Технологическая подготовка производства. Технологическая подготовка производства серийных изделий Стадии технической подготовки производства
Техническая подготовка производства представляет собой совокупность взаимосвязанных процессов по созданию и освоению новых изделий, технологий, материалов или совершенствованию существующих конструкций и технологических процессов. Она является естественным продолжением инновационной деятельности и составляет часть жизненного цикла изделия. От нее зависят качество, сроки и эффективность внедрения инноваций в сферу производства и товарного обращения.
Важнейшие задачи технической подготовки производства: обеспечить ускоренное развитие научно-технического прогресса во всех отраслях народного хозяйства; сократить длительность производственного цикла, трудоемкость и стоимость всех работ, входящих в комплекс подготовки производства; изготовить конкурентоспособную продукцию, удовлетворяющую потребности потребителей в сроки, определенные договором поставки.
Техническая подготовка производства состоит из следующих взаимосвязанных и взаимодополняющих этапов: конструкторского, технологического, организационно-планового, материально-технического, социально-психологического и экономического.
Конструкторская и технологическая подготовка являются наиболее разработанными в научно-методическом плане. На каждом уровне они регламентируются различными нормативными документами по стандартизации и сертификации продукции. Организационно-плановая подготовка предполагает разработку перспективных и оперативных планов-графиков работ, организацию работ по созданию нормативной базы и обеспечению готовности структурных подразделений к производству новых изделий, оперативное управление и регулирование хода всех стадий подготовки, установление функций структурных подразделений по подготовке производства. Материально-техническая подготовка включает работы по своевременной и комплектной поставке материалов, комплектующих изделий, отдельных видов орудий труда, запасных частей. Социально-психологическая подготовка предполагает разъяснение специфики и необходимости внедрения инноваций, их социально-экономических последствий для народного хозяйства и коллектива предприятия. Экономическая подготовка состоит в определении технико-экономической целесообразности инновационной деятельности, величины издержек производства и предполагаемого уровня цен, сроков и источников финансирования работ. Координирует работу главный инженер.
Непосредственными исполнителями всех работ по технической подготовке производства являются службы главного конструктора и главного технолога. Они призваны обеспечить конкурентоспособность продукции, совершенствуя конструкцию изделия и снижая затраты на ее производство.
Форма организации и структура органов по подготовке и освоению нововведений определяются особенностями работы предприятия, характером выпускаемой продукции, типом производства, частотой и масштабом обновления ассортимента.
Различают три организационные формы технической подготовки производства на предприятии: централизованная, децентрализованная и смешанная. При централизованной форме все работы выполняются в аппарате заводоуправления; она характерна для массового и крупносерийного производств. При децентрализованной - все работы ведутся соответствующими бюро производственных цехов; она характерна для единичного и мелкосерийного производств. При смешанной - весь объем работ распределяется между заводскими и цеховыми органами. Обычно конструкторская подготовка осуществляется отделом главного конструктора, а технологическая - в цеховых бюро подготовки производства. На небольших предприятиях вся техническая подготовка сосредоточивается в едином техническом отделе.
Задачами ТПП опытных образцов и единичных изделий являются:
Отработка в производственных условиях определяющих технологических и организационных решений по изготовлению изделия;
Обеспечение технологической готовности производства к изготовлению для приемочных испытаний опытных образцов, единичных и других изделий, подлежащих промышленному освоению.
Организатором и ответственным исполнителем ТПП опытных образцов и единичных изделий является их изготовитель, соисполнителями - разработчик и при научно-технической и экономической целесообразности - специализированные технологические организации.
Для проведения ТПП опытных образцов и единичных изделий разработчик передает изготовителю:
Рабочую конструкторскую документацию на опытный образец (без литеры или с литерой «О» по ГОСТ 2.103) или на единичное изделие разового изготовления (с литерой «И» по ГОСТ 2.103) по мере ее готовности или комплектно на изделие в целом. Для сокращения сроков ТПП изготовитель по согласованию с разработчиком может начинать ТПП по конструкторской документации технологического (эскизного) проекта;
Документацию (в том числе директивную), содержащую определяющие технологические и организационные решения по производству изделия.
Изготовитель совместно с соисполнителями на основе полученной от разработчика документации с учетом принципиальных решений по организации ТПП, принятых при проектировании изделия, разрабатывает план (график) ТПП опытных образцов и единичных изделий в виде самостоятельного документа или в составе плана (графика) изготовления указанных изделий.
ТПП опытных образцов и единичных изделий предусматривает исполнение следующих основных работ:
Проработку рабочей конструкторской документации на опытные образцы и единичные изделия с учетом технологичности заложенных в нее решений:
Завершение научно-исследовательских и опытно-технологических работ в области технологии, материаловедения и организации производства;
Разработку с использованием информационных массивов описаний конструкторско-технологических решений:
а) технологических процессов изготовления опытных образцов и единичных изделий в соответствии с государственными стандартами ЕСТД;
б) специальных средств технологического оснащения в соответствии с государственными стандартами ЕСКД и технологических процессов их изготовления в соответствии с государственными стандартами ЕСТД. Приоритетным для условий опытного производства является использование высокоточного универсального или переналаживаемого оборудования, упрощенной и переналаживаемой оснастки;
в) управляющих программ для автоматизированного технологического оборудования:
Организацию изготовления специальных средств технологического оснащения для опытных образцов и единичных изделий;
Формирование планов (программ) отработки принципиально новых, ранее не освоенных и наиболее ответственных технологических процессов и средств технологического оснащения в рамках планов (программ) обеспечения качества и надежности изделия с учетом требований серийного производства;
Отработку технологических процессов и средств технологического оснащения в соответствии с планами (программами) отработки;
Уточнение (корректировку) документации, содержащей определяющие технологические и организационные решения по производству изделия, а также рабочей документации на технологические процессы и средства технологического оснащения - по результатам изготовления и испытаний опытных образцов и единичных изделий;
Обеспечение требований ресурсосбережения, экологии и охраны труда при изготовлении и испытаниях опытных образцов и единичных изделий.
С целью обеспечения технологической готовности производства к изготовлению качественных изделий для приемочных испытаний изготовитель выполняет в рамках ТТПП мероприятия по организации:
Своевременного обеспечения производства по договорам и кооперационным связям необходимыми материалами, деталями, сборочными единицами, комплектующими изделиями, средствами технологического оснащения, а также входного контроля их качества;
Метрологического обеспечения производства;
Технического контроля и бездефектного изготовления;
Аттестации технологических процессов, рабочих мест исполнителей и технологического оборудования до его первичного применения;
Подготовку производственного персонала в связи с освоением новых технологий и материалов.
Критерий завершенности ТПП опытных образцов и единичных изделий - фактическое выполнение работ , предусмотренных планом, подтвержденное оценкой технологической готовности производства к изготовлению изделий для приемочных испытаний, которую выполняет изготовитель с привлечением (при необходимости) независимых экспертов из специализированных технологических организаций, если они не участвуют в ТПП.
Особое внимание при оценке технологической готовности уделяют проверке:
Способности технологических процессов и других элементов производства обеспечить изготовление изделий в соответствии с требованиями документации и в заданные сроки;
Управляемости технологических процессов и других элементов производства, т. е. возможности их контроля и приведения (при необходимости) в требуемое состояние.
Порядок оценки эксперт и изготовитель устанавливают по взаимному соглашению.
Проблема освоения новой, более прогрессивной и высокоэффективной продукции, конкурентоспособной на , непосредственно связана с вопросами организации и совершенствования технической подготовки производства. Она охватывает комплекс последовательно увязанных научных, проектно-конструкторских, технологических и производственно-хозяйственных работ по созданию, освоению и внедрению новой техники и технологии.
Вся область технической подготовки производства регламентируется стандартами.
Техническая подготовка производства включает и технологическую подготовку. Она проводится в соответствии с имеющимся на предприятии планом технической подготовки.
Деятельность предприятия по развитию его материально-технической базы, труда и управления представляет собой техническую подготовку производства. Она включает:
- выполнение прикладных исследований;
- проектирование новой продукции и модернизацию ранее выпускавшейся;
- разработку технологического процесса изготовления продукции;
- приобретение специального оборудования, инструментов и оснастки со стороны;
- материально-техническое обеспечение производства;
- подготовку и повышение квалификации кадров;
- разработку технических норм и нормативов;
- организацию информационного обеспечения.
Техническая подготовка осуществляется в целях эффективного освоения выпуска нового изделия, внедрения новых машин и оборудования, новых технологических приемов организации производства.
В задачу технической подготовки производства входит создание технических, организационных и экономических условий, полностью гарантирующих перевод производственного процесса на более высокий технический и технологический уровень на основе достижений науки и техники.
Техническая подготовка производства состоит из конструкторской и технологической подготовки.
На предприятиях разного типа, масштаба и профиля могут бытье разной полнотой представлены различные стадии подготовки производства; однако в любом случае существенная часть работы по организации производства находится в компетенции предприятия.
Планирование технической подготовки
Техническая подготовка производства является объектом внутризаводского планирования и представляет собой в определенной мере детализацию и конкретизацию планов технического и организационного развития производства.
План технической подготовки
Разработка плана технической подготовки производства является органической частью долгосрочного и среднесрочного планирования. В долгосрочном плане определяются основные направления и стадии технической подготовки, сроки ее начала и окончания с разбивкой по видам работ, конкретным исполнителям, источникам и объектам финансирования. В годовые планы входят те стадии и виды работ, которые должны выполняться в течение планируемого года.
Исходными данными для планирования технической подготовки производства служат: задания плана технического развития предприятия; нормативы для определения состава и объема работ, их продолжительность по всем этапам технической подготовки.
Методы планирования
В организации планирования технической подготовки производства существенную роль играют нормативы технической подготовки производства.
Среди нормативов необходимо различать: объемные нормативы производства, нормативы объема работ по подготовке производства в натуральном выражении и нормативы трудоемкости этих работ.
Данные нормативы носят локальный характер, поскольку для их разработки необходимо проводить анализ и обобщение отчетных данных освоения новых изделий на конкретном предприятии с учетом специфики его функционирования и экономического состояния.
Объемные нормативы дают основание рассчитать в натуральном выражении объем работ по технической подготовке. Эти расчеты основываются на таких показателях, как число технологических операций, объем чертежной и технической документации, число оригинальных деталей и их сложность в изготовлении.
Нормативы трудоемкости работ технической подготовки производства определяются по нормам, отражающим опыт конструирования изделий и проектирования технологических процессов не только на данном предприятии, но и в отрасли, на предприятиях- смежниках, предприятиях-конкурентах.
В процессе планирования нередко ставятся задачи сокращения сроков технической подготовки в целях ускорения реализации достижений науки и техники в производстве, сокращения затрат на осуществление технической подготовки и повышения качества работ.
На практике в целях сокращения сроков подготовки используется метод параллельного и параллельно-последовательного ведения работ. В этом случае работы, например, второй стадии начинаются раньше, нежели заканчивается первая, а третьей стадии — раньше, чем заканчивается вторая, и т.д. В результате совмещения разных стадий проектирования общий цикл подготовки резко сокращается.
В организации работ по созданию и освоению новой техники и технологии важное место занимает использование наглядных графических изображений — сетевых графиков. Они состоят из двух элементов: работ и событий. События представляют собой начало или окончание каждого вида работ, которые можно четко зафиксировать в начальной и конечной их стадиях. Исходным событием называется момент начала первых работ, связанных с подготовкой и реализацией запланированного мероприятия.
На графике события обозначаются кружками с указанными в них номерами, работы — стрелкой, соединяющей последовательно связанные события. Продолжительность работы обозначается не длиной стрелки, а числом единиц времени, которое указывается над стрелкой (обычно это число дней или месяцев). Внизу под стрелкой указываются затраты на проведение работ (рубли, человеко-дни). Полный путь в сетевом графике — это непрерывная последовательность взаимосвязанных работ и событий, ведущая от начального к конечному событию.
Сетевой график позволяет наиболее рационально построить ход выполнения работ, установить строгую последовательность и очередность в выполнении всех необходимых операций и действий. С помощью сетевого графика можно с достаточной точностью определить сроки свершения каждого события и, следовательно, срок достижения результатов завершающего события. Кроме того, применяя сетевой график, можно оптимизировать сроки выполнения завершающего события, выявить и определить влияние различных факторов на сокращение срока каждого мероприятия, организовать контроль, наблюдение и управление действиями отдельных исполнителей.
В процессе планирования технической подготовки производства большое значение имеет использование норм, правил и требований, установленных системами соответствующих стандартов . Использование стандартов создает благоприятные условия для обеспечения научно-технической подготовки производства на высоком уровне, способном гарантировать конкурентоспособное качество выпускаемых изделий.
Основными этапами ТПП являются:
- 1) разработка технологических процессов;
- 2) проектирование технологической оснастки и нестандартного оборудования;
- 3) изготовление средств технологического оснащения (оснастки и нестандартного оборудования);
- 4) выверка и отладка запроектированной технологии и изготовленного технологического оснащения.
На первом этапе осуществляют выбор рациональных способов изготовления деталей и сборочных единиц, разработку новых технологических процессов. Эта работа выполняется на основе: чертежей на вновь спроектированное изделие, ГОСТов, отраслевых и заводских стандартов на материалы, инструмент, а также на допуски и припуски, справочников и нормативных таблиц для выбора режимов резанья, планируемых размеров выпуска изделий.
- - выбора вида заготовок;
- - разработки межцеховых маршрутов;
- - определения последовательности и содержания технологических операций;
- - определения, выбора и заказа средств технологического оснащения;
- - установления порядка, методов и средств технического контроля качества;
- - назначения и расчета режимов резания;
- - технического нормирования операций производственного процесса;
- - определения профессий и квалификации исполнителей;
- - организации производственных участков (поточных линий);
- - формирования рабочей документации на технологические процессы в соответствии с ЕСТП.
На втором этапе ТПП, во-первых, проектируют конструкции моделей, штампов, приспособлений, специального инструмента и нестандартного оборудования, а во-вторых, разрабатывают технологический процесс изготовления технологического оснащения, который должен быть достаточно универсальным, но, в тоже время прогрессивным, совершенным и обеспечивающим высокое качество изготовляемых деталей.
Разработка конструкций технологической оснастки осуществляется конструкторскими бюро по оснастке и инструменту в тесной взаимосвязи с технологами, которые проектируют технологические процессы обработки деталей нового изделия.
На третьем этапе ТПП изготавливают всю оснастку и нестандартное оборудование. Это наиболее трудоемкая часть технологической подготовки (60 - 80 % труда и средств от общего объема ТПП). Поэтому, как правило, эти работы проводят постепенно, ограничиваясь, вначале, минимально необходимой оснасткой первой необходимости, а затем повышая степень оснащенности и механизации производственного процесса до максимальных экономически оправданных пределов. На этом этапе осуществляют перепланировку (если это необходимо) действующего оборудования, монтаж и опробование нового и нестандартного оборудования и оснастки, поточных линий и участков обработки и сборки изделий.
На четвертом этапе ТПП выверяют и отлаживают запроектированную технологию, окончательно отрабатывают детали и узлы (блоки) на технологичность, выверяют пригодность и рациональность спроектированной оснастки и нестандартного оборудования, удобство разборки и сборки изделия, устанавливают правильную последовательность выполнения этих работ, проводят хронометраж механообрабатывающих и сборочных операций и окончательно оформляют всю технологическую документацию.
Технологическая документация для различных типов производства (единичного, серийного и массового) отличается глубиной разработки технологических процессов и степенью их детализации. Сначала разрабатываются маршрутные межцеховые карты на технологические процессы изготовления деталей и сборочных единиц. Маршрутные карты указывают последовательность прохождения заготовок, деталей или сборочных единиц по цехам и производственным участкам предприятия. Для изготовления деталей и сборки изделия в единичном или мелкосерийном производствах достаточно иметь конструкторскую документацию, маршрутное или маршрутно-операционное описание технологического процесса, либо перечень полного состава технологических операций, без указания переходов и технологических режимов. Для серийного и массового производств, кроме маршрутной технологии, разрабатывается технологический процесс с операционным описанием формообразования, обработки и сборки. При этом для единичных технологических процессов разрабатывается операционная технологическая карта, для типовых (групповых) технологических процессов - карта типовой (групповой) операции. В них указываются все переходы по данной конкретной операции и способы выполнения каждого, технологические режимы, данные о средствах технологического оснащения, материалах и затратах труда. Обычно в операционных картах помещают эскизные чертежи, изображающие детали или части деталей и содержащие те размеры и указания на обработку, которые необходимы для выполнения данной операции (способ закрепления деталей на станке, расположение инструмента, приспособление и др.).
Кроме того, для определенных изделий разрабатываются карты типовых технологических процессов нанесения электролитических покрытий, химической обработки, нанесения лакокрасочных покрытий, ведомости удельных норм расхода растворителей, анодов, химикатов, ведомости подетальных отходов и другие документы.
Исходная информация для разработки технологических процессов может быть базовой, руководящей и справочной. Базовая информация включает наименование объекта, а также данные, содержащиеся в конструкторской документации. Руководящая информация - это отраслевые и заводские стандарты, устанавливающие требования к технологическим процессам, оборудованию, оснастке, документация на действующие типовые и групповые технологические процессы, производственные инструкции, документация для выбора нормативов по технике безопасности и промышленной санитарии. Справочная информация включает документацию опытного производства, описания прогрессивных методов изготовления, каталоги, справочники, альбомы компоновок, планировок и др.
Деятельность предприятия по развитию его материально-технической базы, организации производства, труда и управления представляет собой техническую подготовку производства.
Техническая подготовка производства включает проектно-конструкторскую и технологическую подготовку. Проектно-конструкторская подготовка производства направлена па осуществление опытно-конструкторских разработок изделий. Технологическая подготовка имеет целью обеспечение технологичности конструкции выпускаемого изделия на основе разработанных процессов и регламентов.
Техническая подготовка производства включает:
- выполнение прикладных исследований, связанных с совершенствованием изготавливаемой продукции, техники, технологии, составом применяемых материалов, организацией производства;
- проектирование новой продукции и модернизация ранее выпускавшейся;
- разработку технологического процесса изготовления продукции;
- приобретение специального оборудования, инструментов и полуфабрикатов;
- материально-техническое обеспечение производства;
- подготовку, переподготовку и повышение квалификации кадров;
- разработку норм и нормативов, технологической, технической и организационной структуры, управления и информационного обеспечения.
Результаты проектно-конструкторской подготовки оформляются в виде технической документации: чертежей, рецептур химической продукции, спецификаций материалов, деталей и узлов, образцов готовой продукции и т.п.
К работам но проектированию новой продукции и модернизации ранее освоенной предъявляются высокие требования, к числу которых относятся:
- непрерывное совершенствование качества продукции;
- повышение уровня технологичности конструкции, под которой понимается облегчение приемов изготовления продукции и возможность применения прогрессивных методов изготовления при заданном объеме производства;
- снижение себестоимости новой продукции за счет изготовления и совершенствования конструкции изделия, уменьшения расхода материалов на единицу продукции, снижения эксплуатационных затрат в процессе использования продукции;
- использование при проектировании продукции существующих стандартов и унифицированных полуфабрикатов;
- обеспечение охраны труда и техники безопасности, а также удобства в эксплуатации и ремонте новых изделий.
Заметим, что наиболее существенная часть работы по организации производства находится в компетенции предприятия. Тем не менее проектирование новой продукции чаще всего осуществляется проектно-технологическими и научно-исследовательскими институтами, научно-технологическими центрами, а также конструкторскими отделами и лабораториями предприятий. В процессе проектирования определяется характер продукции, ее конструкция, физико-химические свойства, внешний вид, технико-экономические показатели (в частности, конкурентоспособность) и т.п.
Старт проектированию новой продукции дает проектное задание, которое составляется заказчиком (предприятием) или по его поручению проектной организацией. В проектном задании указывается наименование продукции, ее назначение, область применения, технические и экономические показатели в процессе производства и эксплуатации. На уровне проектного задания должны быть показаны принципиальные отличия новой конструкции или изделия от ранее выпускаемых, приведен перечень необходимых оригинальных комплектующих изделий. Кроме того, даются подробные расчеты эффективности новой продукции с учетом эффекта, получаемого как потребителем, так и производителем.
На основании проектного задания разрабатываются эскизные проекты, включающие чертежи общего вида изделия, его конструктивную схему, а также чертежи вычлененных узлов и пояснительную записку с предварительным экономическим обоснованием и расчетами основных параметров. Иногда эскизные проекты составляются в нескольких вариантах для последующего выбора одного из них.
На основании проектного задания и эскизного проекта составляется технический проект, включающий графическую часть - совокупность конструкторских документов. Эти документы должны содержать окончательные технические решения, дающие полное представление об устройстве разрабатываемого изделия и исходные данные для разработки рабочей документации. Технический проект позволяет осуществлять выбор материалов и полуфабрикатов, определять основные принципы изготовления продукции и проводить экономическое обоснование проекта.
Технический проект после согласования и утверждения в установленном порядке служит основанием для разработки рабочей конструкторской документации. При этом, при разработке новых или модернизации изготавливаемых изделий могут применяться ранее разработанные конструкторские документы, что приводит к сокращению сроков проектирования.
Осуществление технической подготовки производства организуется в соответствии с нормами, правилами и требованиями, установленными системами соответствующих стандартов. В частности, для начала производства технических устройств (машин, механизмов, приборов и т.д.) необходимо наличие законченной и аттестованной конструкторской и технологической документации, средств технологического оснащения и соответствующих исполнителей. Это обеспечивается с помощью систем государственных стандартов, устанавливающих единые взаимосвязанные правила составления, оформления и обращения конструкторской и технологической документации, разрабатываемой и применяемой промышленными, научно-исследовательскими, проектно-конструкторскими организациями и предприятиями. Это единая система конструкторской документации (ЕСКД), а также единая система технологической документации (ЕСТД), система показателей качества продукции (СПКП) и система разработки и постановки продукции на производство (СРПП). Все это позволяет создавать благоприятные условия для обеспечения научно-технической подготовки производства на высоком уровне, способной гарантировать конкурентоспособное качество выпускаемых изделий и экономное использование материальных ресурсов.
В заключение заметим, что па ближайшую перспективу основным направлением развития единой системы технической подготовки производства будет повышение уровня автоматизации проектно-конструкторских и технологических работ.
Все, о чем мы говорили в данной главе, проиллюстрировано рис. 9.1-9.30.
Рис. 9.1.
Рис. 9.2.
Рис. 93. Сокращение длительности технической подготовки
производства
Рис. 9.4.
Рис. 9.5.
Рис. 9.6.
Рис. 9.7.
Рис . 9.8.
Рис. 9.9.
Рис. 9.10. Последовательность конструкторской подготовки
производства
Рис. 9.11.
Рис. 9.12.
Рис. 9.13.
Рис
. 9.14.
Рис. 9.15.
Рис. 9.16.
Рис. 9.17.
Рис. 9.18.
Рис, 9.19.
Рис. 9.20.
Рис. 9.21. Задачи и стадии технологической подготовки
производства
Рис. 9.22.
Рис. 9.23.
Рис. 9.24.
Рис. 9.25.
Рис. 9.26.
Рис. 9.27.
Рис. 9.28.
Рис. 9.29.
Выводы
- 1. Проблема освоения новой, прогрессивной и высокоэффективной продукции, конкурентоспособной на мировом рынке, непосредственно связана с вопросами организации и совершенствования технической подготовки производства. Она охватывает комплекс последовательно увязанных научных, проектно-конструкторских, технологических и производственно-хозяйственных работ по созданию, освоению и внедрению новой техники и технологий.
- 2. Оформление результатов технической подготовки производства регламентируется следующими документами:
- Единая система конструкторской документации (ЕСКД);
- Единая система технологической документации (ЕСТД);
- Единая система технической подготовки производства (ЕСТД).
- 3. Техническая подготовка производства включает конструкторскую и технологическую подготовку. Она проводится в соответствии с имеющимся на предприятии планом технической подготовки производства.
- 4. Конструкторская подготовка включает в себя:
- разработку проектного задания и эскизного проекта;
- изготовление и испытание опытного образца;
- разработку технического и рабочего проектов;
- изготовление и испытание изделий опытных партий;
- доводку конструкции изделия по результатам испытаний;
- уточнение рабочего проекта и его оформление;
- передачу рабочего проекта органам технологической подготовки.
- 5. Важным этапом работ по конструкторской подготовке производства изделия является технологическая подготовка производства. Не цель - разработка технологического процесса (технологии) изготовления изделия и реализация этого проекта в конкретных условиях. Технология производства изделия - это методы, технические средства и система взаимосвязанных способов изготовления продукции или выполнения установленного вида работ.
- 6. Техническая подготовка производства базируется на результатах научно-исследовательских работ, конструкторских и технологических разработках, которые представляют собой совокупность взаимосвязанных процессов, обеспечивающих готовность предприятия к выпуску продукции.