Цели автоматизации. Экономическая целесообразность по сроку окупаемости.

Автоматизация технологического процесса преследует решение следующих основных задач.

Увеличение производительности труда. Увеличение количества продукции, производимой в единицу времени при использовании машин автоматического действия, - следствие снижения времени, затраченного на выполнение вспомогательных операций за счет их исполнения не рабочими, а быстродействующими механизмами.

Снижение себестоимости продукции. Как известно, себестоимость продукции воплощает в себе затраты прошлого труда, овеществленного в средствах производства и израсходованных на производство продукции, и ту часть вновь затраченного труда, которая создает новую продукцию (в денежной форме выступает в виде заработной платы). При автоматизации производственных процессов выполнение трудоемких, однообразных и утомительных вспомогательных операций перекладывается с рабочих на машину, число рабочих и расходы на заработную плату сокращаются. Однако персонал, обслуживающий агрегаты автоматического действия, обычно должен иметь более высокую квалификацию, чем при работе на неавтоматизированном оборудовании. Кроме того, вследствие повышения сложности машин возрастает их стоимость.

Улучшение качества и повышение стабильности продукции. При ручном выполнении операций технологического процесса возможно внесение в них погрешностей из-за индивидуальных свойств и состояния человека, их осуществляющего: усталость, отвлечение внимания и т.п. По этой причине возможны, например, неточности дозировки сыпучих материалов, неправильная установка заготовки, плохо затянутый крепеж и пр.

В машинах автоматического действия качество продукции при условии ее правильной наладки и при наличии системы контроля качества при работе машины продукция остается стабильной и от субъективных особенностей рабочего не зависит.

Расширение ассортимента изделий. Имеется ряд видов продукций, изготовление которых стало возможным только с помощью машинных агрегатов автоматического действия, например, микропроцессоров. Это относится и к другим изделиям таких отраслей промышленности, как электронная, химическая, оборонная и др.

Улучшение социальных условий работы персонала. При использовании автоматизированного оборудования вследствие того, что человек не принимает непосредственного участия в выполнении операций технологического процесса и в управлении работой машинного агрегата, значительно улучшаются условия труда. Например, если оборудование выполняет хотя бы только чисто механические операции, то и в этом случае резко снижается промышленный травматизм.

Однако и в химической технологии, и при производстве строительных материалов машинные технологические процессы часто сопровождаются выделениями пыли, токсичных паров и газов, могут проходить при высоких или очень низких температурах, при высоких давлениях или вакууме. В некоторых случаях предусматриваются лазерное, радиационное или ультразвуковое воздействия на объект обработки с возникновением соответствующих вредных полей в зоне расположения машины. По этой причине роль машин автоматического действия в указанных отраслях промышленности еще более значительна. В некоторых случаях, например, при использовании лазерной, радиационной, ультразвуковой техники полная автоматизация производственного процесса - обязательное условие его выполнения.

Следует заметить, что автоматизация производства позволяет получить и другие положительные эффекты: снижаются удельные производственные площади, уменьшается объем незавершенного производства, ускоряется оборачиваемость оборотных средств и пр.

Решение вопроса о рациональности автоматизации того или иного существующего или вновь проектируемого производства зависит от ряда факторов, среди которых один из существенных - масштаб выпуска продукции.

В зависимости от масштабов выпуска однотипной продукции различают массовое, серийное (крупносерийное и мелкосерийное) и единичное производство. Необходимость автоматизации массового производства, при котором годовой выпуск однотипных изделий исчисляется миллионами или сотнями тысяч единиц, сомнений не вызывает. Наибольшие трудности возникают при автоматизации мелкосерийного и индивидуального производства. В ряде случаев необходимость автоматизации при этом определяется социальными факторами - необходимостью исключить пребывание персонала во вредных или опасных зонах около оборудования; в других случаях вопрос о рациональности автоматизации производства решается с помощью экономического критерия.

Общие тенденциями при автоматизации проявляются обычно в снижении затрат на рабочую силу, росте абсолютных капитальных затрат, повышении затрат на энергию, т.е. одни затраты затраты возрастают, другие уменьшаются.

Наибольшая эффективность автоматизации будет иметь место при уменьшении удельных капиталовложений (по сравнению с аналогичным неавтоматизированным производством), уменьшении удельных затрат труда у производителя, уменьшении затрат у потребителя в процессе эксплуатации изготовленных изделий. Последний эффект достигается за счет повышения надежности и долговечности изделий, полученных на автоматизированном оборудовании.

Для дискретного машинного производства годовой экономический эффект от автоматизации Э руб/год приближенно можно оценить по уравнению

Э = {З₁(В₂/В₁)(Р₁ + Е_Н)/(Р₂ + Е_Н) +

+ [(И₁ – И₂) – Е_Н(К₂ - К₁)]/(Р₂ - Е_Н) - З₂}А,

где З₁, З₂ – приведенные затраты на единицу производимой продукции базового и автоматизированного оборудования;

В₁, В₂ – годовые объемы продукции в соответствующих условиях;

Р₁, Р₂ – доли отчисления от балансовой стоимости на полное восстановление;

Е_Н – доля капитальных затрат у потребителя в приведенных затратах;

И₁, И₂ – годовые эксплуатационные издержки в расчете на объем продукции, произведенной с помощью автоматизированного оборудования;

К₁, К₂ – соответствующие капитальные вложения;

А – годовой объем производства автоматизированного оборудования.

Приведенная формула не учитывает экономический эффект, получаемый от улучшения качества продукции при автоматизации, сокращения производственных площадей, уменьшения организационных потерь и пр.

Или по сроку окупаемости n (год)

 

n=K/Эг

K – капитальные затраты, руб.

Эг – годовая экономическая эффективность, руб./год

n – срок окупаемости, год

 

Эг = Q₂[tшт1*(С1+Н1)-tшт2(С2+Н2)]

 

Qг – годовая производительность, шт/год

tшт1 – время операции в часах до внедрения МА

tшт1 - время операции в часах после внедрения МА

С1 – основная зарплата рабочих до внедрения МА, руб/час

Н1 – накладные расходы до внедрения МА.

С2 – основная зарплата рабочих после внедрения МА, руб/час

Н2 – накладные расходы после внедрения МА.