Материалоемкость: определение понятия, применение, формулы, расчеты

Формула материалоемкости

Сущность материалоемкости

Предприятия с большим объемом производства должны тщательно контролировать свои материальные затраты. С этой целью применяются специальные показатели, которые дают возможность расчета материалоемкости готовой продукции и заготовок.

Если грамотно оптимизировать показатели материалоемкости, предприятие сможет получить большую прибыль в отчетном периоде. Поэтой причине материалоемкость считается важнейшим коэффициентом, который нельзя оставлять без внимания.

Материалоемкость имеет обратный показатель, который называется материалоотдачей. Оба коэффициента считаются общими показателями эффективности применения ресурсов, которые применяются при производстве продукции предприятия.

В случае снижения материалоемкости, можно говорить о позитивной тенденции, поскольку появляется возможность минимизации себестоимости и производства более конкурентоспособной продукции.

Формула материалоемкости

Формула материалоемкости используется для анализа деятельности предприятия и рассчитывается отношением материальных затрат к объему выпуска продукции.

Формула материалоемкости в общем виде выглядит следующим образом:

Ме = МЗ/Q

Здесь Ме – показатель материалоемкости,

МЗ – сумма материальных затрат,

Q – стоимостной или натуральный показатель суммарных затрат материала.

Получаемую величину чаще всего приводят к сравнению с плановым значением, а посредством отношения факта к плану можно получить коэффициент нормативного использования ресурсов. В случае, когда данный коэффициент превышает единицу, можно говорить о перерасходе потребления в процессе производства. Экономию можно наблюдать при значении коэффициента менее 1.

Виды материалоемкости

Формула материалоемкости представляет собой общий способ измерения потребления ресурсов в процессе производственного цикла. Можно выделить несколько видов материалоемкости:

• Абсолютная материалоемкость, определяющая норму расхода ресурсов на производство каждой единицы продукции, включая степень расхода запаса и чистый вес;
• Структурная материалоемкость, отражающая долю выборочной продукции в общем показателе материалоемкости;
• Удельная материалоемкость представляет собой структурную разновидность, которая приводится к натуральной единице.

Пути улучшения материалоемкости

При исследовании показателей материалоемкости, финансовые менеджеры проводят анализ в соответствующей последовательности:

• В первую очередь определяют качество выполненного заранее планирования обеспечения технологического процесса, проводят анализ соответствия факта разработанному нормативу.
• Определение потребности предприятия в подобных ресурсах;
• Оценка эффективности использования материалов;
• Проведение факторного анализа, который позволит понять, какие составляющие требуют большего количества ресурсов, а какая сфера требуетснижения показателя;
• Расчет влияния стоимости материалов на производственный объем;
• Принятие решений о мероприятиях по улучшению ситуации.

Примеры решения задач

Отчетный год – 243 000 тыс. руб.,

Планируемый год – 269 000 тыс. руб.,

Материальные затраты на производство

Отчетный год – 139 000 тыс. руб.,

Планируемый год – 136 000 тыс. руб.

Ме = МЗ/Q

Ме (отчетный период) = 139000/243000 = 0,57 руб. на каждый рубль продукции,

Ме (планируемый период)=136000/269000 = 0,51 руб. на каждый рубль продукции,

Вывод. Мы видим, что предприятие планирует снизить материалоемкость продукции в планируемом периоде.

Сумма материальных затрат

1 год – 1 140 тыс. рублей,

2 год – 1 200 тыс. рублей.

Стоимость выпущенной продукции

1 год – 2 180 тыс. рублей,

2 год – 2 500 тыс. рублей.

Определить показатель материалоемкости и сравнить показатели за 2 года.

Ме = МЗ/Q

Ме (1 год) = 1140/2180 = 0,52 руб.

Ме (2 год) = 1200 / 2500 = 0,48 руб.

Вывод. Мы видим, что материалоемкость уменьшилась, что говорит о более эффективной работе предприятия.

Материалоемкость: формула. Материалоемкость – это.

В условиях большого производства очень важно контролировать материальные затраты. Для этого применяют показатели, позволяющие рассчитать материалоемкость готовой продукции и заготовок.

При грамотной оптимизации представленных показателей компания получает большую прибыль в отчетном периоде. Поэтому материалоемкость — это важный коэффициент, который не должен оставаться без внимания. Как его рассчитать и трактовать, следует рассмотреть подробнее.

Общая характеристика

Материалоемкость — это показатель, способный отразить картину использования имеющихся у предприятия ресурсов. Это расход запасов, который приходится на денежную единицу готовой продукции.

Данная методика используется для оценки средств производства организации. Обратным этому показателю будет коэффициент материалоотдачи.

Это общие показатели эффективности применения ресурсов, используемых для изготовления продукции предприятия. Если материалоемкость продукции снижается, это является позитивной тенденцией.

Подобные примеры позволяют минимизировать себестоимость и производить более конкурентоспособную продукцию, соответственно, у организации в конце отчетного периода увеличивается прибыль от реализации товаров и услуг. Именно по этой причине аналитики при исследовании финансово-экономической ситуации на предприятии обязательно рассчитывают систему показателей материалоемкости.

Группа показателей

Материалоемкость — это один из показателей, которые позволяют оценить использование ресурсов предприятия. Для осуществления полноценного анализа производственной деятельности компании в области запасов применяются несколько методик.

Для этого вместе с материалоемкостю обязательно исследуют показатели материалоотдачи и коэффициент раскроя материала. Все они важны для всесторонней оценки.

Как уже говорилось выше, материалоотдача является обратным показателем материалоемкости. Она показывает, сколько продукции получилось из потребленных ресурсов.

Коэффициент раскроя дает возможность понять, грамотно ли были обработаны существующие запасы. Для этого складывают натуральные величины всех заготовок (длины, вес и т. д.), которые были произведены из конкретного числа ресурсов, а затем делят этот результат на массу исходных ресурсов. Наиболее важным в этой системе оценки является именно материалоемкость.

Формула расчета

Материалоемкость, формула которой используется аналитиками в процессе исследований, заслуживает отдельного рассмотрения. Она рассчитывается путем деления материальных затрат на объем выпуска готовой продукции. Формула имеет такой вид:

Ме = Мз/N, где Мз — суммарные затраты материала, N — объем выпуска (в натуральном или стоимостном виде).

Полученный показатель сравнивается с плановым значением. Путем деления факта на план получается коэффициент нормативного использования ресурсов. Если он больше 1, на производстве существует перерасход потребления. Экономия определяется при коэффициенте менее 1.

Виды материалоемкости

Материалоемкость, формула которой была представлена выше, является общим методом определения потребления ресурсов в производственном цикле. Но существует несколько разновидностей этого показателя.

Материалоемкость может быть удельной, структурной и абсолютной. Последняя из них позволяет финансовому менеджеру определить норму расхода ресурсов на производство единицы готовой продукции, ее чистый вес и степень расхода запасов.

Структурная разновидность покажет долю выборочных изделий в общем показателе материалоемкости. А удельный тип этого показателя является структурным вариантом, который был приведен к натуральной общей единице. Ее используют только для изделий одной группы товаров.

Пути улучшения

Исследуя показатели материалоемкости, финансовый менеджер проводит анализ в определенной последовательности.

1. Первоначально выясняется качество выполненного ранее планирования обеспечения технологического процесса, и анализируется соответствие факта разработанным нормативам.
2. Затем определяется потребность организации в подобных ресурсах. Оценивается эффективность использования материалов. Проведение факторного анализа на этом этапе даст возможность понять, какая составляющая требует большего количества ресурсов, в каких сферах требуется снижение показателя.
3. Завершает исследование проведение расчетов влияния стоимости материалов на объем производства.

На основе проведенных вычислений принимаются решения о мероприятиях, направленных на улучшение ситуации.

Руководитель может проводить следующие действия. Продумывается способ ведения малоотходного производства и комплексного использования сырья. Также возможно более обширное применение синтетических материалов и улучшение качества готовой продукции. Для этого необходимо тщательнее подготавливать сырье для выпуска основной продукции.

Следует улучшить организацию нормативной базы. Также потребуется оптимизировать количество оборотных средств, обновить технику и технологию производства.

Персонал должен придерживаться правил бережного отношения к материалам и орудиям труда.

Результат оптимизации

Проведение мероприятий, которые положительно влияют на показатели материалоемкости продукции, приведут к ряду перемен.

• Благодаря снижению себестоимости увеличивается реализация. Из одного и того же количества исходного сырья будет возможно производить больше готовой продукции.
• Снижение себестоимости позволит уменьшить цену на продукцию, что увеличит потребительский спрос и конкурентоспособность этих товаров. Это приведет к возрастанию прибыли и позволит внедрять новые технологии производства, модернизировать технику.
• Управление материальными ресурсами улучшит структуру оборотных средств и позволит гармоничнее управлять капиталом. Это снижает риск банкротства и повышает инвестиционный рейтинг компании.

Стабильная, оптимизированная работа организации открывает перед ней массу новых возможностей развития.

Материалоемкость — это значимый показатель оценки эффективности деятельности компании. Его оптимизация откроет перед компанией множество интересных перспектив.

Материалоемкость продукции (формула)

В этой статье рассмотрим материалоемкость продукции предприятия и формулу расчета показателя для бизнес-плана.

Материалоемкость продукции

Что такое материалоемкость?

Материалоемкость – это показатель, который характеризует расход материалов на 1 рубль изготовленной продукции. Данный показатель измеряется в деньгах. Используется он в анализе и учете запасов на предприятии. Показатель является обратным показателю материалоотдача. Материалоотдача характеризует количество продукции произведенного с каждого рубля запасов.

Оценка стоимости бизнеса	Финансовый анализ по МСФО	Финансовый анализ по РСБУ
Расчет NPV, IRR в Excel	Оценка акций и облигаций

Формула расчета материалоемкости продукции

Формула расчета материалоемкости по балансу следующая:

Материалоемкость продукции показывает отношение стоимости материальных затрат к стоимости произведенного продукта. Он отражает затраты сырья, запасов и других ресурсов на единицу произведенной продукции. Чем ниже показатель материалоемкости, тем больше готовых продуктов сможет произвести предприятие. Исходя из данной формулы можно получить показатель материалоотдачи, который является обратным материалоемкости. Формула расчета его по балансу предприятия следующая:

где: V – стоимость произведенного продукта, М – стоимость материальных затрат.

Материалоемкость виды

Выделяют следующие виды материалоемкости продукции: абсолютную, структурную и удельную. Абсолютная материалоемкость показывает норму расхода на один готовый продукт. Структурная материалоемкость характеризует удельный вес группы материалов в изготовлении готового продукта. Удельная материалоемкость – это структурная материалоемкость приведенная к натуральной единице измерения (метры, литры и т.д.).

Факторный анализ материалоемкости

Материалоемкость продукции в первую очередь зависит от стоимости объема выпуска продукции и суммы материальных затрат на ее изготовление. Стоимость объема выпуска продукции может измениться из-за объема выпуска продукции, структуры продукции и отпускных цен на продукцию. На материальные затраты влияют также объем выпуска продукции, ее структура, расход материала на единицу продукции и цены на материальные ресурсы.

Резюме

Анализ материалоемкости позволяет сделать выводы об эффективности использования запасов организации при изготовлении готовой продукции. На его основе можно выявить резервы снижения затрат на энергетические ресурсы, сырье и материалы. Основная цель использования и расчета материалоемкости продукции – экономия затрат на производство и повышения эффективности хозяйственной деятельности предприятия.

Автор:
Жданов Василий, к.э.н.

Как определяется материалоемкость продукции?

Материалоемкость продукции – это отношение стоимости общего объема ресурсов (энергии, топлива, сырья, а также вспомогательных и основных материалов), которые затрачены на производство продукции, к стоимости в целом произведенной продукции.

Показатель материалоемкости, рассчитанный на уровне отрасли (предприятия),т возможность определить эффективность применения предметов труда. Тот же показатель, который рассчитан в целом на уровне экономики дает возможность характеризовать эффективность общественного производства. Рассмотрим, более детально, что значит материалоемкость продукции.

Материалоемкость звеньев цепи логистики

С одной стороны, научно-технический прогресс (в его широком понимании) дает возможность уменьшить удельные расходы материалов, топливно-энергетических ресурсов и запасных частей на единицу эксплуатируемой техники и исполняемой работы; с другой стороны, уменьшение потребления материальных ресурсов дает прямое влияние на ускорение непосредственно научно-технического прогресса.

Другими словами, научно-технический прогресс можно рассматривать в качестве инструмента, при помощи которого достигают основных экономических целей логистики. Следовательно, первично наибольшее уменьшение материальных затрат в цепи логистики, вторичным — развитие технического научного прогресса, как реального основания ресурсосбережения.

Рассматривая вопросы рационального использования и экономии материальных ресурсов (по объему и номенклатуре), уменьшения материальных затрат, необходимо фрагментарно остановиться на понятии материалоемкости, которое является звеном в цепи логистики.

Классификация

В классическом варианте показатели материалоемкости классифицируют зависимо от масштаба управления по таким группам:

• материалоемкость общественного производства — отношение суммы материальных затрат в области материального производства к общественному совокупному продукту;
• материалоемкость национального дохода — отношение суммы затрат к суммарному объему национального дохода;
• материалоемкость продукции отрасли — отношение суммы материальных затрат в отрасли к чистой, валовой, товарной продукции;
• материалоемкость производства — соотношение суммы материальных затрат на предприятии к чистой, валовой, товарной продукции;
• материалоемкость продукции предприятия — соотношение суммы материальных затрат на единицу изделия к ее себестоимости.

В отношении звеньев цепи логистики, то показатели материалоемкости тут несколько отличны от классического варианта. В цепи логистики за основание принимают единицу технического параметра, единица эксплуатационной характеристики и единицу работы. Ресурсы тут также ограничиваются по номенклатуре и представляют: топливно-энергетические источники, запасные части, вспомогательные материалы. Номенклатура материальных ресурсов увеличивается резко за счет ремонтной базы.

Проблема уменьшения материальных затрат и, соответственно, материалоемкости охватывает полностью звенья цепи логистики — складское, транспортное и тарное хозяйство, накопление запасов, их переработку и хранение.

Итак, в общем типе материалоемкость в логистической цепи определяет отношение суммы материальных затрат к сумме работ, которые осуществлены за определенный период времени (обычно, год) в стоимостном выражении.

Для разных звеньев цепи логистики составляющие материалоемкости отличаются несколько как по номенклатуре затрат, так и по проведенной работе. Рассмотрим фрагментарно показатель материалоемкости для всех звеньев логистической цепи.

Материалоемкость транспортного хозяйства определяет отношение суммы материальных затрат на вспомогательные материалы, топливо, амортизационные отчисления к стоимости транспортировки грузов за конкретный период времени, к примеру год и запасные части.

Составляющие материалоемкости складского хозяйства являются идентичными по отношению к составляющим транспортного: топливно-энергетические ресурсы, материалы, амортизационные отчисления, запасные части.

В отношении стоимости работы, то ее определяет время эксплуатации складского оборудования (часов за год), умноженным на стоимость одного часа работы.

Стоимость рассчитывают, учитывая вид, марку и тип складского оборудования, его грузоподъемность или мощность.

По отношению к тарному хозяйству есть два подхода при расчете материалоемкости:

• Первый. Мелкая тара по завершении срока применения списывают, как малоценный товар производственного назначения. Амортизационные ежемесячные отчисления на нее составляют часть ее стоимости зависимо от нормативных сроков эксплуатации. Стоимость упаковки (отправляют заказчику вместе с товаром) входит в цену товара, который отпускается со склада.
• Второй. Стоимость крупногабаритной тары (к примеру, автомобильные, железнодорожные, морские контейнеры) рассчитывают аналогично составляющей в автомобильном хозяйстве.

Для морского, железнодорожного, речного транспорта — по соответствующим тарифам. Материалоемкость данной тары определяют отношением суммы материальных затрат, которые включают амортизационные отчисления и расходы по обслуживанию (покраска, мелкий ремонт) к стоимости транспортировки грузов.

Уменьшение материалоемкости в каждом звене логистической цепи при сбережении качества исполняемых работ (без нарушения технологической дисциплины) проводится по таким главным направлениям:

• уменьшение абсолютной суммарной величины потребляемых топливно-энергетических и материальных ресурсов;
• уменьшение потерь энергии и топлива при эксплуатации технических устройств и исполнении работ;
• уменьшение норм расхода ресурсов при проведении планово-предупредительного ремонта и обслуживании технических устройств;
• применение разного рода технических устройств, которые позволяют строго фиксировать расход материальных ресурсов в технологических и производственных операциях.

Показатели в цепи логистики ресурсосбережения

В качестве объектов оценки расхода материальных ресурсов в цепи логистики выступают затраты, объемы, эффективность применения, экономия топлива, материалов, запасных частей, энергии, структура. Зависимо от объектов оценки классифицируют и показатели. Рассмотрим более детально в цепи логистики названные группы показателей ресурсосбережения.

Общие показатели могут охватить в целом объекты оценки и определяют состояние расхода материальных ресурсов во время анализа хозяйственной производственной деятельности. К примеру, абсолютная экономия ресурсов, общая потребность в материальных ресурсах, стоимость переработки единицы груза и так далее.

Частные и общие показатели делят по показателям, оценивающим затраты и применение материальных ресурсов в относительном, натуральном, стоимостном выражении (индексы и коэффициенты). Каждый характерный измеритель соединяет группу показателей — косвенных и прямых.

Прямые показатели характеризуют объекты оценки абсолютно — в стоимостной или натуральной форме, или относительно. Это, к примеру:

• амортизационные расходы основных фондов или расходы на один час работы оборудования;
• срок службы, абсолютная экономия ресурсов в звеньях или особых цепях логистики;
• затраты на смазочные, обтирочные материалы, горючее, сжатый воздух и пар, силовую энергию.

Косвенные показатели, в свою очередь, делят на дополнительные и основные. Главные оценивают степень применения материальных ресурсов как в стоимостном, так и натуральном выражении, так и при помощи ряда коэффициентов и индексов (к примеру, нормативы на запасные части оборотных средств, инвентарь и тару; коэффициенты профилактических и ремонтных затрат, межремонтного обслуживания).

Добавочные показатели характеризуют эффективность и затраты применения материальных ресурсов опосредованно через коэффициенты именения парка оборудования, планового фонда времени работы оборудования; относительной экономии на амортизационных отчислениях благодаря улучшению применения складского оборудования, производственных фондов и транспортных средств и так далее.

Как видим, все показатели использования материальных ресурсов и затрат классифицируют по уровням, физическому смыслу и признакам. Каждый из названных показателей может быть использован на практике для того, чтобы оценить затраты и использование материальных ресурсов в общей цепи логистики или ее отдельных звеньях.

Экономический механизм ресурсосбережения

Ресурсосбережение, имея самостоятельное значение, комплекс направлений и задач их реализации, является неотъемлемой частью в целом хозяйственного механизма. Основание данного механизма составляет спектр различных форм собственности — акционерной, государственной, частной, кооперативной.

Потому качественное функционирование экономического механизма ресурсосбережения в сфере логистики, его жизнестойкость и работоспособность выдвигают некоторые требования и условия, как по отдельным составляющим, так и в целом по хозяйственному механизму.

Создание экономического механизма ресурсосбережения (ЭМР) производится последовательно: намечают главные направления деятельности, определяют принципы и условия функционирования ЭМР, как исходные положения, вычленяют главные составные элементы, производственные действенные связи меж ними, разрабатывают критерии оценки эффективности применения материальных ресурсов в цепи логистики.

Для того, чтобы проводить действенную работу в рамках ЭМР нужно учитывать формы собственности (финансово-промышленные группы, акционерные общества, частные фирмы), кооперирование и специализацию производства, в особенности в областях транспорта, тарного и складского хозяйства.

В качестве исходных принципов работы ЭМР выдвигаются материальная заинтересованность работников при разграничении функций, комплексная оценка состояния экономии и рационального использования материальных ресурсов, а также в каждом звене цепи логистики.

В качестве основных элементов ЭМР выступают:

• натуральный (движение материальных ресурсов);
• стоимостной (себестоимость выполненной работы);
• технический (технологическая подготовка производства);
• организационный (организационная подготовка производства);
• учетный (учет операций по расходу материалов);
• нормативный (система нормирования расхода материалов);
• контроля (качество выполняемой работы);
• экономический (поощрения и административные санкции);
• регламентирующий элемент (нормативная документация).

Функционирование ЭМР предопределяется его производственными связями (внешними и внутренними) и взаимосвязью элементов системы с принципами, факторами и критериями оценки деятельности.

Эта взаимосвязь осуществляется, как правило, на формальной основе. Неформальные производственные связи не смогут обеспечить хорошего функционирования экономического механизма ресурсосбережения.

Взаимосвязь всех звеньев и составляющих ЭМР должна осуществляться в рамках общей цепи логистики по стоимостным и натуральным показателям движения материальных ресурсов. Все элементы системы должны взаимодействовать в реальном режиме функционирования.

Мы коротко рассмотрели материалоемкость продукции: показатели в цепи логистики ресурсосбережения, экономический механизм ресурсосбережения, классификация. Оставляйте свои комментарии или дополнения к материалу.

Материалоемкость – это показатель, обратный материалоотдаче

Для того чтобы успешно функционировать в условиях современного рынка, предприятия должны осуществлять целый комплекс мер, направленных на увеличение конкурентоспособности. Факторами повышения этого показателя являются: ценовая политика, ассортимент, расположение места продажи, качество товара и сервиса, научно-техническое развитие и современное оснащение производства, высокая квалификация персонала, территориальная распространенность точек продаж внутри страны и за ее пределами. Для эффективного осуществления ценовой политики предприятие должно регулярно пересматривать свои затраты и снижать их.

Факторы снижения себестоимости

Вам будет интересно: Прикладная социология: функции, задачи, методы, этапы развития и применение

Чтобы добиться уменьшения затрат на производство товара, необходимо выполнять ряд условий:

• повышать производительность труда;
• уменьшать трудоемкость;
• снижать показатель материалоемкости;
• сокращать брак;
• ввести режим экономии на предприятии.

В совокупности процедуры, направленные на сокращение расходов, помогут предприятию увеличить прибыль при прежнем или увеличенном объеме производства.

Остановимся подробнее на материалоемкости, поскольку именно статья материальных затрат в большинстве случаев занимает основную долю в структуре себестоимости. Если показатель увеличивается в динамике, значит, сырье и материалы используются неэффективно, и фирма нуждается в пересмотре и корректировке расходов сырья и комплектующих.

Материалоемкость

Это показатель, характеризующий, какое количество материалов используется для производства единицы продукции. Иными словами, какую долю занимают материальные затраты в составе издержек производства. Для примера: к производствам с большой долей затрат на сырье и материалы относятся выплавка металлов, изготовление сахарного песка, машиностроение и иные.

В структуру материалоемкости входят основные материалы, вспомогательные, а также топливо, энергия и амортизация основных производственных фондов.

Материалоемкость – это показатель, обратный материалоотдаче.

Формула вычисления

Материалоемкость – это та цифра, которая находится в прямой взаимосвязи с суммой материальных затрат. То есть чем выше сумма издержек на сырье и материалы в процессе изготовления продукта, тем больше будет материалоемкость, формула для расчета которой представлена ниже:

МЗ – сумма затрат на покупку сырья и материалов,

С – полная себестоимость готового продукта.

Виды материалоемкости

Существует несколько видов материалоемкости. Это удельная, структурная и абсолютная. Удельная материалоемкость говорит о доле материалов в одной штуке товара в натуральном выражении. Структурная помогает узнать, какую долю в денежном выражении занимает конкретный вид сырья в производстве единицы продукта. Абсолютная величина позволит менеджеру узнать норму затрат ресурсов на производство одной штуки продукции, а также ее долю в чистом весе и уровень издержек запасов. Она рассчитывается отношением чистого веса продукта к норме расхода сырья на единицу продукции. Удельная материалоемкость является суммой произведений видов сырья и их удельных весов в составе продукта.

Пути улучшения

Во-первых, определяют, соответствует ли план расходов фактическим цифрам. Во-вторых, решают, насколько организация нуждается в подобных ресурсах. В-третьих, оценивают эффективность использования материалов. В-четвертых, с помощью факторного анализа выясняют, каких ресурсов требуется больше, и где требуется снизить потребление ресурсов. В–пятых, производят расчет стоимости материалов и ее влияния на объемы производства.

На основании полученных данных делают выводы и принимают соответствующие управленческие решения об улучшениях или о сокращении затрат.

Материалоемкость: определение понятия, применение, формулы, расчеты

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МАТЕРИАЛОЕМКОСТЬ ИЗДЕЛИЙ МАШИНОСТРОЕНИЯ

Термины и определения

Materials consumption for engineering products.
Terms and definitions

Срок действия с 01.01.89
до 01.01.94*
_________________________
* Ограничение срока действия снято
по протоколу N 3-93 Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации.
(ИУС N 5-6 1993 год). – Примечание “КОДЕКС”.

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по стандартам

Б.Н.Волков, канд. техн. наук; Ю.Д.Амиров, канд. техн. наук; Г.А.Яновский (руководитель темы); А.И.Голуб; Т.В.Шаранова

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 21.07.88 N 2703

3. Срок проверки 1992 г.

4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Настоящий стандарт устанавливает термины и определения понятий в области материалоемкости изделий машиностроения и приборостроения.

Термины, установленные настоящим стандартом, обязательны для применения во всех видах документации и литературы, входящих в сферу деятельности стандартизации или использующих результаты этой деятельности.

1. Стандартизованные термины с определениями приведены в табл.1.

1. Материалоемкость изделия

Расход материала, необходимого для производства и технической эксплуатации изделия

2. Металлоемкость
изделия

Расход металла, необходимого для производства и технической эксплуатации изделия.

Примечание. Аналогично образуются соответствующие понятия: стеклоемкость, пластмассоемкость и т.п.

3. Удельная материалоемкость изделия

Показатель, характеризующий расход материала, необходимый для получения единицы полезного эффекта от использования изделия по на значению.

Примечание. Полезный эффект может быть выражен характеризующим его основным параметром

4. Удельная металлоемкость изделия

Показатель материалоемкости, характеризующий расход металла, необходимый для получения единицы полезного эффекта от использования изделия по назначению

5. Масса изделия

Показатель материалоемкости, характеризующий совокупность масс составных частей изделия, подготовленного к использованию по назначению

6. Масса сухого изделия

Показатель материалоемкости, характеризующий массу изделия без твердых, жидких, газообразных и плазменных наполнителей, расходуемых в процессе его использования по назначению

7. Масса материала в изделии

Показатель материалоемкости, характеризующий массу овеществленного в изделии конкретного вида материала.

Примечание. Примерами могут служить масса металла в изделии, масса пластмассы в изделии, масса древесины в изделии

8. Удельная масса изделия

Показатель материалоемкости, характеризующий массу овеществленных в изделии материалов, необходимых для получения единицы полезного эффекта от использования изделия по назначению

9. Удельная масса материала в изделии

Показатель материалоемкости, характеризующий массу овеществленного в изделии конкретного вида материала, необходимого для получения единицы полезного эффекта от использования изделия по назначению.

Примечание. Примерами могут служить удельная масса металла в изделии, удельная масса древесины в изделии, удельная масса стекла в изделии

10. Норма расхода материала на изделие

Максимально допустимое плановое количество материала на изготовление изделия при установленном качестве и условиях производства.

Примечание. В составе нормы расхода следует учитывать массу изделия (полезный расход материала), технологические отходы и потери материала

11. Технологические отходы материала

Составляющая нормы расхода материала, характеризующая количество не овеществленного в изделии материала, оставшегося от изготовления этого изделия.

Примечание. Отходы могут быть использованы в качестве исходного материала для производства других изделий или реализованы в качестве вторичного сырья

12. Потери материала

Составляющая нормы расхода, характеризующая количество безвозвратно теряемого материала в процессе изготовления изделия

13. Норматив расхода материала

Поэлементная составляющая нормы, характеризующая расход материала на единицу массы (площади, длины, объема) при выполнении производственных процессов

14. Коэффициент использования материала

Показатель, характеризующий степень полезного расхода материала на производство изделия

15. Расходный коэффициент

Показатель, обратный коэффициенту использования материала

16. Коэффициент применяемости материала

Отношение нормы расхода данного материала к сумме норм расхода всех материалов на изделие

17. Коэффициент раскроя материала

Показатель, характеризующий степень использования массы (площади, длины, объема) исходного материала при раскрое по отношению к массе (площади, длине, объему) всех видов полученных заготовок (деталей)

2. Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин.

Применение терминов – синонимов стандартизованного термина не допускается.

2.1. Для отдельных стандартизованных терминов в стандарте приведены в качестве справочных краткие формы, которые разрешается применять в случаях, исключающих возможность их различного толкования.

2.2. Приведенные определения можно, при необходимости, изменять, вводя в них производные признаки, раскрывая значение используемых в них терминов, указывая объекты, входящие в объем определяемого понятия. Изменения не должны нарушать объем и содержание понятий, определенных в данном стандарте.

3. В стандарте имеется приложение, содержащее пояснения по применяемости показателей материалоемкости для оценки технического уровня и качества изделий и прогрессивности технологических процессов.

4. Алфавитный указатель содержащихся в стандарте терминов приведен в табл.2.

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ

Коэффициент использования материала

Коэффициент применяемости материала

Коэффициент раскроя материала

Коэффициент расходный

Масса изделия

Масса изделия удельная

Масса материала в изделии

Масса материала в изделии удельная

Масса сухого изделия

Материалоемкость изделия

Материалоемкость изделия удельная

Металлоемкость изделия

Металлоемкость изделия удельная

Норма расхода материала на изделие

Норматив расхода материала

Отходы материала технологические

Потери материала

5. Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом, их краткая форма – светлым.

ПРИМЕНЯЕМОСТЬ ПОКАЗАТЕЛЕЙ МАТЕРИАЛОЕМКОСТИ

1. Материалоемкость изделия является составляющей показателя более высокого уровня – ресурсоемкости изделия, значение которой показывает долю текущих затрат всех видов ресурсов в стоимости продукта труда.

Номенклатура показателей изделия должна обеспечивать всестороннюю оценку его материалоемкости за счет конкретизации видов используемых материалов (металл, пластмасса, древесина, текстиль и т.п.).

В процессе принятия решений по экономии материалов на различных стадиях жизненного цикла изделия следует различать производственную материалоемкость изделия, определяемую расходом материала на его изготовление и эксплуатационную материалоемкость изделия, определяемую расходом материала на его техническое обслуживание и ремонт.

2. При оценке технического уровня изделия используют показатели: масса изделия (п.5), масса сухого изделия (п.6), масса материала в изделии (п.7), удельная масса изделия (п.8), удельная масса материала в изделии (п.9).

3. При оценке технологичности конструкции изделия используют показатели: материалоемкость изделия (п.1), удельная материалоемкость изделия (п.3), масса сухого изделия (п.6), масса материала в изделии (п.7), удельная масса материала в изделии (п.9), коэффициент применяемости материала (п.16).

4. При оценке прогрессивности технологических процессов применяют показатели: коэффициент использования материала (п.14), расходный коэффициент (п.15), коэффициент раскроя материала (п.17).

5. При стандартизации типоразмерных (параметрических) рядов и групп однородных изделий используют удельные показатели.

При стандартизации конкретных изделий используют абсолютные показатели.

6. Массу технологических отходов и потерь материала регламентируют в технологической документации.

7. Показатель “Масса изделия” применяют как ресурсосберегающий показатель, так и функциональный, например “Служебная масса тепловоза”.

Рекристаллизация металла

Нагревание металла до определённой температуры приводит к изменениям в его физическом состоянии. Вначале наблюдается пластическая деформация. Дальнейший нагрев приводит к ослаблению и разрушению кристаллической решётки. На конечном этапе в структуре наблюдается два процесса: возврат и рекристаллизация.

Второй процесс для каждого из материалов происходит при строго индивидуальных условиях. Рекристаллизация металлов происходит при определённой температуре и приводит к изменению физических и механических свойств.

Описание процесса

Рекристаллизация характеризуется следующими показателями:

• скоростью протекания рекристаллизации;
• температурой начала кристаллизации;
• последовательностью рекристаллизационных преобразований.

При постепенном повышении температуры наступает момент,когда начинается разрушение прочных кристаллических связей. Температура, при которой он начинается, называется температурный порог рекристаллизации. Этот показатель во многом зависит от чистоты материала, то есть количества имеющихся добавок и примесей. Например, для алюминия этот порог равен 100 °С, для железа обладающего нормальной технической чистотой он равен 450 °С. Для меди она составляет 270 °С. В теории металловедения получена однозначная зависимость, которая связывает абсолютную температуру порога рекристаллизации и температуру плавления. Эта температура справедлива для всех металлов и сплавов.Теория описания этого показателя полностью подтверждается на практике.

Было установлено, что температура начала кристаллизации связана с температурой плавления через определённый коэффициент. Он имеет свою величину для различных материалов. В частности принято считать, что этот коэффициент равен:

• для металлов с небольшим количеством примесей и добавок он равен 0,4;
• металлы с высокой чистотой обладают коэффициентом 0,1-0,2;
• для так называемых твёрдых растворов он находится в интервале от 0,5 до 0,8.

Более точные значения для каждого материала можно найти в справочной литературе по металловедению.

В зависимости от химических и физических свойств и условий протекания процесса зависит скорость рекристаллизации.Она изменяется при изменении состава металла, давления или механического воздействия на образец. Скорость влияет на рекристаллизационные процессы, конечный результат преобразований.Очень важным является возможность регулирования скорости этого превращения. Например, при производстве так называемой трансформаторной стали необходимо обеспечивать условия формирования крупных кристаллов, которые будут ориентированы в одном направлении. Эта задача решается с помощью соответствующих добавок. Такими добавками служат сера и марганец. Эти добавки создают соответствующий катализ для получения материала с необходимыми физическими и механическими характеристиками.

В результате применения катализаторов, создания определённых условий (температуры, давления) начинается собирательный процесс зёрен необходимого размера и формы с их строгой ориентацией, что позволяет придать металлу требуемые свойства.

Стадии рекристаллизации

Для лучшего понимания протекания рекристаллизации его разбивают на несколько стадий. Первая стадия (рекристаллизация первичная) сводится к образованию так называемых центров рекристаллизации. На этой стадии рекристаллизации происходит формирование новых зёрен. Основной особенностью этих зёрен является их неповреждённая решётка. Около старых зёрен формируются новые с искажённой решёткой. При повышении температуры происходит их постепенное численное увеличение. Итогом таких преобразований становится формирование всё большего числа новых зёрен,которые становятся доминантными. Старых зёрен не остаётся вовсе.Основной движущей силой этой стадии является энергия, которая собрана в деформированном (наклёпанном) металле. Наблюдается стремление системы прийти к состоянию устойчивого равновесия с доминированием неискажённой кристаллической решёткой.

Первичная рекристаллизация называется динамической.Это связано с тем, что она происходит непосредственно при горячей пластической деформации нагретого металла. Происходит многократное чередование циклов первичной (динамической) рекристаллизации с циклами спонтанного повышения плотности дислокации новых образований (зарождение новых зёрен). Скорость протекания этой стадии зависит от температуры деформации. Если температура достигла величины, которая значительно превышает температурный порог рекристаллизации, процесс в первичной стадии может завершиться в течение нескольких секунд.

На второй стадии происходит рост количества новых зёрен. Происходит ещё один процесс так называемая собирательная рекристаллизация. Процесс протекает благодаря внутренней энергии самих зёрен. Зёрна различной величины аккумулируется энергия, которая изменяется по величине. Мелкие зёрна обладают большей поверхностью раздела. Поэтому на этой поверхности скапливается большая энергия. Увеличение размера зерна приводит к уменьшению площади таких поверхностей, следовательно, к меньшей поверхностной энергии. Вторичная рекристаллизация может стимулироваться при добавлении различных химических соединений. Например, для ускорения этого процесса применяют дисперсионный сульфид марганца.

При превышении температуры кристаллизации происходит уменьшение размера зёрен. Это вызвано быстрым ростом числа так называемых центров вторичной кристаллизации.При повышенных температурах возникает серьёзная конкуренция между вторичной и собирательной кристаллизацией. Это приводит к укрупнению зёрен и росту времени выдержки. В этот момент наблюдается эффект предварительной деформации до 10% от исходного состояния. При таком показателе деформация считается критической. Она считается крайне негативной перед процессом последующего обжига. Этот процесс необходим для получения стали с заданными свойствами. Он проводится при различных температурах в зависимости от состава обрабатываемого материала. Например, для проведения обжига:

• малоуглеродистых сталей температура должна достигать величины 700 °С;
• алюминиевых сплавов начинается в интервале от 350 до 450 °С;
• латуни, бронзы от 560 до 700 °С, эта величина зависит от содержания различных компонентов;
• сплавов на основе титана начиная с 550 °С до 750 °С.

Отдельно выделяют метадинамическую рекристаллизацию. Она протекает после последовательной горячей пластической деформации. Происходит рост новых зёрен, при динамическом процессе, протекающем между статической рекристаллизацией и динамической. Образуются готовые центры новых кристаллов, которые успеваю полностью сформироваться на этапе постепенного охлаждения металла.

Эти процессы являются очень важными для формирования целостной микроструктуры готовых изделий из металлов или сплавов. Отслеживание этапов рекристаллизации (первичной, собирательной и вторичной) необходимо для получения металлов и сплавов с заданными свойствами. Это приводит к следующим эффектам:

• повышение прочности «чистых» металлов, однофазных сплавов;
• получения высокого качества готовой поверхности заготовки, с соблюдением повышенной точности её геометрических размеров;
• создание металлов или сплавов, обладающих специальными физическими и механическими свойствами;
• получение заготовок с заранее заданным сечением;
• устранение в заготовках дефектов литья.

Материалы, внутри которых были образованы мелкие зёрна, обладают повышенной прочностью и вязкостью. Для отдельных видов стали необходимо наоборот имеет крупные зёрна. Таким материалом является трансформаторная сталь или техническое железо. Наличие крупных зёрен придаёт этим металлам высокие магнитные свойства, которые необходимы для их дальнейшего применения.