| Номер операции и варианты технологии | Затраты | |
Переменные  , руб./шт.
| условно-постоянные  , руб./год
| |
| 1. Изготовление паст I вариант II вариант | 120 000 150 000 | |
| 2. Трафаретная печать I в. Бесконтактный метод II в. Контактный метод | 170 000 200 000 | |
| 3. Термообработка паст I в. В пачках под инфракрасными лучами II в. В муфельных печах | 250 000 300 000 | |
| 4. Подготовка толстопленочных элементов I в. Лазерный метод II в. Подгонка анодированием | 310 000 350 000 | |
| 5. Защита толстопленочных элементов | 120 000 |
Решение.
1.1.1. Расчет критического объема 
выпуска продукции ведется по формуле (1.4):
для первой операции
шт;
для второй операции
шт;
для третьей операции
шт;
для четвертой операции
шт;
для пятой операции только один вариант технологии, поэтому 
не определяется.
1.1.2. Расчет технологической себестоимости на критический объем продукции ведется по формуле (1.1):
для первой операции по вариантам
= 150 • 1000 + 120 000 = 270 000 руб.;
= 120 • 1000 + 150 000 = 270 000 руб.;
для второй операции по вариантам
= 200 • 600 + 170 000 = 290 000 руб.;
= 150 • 600 + 200 000 = 290 000 руб.;
для третьей операции по вариантам
= 120 • 1000 + 250 000 = 370 000 руб.;
= 70 • 1000 + 300 000 = 370 000 руб.;
для четвертой операции по вариантам
= 350 •400 + 310 000 = 450 000 руб.;
= 250 • 400 + 350 000 = 450 000 руб.
1.1.3. Построение графиков изменения технологической себестоимости продукции по вариантам и определение зон с наименьшими затратами при объеме производства N= 800 шт. (рис. 1.1 см. стр. 16).
1.1.4. Определение оптимальной технологической себестоимости продукции заданной программы
= (150 + 150 + 120 + 250 + 190) 800 + (120 000 +
+ 200 000 + 250 000 + 350 000 + 120 000) = 1 728 000 руб.
1.1.5. Определение себестоимости единицы продукции
|
|
= 1 728 000: 800 = 2160 руб.
Пример 1.2.
Технологический процесс сборки интегральных схем состоит из 6 операций, каждую из которых можно выполнить двумя и более вариантами (табл. 1.2). Программа выпуска N= 100 шт. Выбрать наиболее оптимальный вариант изготовления интегральных схем.
Таблица 1.2
Технологические процессы сборки интегральных схем
| Основные технологические операции и варианты их выполнения | Затраты | |
переменные  , руб./шт.
| условно-постоянные  , руб./год
| |
| 1. Ориентированное разделение полупроводниковых пластин на кристаллы: I в. Скрайбирование II в. Резка дисками III в. Лазерное разделение | 0,33 0,37 0,27 | |
| 2. Монтаж кристаллов: I в. Насадки на автектику II в. Присоединение к ситалловой подложке | 0,08 0,05 | |
| 3. Разварка межсоединений: I в. Термокомпрессия II в. Ультразвуковая сварка III в. Сварка сдвоенным электродом IV в. Групповая полуавтоматическая разварка | 0,48 0,58 0,68 0,02 | |
| 4. Герметизация интегральной схемы: I в. Пластмассовый корпус II в. Керамический корпус III в. Металлостеклянный корпус | 0,04 0,07 0,09 | |
| 5. Контроль параметров ИС: I в. Ручной вариант II в. На специальном измерительном комплексе | 0,73 0,03 | |
| 6. Маркировка и передача на участок упаковки | 0,08 |
Решение.
1.2.1. Необходимо построить ориентированный граф, дуги которого представляют варианты технологических операций (рис.1.2). Любой вершине графа соответствует множество входящих и выходящих из нее дуг. Для оценки использования ресурсов при возможных вариантах изготовления изделия вводится целевая функция , т.е. сумма технологических себестоимостей по каждой из запроектированных операций, с тем, чтобы их сумма была минимальной:
|
|
. (1.5)
Таким образом, выбор оптимального варианта технологического процесса можно свести к выбору маршрута в заданном ориентированном графе, который имеет минимальную суммарную технологическую себестоимость.
Рис. 1.2. Граф выбора оптимального варианта изготовления интегральных схем
Первая операция имеет три варианта выполнения. Следовательно, из начальной вершины графа 
должно выходить три дуги 
, 
и 
, заканчивающиеся вершинами 
, 
и 
(см. рис. 1.2). Вторая операция имеет два варианта выполнения, следовательно, из вершин , и выходит по две дуги 
, 
, 
, 
, 
, 
. Третья операция имеет четыре варианта выполнения. Следовательно, из вершин 
и 
выходит по четыре дуги 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
. Четвертая операция может быть выполнена тремя способами. Следовательно, из вершин 
, 
, 
и 
выходит по три дуги, которые заканчиваются вершинами 
, 
, 
.Пятая операция имеет два варианта выполнения, поэтому каждая из вершин 
, , дает начало двум дугам, входящим в вершины 
, 
. Затем идет шестая операция, заканчивающая граф вершиной 
.
При нумерации вершин графа необходимо соблюдать правило: номер каждой следующей вершины должен быть больше предыдущей. Исходной вершине графа присваивается номер 1. Проставляется номер вершины в верхней части кружка.
1.2.2. Для каждой дуги (варианта операции) определяется технологическая себестоимость 
по формуле (1.5):
= 0,33 • 100 + 10 = 43 руб.;
= 0,37 • 100 + 15 = 52 руб.;
|
|
= 0,27 • 100 + 50 = 77 руб.;
= 
= 
= 0,08 • 100 + 5 = 13 руб.;
= 
= 
= 0,05 • 100 + 5 = 10 руб.;
= 
= 0,48 • 100 + 30 = 78 руб.;
= 
= 0,58 • 100 + 40 = 98 руб.;
= 
= 0,68 • 100 + 20 = 88 руб.;
= 
= 0,02 • 100 + 30 = 32 руб.;
= 
= 
= 0,03 • 100 + 20 = 23 руб.;
= 
= 
= 0,73 • 100 + 5 = 78 руб.;
= 
= 0,8 • 100 + 10 = 18 руб.
В результате использования описанного алгоритма имеем:
;
;
;
;
min (43+13=56;52+13=65; 77+13=90) =56
и т.д. для всех вершин графа, а полученные значения записываются в нижней половине кружка графа (см. рис. 1.2).
Таким образом, выбор оптимального варианта технологического процесса сведен к выбору маршрута в заданном ориентированном графе, который имеет минимальную суммарную технологическую себестоимость. Для нашего примера такой маршрут проходит через события 1-2-6-10-11-14-16.
Индивидуальное задание студенту:
1. Изучить теоретическую часть практической работы и разобраться с примерами практического применения методов выбора оптимальных вариантов технологических процессов (ЗНАТЬ: Сущность технологического процесса изготовления изделия (детали, узла). В чем заключается выбор ресурсосберегающего технологического процесса? Отличие технологической себестоимости изготовления изделия (детали, узла) от полной себестоимости. Сущность переменных и условно-постоянных затрат на изготовление изделий, статьи затрат. Как определяется критическая величина годового объема производства продукции для двух вариантов технологических процессов (знать формулу, объяснить способ построения графика)? Как формируется из двух вариантов технологических процессов техпроцесс оптимальной технологической себестоимости продукции заданной программы? Методы выбора ресурсосберегающего технологического процесса, состоящего из ряда операций, выполнение которых можно осуществить одним, двумя или более способами, для заданной программы выпуска продукции.)
2. По предложенным преподавателем Задачам 1.1 и 1.2 индивидуально выполнить выбор оптимальных вариантов технологических процессов и построить соответственно графики изменения технологической себестоимости по операциям технологического процесса и граф выбора оптимального варианта изготовления интегральных схем.
3. Самостоятельно решить Задачу 1.3, т.е. определить диапазоны количеств закупаемых или изготавливаемых собственным производством ДЕТАЛЕЙ на станке с ЧПУ либо на обрабатывающем центре для удовлетворения потребностей сборки с минимальными затратами (решить дилемму «произвести или закупить» при удовлетворении конкретной потребности сборки в ДЕТАЛИ с минимальными затратами). Построить график изменения уровня затрат в зависимости от объема закупки или производства, указав точки безубыточности и выделив двойными (жирными и т.п.) линиями оптимальные диапазоны объемов закупки или производства.
Номер варианта с исходными данными для выполнения индивидуальной работы студент выбирает по своему порядковому номеру в списке группы.
Задача 1.1.
Сделать выбор ресурсосберегающего технологического процесса, состоящего из пяти операций (табл. 1.3), каждую из которых можно выполнить двумя способами. Программа выпуска N= А шт.
Таблица 1.3