Главная » 2018 » Апрель » 3 » статья Расчет технико-экономических показателей при изготовлении окантовки двери самолета SSJ-100 с использованием 3D-печати
04:34
статья Расчет технико-экономических показателей при изготовлении окантовки двери самолета SSJ-100 с использованием 3D-печати
Расчет технико-экономических показателей при изготовлении окантовки двери самолета SSJ-100 с использованием 3D-печати Сивков Павел Валерьевич преподаватель «Губернаторский авиастроительный колледж г. Комсомольска-на-Амуре (Межрегиональный центр компетенций)» Работа посвящена курсовому проектированию по дисциплине «Экономика предприятий» специальности 24.02.01. «Производство летательных аппаратов». Актуальность курсовой работы выполненной студентом под моим руководством заключается в том, что в настоящее время для эффективного управления предприятием специалисту среднего звена необходимы глубокие экономические знания, грамотность и компетентность в организации производства, умение определять и рассчитывать как запланированные объемы производства, так и затраты, а также навыки расчета себестоимости производимой продукции, которые влияют на рентабельность предприятия. Все перечисленные компитенции развиваются и закрепляются на курсовом проектировании, которое является итогм освоения студентом курса обучения. Целью курсового проекта является сравнительный анализ изготовления окантовки двери самолета SSJ-100 из сплава 1163АТ и печать аналогичной детали на 3D принтере с помощью материала PC (поликарбонат). Заводская технология предусматривает изготовление окантовки двери из сплава марки 1163АТ — среднепрочный высокоресурсный сплав серии дюралюмин, является базовым материалом для зон, критических по усталости в условиях растягивающих нагрузок. Стоимость сплава 1163АТ 230р/кг. Проектная технология предусматривает печать детали из материала PC - поликарбонат. Изделия из PC обладают высокой прочностью к ударным нагрузкам и выдерживают кратковременный нагрев до 153С°, и могут нормально функционировать в диапазоне от -100 до +115С°, стоимость PC материала 4400р/кг. Проведя анализ выпускаемого оборудования, был подобран 3D-принтер Voxeljet VX4000 – это периферийное устройство, использующее метод послойного создания физического объекта по цифровой 3D модели. Габариты рабочей зоны 3D-принтера составляют 4х2х1 метра, стоимость принтера 23060000р. Технические характеристики: Разрешение печати: 600т/д.; Толщина слоя печати: 120/300мкм.; Скорость печати: 15,4мм/ч. (123л/ч).
Рисунок 1 – Промышленный 3D принтер VX-4000
Рисунок 2 – Электронная модель окантовки двери. Из проведенного расчета себестоимости изготовления окантовки двери получили, что общая себестоимость производства 20 окантовок из материала 1163АТ составит 37755777,18р., соответственно, себестоимость одной окантовки равна 1887788,85р., а для материала PC себестоимость производства 20 окантовок составит 172183096,15р., соответственно, себестоимость одной окантовки равна 8609110,206р. Основная часть затрат при создании окантовки двери из материала 1163АТ приходиться на расходы на содержание и эксплуатации оборудования 1873265,835 р.(98,993%), далее идут затраты на сырье и основные материалы – 14315,88р.(0,9%), а затем затраты на технологическую энергию 207,144р. (0,107%). Основная часть затрат при создании окантовки двери из материала PC приходится на расходы на содержание и эксплуатацию оборудования 8343316,716р.(98,97%), далее идут затраты на сырье и основные материалы – 265791,19р.(1,309%), а затем затраты на технологическую энергию 44,8р. (0,001%). Подводя итог, в данном курсовом проекте мы произвели сравнительный анализ создания окантовки двери из сплава 1163АТ заводским методом и методом печати на 3D-принтере из материала PC. В итоге этого сравнения было определено, что создание окантовки двери посредством печати на 3D-принтере является более затратным, чем создание окантовки заводским методом, но более быстрым благодаря высокой технологичности производства детали с использованием 3D-принтера. Высокая затратность 3D-печати связанна с большой стоимостью 3D-принтера, у которого есть возможность печати деталей габаритными размерами 4х2х1. Стоимость такого принтера составляет 23060000р. Также, было определено, что созданные модели из материала PC имеют меньшие удельные массы, что позволит при серийном их использовании уменьшить массу летательного аппарата и следовательно снизить эксплуатационные затраты за счет снижения массы самолета, и следовательно экономии топлива и увеличения массы перевозимых грузов. 3D-печать хорошо использовать для прототипирования и макетирования, но не для производства деталей используемых в тяжело нагруженных узлах и конструкциях подвергающихся знакопеременным нагрузкам. Эти недостатки обусловленны свойствами композитных и полимерных материалов, используемых в 3D-принтерах. На данном этапе развития технологии 3D печати, она находит применение в литейном производстве и изготовлении прототипов и моделей конструкций. Приемуществом 3D-печати, является скорость получения прототипа или модели конструкции. При условии дальнейшего развития технологии 3D печати она сможет найти свое место в производстве летательных аппаратов. Перспективным направлением считается получение деталей салона самолета, а также небольших элементов интерьера самолета. При массовом использовании технологии 3D печати себестоимость деталей будет снижаться за счет автоматизации производства и снижения основного времени производства.
