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1、*,郭德偉,機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ),5.,8,工藝過程,經(jīng)濟(jì)性分析,Economic Analysis f,or Technological Process,第,5,章,機(jī)械加工工藝過程設(shè)計,Machining Process Planning,基本時間,：,直接改變生產(chǎn)對象的性質(zhì)，使其成為合格產(chǎn)品或達(dá)到工序要求所需時間（包括切入、切出時間）,時間定額,定義,:,在一定生產(chǎn)條件下，生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需消耗的時間,組成,輔助時間,：為實現(xiàn)工藝過程必須進(jìn)行的各種輔助動作時間，如裝卸工件、啟停機(jī)床、改變切削用量及進(jìn)退刀等,工作地服務(wù)時間,：包括更換刀具、潤滑機(jī)床、清理切屑、收拾工具等。,休息和生
2、理需要時間：,工人在工作班內(nèi)，為恢復(fù)體力和滿足生理需要所需時間,準(zhǔn)備終結(jié)時間,：如熟悉工藝文件、領(lǐng)取毛坯、安裝夾具、調(diào)整機(jī)床、發(fā)送成品等,5.8.1 時間定額與提高生產(chǎn)效率的途徑,單件時間與單件工時定額計算,單件時間：,單件工時定額：,式中,t,m,基本時間,t,a,輔助時間,t,l,工作地服務(wù)時間,t,r,休息和生理需要時間,t,e,準(zhǔn)備終結(jié)時間,n,批量,5.8.1 時間定額與提高生產(chǎn)效率的途徑,（,5-28,）,（,5-27,）,大批量生產(chǎn)中 較小,提高生產(chǎn)效率的工藝途徑,縮短基本時間：,提高切削用量（切削速度、進(jìn)給量、切削深度等）；,采用多刀多刃進(jìn)行加工（如以銑削代替刨削，采用組合刀具
3、等）；,采用復(fù)合工步，使多個表面加工基本時間重合（如多刀加工，多件加工等）。,5.8.1 時間定額與提高生產(chǎn)效率的途徑,縮短輔助時間：,使輔助動作實現(xiàn)機(jī)械化和自動化（如采用自動上下料裝置、先進(jìn)夾具等）；,使輔助時間與基本時間重疊（如采用多位夾具或多位工作臺，使工件裝卸時間與加工時間重疊；采用在線測量，使測量時間與加工時間重疊等）,5.8.1 時間定額與提高生產(chǎn)效率的途徑,縮短工作地服務(wù)時間：,縮短準(zhǔn)備終結(jié)時間：,5.8.1 時間定額與提高生產(chǎn)效率的途徑,主要是減少換刀時間和調(diào)刀時間,采用自動換刀裝置或快速換刀裝置,使用不重磨刀具,采用樣板或?qū)Φ秹K對刀,采用新型刀具材料以提高刀具耐用度,在中小批
4、量生產(chǎn)中采用成組工藝和成組夾具,在數(shù)控加工中，采用離線編程及加工過程仿真技術(shù),5.8.1 時間定額與提高生產(chǎn)效率的途徑,工藝成本,5.8.2 工藝方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,生產(chǎn)成本,生產(chǎn)一件產(chǎn)品或一個零件所需費用總和,工藝成本,生產(chǎn)成本中與工藝過程直接有關(guān)的部分,工藝成本可分為兩部分：,可變費用：,與年產(chǎn)量有關(guān)且與之成比例的費用，記為,C,V,包括材料費,C,VM,，,機(jī)床工人工資及工資附加費,C,VP,，,機(jī)床使用費,C,VE,，,普通機(jī)床折舊費,C,VD,，,刀具費,C,VC,，,通用夾具折舊費,C,VF,等,C,V,=C,VM,+C,VP,+C,VE,+C,VD,+C,VC,+C,VF,不變費用
5、：,與年產(chǎn)量的變化沒有直接關(guān)系的費用，記為,C,N,。,包括調(diào)整工人工資及工資附加費,C,SP,，,專用機(jī)床折舊費,C,SD,，,專用夾具折舊費,C,SF,等,C,N,=C,SP,+C,SD,+C,SF,5.8.2 工藝方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,零件全年工藝成本（式中,N,為零件年產(chǎn)量）：,C,Y,=C,V,N+C,N,（5-29）,零件單件工藝成本：,C,S,=C,V,+C,N,/N,（,5-30,）,工藝方案比較,比較工藝成本：,需評價工藝方案均采用現(xiàn)有設(shè)備，或其基本投資相近，直接比較其工藝成本。各方案的臨界年產(chǎn)量,N,C,計算如下：,（5-31）,圖5-48a 全年工藝成本比較與臨界年產(chǎn)量,0,
6、方案1,C,N,1,C,N,2,N,C,N,C,Y,方案2,方案1,C,N1,C,N2,0,N,C,N,C,Y,方案2,C,Y,N,CC,圖5-48b 考慮追加投資的臨界年產(chǎn)量,比較投資回收期：,當(dāng)對比的工藝方案基本投資額相差較大時，應(yīng)考慮不同方案基本投資額的回收期。,（5-32）,式中,投資回收期；,F,基本投資差額；,S,全年生產(chǎn)費用節(jié)約額。,（5-33）,5.8.2 工藝方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,考慮投資回收期的臨界年產(chǎn)量,N,CC,：,5.8.3 工藝過程優(yōu)化,圖5-52 工藝路線網(wǎng)絡(luò)表示,工序1,工序2,工序3,工序4,1,2,4,7,9,8,5,6,3,L,1,(6),L,2,(4),S(
7、5),MC(4),M(3),D,1,(3),D,1,(3),M(3),S(5),P(2),G,1,(2),G,2,(3),D,2,(4),B(4),B(4),毛坯,成品,參數(shù)優(yōu)化,（如,3.5.4,節(jié)切削用量優(yōu)化）,在滿足一定約束條件的前提下，如何安排工藝過程使之能獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效果,兩種類型,路徑優(yōu)化,：,零件加工包含有多個工序且有多條工藝路線可供選擇時，如何選取最優(yōu)方案就屬于路徑優(yōu)化問題,工藝路線優(yōu)化可轉(zhuǎn)變?yōu)閷ふ易疃搪窂絾栴}處理,工藝過程的優(yōu)化,5.8.3 工藝過程優(yōu)化,網(wǎng)絡(luò)法求最短路徑,1,）設(shè)節(jié)點,h,評價值：,e,h,=,0,2,）,使用下面公式，按遞增順序計算其余節(jié)點評價值：,（5
8、-36）,3）標(biāo)出節(jié)點,k,的評價值,e,k,，即為從節(jié)點,h,到,k,的最短路徑值，并可從節(jié)點,k,向前推出最短路徑：,（5-37）,式,中,d,ij,節(jié)點,i,到節(jié)點,j,的距離（工序時間或成本）,由步驟 1：,e,1,=0,由步驟 2：,e,2,=min（,e,i,+,d,i,2,）=,e,1,+,d,12,=6,（12）,同理有：,e,3,=4,（13）,；,e,4,=9,（24）,其次：,e,5,=min（,e,i,+,d,i,5,）=min（,e,2,+,d,25，,e,3,+,d,35,）=7,（35）,同理有：,e,6,=9,（36）,；,e,7,=12,（47，67）,e,8,=min（,e,3,+,d,38,，,e,4,+,d,48,，,e,5,+,d,58,，,e,6,+,d,68,）=8,（38）,e,9,=min（,e,7,+,d,79,，,e,8,+,d,89,）=11,（89）,結(jié)果：最短路徑,1 3 8 9,5.8.3 工藝過程優(yōu)化,1,2,4,7,9,8,5,6,3,L,1,(6),L,2,(4),S(5),MC(4),M(3),D,1,(3),D,1,(3),M(3),S(5),P(2),G,1,(2),G,2,(3),D,2,(4),B(4),B(4),e,h,=,0,
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