Как видно из вышеприведенных расчетов и рис. 202, окупае мость робота зависит от времени его работы в сутки. При сроке амортизации пять лет и замене одного оператора в каждой из двух смен срок окупаемости снижается на 56%, если робот стоит
|
25000долл., ежегодные амор |
|
|
|
|
|
|
тизационные отчисления |
со |
100 |
|
|
|
|
|
ставляют |
5000 |
долл., |
за |
SO |
- |
|
|
|
|
траты на |
содержание робота |
|
|
|
|
60 - |
|
|
|
|
0,75 долл, в ч, |
а |
средняя |
|
|
|
|
стоимость выполняемой рабо |
Сэ 00 ■ |
|
|
|
|
ты 5,5 долл. |
в ч. |
|
|
|
£ |
|
|
|
|
|
|
Таким |
образом, |
период |
СЪ 20 |
|
|
|
|
|
|
Сэ |
|
|
|
|
|
возврата составляет два года. |
с: |
|
|
|
|
|
CD |
2/h |
6 |
8 |
10 12 10 16 18 202220 |
|
Расчет |
проводился |
исходя |
|
Количество часов роботы всутки |
|
из того, что зарплата рабо |
-20 |
|
|
|
|
|
|
|
чего |
составляет |
3,8 |
долл, |
Рис. 202. Определение окупаемости про |
|
в |
ч |
(т. |
е. |
она |
ниже, |
чем |
мышленного |
робота в зависимости от |
|
в |
предыдущем |
примере |
ра |
|
времени его работы в сутки |
счета).
На рис. 203 приведена диаграмма экономической эффективности применения роботов. Диаграмма построена при условии, что один
робот выполняет работу |
одного оператора, человек и робот за |
гружены полностью на |
100% и годовой фонд рабочего времени |
6.0 г |
|
|
|
|
Рис. 203. Эквивалентные почасовые |
|
расходы (в долл.): а — при использо |
|
вании |
человека; |
б — при аренде ро |
|
бота в |
течение пяти лет; в — при по |
|
купке робота и амортизации в течение |
|
1 0 лет; |
1—3 — сменность работы ро |
|
бота; |
эксплуатационные рас |
|
ходы, зарплата, прибыль, техническая |
|
эксплуатация робота, электроэнергия; |
|
— расходы при капиталовложе |
|
нии в |
сумме 23 600 долл, на робот: |
|
плата за аренду, |
амортизация в тече |
|
|
ние |
1 0 лет |
при односменной работе составляет 2000 ч. Так, стоимость годо вой аренды робота Unimate составляет 7000 долл. При исполь зовании его на операциях литья под давлением чистая годовая экономия составляет около 22 000 долл, (включая стоимость аренды) и представляет собой преимущественно экономию на зар плате рабочих (освобождено 4 чел. при работе робота 20 ч в сутки).
Для определения прибыли в зависимости от срока службы робота и процента годовых амортизационных отчислений в США разработана таблица коэффициентов (табл. 14). Прибыль, получае мая от использования робота, определяется по формуле Р = = (L — Е) /г, гдс /с — коэффициент зависимости прибыли от срока
службы робота и процента его амортизации.
Т а б л и ц а 14
Коэффициенты для определения прибыли
взависимости от срока службы робота
ипроцента годовых амортизационных отчислений
Срок службы |
|
Годоные амортизационные отчисления, |
% |
робота |
6 |
10 |
|
20 |
|
в годах |
15 |
30 |
1 |
0,969 |
0,950 |
0,928 |
0,907 |
0,870 |
2 |
1,883 |
1,814 |
1,735 |
1,663 |
1,539 |
3 |
2,746 |
2,599 |
2,436 |
2,293 |
2,054 |
4 |
3,559 |
3,313 |
3,046 |
2,818 |
2,450 |
5 |
4,327 |
3,962 |
3,577 |
3,256 |
2,755 |
6 |
5,051 |
4,551 |
4,038 |
3,620 |
2,989 |
7 |
5,734 |
5,088 |
4,439 |
3,924 |
3,169 |
8 |
6,379 |
5,575 |
4,788 |
4,177 |
3,308 |
9 |
6,987 |
6,018 |
5,091 |
4,388 |
3,414 |
10 |
7,560 |
6,421 |
5,355 |
4,564 |
3,497 |
Если, например, срок службы робота 10 лет; ежегодные амор тизационные отчисления 20%, а стоимость выполняемой работы 5,5 долл, в ч, то при работе робота в одну смену
Р г = |
(11 000 — 2000) 4,564 |
= |
41 076 долл.; |
при работе в две смены |
|
|
|
Р, = |
(22 000 |
— 3000) 4,564 |
= |
86 716 долл. |
Анализ технико-экономических показателей производства при применении промышленных роботов показывает, что прибыль полу чается за счет экономии на зарплате рабочих, высвобождаемых роботом, поэтому при довольно высокой часовой ставке рабочих в США создаются роботы со сложными и дорогими системами программного управления; в то же время в Японии, где зарплата рабочих значительно ниже, чем в США, вынуждены создавать недорогие модели роботов с упрощенными механикой и систе мами программного управления.
В автомобильной промышленности США был проведен экспе римент по комплексной автоматизации поточного производства автомобильных колес с помощью 23 роботов и двух резервных
Т а б .п и на 15
Технико-экономическая эффективность применения промышленных роботов за рубежом
Область применения
Штамповка автомобиль ных деталей
Ковка фланцев, колец подшипников, заготовок шестерен. Обслуживание комплекса установок: печи, пресса и установки высоко энергетического прессова ния
Количество
высвобожденных
рабочих
3 чел.
6 чел. при смен
ной работе
Перемещение 2 |
роботами |
3 чел. при трех |
гнезд пружин задней под |
сменной работе |
вески автомобиля из одного |
|
штампа пробивного пресса |
|
в другой (завод фирмы |
|
«Ford Motor Со») |
|
|
Обслуживание |
пресса |
То же |
для пробивки отверстии
Дополнительный эффект от применения роботов
Уменьшение до миниму ма износа штампа, повы шение безопасности рабо ты, увеличение производи тельности труда
Повышение производи тельности работы оборудо вания
Повышение производи тельности труда
Увеличение производи тельности пресса с 550 до 720 изделий в час
Транспортировка |
сталь |
2 чел. при двух |
Выдерживание цикла об |
ных заготовок при |
1205° С |
сменной работе |
работки. Освобождение че- |
из печи в ковочный пресс |
|
|
* ловека с работы в зоне с по |
|
|
|
|
|
|
вышенной температурой |
Обслуживание |
|
пресса |
3 чел. |
при трех |
Уменьшение износа |
с магазином на заводе изго |
сменной |
работе |
штампа. Повышение произ |
товления деталей двигате |
|
|
водительности |
и |
безопас |
лей внутреннего |
сгорания |
|
|
ности труда |
|
|
|
Загрузка |
2 штамповоч |
2 чел. при двух |
Освобождение |
человека |
ных прессов |
|
|
|
сменной работе |
от опасной |
работы |
Обслуживание |
|
машин |
4 чел. при трех |
|
— |
|
|
для литья под давлением |
сменной |
работе |
|
|
|
|
Переменная |
разгрузка |
4 чел. при двух |
Удаление операторов из |
2 машин для литья под |
сменной работе |
горячих цехов. |
Увеличение |
давлением |
|
|
|
|
|
срока службы пресс-формы |
|
|
|
|
|
|
и повышение |
производи |
|
|
|
|
|
|
тельности труда |
|
Разгрузка |
формовочных |
6 чел. |
при трех |
Повышение |
производи |
машин, |
производящих |
сменной |
работе |
тельности |
оборудования. |
крупногабаритные изделия |
|
|
Повышение |
безопасности |
методом инжекции |
|
|
|
работы оператора — сни |
|
|
|
|
|
|
жение брака до минимума |
Напыление |
смазки в |
2 чел. |
при двух |
|
|
|
|
пресс-формы |
|
|
|
сменной работе |
|
|
|
|
П р о д о л ж е н и е т а б л . 15
Область применения
Извлечение отливок из пресс-формы, охлаждение в ванне, подача отливок под обрезной пресс и уклад ка литников на конвейер
|
К о л и ч ес т в о |
Дополнительный эффект от |
|
в ыс побо жд е и и ых |
применения |
роботов |
|
р а боч п х |
|
|
|
|
*— |
Повышение |
производи |
|
|
тельности машин с 215 до |
|
|
330 отливок в час. Сниже |
|
|
ние брака с 5 до 2% |
|
|
|
|
|
|
Разгрузка |
литейной ма- |
3 чел. при трех- |
шины и охлаждение отли |
сменной |
работе |
вок на цинковом заводе |
|
|
литья |
под давлением |
|
|
Изготовление |
оболочек |
2 чел. |
при двух- |
для |
самолетов |
методом |
сменной |
работе |
литья |
по |
выплавляемым |
|
|
моделям
Выдерживание одиородпого цикла на всем протя жении работы, повышение качества отливок
Увеличение однородностп отливки
Точечная сварка кузо- |
52 чел., высво- |
26 роботов выполняют |
вов автомобилей |
божденных 6 ро |
95% всех сварочных работ. |
|
ботами |
Производительность |
каж |
|
|
дого — 60 сварочных точек |
|
|
в минуту (при требуемой |
|
|
производительности |
2 0 то |
|
|
чек в минуту) |
|
Точечная сварка |
метал- |
2 чел. |
при двух- |
лических |
каркасов |
канце |
сменной |
работе |
лярского |
оборудования |
|
|
|
Сборка |
кузовов |
автомо |
250—280 |
рабо |
билей |
|
|
чих, 15 мастеров и |
|
|
|
5 старших |
масте |
|
|
|
ров, высвобожден |
|
|
|
ных 80 |
роботами |
Получение надежных швов. Повышение произ водительности труда
Обслуживание одним ро ботом поочередно 2 испыта
тельных стендов гидроис пытания корпусов двигате лей (перенос к стенду, уста новка на нем, пуск обору дования, снятие со стенда, перенос к транспортеру и установка на него двига теля)
Разгрузка металлорежу щих станков
Разгрузка машин для производства пластмассо вых изделий дутьевым способом
4 чел. при двух сменной работе
То же
Загрузка |
формовочных |
2 чел. |
при двух- |
машин на |
пластмассовом |
сменной |
работе |
заводе |
|
|
|
Увеличение производи тельности установки до 450 корпусов в час
*--
Сокращение числа рабочих в опасной зоне. Повы шение производительности труда
Область применения
Загрузка п разгрузка устройства для детонацион ного покрытия различных детален реактивных машин
Нанесенне гальванических покрытий на контей неры методом погружения их в ванну с расплавлен ным цинком
Укладка кирпичей в штабели иа тележки печен обжига
Транспортировка стек лянных изделий с кон вейера к печи для отжига
П р о д о л ж е н и е т а б л . 15
|
Количество |
Дополнительный эффект от |
|
высвобожденных |
|
применения |
роботов |
|
рабочих |
|
|
|
|
|
|
|
— |
Увеличение |
производи |
|
|
|
тельности труда в 4 раза |
|
2 чел. |
при двух |
Нанесение равномерного |
|
сменной работе |
покрытия. Удаление опе |
|
|
|
раторов |
из |
токсической |
|
|
|
атмосферы |
|
|
|
|
4 чел. при двух |
Повышение |
производи |
|
сменной |
работе |
тельности |
труда на |
25%. |
|
|
|
Улучшение качества |
кир |
|
|
|
пича и уменьшение его боя |
|
3 чел. |
при трех |
Повышение |
производи |
|
сменной |
работе |
тельности |
работы оборудо |
|
|
|
вания. Уменьшение коли |
|
|
|
чества бракованных |
изде |
|
|
|
лий |
|
|
|
роботов для оперативной замены роботов, вышедших из строя. В ре зультате эксперимента было высвобождено 50 чел., из них 46 рабочих и четыре мастера.
По укрупненным данным расходы на автоматизацию этой по точной линии составили 602 000 долл., в том числе:
стоимость промышленных роботов
22 000 X 25 = 550 000 долл.;
стоимость сменных захватов различных типов
1500 X 23 = 34 500 долл.;
стоимость электро-, гидро- и пневмоаппаратуры
500 X 23 = 11 500 долл.;
стоимость управляющего запоминающего устройства на ма гнитной ленте
|
6000 долл. |
за |
При работе роботов в две смены и погашении задолженности |
их приобретение в течение |
пяти лет экономия на зарплате |
в |
связи с высвобождением |
рабочих и мастеров составила |
113 250 долл., что соответствует прибыли в размере 22% от перво начальных капиталовложений.