CC BY
13
ЭКОНОМИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 672.021.1
А.В. ТАРАСЮК, АС. ХОЛОДНЯК
Херсонський нацюнальний техшчний ушверситет
ШДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТ1 ГОСПОДАРСЬКО1 Д1ЯЛЬНОСТ1 ПЩПРИеМСТВ МАШИНОБУД1ВНО1 ГАЛУЗ1 ЗА РАХУНОК УДОСКОНАЛЕННЯ УШРАВЛ1ННЯ ВИТРАТАМИ
У poóomí було розглянуто nepexid тдприемств машинoбудiвнoi npoMu^oeocmi eid традицшних Memodie лиття до лиття по моделям, що газифiкуються (ЛГМ), яке використовуеться для виробництва заготовок машинoбудiвних вирoбiв. Виявлено oснoвнi вiдмiннoсmi методу ЛГМ та переваги. Результати до^дження показали, що цей пeрeхiд дозволить значно знизити операцшт витрати за такими статтями, як: витрати на сировину i маmeрiали, витрати на оплату працi та витрати на електроенергт.
Ключoвi слова: лиття в пщат форми, лиття по моделях, що газифiкуюmься, машинобудування, витрати.
А.В. ТАРАСЮК, А.С. ХОЛОДНЯК
Херсонский национальный технический университет
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОЙ ОТРАСЛИ ЗА СЧЕТ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ
УПРАВЛЕНИЯ ЗАТРАТАМИ
В работе было рассмотрено переход предприятий машиностроительной промышленности от традиционных методов литья к литью по моделям, которые газифицируются (ЛГМ), которое используется для производства заготовок машиностроительных изделий. Выявлены основные отличия метода ЛГМ и преимущества. Результаты исследования показали, что этот переход позволит значительно снизить операционные расходы по таким статьям, как: затраты на сырье и материалы, затраты на оплату труда и расходы на электроэнергию.
Ключевые слова: литье в песчаные формы, литье по газифицируемым моделям, машиностроение, расходы.
A.V. TARASYUK, A.S. KHOLODNYAK
Kherson National Technical University
IMPROVING THE EFFICIENCY OF ECONOMIC ACTIVITY OF ENTERPRISES OF ENGINEERING INDUSTRY BY IMPROVING COST MANAGEMENT
In the work reviewed the transition of the enterprises of machine-building industry from traditional methods of casting for casting for models who are splitting (LGM), which is used for the production of blanks of engineering products. Identified the main differences between LGM method and advantages. The results of the study showed that this transition will significantly reduce operating costs for items such as: the cost of raw materials, costs of labour and electricity costs.
Keywords: sand casting, casting on gasified models, mechanical, costs.
Постановка проблеми
Машинобуд1вна галузь е матер1алоемним видом виробництва, так як витрати на сировину i матер1али складають понад 60%, а школи 90% собiвартостi виготовлено! продукцп. Тому для тдприемства ще! галузi головним завданням в управлшш витратами стае пошук шляхiв зниження норм матерiальних витрат, шляхом впровадження нових методiв виробництва.
Одним з основних способiв виробництва заготовок в машинобудуванш е лиття металу. На долю литих деталей в середньому приходиться 50-70% маси виробу i 70 % вартосп машини. Найбшьша шльшсть сировини обробляеться в ливарному цеху, тому для ефективного управлшня витратами на сировину i матерiали машинобудiвноl галузi необхщне впровадження нових технологш виробництва саме для ливарного цеху.
У машинобудувант витрати сировини на 1 тону продукцп складають близько 1,3-1,5 тон, це говорить про неефективне використання сировини i застарiлi методи лиття заготовок. Бiльшiсть пiдприeмств машинобудiвно! галузi використовуе метод лиття в шщат форми, це процес тривалий i трудомiсткий, а отриманi заготовки не вiдрiзняються точнiстю форми i розмiрiв, мають велик1 припуски i грубу поверхню. Самим iстотним недолiком цього способу е досить великий обсяг вiдходiв сировини. Все це ставить вимогу перед тдприемствами машинобудiвно! галузi впровадження нового способу лиття, який е бiльш економiчно ефективним та дозволяе знизити витрати на виробництво.
Аналiз останнiх дослiджень i публiкацiй
Аналiз технологiчного процесу виготовлення заготовок для машинобудування, суть якого в заповнент ливарно! форми розплавленим матерiалом i подальшiй обробцi отриманих пiсля затвердшня виробiв, а також виявлення найбшьш економiчно ефективних способiв лиття наведено в роботах Б.М. Базарова, С.П. Дорошенко, Б.Н. Ладижского та ш. [1-2,4].
Проте запропоноват пiдходи характеризуются не високою точнiстю виробiв i значними витратами на виробництво та потребують додаткових дослiджень.
Формування мети дослвдження
Метою роботи було вивчення можливосп зниження витрат на виробництво заготовок для машинобудiвних пiдприемств, шляхом замши юнуючо! технологи лиття на технологш лиття по моделям, що газифiкуються.
Виклад основного матерiалу дослвдження
Витрати на сировину i матерiали належать до прямих витрат. Прямi витрати - це тi, на величину яких може впливати розробник технолопчних процесiв [1, с. 202]. За економiчною сутнiстю витрати тдприемства - це сукупнiсть витрат живо! та уречевлено! працi для здшснення поточно! господарсько! дiяльностi пiдприемства, а за натурально-речовим складом - спожита частина матерiальних, трудових та фшансових ресурсiв [3, с. 272]. Виробничо-технолопчт витрати - це циклiчнi витрати тдприемства, що безпосередньо пов'язат з виробничим (технологiчним) процесом виготовлення продукцп. Витрати е одним iз важливих чинник1в, що впливають на визначення цiни на продукцiю.
Пошук резервiв для систематичного зниження витрат е необхшною умовою функцiонування пiдприемства у ринкових умовах, враховуючи високий рiвень конкуренцп, ризику та плин глобально! фшансово! кризи. Це надае можливють збiльшувати рiвень прибутку, пiдвищувати конкурентоспроможтсть машинобудiвно! продукцi! тощо.
Пiд резервами прийнято вважати можливостi полiпшення використання ресурав пiдприемств у результатi удосконалення технiки i технологi!, органiзацi! пращ та виробництва, подолання вузьких мюць, а також приведения в дш виробничих ресурсiв, як1 не використовувались рашше [1, с. 541].
Одним iз основних джерел резервiв зниження собiвартостi промислово! продукцi! е скорочення витрат на виробництво за рахунок пiдвищення рiвня продуктивностi працi, ощадливого використання сировини i матерiалiв, тощо [6, с. 268].
Машинобудування - провшна галузь сучасно! промисловостi. Також машинобудування найбшьш комплексна та структурно диференцшована галузь промисловосп, так як разом з металообробкою вона охоплюе майже 200 рiзних пiдгалузей i виробництв.
Аналiтична оцiнка ефективностi господарсько! дiяльностi машинобудiвно! галузi, показала що основними проблема е: застарш виробничi фонди, знос яких досягае 80 %; низький рiвень iнновацiйно! активносп укра!нських пiдприемств,!х низька iнвестицiйна привабливють; бiльшiсть пiдприемств використовуе витратнi технологи, що в свою чергу веде до зростання ресурсномютко! продукцi! i перешкоджае скороченню витрат виробництва та випуску iнновацiйно! продукцi!. Через скорочення свгтового попиту на ринку машинобудiвно! продукцi! пiдприемства втратили зарубiжнi ринки збуту. На сьогодт значна увага придметься освоенню та пiдготовцi випуску нових видiв продукцi!, впровадженню нових технологш, техшчному переозброенню виробництва, адже розвиток науково-технiчно! дiяльностi, розробка та впровадження шновацш е запорукою устшного функцiонування та покращення стану машинобудiвно! галузi.
Лиття з металу - один з основних способiв виробництва заготовок в машинобудуваннi, тому що дозволяе одержати заготовку практично будь-яко! форми i маси з необхшними фiзико-механiчними властивостями. Лиття часто не тшьки простiший, але й економiчнiший за iншi, спосiб виробництва (на долю литих деталей в середньому приходиться 50-70% маси i 30% вартосп машин, тшьки методами лиття можливо отримати складт за конф^уращею i геометрiею заготовки iз чорних та кольорових сплавiв. Бшышсть литих деталей чавунт, вони мають невелику варпсть i добрi ливарт якосп, але недостатня мiцнiсты i крихк1сть чавуну обмежують застосування чавунних деталей. Сталеве лиття використовують для вшповшальшших деталей, але за ливарними властивостями сталь поступаеться
чавуну. Лип c^eBi деталi мають велик! внутршш напруження, тому ïx необхiдно тддавати термiчнiй обробцi
Зниження рiвня витрат на виробництво заготовок машинобудування, е впровадження лиття способом ЛГМ.
Лиття по моделях, що газифiкуються (ЛГМ) як новий технолопчний процес виробництва вилившв з'явився в серединi 50-х рошв. Використання нового способу лиття вирiшувало одне з головних завдань ливарного виробництва - тдвищення точносп заготовок, яке забезпечуе лиття по виплавлюваних моделях при значному зниженш витрат на обладнання i матерiали [36].
Спосiб лиття по моделях, що газиф^ються (ЛГМ) заснований на застосуванш вiдмiнного вiд традицiйного тдходу до формоутворення. При традицiйному пiдxодi форма виготовляеться за вiдбитком модел^ пiсля ïï видавлювання. Це обумовлюе застосування складно1 оснастки, призводить до подорожчання процесу виготовлення форм, знижуе розмiрну точнiсть одержуваних заготовок i тдвищуе загальну трудомiсткiсть ïx виготовлення. При лит за газифжованими моделями форми виготовляються за моделями, як не видаляються, а залишаються у форм^ пiддаючись потiм газифiкацiï в процеа заливки сплавом. Це дозволяе ефективно виршити проблему пiдвищення точносп вилившв при витратах виробництва, менших, нiж при звичайному литтi в шщано-глинисп форми. Вперше цей споаб лиття був застосований американським архитектором Р. Шроером для виготовлення xудожньоï виливки. Газифiкована модель була виготовлена з шнополютиролу. Патент на споаб лиття по шнополютироловим моделям був отриманий в США в 1958 р. П1сля цього спосiб почав широко розповсюджуватися у всix промислово розвинених крашах.
При заливанш метал випаровуе модель i собою ïï замщае. У цш операцiï замши одного на шше - весь «фокус» або ноу-хау цiеï технологи, який визначае ïï назву - лиття за моделями, що газифiкуються (споаб ЛГМ, за росшською назвою «литье по газифицируемым моделям», або вщомий ще як «Lost Foam Casting Process»), i робить ïï ушкальною. В усix iншиx способах формовки по моделi присутня попередня операцiя ïï видалення перед заливкою, а в ташй вiдсутностi видалення моделi з форми i криеться «секрет» точносп одержуваних виливк1в. Що заформували, те i вилили в нерухомому навколишньому тску. Зняття «копи» з моделi вiдбуваеться одночасно з «перетворенням» моделi у виливок.
При цьому способi литтi отримати модель заготовки означае вже наполовину виготовити деталь з металу. Пшопластова модель заготовки на вигляд схожа на упаковку вщ телевiзора, як1 штампують мiльйонами на автоматах, а плитами полютиролу утеплюють зовнiшнi стiни висотних будиншв. За схожою теxнологiею для серп заготовок моделi роблять з порошку полютиролу в легких алюмшевих прес-формах при ïx нагрiвi до 130° С. Для разових i крупних вилившв (irnw вагою до дешлькох тонн) тдходить вирiзування моделей з плит тнопласту, а також вирiзання на гравiрувально-фрезерних верстатах . Модель i отримана по нш заготовка мають високу точшсть i конкурентний товарний вигляд, чому сприяе забарвлення моделi швидковисихаючою фарбою з порошком-вогнетривким.
Теxнологiя лиття за газифжованими моделями складаеться з наступних етапiв [5, с. 35]:
- виготовлення моделi з полiстиролу (шляхом задування в прес форму або на модельному верстап);
- забарвлення моделi протипригарним покриттям (можлива попередня збiрка моделей в блоки шляхом склеювання);
- формування моделi в опоку на вiбростолi (в даному методi лиття в якосп формувальноï сумiшi застосовуеться тсок);
- вакуумування форми (поверх форми накладаеться полiетиленова плiвка, з допомогою вакуумного насоса i системи очищення газiв формувальний пiсок спресовуеться)
- заливання металу у форму (стояки також виконуються з полютиролу, розплавлений метал газифiкуе полiстирольну модель (або блок) i займае ïï мюце);
- охолодження заготовки;
- чистка отриманоï' виливки.
Ливарний цех, який працюе за ЛГМ процесу, вiдрiзняеться вiд цеxiв лиття в пiщанi форми наступними критерiями:
- структурою;
- технолопчний процесом i устаткуванням;
- матерiальним i енергетичним забезпеченням;
- спецiалiзацiею i к1льк1стю персоналу.
Вiдмiнностi ЛГМ вщ iншиx методiв лиття не стосуються процесу одержання рiдкого металу, плавильне вщдшення залишаеться однаковим як для лиття у пщаш форми так i за способом ЛГМ.
Коршна вшмшшсть в модельному i формувальному вщдшеннях, вшсутшсть стрижневого вiддiлення i вщдшення по виготовленню сумiшi. Через те, що единим формувальним матерiалом е природний кварцовий пiсок, вибивне вщдшення набагато простiше i мае менше технологiчного обладнання. Зазначенi вiдмiнностi полегшують механiзацiю i автоматизацiю всього ливарного процесу [7].
Так як метою тдприемства стае ефективне управлшня витратами, пошук шляхiв ïx зниження, то змша теxнологiï лиття дозволить значно знизити нижче перераxованi витрати.
Знизити витрати на допомiжнi ливарнi матерiали для формоутворення, так як одночасно при порiвняннi затрат на виробництво заготовок способом лиття в шщат форми, в порiвняннi з ЛГМ-процесом, встановлено, що вiдсутнiсть традицiйниx форм стрижшв при виготовленнi заготовок iз зал1зовуглецевих сплавiв масою 1000 кг, з-за вшсутносп застосування традицiйниx шщаних форм дозволяе скоротити к1льк1сть допомiжниx ливарних матерiалiв до 4-х: кварцовий тсок; протипригарнi покриття; пiнополiстирол; плiвка полiетиленова. Витрата яких становить (на 1 тонну придатного лиття): 90 кг, 25 кг, 24 кг i 10 м2, вшповшно.
У випадку ж застосування сучасних технолопчних процеав з традицiйними теxнологiями формоутворення потребуе при виробництвi 1 тонни сталевого лиття не менш, шж 220 кг свiжиx формувальних шсшв, 50 кг бентонiту, 80 кг xiмiчно твердiючиx в'яжучих, 40 кг протипригарних покриттiв, 30 кг рiзного виду добавок.
Знизити витрати шихтових матерiалiв i електроенергiï . У зв'язку з можливiстю розмiщення при методi ЛГМ лиття моделей (заготовок) в контейнерi у всьому його обсязi (просторовi), на вiдмiну ввд традицiйниx методiв лиття у формах, де вони знаходяться тiльки в площиш роз'ему форми, виxiд придатного лиття (вшношення маси готових виробiв до маси заготовок для них) зросте до - 65-80%. Це також дозволяе скоротити при виготовленш 1 тонни лиття витрати шихтових (сумш вихшних матерiалiв) матерiалiв i електроенергп при плавцi порiвняно з литтям у традицiйнi пiщано-глинистi форми на 200-300 кг i 100-150 кВт/рж, вшповшно [5, с. 55].
Шдвищення розмiрноï точностi виливк1в дозволяе знизити масу литих виробiв не менше шж на 10-20%. Зниження маси литих деталей дасть можливють додатково скоротити витрати на 1 тонну литва: сировини на 100 - 150 кг, i електроенергп при мехатчнш обробщ на 50-100 кВт.
Зменшення витрат електроенергп за рахунок виключення операцш формування, виготовлення стрижшв ( елемент ливарноï форми, призначений для утворення отвори, порожнини чи iншого складного контуру в лига), готування сумiшi, ïx транспортування, сушки на 200-250 кВт/годину.
Скоротити трудовитрати, внаслiдок вiдсутностi операцiй формування, виготовлення стрижшв, приготування сумiшi.
Також, ютотною перевагою методу ЛГМ е еколопчна безпека теxнологiчного процесу, яка забезпечуеться винятком iз застосування токсичних зв'язуючих, великого обсягу формувальних i стрижневих пiщаниx сумiшей, транспортування ïx i вибивки виливк1в. Наприклад, 1 куб.м шнополютиролу моделi важить 25 кг, якщо вiн замiщаеться 7 т ршкого чавуну, то при цьому на 1 т лиття витрачаеться 3,6 кг полiмеру. Тодi як у пiщаниx при споживанш 3 т сумiшi на 1 т лиття витрата складае 90 кг полiмерного сполучного, або в 25 разiв бiльше. Щоб шнопластова модель не димiла в цех при заливщ металу в форму i в перюд його твердшня з контейнера вiдсмоктують насосом ва гази -розрiдження пiдтримують приблизно пiв атмосфери. Потiм цi гази через трубу вакуумно1' системи подають для знешкодження у систему термокаталггичного допалювання, де вони окислюються до рiвня не менше 98% i у виглядi водяно1' пари i двоокису вуглецю викидаються в атмосферу за межами примщення цеху. Традицшна форма пiсля заливання металом.
Виробничий потенцiал теxнологiï ЛГМ далеко не вичерпаний i настiльки значний, що вона дозволяе лити не тшьки метали i сплави розважуванням виливок вш 100г до декшькох тонн, але й отримувати композити та армоваш конструкцiï, як1 володiють шдвищеними у калька разiв службовими властивостями, наприклад, триботехшчних, по порiвняно з простими сплавами. У модель, перепризначену основним розплавом, попередньо вставляють рiзнi деталi або матерiали, як1 формують композит або армо-конструкцiю, а накладення надлишкового тиску на рiдкий метал або застосування розрядження в форм^ яка мiстить вставки, збiльшуе надшшсть просочення таких виробiв на довжину понад 1м.
Також i ЛГМ слiд вшнести до теxнологiй майбутнього, особливо корисним для Украши як велико1' металургшно1' держави, що вiдноситься до нечисленних краш iз замкнутим металургiйним циклом. Для шдприемщв, як1 бажають створювати або реконструювати ливарний цех, шдкреслимо, що теxнологiя ЛГМ може стати тим бiзнесом, в якому метал сво1'м устаткуванням i робочою силою переводиться у високотехнолопчний товар. Яшсть продукцiï та умови виробництва заслужено вшносять спосiб ЛГМ до високих ливарш теxнологiï, як1 з одного боку ламають стереотип, що висош теxнологiï -це обов'язково складш малодоступнi виробництва, а з шшого боку при ïx освоеннi та вдосконаленш
дозволяють випередити на крок конкуренпв у напрямi змщнення, як власного машинобудування, так i експортного потенщалу.
Висновки
Високий рiвень витрат на виготовлення заготовок для машинобудiвниx виробiв зумовлюють високу собiвартiсть, а це стримуе розвиток машинобудiвноï галузг Теxнiко-економiчнi умови функцюнування машинобудiвниx пiдприемств зумовлюють пошук, розробку та впровадження заxодiв органiзацiйно-теxнiчного та органiзацiйно-економiчного характеру, як1 дозволять реалiзувати резерви рацiонального використання матерiальниx ресурав.
У результатi дослiдження було виявлено, що змiна теxнологiï лиття заготовок на споаб лиття по моделям, що газифжуються дозволить: знизити масу заготовок на 15-20%, внаслщок чого зменшаться витрати на сировину, електроенерпю та трудовитрати , за рахунок ввдсутносп операцiй по формуванню i виготовленню стрижшв.
Отже, можна зробити висновок, що перехщ машинобудiвниx тдприемств вiд традицiйниx методiв лиття до лиття способом ЛГМ дозволить знизити собiвартiсть виробiв i пiдвищити конкурентоздатшсть, розвиток галузi неможливий без вкладання значних iнвестицiй.
Список використано!' лператури
1. Базров Б.М. Основы технологии машиностроения: Учебник для вузов / Базров Б.М. - М.: Машиностроение, 2005. - 736 с.
2. Дорошенко С.П. Комовшк Т.Ч., Макаревич А.П. Ливарне виробництво: Вступ до спещальносп -Кшв: Вища школа, 1987 - 182 с.
3. Економiчний аналiз: пiдручник / за ред. проф. А.Г. Загороднього. - [3-те вид., перероб. i доп.]. -К.: Знания, 2008. - 487 с.
4. Ладыжский Б.Н., Орешкин В.Д., Сухарчук Ю.С. Литейное производство - Москва: Машиностроение, 1953. - 207 с.
5. Дорошенко В. С., Бердыев К. Х. Изготовление литейных моделей из пенополистирола/ Станочный парк. - Санкт-Петербург. - 2010. - №6. - С. 120.
6. Савицька Г.В. Економiчний аналiз дiяльностi тдприемства: навч. поаб. / Г.В. Савицька. - [3-те вид., випр. i доп.]. - К.: Знання, 2007. - 668 с.
7. Шуляк В. С. Литье по газифицируемым моделям. - СПб.: НПО «Профессионал», 2007.
