Wielokrotnie odnoszę się do optymalizacji procesu technologicznego, która za nadrzędne kryterium przyjmuje koszty produkcji. Spełnienie tego kryterium polega przede wszystkim na obniżeniu kosztów. Minimalizowanie kosztów realizowane jest już różnymi metodami, również z różnymi kryteriami optymalizacyjnymi (np. czasu głównego maszynowego).

Koszty produkcji – ich określenie, a w konsekwencji kosztów produktu nie jest zagadnieniem łatwym i jednoznacznym. O ile można opisać podstawowe zagadnienia, o tyle w przypadka każdego przedsiębiorstwa wymaga to indywidualnego jednoznacznego opracowania. Celem niniejszego wpisu jest wprowadzenie w zagadnienia szacowania kosztów produkcji/produktu.

Koszty to określone wartościowo w jednostkach płatniczych świadome i celowe zużycie materiałów oraz środków produkcji (majątku trwałego), usług zewnętrznych, nakładów pracy oraz wydatków niezwiązanych bezpośrednio z produkcją, lecz związanych z codziennym funkcjonowaniem przedsiębiorstwa w przyjętej określonej jednostce czasu (miesiąc, kwartał, półrocze, rok) [1].

Bez znajomości kosztów produkcji utrudnione jest podejmowanie kluczowych decyzji, ustalanie polityki cenowej, kontrola procesów produkcyjnych w kontekście ekonomicznym oraz planowanie potencjalnych zmian strukturalnych [1].

Współczesny charakter produkcji (jednostkowa, małoseryjna, kastomizacja produktu) oraz dostępne środki produkcji (m.in. obrabiarki CNC, autonomiczne stacje obróbkowe) powodują, iż na znaczeniu tracą rozwiązania automatów obróbkowych [1]. Zmiany wpływające na koszty produkcji następują nie tylko w zakresie technologicznym, ale również organizacyjnym. Na ilustracji 1 przedstawiono poglądowo zależności między kosztami a wielkością produkcji.

Określenie optymalnej wielkości serii produkcyjnej przez technologa nie jest takie oczywiste, gdyż zależy przede wszystkim od terminowości zamówienia, liczby przedmiotów w serii produkcyjnej. W dobie produkcji jednostkowej i małoseryjnej dążenie do osiągania optymalnej wielkości produkcji (ilustracja 1) jest jedynie teoretyczne. Istotnym obszarem zarówno pod względem technologicznym jak i analizy ekonomicznej (koszty produkcji) jest zaprojektowanie i wykonanie półfabrykatów, których konstrukcja i technologia produkcji zależy od wielkości produkcji.

Nie można umniejszać roli montażu, którego przebieg, organizacja ma również istotne znaczenie w ujęciu ekonomicznym. Montaż stanowi końcowy etap produkcji, a przebieg procesu technologicznego zależy m.in. od efektów jakościowych na etapie obróbki. Niemal każdorazowo opracowanie procesu technologicznego uwzględnia wielowariantowość jego przebiegu. Poszczególne warianty podlegają przede wszystkim analizie ekonomicznej w celu wyboru procesu technologicznego zapewniającego spełnienie założeń konstrukcyjnych przy jednoczesnym minimalizowaniu kosztów produkcji.

Ilustracja 2 pokazuje schemat głównego podziału rodzajów kosztów [1].

Oszacowanie kosztów produkcji (kosztu produktu) jest potrzebne nie tylko w ramach bieżących zleceń, ale także w przypadku opracowywania biznesplanu. Poniżej przedstawiono zasady wyznaczania kosztów. Analiza materiałów źródłowych spowodowała, że temat ten zostanie poruszony jeszcze wielokrotnie, ze względu na skomplikowanie zagadnienia.

Wyznaczanie kosztu materiałów podstawowych

 

gdzie [1]:

• Mi – masa danego materiału konieczna do wytworzenia jednej części,
• Ci – koszt jednostkowy materiału, np 1 kg,
• Nmat – przyjęte arbitralnie narzuty kosztów materiałowych,
• Mob – masa efektów obróbki (wióry) oraz odpadów.
• Cob – jednostkowy koszt np. 1kg wiórów i odpadów

Wyznaczanie kosztu robocizny bezpośredniej

Płace pracowników na dziale produkcyjnym wraz z wszelkimi obciążeniami fiskalnymi stanowią podstawę do określenia kosztu robocizny bezpośredniej.

gdzie [1]:

• tj – jednostkowy czas wykonania danej operacji technologicznej (norma czasów),
• Sh – stawka godzinowa pracownika
• tpz – czas przygotowawczo-zakończeniowy (norma czasów),
• Shop – stawka godzinowa operatora obrabiarki,
• Ssoc – współczynnik uwzględniający wszelkie koszty socjalne pracowników.

Wyznaczanie kosztów strat w wyniku powstawania braków

Pomimo starań, prac nad coraz bardziej zaawansowanymi systemami CAM, obróbką wirtualną, systemami monitorowania procesów obróbkowych nie można uniknąć występowania odpadów/braków produkcyjnych. W przypadku przemysłu lotniczego potencjalny koszt odpadów jest powodem rozwoju prac nad obróbką wirtualną.

gdzie [1]:

• Wbr – oszacowana średnia wartość jednego przedmiotu wybrakowanego wraz z kosztami robocizny bezpośredniej Rp,
• b – procent występujących braków (odpadów) w trakcie obróbki.

Wyznaczanie kosztów narzędzi i obrabiarek

Koszty produkcji to także koszty parku maszynowego, narzędzi oraz oprzyrządowania stanowią kluczowe elementy składowe w ramach środków produkcji. Poniżej odniesiono się do kosztów narzędzi oraz energii elektrycznej związanej z napędami obrabiarek. Oprzyrządowanie technologiczne stanowi istotny procent kosztów. Bilans energetyczny procesu technologicznego jest coraz częściej przedmiotem szczegółowych analiz, przede wszystkim ze względu na względnie łatwe możliwości pomiarów i akwizycji związanych z tym danych.

gdzie [1]:

• KN – koszt pracy danego pojedynczego narzędzia w jednostce czasu (np. godzina),
• WN – wartość danego narzędzia w momencie jego zakupu (nowe narzędzie),
• nop – przyjęta arbitralnie (na podstawie doświadczeni) liczba przeostrzeń lub zmian ustalenia płytki skrawającej,
• Teos – ekonomiczny okres trwałości narzędzia.

gdzie [1]:

• Pnom – nominalna mos zainstalowanych na obrabiarce napędów elektrycznych,
• Wznam – współczynnik średniego wykorzystania mocy znamionowej napędów w obrabiarce,
• frcp – roczny fundusz czasu pracy obrabiarki z uwzględnieniem czasów przestojów,
• S1 – stawka taryfy kosztów energii elektrycznej w okresie szczytowym,
• S2 – stawka taryfy kosztów energii elektrycznej poza okresem szczytowym,
• h – liczba godzin pracy obrabiarki w okresie obowiązywania S1

gdzie [1]:

• Kamor – koszty amortyzacji parku maszynowego (wyznaczane dla każdego środka produkcji oddzielnie),
• Wzakup – wartość zakupu maszyny technologicznej,
• Srok – roczna stawka odpisów amortyzacyjnych,

Koszty ogólne działu przedsiębiorstwa, w tym produkcyjnego

Głównym czynnikiem jest koszt amortyzacji nieruchomości (budynku) oraz koszty oświetlenia, ogrzewania/chłodzenia.

gdzie [1]:

• Ppow – powierzchnia zajmowana przez maszynę technologiczną,
• kpp – stosunek powierzchni produkcyjnej do pomocniczej względem Ppow,
• hwys – wysokość pomieszczenia (hali),
• B – kubaturowy wskaźnik kosztów (instalacja elektryczna, wod-kan, wentylacji) – określana arbitralnie,
• Srok – stawka amortyzacyjna w skali roku.

Koszty ogólne przedsiębiorstwa

gdzie [1]:

• kproc – przyjęty arbitralnie procent kosztów,
• Rz – koszty robocizny zasadniczej,
• Kdzial – koszty danego działu, w tym ogólne.

Przyjęte arbitralnie, czy oszacowane jako średnie na podstawie doświadczenia i obserwacji, pomiarów – stąd koszty produkcyjne można jedynie szacować. Możliwe jest bardzo dokładne określanie kosztów, lecz z reguły jest to efektem bardzo dokładnego dopasowania metod, pomiarów, procedur pozwalających na odpowiednią akwizycję danych w tym zakresie, które nie utrudniają normalnego funkcjonowania przedsiębiorstwa.

Koszty produktu, a o tym już w jednym z kolejnych materiałów.

Znaczenie podjętego tematu powoduje, że będzie on jeszcze wielokrotnie podejmowany.

Źródła:

1. Feld M., Podstawy projektowania procesów technologicznych typowych części maszyn, WNT 2000
2. http://www.innowrota.pl/
3. http://www.pracownicy.ue.poznan.pl/masztalerz/
4. http://www.wszedukacja.pl/
5. http://mit.weii.tu.koszalin.pl/
6. http://www.wzim.interblock.pl/
7. http://www.astor.com.pl/