SBORNÍK VZOROVÝCH ZÁPOČTOVÝCH PRACÍ Obsah 1. Případová studie 2. Teoretická studie 3. Výzkumná studie
VYSOKÁ ŠKOLA EKONOMIE A MANAGEMENTU Nárožní 2600/9a, 158 00 Praha 5 ZÁPOČTOVÁ PRÁCE Management firem Vysoká škola ekonomie a managementu info@vsem.cz / www.vsem.cz
VYSOKÁ ŠKOLA EKONOMIE A MANAGEMENTU Nárožní 2600/9a, 158 00 Praha 5 TÉMA A NÁZEV ZÁPOČTOVÉ PRÁCE Téma ZP: Procesní úspory výroby Název ZP: Optimalizace obráběcí operace PŘEDMĚT / PRAKTICKÁ APLIKACE Případová studie TYP ZÁPOČTOVÉ PRÁCE JMÉNO A PŘÍJMENÍ / STUDIJNÍ SKUPINA PROHLÁŠENÍ STUDENTA Prohlašuji tímto, že jsem zadanou zápočtovou práci na uvedené téma vypracoval/a samostatně, a že jsem ke zpracování této zápočtové práce použil/a pouze literární prameny v práci uvedené. Datum a místo: POZNÁMKY A PŘIPOMÍNKY Touto cestou bych chtěl poděkovat Ing. Vladislavu Koukolovi, Ph.D., MBA za odborné rady a připomínky, které napomohly k dokončení této zápočtové práce a dále vedení společnosti Ševčík vodohospodářská zařízení, s.r.o. za poskytnutí interní dokumentace a dat potřebných pro zpracování optimalizace obráběcího procesu. Prohlašuji, že tato seminární práce je zpracována pouze mnou a k jejímu zpracování jsem použil pouze literárních pramenů uvedených v seznamu literatury. Datum a místo: 01. 04. 2017, Praha Vysoká škola ekonomie a managementu info@vsem.cz / www.vsem.cz
VYSOKÁ ŠKOLA EKONOMIE A MANAGEMENTU Nárožní 2600/9a, 158 00 Praha 5 SOUHRN 1. Cíl práce: Cílem práce je optimalizovat výrobní operaci třískového obrábění a prokázat existenci úspor při procesu třískového obrábění u součásti 3 JEVE 308. 2. Základní vědecké metody: Pro zvolenou výrobní operaci hrubování bylo použito metody modelování k vytvoření optimalizačního modelu dle zvoleného kritéria nejnižších celkových nákladů. Model byl odvozen z teoretických a empirických znalostí uvedených v teorii obrábění a byl přizpůsoben konkrétním podmínkám. Vstupní data a konstanty pocházely z rozboru a dekompozice skutečných nákladů na pracovišti a statisticky ověřených hodnot v odborné literatuře. Metodami deskripce, dedukce a logické indukce byla vyhodnocena získaná data a výstupy (výsledky) modelování. 3. Výsledky výzkumu/práce: V tomto konkrétním případě bylo průkazně doloženo optimalizací řezných podmínek zkrácení strojního času operace o 9,7 minut (27,7 %), zkrácení původně uvažované trvanlivosti nástroje z 35 min na 22 min (37,2 %) a zvýšení řezné rychlosti o 7,1 %. V důsledku pak tyto změny přinesly snížený celkový náklad na operaci o 200,- Kč, což představuje změnu o 33,1 %. Z celého případu je možné vytvořit řadu doporučení managementu společnosti v oblasti organizace výrobního procesu a plánování výroby. 4. Závěry a doporučení: Neznalost skutečné výše výrobních nákladů a nerespektování technicko-ekonomických vazeb při řízení výroby vede k ekonomickým ztrátám z pohledu nevyužitého potenciálu při konkrétních podmínkách, které jsou dány soustavou nástroj, stroj, obrobek. V uvedeném případě byly doporučeny konkrétní změny výrobních parametrů a řada dalších organizačních opatření pro získání úspor z výrobního procesu. Navrhované změny byly odzkoušeny a akceptovány výrobcem. KLÍČOVÁ SLOVA Hodnocení výrobního procesu, optimalizace výroby, procesní úspory Vysoká škola ekonomie a managementu info@vsem.cz / www.vsem.cz
VYSOKÁ ŠKOLA EKONOMIE A MANAGEMENTU Nárožní 2600/9a, 158 00 Praha 5 SUMMARY 1. Main objective: The objective of this work is to optimize the production of cutting operations and to prove the existence of savings in a process of cutting operations of part 3 JEVE 308. 2. Research methods: For the selected manufacturing operation of roughing a modelling technique was used to create an optimization model according to chosen criteria for the lowest total costs. The model was derived from theoretical and empirical knowledge mentioned in the theory of machining and it was adapted to the concrete conditions. Input data and constants were from the analysis and decomposition of the actual costs at a workplace and statistically validated values in the technical literature. The data and outputs (results) of modelling were evaluated by description methods, deduction and logical induction. 3. Result of research: In this particular case, it was demonstrated by optimizing cutting conditions shorten of 9.7 minutes (27.7%), reducing the originally intended tool life from 35 minutes to 22 minutes (37.2%) and increasing cutting speed of 7.1%. As a result, the changes have brought a reduction of the overall costs of an operation by 200,- CZK, which represents a change of 33.1%. From the entire case, it is possible to create a number of recommendations to the company's management in an organization and a production process and a production planning. 4. Conclusions and recommendation: Ignorance of the actual level of production costs and disregard for technical and economic ties in the management of the production leads to economic losses in terms of untapped potential in specific conditions, which are set by a system a tool, a machine, a workpiece. In that case, specific changes of production parameters and a number of other organizational measures for obtaining savings from the production process were recommended. The proposed changes have been tested and accepted by the manufacturer. KEYWORDS Evaluation of the production process, production optimization, process savings M21- Business Economics L23 Organization of Production JEL CLASSIFICATION Vysoká škola ekonomie a managementu info@vsem.cz / www.vsem.cz
OBSAH 1 Úvod... 1 2 Optimalizace základních parametrů obrábění... 2 2.1 Závislost nákladů na řezné rychlosti... 4 2.2 Výrobní náklady a jejich skladba pro optimalizaci... 5 3 Aplikace teorie obrábění do praxe... 7 3.1 Zadávací parametry a získaná data... 7 3.2 Vyčíslení nákladů výrobní operace hrubování... 8 3.3 Vyčíslení optimalizovaných nákladů operace hrubování... 9 3.4 Výsledky konfrontace před a po optimalizaci výrobní operace... 10 3.5 Doporučení a soulad s moderním řízením... 11 4 Závěr... 13
SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK Označení Jednotka Význam a p mm axiální hloubka řezu C d Kč cena břitové destičky C e Kč.hod -1 cena elektrické energie CF hod.rok -1 časový fond roční CF s hod časový fond stroje za směnu C n Kč cena nástroje C s Kč cena stroje C tn Kč cena tělesa nástroje c v - empirická konstanta C zn Kč zbytková cena nástroje d - počet kusů v dávce d K - mezní dávka D mm průměr obrobku f mm.ot -1 posuv F cmax N maximální přípustná velikost řezné síly f smax mm.ot -1 maximální posuv dosažitelný na stroji f smin mm.ot -1 minimální posuv dosažitelný na stroji f umax mm.ot -1 maximální přípustný posuv z hlediska utváření třísky f umin mm.ot -1 minimální přípustný posuv z hlediska utváření třísky HRS Kč.hod -1 hodinová režijní sazba HRS celková Kč.hod -1 hodinová režijní sazba celková HRS os Kč.hod -1 hodinová režijní sazba ostřírny HRS sp Kč.hod -1 hodinová režijní sazba společná k c přirážka směnového času k r - poměr strojního času a automatického chodu stroje k sv % koeficient změny ceny KT mm opotřebení čela nástroje k us - koeficient oprav a údržby stroje k ut - koeficient údržby tělesa nástroje k vs - koeficient časového využití stroje L mm délka obrábění, operačního úseku m - empirický exponent M kmax Nm maximálně přípustná velikost kroutícího momentu M o Kč.hod -1 mzdové náklady.operátora M os Kč.hod -1 mzdové náklady ostřiče N Kč náklady obrábění n min -1 otáčky N C Kč celkové náklady N hs Kč.hod -1 hodinové náklady provozu stroje N n Kč náklady na nástroj N nd Kč náklady nezávislé na počtu kusů v dávce N nt Kč náklady na nástroj za trvanlivost N nv Kč náklady na nástroj a jeho výměnu n opt min -1 optimální otáčky vřetene N s Kč náklady na strojní práci N sm Kč.min -1 náklady na strojní práci minutové N vn Kč náklady na výměnu nástroje N vnm Kč.min -1 náklady na výměnu nástroje minutové n vp min -1 otáčky vřetene N z Kč náklady závislé vztažené na jeden kus dávky O s Kč.hod -1 odpis stroje OŘP - optimalizace řezných podmínek RN Kč.rok -1 režijní náklady s b - součinitel využití výměnných břitových destiček SM - směnnost t min čas T min trvanlivost nástroje
t A min čas jednotkový t AC min čas jednotkový s přirážkou času směnového t As min strojní čas t Av min jednotkový čas vedlejší t B min čas dávkový t BC min čas dávkový s přirážkou času směnového t C min čas směnový t vn min čas na výměnu nástroje T opt min optimální trvanlivost nástroje t os min čas ostření nástroje T sk min skutečná trvanlivost nástroje t vn min čas výměny nástroje VB mm opotřebení hřbetu nástroje VBD - výměnná břitová destička VB opt mm optimální opotřebení hřbetu nástroje v c m.min -1 řezná rychlost v copt m.min -1 optimální řezná rychlost v csk m.min -1 skutečná řezná rychlost VN opt Kč výrobní náklady při optimálních podmínkách x v - empirická konstanta y v - empirická konstanta Z min životnost nástroje z b - počet břitů na destičce z d - počet břitových destiček na nástroji z o - počet možných přeostřeních nástroje Z s roky životnost stroje z u - předpokládaný počet upnutí destiček v tělese nástroje z v - počet výměn nástroje na operační úsek
SEZNAM TABULEK Tabulka 1 Vlastnosti materiálu 17021.6 pro výrobu součásti 3 JEVE 308 Příloha I Tabulka 2 Technické parametry výrobního zařízení TOS - SU63A/2750 Příloha I Tabulka 3 Délky hrubovacích operací 9 Tabulka 4 Vyčíslení nákladů operace hrubování Příloha II Tabulka 5 Koeficienty potřebné pro stanovení celkových výrobních nákladů Příloha II Tabulka 6 Uvažované položky pro vytvoření celkové hodinové režijní sazby pracoviště Příloha III Tabulka 7 Optimalizované hodnoty a vyčíslení nákladů operace hrubování Příloha III SEZNAM OBRÁZKṸ Obrázek 1 Závislost výrobních nákladů N a jejich složek na řezné rychlosti v c 3 Obrázek 2 Příklad obecné závislosti N = f (v C) 5 Obrázek 3 Výrobní výkres součásti 3 JEVE 308 Příloha I Obrázek 4 pracoviště výrobního zařízení TOS - SU63A/2750 Příloha I Obrázek 5 Charakteristika řezného materiálu 6635 Pramet Příloha I Obrázek 6 Geometrie výměnné břitové destičky NR2 Příloha I Obrázek 7 Rozměry výměnné břitové destičky CNMM 120408E - NR2, 6635 Příloha I Obrázek 8 Těleso nástroje a upnutí výměnné břitové destičky Příloha I Obrázek 9 Normativ pro stanovení řezných podmínek Příloha I Obrázek 10 Tvar a rozměry výměnné břitové destičky WNMM 080408E-NR2 Příloha III
1 Úvod Konkurence a požadavky trhu vedou k potřebě inovace na vyráběných produktech. Každá inovace je alespoň částečným nositelem změny výrobních či pracovních podmínek a tato změna by se měla být podle všech dostupných možností cenově optimalizována. Cena je poté, při zachování ostatních parametrů, tím, co dává určitou a jasnou konkurenční výhodu. Při výrobě strojírenského výrobku jsou jedním z rozhodujících nákladů výrobní náklady a z hlediska pracnosti pak má podstatný vliv technologie obrábění. Optimalizace této technologie je z hlediska uplatnění výrobku na trhu významná. Pro optimalizaci technologie obrábění jako celku je nutné navrhnout a určit optimální sled technologických operací a pro jednotlivé technologické operace (např. soustružení, vrtání atd.) je důležité optimalizovat volbu a výběr vhodného nástroje. Pro stroj a nástroj je nutné na základě technicko - ekonomických vazeb zvolit optimální trvanlivost nástroje a optimální pracovní podmínky. Je třeba si uvědomit skutečnost, že současná globální hospodářská situace, změna kalkulačních systémů od klasických metod k target costingu, snaha o dosažení vysokého stupně automatizace, a to i v podmínkách malosériové výroby či u podniků klasifikovaných dle měřítek EU jako malé, nás nutí hledat cesty a zaměřovat se na optimální využívání všech dostupných zdrojů. Jedním z takových, dnes skrytých zdrojů pro malé podniky, jsou právě úspory plynoucí z procesu, ze správně nastaveného (optimálního) výrobního systému, který kombinuje technicko - ekonomické vazby a jejich kombinace dle předem zvoleného kritéria - nejnižších celkových nákladů. Cílem práce je optimalizovat výrobní operaci třískového obrábění a prokázat existenci úspor při procesu třískového obrábění u součásti 3 JEVE 308. Práce se skládá ze čtyř hlavních částí. V úvodu je představena problematika a cíl práce. Následují základní teoretická východiska, ze kterých je vycházeno při zpracování případové studie. Ta je následně aplikována na reálný proces s uvedením jeho optimalizace. Závěr shrnuje nejdůležitější výsledky, přínosy případové studie a doporučení. 1
2 Optimalizace základních parametrů obrábění Hlavní možnosti optimalizace v procesu obrábění spočívají v možnosti optimalizovat řezný nástroj, jeho parametry a pracovní podmínky. Právě optimalizací, tedy nastavením správných pracovních podmínek je možné dosáhnout značných ekonomických přínosů. V praxi se lze setkat s nepochopením vzájemného vztahu mezi ekonomikou a pracovními podmínkami. Proces optimalizace je vždy zaměřen na konkrétní situaci na daném pracovišti a jeho přínos je mimo jiné také přímo úměrný přesnosti, kvalitě a pravdivosti vstupních informací - technických i ekonomických jak uvádí Brožek (2009, s. 437). K uvedenému uvádí Mádl, Kvasnička (1998, s. 8) zabývající se primárně touto problematikou, že proces optimalizace je z ekonomického hlediska přínosnější pro dražší strojní vybavení, na kterém je realizována výroba. Je to z důvodu, že strmost nákladové křivky v závislosti na řezné rychlosti je vyšší než u strojů pro konvenční obrábění jak ukazuje Obrázek 1 a tedy stejná změna v parametru řezné rychlosti vyvolá vyšší nákladovou odezvu. Toto by mohlo vést k domněnce, že by optimalizace výrobních podmínek mohla být v případě užívání strojů pro konvenční obrábění zanedbána z hlediska přínosu, což není akceptovatelné, neboť jak bylo v úvodu naznačeno i na konvenčních strojích lze vyrábět jednodušší výrobky ve středních sériích a navíc mnohdy pro společnosti využívající konvenční obrábění by mohla úspora dosažená tímto způsobem znamenat výrazné posílení životaschopnosti na trhu. Je důležité zvážit a vyčíslit nutnost optimalizovat řezné podmínky (řezná rychlost, posuv, hloubka řezu při akceptaci skutečnost, že na trvanlivost nástroje má největší vliv řezná rychlost. Obecně, při optimalizaci je třeba nastavit optimalizační kritéria, jak plyne z logiky věci a následně také určit a vzít v potaz omezující podmínky pro danou skutečnost. Principem optimalizace při obrábění je stanovení a posléze aplikace takových hodnot hloubky řezu, posuvu a řezné rychlosti v souvislosti s trvanlivostí nástroje, které odpovídají předem zvolenému požadavku - optimalizačnímu kritériu. Za optimalizační kritéria lze uvažovat: - kritérium z hlediska minimálních výrobních nákladů; - kritérium maximální produktivity; - kritérium dosažení maximálního zisku; - kritérium dosažení maxima odebraného materiálu. Určení, respektive nastavení optimalizačního kritéria je dnes jasné a zcela logické jsou i důvody, které vedou ke skutečnosti, že prvotní a nejdůležitější je právě kriteriální hledisko minima celkových výrobních nákladů. Při užití tohoto kritéria pro optimalizaci dochází ke stanovení takových řezných podmínek, za kterých se obrobení např. operačního úseku na konkrétním zařízení provede s minimálními celkovými výrobními náklady (kombinace nákladů na stroj a nástroj vykazují v součtu minimum). Toto kritérium výrobních nákladů je základním optimalizačním kritériem a z důvodů dříve popsaných by mělo být použito všude, kde je snaha o zefektivnění a získání úspor z procesu obrábění. Užití jiného, z výše uvedených kritérií je spíše výjimečné a situace toto vyžadující se řeší často jinou cestou, např. ekonomickým outsourcingem apod. 2
Obrázek 1 Závislost výrobních nákladů N a jejich složek na řezné rychlosti v c Zdroj: Mádl, Kvasnička (1998 s. 9); vlastní úprava Omezující podmínky při optimalizaci obráběcí operace jsou dány soustavou obráběcí stroj, nástroj, obrobek a ostatní omezení. Lze je popsat v následujících bodech: - obráběcí stroj, je charakterizován technickými parametry, jako je maximální použitelný výkon, otáčky, velikostí sil a momentů upínání, použitelnými převody, posuvem atd.; - nástroj, jeho materiál, geometrie, drsnost povrchu břitu, utvařeč třísky atd.; - obrobek, jeho materiál, výrobní a technické požadavky atd.; - ostatní omezení, např. požadavky na řezné prostředí, celková stabilita obráběcího procesu, organizační omezení prostorové i procesní. Pro všechny omezující podmínky je nutné najít takový interval, resp. oblast, pokud taková existuje a vstupní parametry jsou reálné, kdy bude vyhověno všem omezením. Takovou oblast je možné nazvat oblastí přípustných řešení. Pro účel optimalizace řešené výrobní operace jsou brána pouze omezení stroje na straně technických parametrů. Celkově optimalizace obrábění a již konstrukce omezujících podmínek vyžaduje určité vstupní informace, které se vztahují ke konkrétnímu příkladu a je nutná znalost celé řady dat na vstupu. Jedná se především o vstupy a data: - Ekonomická data, která je nutné znát pro provedení optimalizace řezných podmínek, jsou reprezentována především skutečnými náklady obrábění. Mnohdy nejsou tato data zpracována nebo nemají správnou vypovídající schopnost. Je tedy nutné dříve, než začneme proces optimalizace, zajistit skutečně relevantní ekonomická data. Získání takovýchto podkladů úzce souvisí se strukturou nákladů pracoviště a její analýzou. - Technická data, jsou dána technickými vlastnostmi činitelů ovlivňující proces optimalizace zejména jako již zmíněné omezující podmínky a omezení způsobené strojem, nástrojem, obrobkem, formulací Taylorova vztahu 1, stabilitou procesu a pracovními podmínkami. - Časové vstupy, úzce související s oceněním výkonu a činnosti. Jejich nepostradatelnost se také odráží v činnostech, jako je stanovení kapacity atd. 1 Taylorova formule, základní vztah trvanlivosti břitu nástroje a řezné rychlosti, jeho odvození a konstrukce více např. Modern Metal Cutting (1994). 3
- Empirické konstanty, skupina dat, které jsou dány výzkumy a/nebo jsou dokládány jako statisticky průkazná zjištění na příslušných hladinách významnosti. Nejdůležitější podklady z této skupiny dat pro optimalizaci řezných podmínek tvoří data týkající se vzájemného vztahu mezi řeznými podmínkami a trvanlivostí nástroje. Jestliže se podaří zajistit relevantnost, přesnost a vzájemné správné propojení uvedených vstupů, což je právě většinou dnešní problém výrobních organizací, může dojít k nastavení takových výrobních podmínek, kdy bude dosaženo optima dle zvoleného optimalizačního kritéria. 2.1 Závislost nákladů na řezné rychlosti Pro případy operací při třískovém obrábění, lze náklady na činnost rozdělit na dvě zásadní skupiny. Jsou to náklady na strojní práci a náklady na nástroj. Základní charakteristiky jsou: - pro nákladovou skupinu týkající se strojní práce především náklady na pořízení stroje, mzdové náklady obsluhy a náklady pracoviště, které jsou většinou reprezentované režijními náklady; - pro nákladovou skupinu týkající se nástroje především náklady na trvanlivost nástrojů a náklady na jejich obnovu, výměnu. Tyto náklady jsou v přímé relaci s nastavením řezných podmínek. Vzájemná relace těchto skupin nákladů umožňuje hledat minimum funkce představující jejich vzájemnou kumulaci. Jestliže jsou přijata taková opatření, která dokážou zvýšit kapacitní využití stroje, např. vlivem zvýšení řezné rychlosti, skupina nákladů vztažená na časovou kapacitu se sníží. Naopak ale porostou náklady druhé skupiny, jelikož se zvyšující se zátěží nástroje, která musí logicky nastat, se trvanlivost nástroje snižuje. Uvedené opět dokládá, že vše musí být vztaženo ke konkrétnímu případu, neboť pro každý výrobní úsek budou výrobní náklady rozdílné a tudíž minimum zmíněné kumulativní funkce bude posunuto jinam, také proto, že bude jiná konkrétní optimální trvanlivost nástroje, bude i optimální nastavení řezné rychlosti jiné. Příklad obecné závislosti nákladů na řezné rychlosti udává Obrázek 2. Obrázek 2 Příklad obecné závislosti N = f (v C) Zdroj: vlastní úprava 4
Jestliže se vezme v potaz obecné průběhy křivek nákladů, je nutné pro možnost nalezení optima řezné rychlosti, jako klíčového parametru, vyjádřit celkové náklady a jejich skladbu. 2.2 Výrobní náklady a jejich skladba pro optimalizaci 2 Celkový náklad lze definovat, jak uvádí Mádl, Kvasnička (1998, s. 62) : kde N N N N Ns Nn Nvn s n N vn, jsou celkové náklady [Kč], náklady na strojní práci [Kč], náklady na nástroj [Kč], náklady na výměnu nástroje [Kč]. (2.2-1) Uvedené vyjádření celkových nákladů nezahrnuje vliv nákladů na vedlejší práci, neboť tento náklad neovlivní optimální pracovní podmínky plynoucí ze závislosti N = f (vc). Některé ekonomické vstupy do procesu optimalizace pracovních podmínek lze vyjadřovat pomocí režijních přirážek nebo režijních sazeb. Pro další účely této práce bude využito režijních sazeb a to vzhledem k tomu, že tento údaj je mnohdy lépe zjistitelný a i jej ve většině případů je možno relevantně stanovit. U malých a středně velkých společností je to poměrně rozšířené vyjadřování rozpočtu režijních nákladů vznikajících v souvislosti s výrobní činností, ale vždy závisí na konkrétní společnosti, protože některé výrobní organizace 3 v dnešní době pomalu opouští tento způsob, jelikož režijní přirážka neposkytuje dostatečně přesné informace a není tedy vhodné ji využívat pro kalkulaci výrobních nákladů, resp. pro nákladovou optimalizaci řezných podmínek. Pro cíl a účel této práce není rozsahově ani důvodově nutné odvodit zde vztah vedoucí k vyčíslení optimálního výrobního nákladu, který vychází z řady dílčích, matematickým aparátem odvozených kriteriálních rovnic, skladby různých vstupů a zajištěných empirických dat. Celý postup odvození vztahu je možné nalézt v teorii obrábění. Pro uvedený praktický případ operace hrubování na součásti 3 JEVE 308 je pro aplikaci v praxi nutné vyjít z následujících vztahů po příslušných úpravách pro tento konkrétní příklad 4 : 1) Vztah pro optimální náklady obrábění: VN kde VNopt L L k r opt N sm N nt tvn N vnm, (2.2-2) nopt f nopt f Topt jsou výrobní náklady při optimálních podmínkách [Kč], L délka obrábění [mm], nopt optimální otáčky vřetene [min -1 ], Nsm náklady na strojní práci minutové [Kč.min -1 ], f posuv nástroje [mm.ot -1 ], 2 Jde o optimalizaci z hlediska minimálních nákladů. 3 Jedná se zejména o větší společnosti a sériovou výrobu. 4 Úpravy matematických závislostí pro aplikaci v tomto konkrétním příklade vycházejí z teorie optimalizačního procesu pro třískové obrábění soustružením v původním znění z literatury Mádl, Kvasnička (1998, s. 62 113) po vlastní úpravě. 5
kr poměr strojního času a automatického chodu stroje [-], Topt optimální trvanlivost nástroje [min], NnT náklady na nástroj vztažené na jednu trvanlivost [Kč], tvn čas výměny nástroje [min], Nvnm náklady na výměnu nástroje minutové [Kč.min -1 ]. 2) Vztah pro určení optimální trvanlivosti nástroje 5 : tvn Nvnm NnT ToptN kr m 1 Nsm, je optimální trvanlivost nástroje z hlediska nákladů [min], tvn čas výměny nástroje [min], Nvnm náklady na výměnu nástroje minutové [Kč.min -1 ], NnT náklady na nástroj za trvanlivost [Kč], Nsm náklady na strojní práci minutové [Kč.min -1 ], kr poměr strojního času a automatického chodu stroje [-], m empirický exponent 6 [-]. kde ToptN 3) Vztah pro určení optimálních otáček: n opt (2.2-3) 1000 vc opt, (2.2-4) D kde nopt jsou optimální otáčky vřetene [min -1 ], vcopt optimální řezná rychlost [m.min -1 ], konstanta, průměr obrobku [mm]. D 4) Vztah pro určení strojního času: kde L L t A n f, je délka operačního úseku [mm], n otáčky [min -1 ], f posuv [mm.ot -1 ]. (2.2-5) Do vztahu (2.2-2) je možné dosadit skutečné hodnoty, které jsou v praxi v průběhu výroby známé. V takovém případě je výsledkem skutečný výrobní náklad operace. Takový postup se užívá při vyhodnocování před optimalizací a po provedené optimalizaci řezných podmínek k vyčíslení rozdílu a stanovení rezerv ve výrobních nákladech. Pro účely této práce bude v následujících kapitolách použito vyčíslení stávajících výrobních nákladů operace hrubování a výrobních nákladů operace hrubování skutečného případu po provedené postupné optimalizaci řezných podmínek dle kritéria nejnižších výrobních nákladů. 5 Ze vztahu je patrné, že čím je dražší výrobní zařízení, tím nižší je optimální trvanlivost. Proto na různém výrobním zařízení musí být použity jiné řezné podmínky pro konkrétní nástroj a obrobek. 6 Ve vztahu 7.5.1-11 není empirický exponent m z matematického hlediska exponentem. 6
3 Aplikace teorie obrábění do praxe Základem pro aplikaci teorie obrábění do praxe a zjištění možných úspor v procesu obráběcí operace je sestavení výpočtového modelu za účelem vyčíslení celkového výrobního nákladu operace hrubování u součásti hřídelovitého tvaru. Celkový náklad operace je vyčíslen pro stávající výrobní operaci hrubování. Následně je nutné na téže součásti provést postupnou optimalizaci řezných podmínek pro totožnou operaci hrubování, dle kritéria minimálních celkových výrobních nákladů, a vyčíslit celkový výrobní náklad této operace po provedení postupné optimalizaci řezných podmínek. Ze vzájemného porovnání výsledných hodnot je možné usoudit velikost možných přínosů vlivem optimalizace řezných podmínek. 3.1 Zadávací parametry a získaná data Výrobní výkres, technická i ekonomická data uvedená dále byla získána od prvovýrobců strojních součástí a z odborné literatury (empirické konstanty). 1. Výrobní výkres součásti 3 JEVE 308, rozměry součásti udává Příloha I, Obrázek 3. Výchozí materiál hřídele 17 021.6, vlastnosti materiálu obráběné součásti udává Příloha I, Tabulka 1. Rozměr polotovaru: délka 1645 mm, průměr 100 mm. 2. Použité výrobní zařízení - soustruh TOS - SU63A/2750. Základní parametry výrobního zařízení udává Příloha I, Tabulka 2, celkový pohled na pracoviště Příloha I, Obrázek 4. 3. Použitý řezný materiál a nástroj. Pro operaci hrubování součásti 3 JEVE 308 je používaná výměnná břitová destička ze slinutého karbidu výrobce Pramet s označením CNMM 120408E - NR2, 6635. Údaje z dodávky výrobce: - group M 15 35, P 20 40, K 15 35, - doporučené řezné podmínky: - vc 140 70 m.min -1, - f 0,25 0,41 mm.ot -1, - ap 0,8 5,2 mm. Popis řezného materiálu s označením 6635 udává Příloha I, Obrázek 5. Jedná se o funkčně gradientní substrát s vysokým obsahem kobaltu universálního použití ve své kategorii. Zvolená geometrie nástroje pod označením výrobce NR2 je širokorozsahová geometrie aplikovatelná od hrubování až po dokončovací operace. Základní rozměrová charakteristika geometrie nástroje je zobrazena v Příloze I, Obrázek 6. Z volby nástroje a jeho geometrie je zřejmé, že se jedná o nástroj, který je značně universální a běžně dostupný v nástrojovém zázemí výrobního podniku a to i s příslušenstvím. Rozměry a upevnění na tělese nástroje pro výměnnou břitovou destičku CNMM 120408E - NR2, 6635 je patrné z Obrázku 7 a 8 v Příloze I. 7
4. Pracovní podmínky a řezné prostředí. Nastavení řezných podmínek 7 bylo stanoveno dle zkušenosti technologického oddělení výrobce a v souladu s doporučením výrobce výměnných břitových destiček pro materiál a operaci prováděnou na součásti. Princip a volbu takto stanovených řezných parametrů včetně redukce na trvanlivosti nástroje ukazuje normativ výrobce výměnných břitových destiček pro stanovení řezných podmínek, udává Příloha I, Obrázek 9. Takto stanovené řezné podmínky byly redukovány 8 a přizpůsobeny technickým možnostem stroje TOS - SU63A/2750 9. Zvolené řezné parametry: - ap 2,0 mm, - f 0,35 mm.ot -1, - vc 110 m.min -1 řezná rychlost byla následně upravena 10. Vzhledem k charakteru součásti, její členitosti a pro účely této práce byla sečtena celková délka realizovaných hrubovacích operací, které se na součásti provádějí. Tabulka 3 udává jednotlivé délky hrubovacích operací na součásti 3 JEVE 308. Tento postup je možný za předpokladu, že jsou dodrženy předepsané řezné podmínky pro danou operaci 11. Ke změně řezné rychlosti při výrobě dochází vlivem změny průměru součásti, což musí být kompenzováno úpravou otáček vřetene. Tabulka 3 Délky hrubovacích operací číslo operace délka přejezdu [mm] počet přejezdů při a p 2 mm celková délka jednotlivých úseků [mm] výchozí průměr [mm] konečný průměr [mm] 1 1645 1 1645,0 100 96 2 90,5 5 452,5 96 76 3 336,5 1 336,5 96 92 4 212,5 4 850,0 92 76 5 145,5 5 727,5 76 56 6 28,5 3 85,5 56 44 celková délka operace hrubování 4097,0 Zdroj: vlastní výzkum Pro jednotlivé výpočty a vyčíslení výsledku s dopadem na ekonomikou obrábění bude použita celková délka hrubovacích operací na součásti, která činí 4097 mm. 3.2 Vyčíslení nákladů výrobní operace hrubování Zajištění vstupních hodnot pro vyčíslení operace hrubování při výrobě součásti 3 JEVE 308 je provedeno přímo ve výrobním podniku ve spolupráci s managementem výrobce. Matematické vyčíslení výrobních nákladů operace hrubování součásti 3 JEVE 308 je realizováno sestavením výpočtového modelu pomocí výpočetní techniky v programu Microsoft Office Excel s použitím příslušných modifikovaných vztahů uvedených v kap. 2.2. Optimální 7 Bez uvažování ekonomických vlivů 8 Úprava řezného prostředí Paramo ERO SB v koncentraci 5 % - procesní kapalina 9 Jde o parametr otáčky vřetene, stroj má mechanické stupňovité nastavení otáček 10 Řezná rychlost V c 110 m.min -1 pro výchozí průměr obráběného polotovaru 100 mm odpovídá n = 350 min -1. Redukce otáček na stroj nejbližší dosažitelné otáčky stroje n = 335 min -1 odpovídají řezné rychlosti V c 105 m.min -1 11 a p 2 mm, f 0,35 mm.ot -1, v c 105 m.min -1 8
trvanlivost Topt je výpočtově nahrazena celkovým časem operace hrubování thr = 34,95 min, neboť technická zpráva výroby udává použití jednoho nástrojového břitu pro hrubovací operace na jedné součásti. Obdobně je zadávána hodnota optimálních otáček nopt za otáčky vřetene nvp = 335 min -1. Hodnoty a údaje poskytnuté výrobcem pro určení výrobního nákladu operace hrubování užité ve výpočtu a vyčíslení nákladů operace Příloha II Tab. 4. Příslušné koeficienty pro výpočet získané v provozu a udávané v odborné literatuře udává Tab. 5. Hodinová režijní sazba pracoviště celková HRScelková [Kč.hod -1 ] byla získána v ekonomickém oddělení výrobce, které zpracovává nákladové kalkulace pro jednotlivé stroje. 3.3 Vyčíslení optimalizovaných nákladů operace hrubování Optimální řezné podmínky jsou závislé na mnoha faktorech a především však na výši nákladových položek, které se vztahují k obrábění. Pro účely výroby se používá dnes, pokud vůbec optimalizace řezných podmínek ve výrobním provozu probíhá, především tzv. postupný způsob. Obecně nelze od sebe oddělit optimalizaci řezných podmínek (posuv, hloubka záběru, otáčky resp. řezná rychlost) a trvanlivost nástroje. Při výrobě na plně automatizovaných jednoúčelových výrobních strojích a linkách, používaných ve velkosériových a hromadných výrobách, se optimalizují veškeré parametry dle předem zvoleného kritéria. Pro výrobní závody menšího charakteru disponující množstvím strojů a různorodou výrobou je plně postačující postupný způsob optimalizace řezných podmínek a akceptace existujících omezení. Postupná optimalizace řezných podmínek a její výsledné parametry je možné použít jako vstupní hodnoty pro vyčíslení optimalizovaných celkových nákladů pro operaci hrubování při výrobě součásti 3 JEVE 308. Následující kroky definují změnu vstupních parametrů vlivem postupné optimalizace řezných podmínek. 1. Optimalizace výběru nástrojového materiálu a řezného nástroje. Nástrojový materiál výrobce Pramet označení 6635 a geometrie nástroje NR2 zůstal beze změny a jeho volba se ukázala v daném případě jako jedna z možných. Vzhledem k nástrojové vybavenosti výrobce tělesy nástrojů a výměnnými břitovými destičkami došlo k volbě jiné výměnné břitové destičky. Ve spolupráci s technologickým oddělením byla zvolena výměnná břitová destička s označením WNMM 080408E-NR2 12. Tvar a rozměry výměnné břitové destičky jsou patrné z Přílohy III, Obrázek 10. 2. Zajištění vstupních ekonomických dat. Nelze se ztotožnit s nepřesnou kalkulací výše hodinové sazby pracoviště. Skutečné přiřazení nákladů k místu jejich vzniku na pracovišti a jejich důsledný rozbor je důležitý k určení skutečného výrobního nákladu a pro optimalizaci výrobního procesu. Hodinová režijní sazba pracoviště celková HRScelková [Kč.hod -1 ] byla převzata od výrobního podniku. Její stanovení by vždy mělo odrážet rozbor jednotlivých položek, které se na hodinové režijní sazbě podílejí, a nelze se při optimalizaci obráběcího procesu spoléhat na nepodložené výsledné hodnoty. Pro relevantní hodnotu nákladů je naprosto nezbytné, aby se rovněž faktory, které mají vliv na určení celkové hodinové režijní sazby 13 pracoviště, podrobovaly v pravidelných intervalech 12 Byly zvažovány i další varianty např. užití výměnné břitové destičky výrobce ISCAR s označením WNMG08T IC807 (6 břitů) a dalších, ale vzhledem k dostatečnému nástrojovému zázemí výrobce by došlo ke zbytečným investicím. 13 Časový fond pracoviště, náklady na strojní práci, hodinové režijní sazby střediska, hodinové režijní sazby pracoviště atd. 9
revizím, obsahovali aktuální změny 14 a také aby byly rovněž podrobovány pravidelnému vyhodnocování z hlediska jejich výše. Hodinová režijní sazba pracoviště celková HRScelková [Kč.hod -1 ] pro účely této práce při užití optimalizace řezných podmínek operace hrubování na součásti 3 JEVE 308 byla stanovena ve spolupráci s účetní jednotkou výrobce na částku 630,- Kč.h -1. Vzhledem k citlivosti některých účetních dat 15 není možné zde uvést zcela přesný položkový rozpis pro stanovení této částky. Příloha III, Tab. 6 uvádí obsah položek, které byly zahrnuty při sestavování skutečné celkové hodinové režijní sazby pracoviště a ze kterých tato sazba vychází. Oproti vstupní informaci byla rozborem nákladových položek snížena celková režijní sazba pracoviště z 715,-Kč.hod -1 na 630,- Kč.hod -1, což představuje 11,9 % rozdílu. Jedním z hlavních důvodů je v tomto případě nedostatek 16 v aktuálnosti údajů a v jejich výši. Rovněž bylo nutné upozornit na rozdíl v odepisování z hlediska účetního a kalkulačního. 3. Určení optimální trvanlivosti nástroje Topt za použití vztahu (2.2-3). 4. Přehodnocení a určení volených řezných parametrů hloubky řezu a posuvu 17. Po rozboru v technologickém oddělení byl zvýšen posuv f z původních 0,35 mm.ot -1 na 0,45 mm.ot -1. Hloubka řezu ap zůstala bez změny. 5. Při znalosti hodnot posuvu, hloubky řezu a optimální trvanlivosti nástroje se určí optimální řezná rychlost a prokontrolují se technické možnosti výrobního zařízení, zda lze uvedené parametry realizovat. V případě výroby součásti 3 JEVE 308 na uvedeném výrobním zařízení je dostatečný výkon pro stanovené parametry. 6. Při takto nastavených parametrech a znalosti konkrétní hodnoty optimální řezné rychlosti je možné přistoupit k určení optimálních otáček dle (2.2-4), velikosti strojních časů dle (2.2-5) a také je možné vyčíslit náklad dané operace v Kč dle (2.2-2). Takto lze stanovit skutečný výrobní náklad operace hrubování součásti, kterou plánujeme vyrábět, nebo lze pomocí této optimalizace racionalizovat již probíhající výrobu což je uvedený případ. Optimalizované hodnoty, vstupy a výsledné vyčíslení nákladů operace hrubování udává Tabulka 7 v Příloze III. 3.4 Výsledky konfrontace před a po optimalizaci výrobní operace V praxi se často lze setkat se tím, že nejsou dostatečně brány na zřetel ekonomické souvislosti, které mají dopad na výrobu. Nesprávný odhad, určení trvanlivosti nástroje a nedodržování technologické kázně v případě využitelnosti výrobních prostředků vede ke zbytečnému navýšení výrobních nákladů. Jak je i na uvedeném příkladu zřejmé a jak je doloženo, při optimalizaci řezných podmínek došlo v tomto případě ke zkrácení strojního času o 9,7 minut (27,7 %), vlivem rozboru vstupních parametrů ke zkrácení původně uvažované trvanlivosti z 35 min na 22 min (37,2 %), zvýšení řezné rychlosti o 7,1 %. V důsledku pak tyto změny přinesly snížený celkový náklad na operaci o 200,- Kč, což představuje změnu o 33,1 %. Některé vypočtené hodnoty 14 Např. pravidelný růst mezd operátorů, mistrů, obsluhy, zákonem aktualizované odvody a odpisy apod. 15 Hodinové sazby mezd příslušných pracovníků, pořizovací investice, některé režijní nákladové přirážky 16 Mimo jiné se jedná zejména o položky odpisů, které měly na sestavení výsledné hodnoty největší vliv, započtené režijní náklady plochy atd. 17 Při akceptaci omezení vyplývající z této změny - drsnost povrchu po hrubovací operaci atd. 10
uvedené v tabulce 7 v praxi ještě doznají malé změny vlivem technických možností stroje 18. Na výslednou úsporu plynoucí z procesu však mají zanedbatelný vliv. Na uvedeném případu je možné doložit, že znalost skutečných nákladů a celkový rozbor ekonomických a technických vstupů do procesu obrábění je možné využít k získání rezerv, které jsou v řadě výrobních podniků opomíjeny. 3.5 Doporučení a soulad s moderním řízením Při prokázání úspor vlivem postupné optimalizace řezných podmínek jsou formulována následující doporučení určená managementu výrobní společnosti: 1. Pro výrobu součásti 3 JEVE 308 Doporučená změna výměnné řezné destičky z Pramet CNMM 120408E-NR2, 6635 na Pramet WNMM 080408E-NR2, 6635 pro výrobní operaci hrubování. Tato záměna byla technologickým oddělením výrobce akceptována. Byly doporučeny i případné další jiné varianty, avšak vzhledem k dostupnosti WNMM 080408E-NR2 i nástrojového příslušenství v nástrojovém skladovém vybavení výrobce byly další varianty managementem zamítnuty z důvodu potřeby případných investic. Změny v nastavení řezných podmínek pro operaci hrubování: - f posuv z 0,35 mm.ot -1 na hodnotu 0,45 mm.ot -1, - vc řezná rychlost ze 105 m.min -1 na hodnotu 113 m.min -1. Hodnota ap hloubka řezu 2,0 mm zůstává stejná. Změny v nastavení řezných podmínek byly akceptovány. Uvedené změny a doporučená opatření byly konfrontovány při následné výrobě dvou kusů výrobku 3 JEVE 308 a nebyly zjištěny žádné nedostatky. Uvedené změny byly zahrnuty do výrobního postupu součásti bez dalších výhrad či omezení. 2. Obecná doporučení. Nutnost pečlivého výběru nástrojového materiálu a příslušných technických parametrů nástroje pro třískové obrábění. V případě nekusové výroby odzkoušet vzorky nabízených nástrojů od dodavatelů v praxi. Při tom je nutné uvažovat již existující možnosti skladu nástrojů a příslušenství. Zajistit rozbor nákladů ve vztahu k pracovišti a to podrobně. Je nutné stávající stav určení nákladů na pracovišti podstoupit revizi a připravit systém, který umožní promítnout skutečné náklady do celkové režijní sazby pracoviště. Dle Dostál, Roubal, Bartes (2011, s. 37) je naprosto nezbytné tento ukazatel revidovat v pravidelných intervalech a implementovat aktuální změny tj. v tomto případě změny cen energií, odpisů, mzdových nákladů atd. Přestože výrobce používá pro kalkulaci nákladů metodu režijních sazeb, bylo doporučeno provést dekompozici nákladů, výpočet časových fondů a kontrolu kompletnosti nákladových položek pro jednotlivá pracoviště. Zajištění takového relevantního ekonomického vstupu je naprosto klíčové východisko pro další hledání úspor v procesu výroby. Řezné parametry, které určuje technologické oddělení na základě normativů, zkušenosti, nebo které není možné exaktně stanovit, je nutné volit velmi rozvážně a pokud je to možné, každou volbu konfrontovat s praktickou výrobou a vytvořit tak zpětnou vazbu za účelem dalšího zlepšení. 18 Odpovídající použitelné otáčky vřetene stroje n = 375 min -1. 11
Vhodnou nákupní politikou zajistit nejnižší možné vstupy pro nástroj, avšak v žádném případě to nesmí mít dopad na kvalitu nástrojů. Pravidelně revidovat veškeré zaběhlé postupy ve snaze odstranit slabá místa (Topfer 2008, s. 42). Uvedená doporučení byla přijata managementem výrobce vstřícně, jejich odůvodnění bylo shledáno jako logické a vyplývající z předložených faktů. Některé podněty byly převzaty do praktického provozu a jejich vlivem došlo k očekávaným přínosům. Vzhledem ke skutečnosti, že výrobce spadá do kategorie malých a středních výrobních společností s proměnlivým charakterem výroby a kusovou či malosériovou výrobou, není možné zavést centrální systém, který by zohledňoval veškerá uvedená doporučení. Východiskem zůstává individuální samostatné nastavení výrobních parametrů pro jednotlivé případy tam, kde je předpoklad získání užitku. 12
4 Závěr Strojní obrábění je jedna z nejvýznačnějších oblastí strojírenské výroby. Podíl strojního obrábění oproti jiným způsobům výroby je značný a proto je nutné věnovat pozornost právě jeho nákladovosti. Současný stav na trhu a konkurenční prostředí nutí vyrábět a produkovat co možná nejefektivněji ve vztahu k možnostem, které jsou k dispozici. Jednou z podstatných rezerv je dnes možnost správného nastavení výrobních procesů a využívání znalostí plynoucích z technicko-ekonomických souvislostí, které se projevují při třískovém obrábění. Metodický postup při hledání a odstraňování nehospodárných jevů a poukázání na možnosti praktického využití teoretických poznatků v oblasti třískového obrábění spočívá právě v propojení všech vazeb a souvislostí, které se přímo i nepřímo dotýkají řešené problematiky a mohou odkrýt dosud nevyužívané vlastní rezervy. Pro třískové obrábění a jeho technicko-ekonomické hodnocení je charakteristické množství různých faktorů, které vstupují do procesu při výrobě a v různých směrech je ovlivňují. Určení faktorů, které náklady na obrábění a obráběcí operaci, nejvíce a naopak nejméně ovlivňují, je zcela zásadní záležitostí pro řízení výroby i příslušné rozhodovací procesy. Neznalost skutečné výše výrobních nákladů a nerespektování technicko-ekonomických vazeb při řízení výroby vede k ekonomickým ztrátám z pohledu nevyužitého potenciálu při konkrétních podmínkách, které jsou dány soustavou nástroj, stroj, obrobek a které se u každého konkrétního výrobce liší. Při snaze dosáhnout co nejlepší hospodárnosti obrábění je nutno disponovat celkovým přehledem o kompletním průběhu výroby s možnostmi její optimalizace a je třeba stanovit ekonomické účinky výběrů variant strojů, nástrojů a řezných podmínek. Z praktického hlediska znalosti celkových nákladů obrábění, obráběcí operace, a správné vyčíslení těchto nákladů vyžadují řadu teoretických i praktických znalostí a v neposlední řadě i zpětnou vazbu z výrobního procesu, která potvrdí případný návrh či dá ještě další impuls k vylepšení stávajících výrobních podmínek. Z technicko-ekonomického hlediska pak samotné správné nastavení výrobních parametrů vzhledem k ceně finálního výrobku ještě nezajistí úspěšnost výrobního podniku, ale nepochybně k tomuto výrazně přispívá. V této případové studii bylo průkazně doloženo optimalizací řezných podmínek zkrácení strojního času operace o 9,7 minut (27,7 %), zkrácení původně uvažované trvanlivosti nástroje z 35 min na 22 min (37,2 %) a zvýšení řezné rychlosti o 7,1 %. V důsledku pak tyto změny přinesly snížený celkový náklad na operaci o 200,- Kč, což představuje změnu o 33,1 %. Z celého případu je možné vytvořit řadu doporučení managementu společnosti v oblasti organizace výrobního procesu a plánování výroby. Samostatnou problémovou částí technicko-ekonomického hodnocení je implementace výsledků a přímých zjištění zpět do výrobního procesu. Často se lze setkat s neochotou managementu něco měnit a ještě častěji předem investovat v tomto směru jakékoli prostředky a to i přesto, že lze průkazně doložit budoucí ekonomické zhodnocení. Jestliže však je prokázán výrazný vliv některých vstupů na nákladovost výroby, je vhodné se věnovat právě těmto vstupům, které mohou ve svém důsledku přinést výrazné ekonomické zefektivnění a zvýšení technologické úrovně konkrétního počínání. 13
LITERATURA BRYCHTA, J. Technologie II. Ostrava: VŠB - Technická univerzita Ostrava, 2008. ISBN 978-80-248-1641-8. DOSTÁL, V., LOUBAL, J., BARTES, F. Hodnotové inženýrství: cesta k dosažení komerčně úspěšného výrobku. Vyd. 2., dopl. Ostrava: Key Publishing, 2011. Monografie (Key Publishing). ISBN 978-807418-106-1. ČSN 417021. MÁDL, J., KVASNIČKA, I. Optimalizace obráběcího procesu. Praha: Vydavatelství ČVUT, 1998. ISBN 80-01-01864-6. Modern Metal Cutting : a practical handbook. First English edition. Sandviken, Sweden : AB Sandvik Coromant, 1994. XIII-39 s. ISBN 91-972299-0-3. TÖPFER, A. Six Sigma: koncepce a příklady pro řízení bez chyb. Brno: Computer Press, 2008. Business books (Computer Press). ISBN 978-80251-1766-8. SEZNAM PŘÍLOH Příloha I Výroba součásti 3 JEVE 308 15 Příloha II Vyčíslení nákladů 21 Příloha III Optimalizace 22 14
Příloha I Výroba součásti 3 JEVE 308 Obrázek 3 Výrobní výkres součásti 3 JEVE 308 Zdroj: Ševčík - vodohospodářská zařízení s.r.o. 15
Tabulka 1 Vlastnosti materiálu 17021.6 pro výrobu součásti 3 JEVE 308 ocel 17 021 chromová (zušlechtěno 17 021.6) ČSN 41 7021 chemické složení % C Mn SI Cr P S 0,09 až 0,15 max. 0,9 max. 0,7 12,0 až 14,0 max.0,04 max.0,03 dovolené úchylky chem složení v hotovém výrobku - dle ČSN 417021 mechanické vlastnosti pevnost v tahu Rm 590 až 740 MPa nejnižší mez kluzu Re nebo mez Rp 0,2 415 MPa nejnižší tažnost A5 podél 20% nejnižší kontrakce Z 60% nejnižší vrubová houževnatost KCU 2 podél 88 J.cm -2 tvrdost Brinella 176 až 223 HB Zdroj: ČSN 417021 Tabulka 2 Technické parametry výrobního zařízení TOS - SU63A/2750 inv. č. 11SH druh stroje SU 63 A/2750 výrobce TOS - Čelákovice výrobní číslo 43771 rok výroby GO 09/2007 hlavní parametry oběžný průměr nad ložem 630 mm vzdálenost mezi hroty 2750 mm pracovní rozsah otáček vřetene 8-1180 min -1 ostatní parametry oběžný průměr nad suportem 360 mm výkon hlavního elektromotoru 17/10 kw rozměry d x š 5310x1710 mm hmotnost stroje 6200 kg Zdroj: TOS, materiál výrobce zařízení - vlastní úprava 16
Obrázek 4 pracoviště výrobního zařízení TOS - SU63A/2750 Zdroj: foto autor Obrázek 5 Charakteristika řezného materiálu 6635 Pramet Zdroj: Pramet, materiál výrobce nástrojů - vlastní úprava 17
Obrázek 6 Geometrie výměnné břitové destičky NR2 Zdroj: Pramet, materiál výrobce nástrojů - vlastní úprava Obrázek 7 Rozměry výměnné břitové destičky CNMM 120408E - NR2, 6635 Zdroj: Pramet, materiál výrobce nástrojů - vlastní úprava 18
Obrázek 8 Těleso nástroje a upnutí výměnné břitové destičky Zdroj: foto autor 19
Obrázek 9 Normativ pro stanovení řezných podmínek Zdroj: Pramet, materiál výrobce nástrojů - vlastní úprava 20
Příloha II Vyčíslení nákladů Tabulka 4 Vyčíslení nákladů operace hrubování parametr hodnota jednotky sazba pracoviště - HRS celková 715 (Kč.hod -1 ) náklady na strojní práci N sm 12 (Kč.min -1 ) náklady na nástroje cena tělesa nástroje - C tn 1050 (Kč) cena břitové destičky - C d 245 (Kč) počet břitových destiček na nástroji - z d 1 (-) počet břitů na destičce - z b 2 (-) předpokládaný počet upnutí břitové destičky - z u 500 (-) součinitel využití břitových destiček - s b 0,7 (-) náklady na nástroje - N nt 177 (Kč) náklady na čas výměny nástroje náklady na výměnu nástroje - N vn = N sm 12 (Kč.min -1 ) čas výměny nástroje - t vn 2 (min) náklady na čas výměny nástroje 24 (Kč) řezné podmínky koeficient k r 0,9 (-) čas operace - t hr 34,94 (min) koeficient C v 242 (-) koeficienty: x 0,13 (-) y 0,45 (-) exponent m 3 (-) řezná rychlost - v c 105 (m.min -1 ) otáčky vřetene n vp 335 (n.min -1 ) počet výměn nástroje na operaci 0,900 (-) hloubka řezu - a p 2 (mm) posuv - f 0,35 (mm.ot -1 ) průměr obrobku - d 100 (mm) délka obrábění - L 4097 (mm) strojní čas operace hrubování - t as 34,94 (min) výrobní náklady na operaci 597 (Kč) konečný průměr 96 (mm) počet přejezdů 1 (-) náklady přejezdu 6 (Kč) celkové výrobní náklady operace hrubování - N 603 (Kč) Zdroj: vlastní úprava Tabulka 5 Koeficienty potřebné pro stanovení celkových výrobních nákladů konstanta, koeficient, označení použitá hodnota pramen exponent m 3 Brychta (2007, s. 58) koeficient údržby tělesa nástroje - k ut 0,025 Mádl, Kvasnička (1998, s. 66) součinitel využití břitových destiček - s b 0,7-0,9 Mádl, Kvasnička (1998, s. 66) předpokládaný počet upnutí břitové destičky - z u 500 Mádl, Kvasnička (1998, s. 66) Zdroj: Odborná literatura, vlastní úprava 21
Příloha III Optimalizace Obrázek 10 Tvar a rozměry výměnné břitové destičky WNMM 080408E-NR2 Zdroj: Pramet, materiál výrobce nástrojů - vlastní úprava 22
Tabulka 6 Uvažované položky pro vytvoření celkové hodinové režijní sazby pracoviště položka vstupy započteno časový fond pracoviště plánovaný počet hodin na pracovišti kalendářní fond svátky, dny pracovního klidu a volna (hod.rok -1 ) nominální časový fond počet dní práce, směnnost, náklady na strojní práci náklady prostoru (Kč.m -2 ) hodinová režijní sazba střediska (Kč.hod -1 ) hodinová režijní sazba pracoviště (Kč.hod -1 ) Zdroj: vlastní úprava pracoviště disponibilní časový fond odpisy výrobní haly a odpisovaného zařízení haly mzdy režijních pracovníků výrobní haly režijní náklad výrobní haly plocha využití náklady prostoru společných prostor střediska režijní náklad střediska celkový časový fond střediska náklad prostoru osobní náklady obsluhy stroje roční odpis nákladů další náklad pracoviště hodinová dotace směny pravidelný časový nárok na údržbu koeficient využití - 80 % pořizovací cena, odpisy počet a hodinová sazba energie, údržba, ostatní náklady plocha využitelného prostoru náklady prostoru, společný prostor mzdový náklad, ostatní režijní náklady plánovaný počet normohodin, počet strojů ve středisku plocha pracoviště pořizovací náklad stroje, roční odpis spotřeba energie, ostatní režijní náklad, náklady oprav a údržby 23
Tabulka 7 Optimalizované hodnoty a vyčíslení nákladů operace hrubování parametr hodnota jednotky sazba pracoviště - HRS celková 630 (Kč.hod -1 ) náklady na strojní práci N sm 11 (Kč.min -1 ) náklady na nástroje cena tělesa nástroje - C tn 1550 (Kč) cena břitové destičky - C d 280 (Kč) počet břitových destiček na nástroji - z d 1 (-) počet břitů na destičce - z b 3 (-) předpokládaný počet upnutí břitové destičky - z u 500 (-) součinitel využití břitových destiček - s b 0,9 (-) náklady na nástroje - N nt 107 (Kč) náklady na čas výměny nástroje náklady na výměnu nástroje - N vn = N sm 11 (Kč.min -1 ) čas výměny nástroje - t vn 2 (min) náklady na čas výměny nástroje 21 (Kč) řezné podmínky koeficient k r 0,9 (-) optimální trvanlivost - T opt 22 (min) koeficient C v 242 (-) koeficienty: x 0,13 (-) y 0,45 (-) exponent m 3 (-) řezná rychlost - v c 113 (m.min -1 ) otáčky - n 360 (n.min -1 ) počet výměn nástroje na úsek 1,037 (-) hloubka řezu - a p 2 (mm) posuv - f 0,45 (mm.ot -1 ) průměr obrobku - d 100 (mm) délka obrábění - L 4097 (mm) strojní čas na operační úsek - t as 25,26 (min) výrobní náklady na operační úsek 398 (Kč) konečný průměr 96 (mm) počet přejezdů 1 (-) náklady přejezdu 5 (Kč) celkové výrobní náklady operace hrubování - N Zdroj: vlastní úprava 403 (Kč) 24
VYSOKÁ ŠKOLA EKONOMIE A MANAGEMENTU Nárožní 2600/9a, 158 00 Praha 5 ZÁPOČTOVÁ PRÁCE Podniková ekonomika Vysoká škola ekonomie a managementu info@vsem.cz / www.vsem.cz
VYSOKÁ ŠKOLA EKONOMIE A MANAGEMENTU Nárožní 2600/9a, 158 00 Praha 5 TÉMA A NÁZEV ZÁPOČTOVÉ PRÁCE Definice pojmu talent v rámci talent managementu PŘEDMĚT / PRAKTICKÁ APLIKACE TYP ZÁPOČTOVÉ PRÁCE Teoretická studie JMÉNO A PŘÍJMENÍ / STUDIJNÍ SKUPINA PROHLÁŠENÍ STUDENTA Prohlašuji tímto, že jsem zadanou zápočtovou práci na uvedené téma vypracoval/a samostatně, a že jsem ke zpracování této zápočtové práce použil/a pouze literární prameny v práci uvedené. Datum a místo: POZNÁMKY A PŘIPOMÍNKY Vysoká škola ekonomie a managementu info@vsem.cz / www.vsem.cz
VYSOKÁ ŠKOLA EKONOMIE A MANAGEMENTU Nárožní 2600/9a, 158 00 Praha 5 SOUHRN 1. Cíl práce: Hlavním cílem je identifikovat hlavní prvky teoretických definic pojmu talent se zaměřením na slovní druh podstatná jména, tak jak je chápán v procesu talent managementu. 2. Výzkumné metody: V teoretické části byla na základě metody analýzy sekundárních zdrojů zpracována literární rešerše, a to zejména pomocí vědeckých logických metod komparace, syntézy, dedukce a indukce. Mezi kritéria pro výběr použitých odborných zdrojů, respektive konkrétních definic patřila například následující: - Zdroje byly publikovány mezi lety 2006-2015. - Z každého roku byly uvedeny minimálně dvě a maximálně 5 definic. - Jednotliví autoři mohli být citováni pouze jednou. Následně byla v praktické části použita metoda kvantitativní obsahové analýzy podle postupu, který uvádí Disman (2002). Byla použita nominální kvantifikace sledující frekvenci výskytu jednotek pro analýzu. Výsledky poté byly předloženy v absolutních četnostech. 3. Výsledky výzkumu/práce: K dnešnímu dni bylo provedeno významné množství výzkumů věnovaných užití talent managementu v celé řadě organizací. V centru těchto výzkumů byl samozřejmě pojem talent a jeho chápání v rámci talent managementu. Talent management může být pro organizace velmi důležitý a může sloužit jako nástroj pro získání loajálních zaměstnanců a tím i k naplnění cílů organizace. Nicméně právě ona definice té nejdůležitější složky pojmu talent je různorodá v závislosti na konkrétních autorech nebo odborném pojetí. V literární rešerši bylo proto předloženo celkem 33 definic pojmu talent. Bylo vytvořeno šest analyzovaných kategorií (A-G) a v případě potřeby i jejich další podkategorie. Celkově bylo zaznamenáno 258 výskytů u sledovaných pojmů. 4. Závěry a doporučení: Na základě literární rešerše a provedené obsahové analýzy bylo zjištěno, že pojem talent může být definován zejména prostřednictvím schopností (četnost = 68), vlastností a osobnostních předpokladů (četnost = 20). Jednotlivec jakožto talent rovněž generuje výsledky významné pro organizaci (četnost = 17). Tato definice může rovněž zahrnovat pozitivní postoj (četnost = 16) a stejně tak potenciál (četnost = 15) nebo znalosti na vysoké úrovni (četnost = 14). KLÍČOVÁ SLOVA Talent, talent management, teoretická studie, obsahová analýza Vysoká škola ekonomie a managementu info@vsem.cz / www.vsem.cz
VYSOKÁ ŠKOLA EKONOMIE A MANAGEMENTU Nárožní 2600/9a, 158 00 Praha 5 SUMMARY 1. Main objective: The aim of this paper is to identify main components of the term talent as it is understood in talent management. 2. Research methods: The theoretical part is based on literature review of secondary resources analysis. In this context especially comparison, synthesis, deduction and induction were used. Among criterion used for selection of considered definitions were: - Publication date between 2006-2015. - At least two and at most five definitions was used each year. - Each author could be cited only once. A quantitative content analysis was conducted for practical part of this study according to steps mentioned by Disman (2002). A nominal quantification system was used to count the frequency of signage displayed. The quantitative results were reported as absolute frequency. 3. Result of research: Up to this day there has been a considerable amount of research conducted on talent management usage in organization of all kind. Of course, these researches were centered on the term talent as it is understood in talent management. Talent management may be very important to companies where talent management can be used as a tool for maintain loyal employees in order to achieve organization s goals. However, the definitions of the most important part term talent vary according to different authors or expert approach. Literature review presented 33 definitions of talent. Six categories (A-G) were created with several subcategories based on processed materials. Totally, 258 frequencies of components were registered. 4. Conclusions and recommendation: Based on the literature review and content analysis this review concluded that the term talent can be especially defined by means of abilities (frequency = 68), characteristics or personal preconditions (frequency = 20). Person as talent generates significant outcome for organization too (frequency = 17). The definition may also include positive attitudes (frequency = 16) as well as potential (frequency = 15) or good knowledge (frequency = 14). KEYWORDS Talent, talent management, theoretical study, content analysis M12 Personnel Management JEL CLASSIFICATION Vysoká škola ekonomie a managementu info@vsem.cz / www.vsem.cz
Obsah 1 Úvod... 1 2 Teoreticko-metodologická část... 2 2.1 Talent management... 2 2.2 Definice pojmu talent... 3 2.3 Vymezení skupin definic pojmu talent dle jejich složek... 5 2.4 Kvantitativní obsahová analýza... 5 2.5 Metodika práce... 6 3 Praktická část... 8 3.1 Výsledky obsahové analýzy dle hlavních skupin sledovaných pojmů... 8 3.2 Identifikace hlavních prvků definic pojmu talent... 8 3.3 Diskuze... 9 4 Závěr... 10 Literatura
Seznam používaných zkratek TM talent management
Seznam obrázků Obrázek 1 Aktivity talent managementu... 2 Seznam schémat Schéma 1 Kontext sledovaných pojmů při obsahové analýze... 7 Seznam tabulek Tabulka 1 Rok vzniku použitých definic a jejich autoři... I Tabulka 2 Definice pojmů pro kategorizaci obsahu... II Tabulka 3 Záznamový arch s četnostmi výskytu... III Tabulka 4 Frekvence výskytu bez ohledu na zařazení pojmu do kategorie... V
1 Úvod V současné době nejsou lidé v organizacích již chápáni pouze jako nákladová položka, nýbrž jako významný zdroj konkurenční výhody a nositel inovací. Pro podporu jejich spokojenosti a udržení v organizaci se využívá řada postupů v oblasti personalistiky. Jedním z nich je i talent management, jehož implementace vyjadřuje určitý závazek organizace přijímat, udržovat a rozvíjet talentované pracovníky. Jedná se o strategii vztaženou k celé řadě procesů a systémů, která ve svém důsledku, při správném uplatňování, může přinést řadu benefitů. Ty se týkají jak pracovníků samotných, tak také vnější image společnosti. Talent management jako disciplína tedy představuje vzájemné aplikování nejlepších zásad a přístupů, které se v praxi osvědčily v oblasti získávání a výběru pracovníků, vzdělávání a rozvoje a v neposlední řadě odměňování a péče o ně. Přestože se této problematice věnuje v posledních letech řada odborných výzkumných studií a procesy a zásady talent managementu jsou již zevrubně prozkoumány, většina výzkumníků naráží na zcela zásadní problém. Tím je definice samotného pojmu talent, protože pro každou organizaci, v jejích specifických podmínkách, může tento výraz znamenat něco zcela odlišného. To má následně vliv na konkrétní způsob uplatňování celého talent managementu. Z tohoto důvodu je tedy významné pochopení podstaty pojmu talent a prezentovat jeho možné atributy, na základě kterých mohou organizace zformulovat jeho vymezení. V návaznosti na výše uvedené je tedy cílem této teoretické studie identifikovat hlavní prvky teoretických definic pojmu talent se zaměřením na slovní druh podstatná jména, tak jak je chápán v procesu talent managementu. Od uvedeného cíle se odvíjí i základní výzkumná otázka: Jaké skupiny prvků (podstatných jmen) jsou nejčastějším základem teoretických definic talent v souvislosti s talent managementem? Pro vypracování práce bude použito několik hlavních metod. V teoretické části se jedná o analýzu sekundárních zdrojů, přičemž získané informace byly dále zpracovávány prostřednictvím logických vědeckých metod komparace, syntézy. Základní metodou pro zpracování praktické části je kvantitativní obsahová analýza, jejíž předmět byly definice uvedené v podkapitole 2.2, přičemž uvedené definice byly vybrány dle zcela konkrétních kritérií. Postup provedení obsahové analýzy bude reflektovat metodický postup stanovený Dismanem (2002). Výsledky budou zaměřeny na konkrétní slovní druh podstatná jména. Dále budou vytvořeny jednotlivé analyzované kategorie (A-G), v případě nutnosti jejich větvení i další podkategorie (I-III), u nichž bude při kvantitativní obsahové analýze zaznamenávána frekvence výskytu. Na základě výsledků budou identifikovány hlavní prvky teoretických definic pojmu talent a provedena základní diskuze s teoretickými východisky. Hlavní použitou logickou vědeckou metodou byla indukce. V závěru práce poté budou metodou syntézy shrnuty hlavní získané poznatky a zodpovězena stanovená výzkumná otázka. 1
2 Teoreticko-metodologická část V následující části textu bude nejprve v krátkosti představen talent management jako takový a jeho základní aktivity. Poté již bude přistoupeno k definování stěžejního pojmu práce talentu. Vzhledem k uplatnění obsahové analýzy v praktické části je nutné rovněž uvést teoretická východiska této metody. 2.1 Talent management Talent management chápe konzultantská firma Development Dimensions International jako významný proces, díky kterému je možné zajistit, aby měla organizace pracovníky v požadovaném množství a kvalitě a aby byli v souladu se současnými i budoucími obchodními prioritami (Wellins, Smith, Erker, 2009, s. 2). Armstrong a Stephen (2015, s. 798) chápou řízení talentů jako určitý postup, který zaštiťuje, aby organizace měla k dosahování svých cílů takové talentované lidi, jaké potřebuje. Je tak činěno prostřednictvím usměrňování proudění talentů v organizaci nebo díky podněcování talentů a udržování jejich přílivu. TM má podle Mika (2008) jeden hlavní cíl, který se vztahuje k reálným lidem v dané organizaci nebo na pracovním trhu. Tento cíl je jednoduše definovatelný dostat z lidí to nejlepší, co je možné. Jádrem TM je definování pojmu talent, na což následně navazují všechny související aktivity, což je blíže znázorněno na následujícím obrázku 1. Obrázek 1 Aktivity talent managementu Zdroj: Ragab (2015) Z výše uvedeného obrázku vyplývá, že podstatou celého talent managementu je právě definování pojmu talent v konkrétní organizaci, který musí výt poté zakotven v kultuře organizace, v souladu se strategií, employer brandingem a vyznáván rovněž celým managementem. Dle zvoleného pojetí jsou poté talenti identifikováni, získávání, rozvíjeni či odměňováni a je řízeno jejich udržení v organizaci. S definováním pojetí talentu v organizaci je nejvíce spojeno výše zmíněné identifikování talentů, ke kterému je ve většině firem používán kompetenční profil (McCartney a a Garrow, 2007; Silzer a Dowell, 2009). Závěrem obecného představení pojmu talent a talent managementu není možné opomenout fakt, že pro úspěšné fungování talent managementu je nutné vytvořit strategii, která navíc musí být v souladu s celoorganizační strategií (Horváthová, 2011). Následně je možné vytvářet a aplikovat jednotlivé personální aktivity, které jsou pro TM důležité. Na těchto aktivitách se 2