4.2.2 Конструкторская подготовка производства

Цель конструкторской подготовки производства (КПП) – адаптация конструкторской документации ОКР к условиям конкретного производства предприятия-изготовителя.

Как правило, конструкторская документация ОКР уже учитывает производственные и технологические особенности предприятия-изготовителя, но условия опытного и реального производств имеют существенные различия, что приводит к необходимости частичной или даже полной переработки конструкторской документации ОКР.

КПП производится отделом главного конструктора предприятия (ОГК) в соответствии с правилами ЕСКД.

В процессе КПП разработчики в максимально допустимых пределах должны учитывать конкретные производственные условия предприятия-изготовителя.

Состав работ конструкторской подготовки производства предприятия-изготовителя следующий:

• получение конструкторской документации от разработчика;

• проверка документации на комплектность;

• внесение изменений в соответствии с особенностями предприятия-изготовителя;

• внесение изменений по результатам отработки конструкции на технологичность;

• внесение изменений по результатам технологической подготовки производства;

• техническое сопровождение изготовления опытной партии изделий;

• внесение изменений в конструкторскую документацию по результатам изготовления опытной партии;

• отработка документации для изготовления установочной серии;

• техническое сопровождение изготовления установочной серии;

• отработка документации для установившегося серийного производства;

• разработка эксплуатационной, ремонтной, экспортной и иной документации;

• техническое сопровождение серийного производства.

Организационная структура конструкторских служб зависит от серийности производства, степени новизны разработок, наличия научных подразделений на предприятии, наличия опытных цехов и служб.

Отдел главного конструктора (ОГК) может включать следующие подразделения:

• конструкторские бюро по отдельным объектам проектирования;

• бюро технической документации с архивом;

• бюро нормоконтроля;

• экспериментальные участки.

Кроме того, на предприятии могут организовываться: конструкторские бюро перспективных разработок; конструкторские бюро серийных машин (где совершенствуют существующие конструкции машин) и т. д.

4.2.3 Технологическая подготовка производства

Технологическая подготовка производства (ТПП) – совокупность взаимосвязанных процессов, обеспечивающих технологическую готовность предприятия к выпуску новых изделий заданного уровня качества при установленных сроках, объемах выпуска и затратах.

Технологическая подготовка производства регламентируется стандартами "Единой системы технологической подготовки производства".

Единая система технологической подготовки производства (ЕСТПП) - это установленная государственными стандартами система организации и управления технологической подготовкой производства, непрерывно совершенствуемая на основе достижений науки и техники, управляющая развитием ТПП на разных уровнях.

Основными этапами ТПП являются (табл. 4.4):

1. планирование ТПП;

2. отработка конструкции на технологичность;

3. разработка технологических процессов;

4. выбор оборудования;

5. выбор и проектирование оснастки;

6. нормирование.

Технологическая документация для различных типов производств отличается глубиной разработки технологических процессов и степенью их детализации. В условиях единичного и мелкосерийного типов производств обычно разрабатывается только маршрутная технология.

Маршрутная технология – оформление технологических операций, при котором в упрощенной технологической (маршрутной) карте указывается лишь последовательность обработки детали (маршрут).

Технологическая (маршрутная) карта – форма технологической документации, в которой записан весь процесс обработки изделия, указаны операции и их составные части, применяемые материалы, оборудование, оснастка, технологические режимы и необходимое для изготовления изделия время, квалификация работников.

В условиях крупносерийного и массового типов производств, кроме разработки маршрутной технологии проводится и разработка технологического процесса по операциям (разрабатываются операционные карты).

Операционная карта – форма технологической документации, в которой наряду с указанием оборудования, оснастки, разряда работы и нормы времени содержится характеристика способов и режимов обработки по элементам операции (переходам).

При выборе технически совершенного и экономически целесообразного технологического процесса обычно используют критерий минимума технологической себестоимости годового выпуска продукции или минимума приведенных затрат.

Технико-экономический сравнительный анализ вариантов технологических процессов может проводиться с помощью частных и обобщающих показателей. К частным показателям относят трудоемкость технологических процессов, показатели использования оборудования по мощности и во времени, показатели использования технологического оснащения, расход материалов, топлива и электроэнергии.

Таблица 4.4 - Содержание работ на основных этапах ТПП

Этапы ТПП	Содержание работ ТПП
Планирование ТПП	Прогнозирование, планирование и моделирование ТПП
Отработка конструкции на технологичность	Обеспечение технологичности конструкции изделия при его проектировании. Технологический контроль конструкторской документации. Подготовка и внесение изменений в конструкторскую документацию, обеспечивающих достижение оптимальных показателей технологичности.
Технологическое проектирование	Распределение номенклатуры деталей и сборок между цехами и подразделениями предприятия
	Разработка укрупненных технологических маршрутов движения объектов производства (расцеховка)
	Разработка техпроцессов изготовления и контроля деталей, сборки и испытаний и прочей технологической документации
	Типизация технологических процессов, разработка базовых и групповых процессов
	Технико-экономическое обоснование технологических процессов
Выбор оборудования	Выбор и обоснование использования универсального, специального, агрегатного и нестандартного оборудования
	Выдача заданий на проектирование этого оборудования, а также на проектирование гибких автоматических, автоматизированных, роботизированных линий и комплексов, конвейеров, транспортных средств и т.п.
Выбор и проектирование оснастки	Выбор необходимого специального, универсального и унифицированного оснащения. Проектирование (технологическое конструирование) оснастки. Технико-экономические обоснования выбора и применения оснастки
Нормирование	Установление пооперационных технических норм времени всех технологических процессов
	Расчеты норм расходов материалов

К обобщающим показателям относят технологическую себестоимость и сроки окупаемости специального технологического оснащения.

Технологическая себестоимость изделия рассчитывается по сумме затрат на осуществление технологического процесса без учета покупных изделий. Часть затрат, которая изменяется прямо пропорционально объему выпуска продукции, как, например, заработная плата, - являются переменными, прочие, которые почти не зависят от объема выпуска продукции, например, затраты на содержание и ремонт оборудования, технологической оснастки, - условно-постоянными. Предварительный выбор варианта технологического процесса зависит от уровня условно-постоянных и переменных затрат и годового выпуска продукции.

Критический годовой обьем випуска продукции N_кр, при котором технологические себестоимости вариантов технологических процессов одинаковы, определяют по формуле:

,

(4.1)

где b₁, b₂ - условно-постоянные затраты по первому и второму вариантам; а₁, а₂ - переменные затраты на единицу продукции по первому и второму вариантам.

При годовом обьеме випуска целесообразно вибрать вариант, который характеризуется более высокими условно-постоянными затратами и менее высокими переменными, а при - наоборот.

Весь комплекс работ по технологической подготовке производства на предприятии может выполняться по централизованной, децентрализованной или смешанной системе. Выбор организации ТПП зависит, прежде всего, от типа производства.

Централизованная система используется в условиях массового или крупносерийного производства. При этой системе весь комплекс работ по ТПП выполняется в отделе главного технолога (ОГТ). Специальная оснастка изготавливается в цехах подготовки производства – инструментальном, модельном, приспособлений и т. пр. Технологические бюро цехов занимаются внедрением и совершенствованием технологических процессов. Преимуществом данной системы является широкая возможность улучшения организации проектных работ, их механизация и автоматизация.

Децентрализованная система используется на предприятиях единичного и мелкосерийного типов производства. При этой системе все работы по ТПП выполняются цеховыми технологическими бюро. Отдел главного технолога осуществляет методическое руководство, проводит работы по стандартизации и типизации технологических процессов, стандартизации оснастки, исследовательские и экспериментальные работы.

Смешанная система характерна для условий серийного производства. По существу это комбинация двух предыдущих систем. На устойчиво выпускаемую продукцию технологические процессы разрабатывает ОГТ, а на часто сменяющуюся – цеховые технологические бюро.

Выводы

1 После завершения прикладных НИР приступают к выполнению опытно-конструкторских работ (ОКР), в ходе которых производится проектирование комплекта конструкторской документации для производства новых изделий.

2 При проектировании новых изделий необходимо обеспечить: технический уровень изделия; патентоспособность изделия; патентную чистоту; эргономические характеристики; эстетические характеристики; конструкционную и технологическую преемственность; экономические требования; эксплуатационные требования; организационно-производственные требования.

3 Основными этапами (стадиями) ОКР являются: разработка, согласование и утверждение технического задания на ОКР; разработка технического предложения; эскизное проектирование; техническое проектирование; разработка рабочей документации, изготовление опытного образца; испытание опытного образца; корректировка документации.

Объем и состав работ, выполняемых на отдельных этапах (стадиях) ОКР регламентируются правилами "Единой системы конструкторской документации".

4 Конструкторская подготовка производства (КПП) – процесс адаптации конструкторской документации ОКР к условиям конкретного производства предприятия-изготовителя. В процессе КПП разработчики должны максимально учитывать конкретные производственные условия предприятия-изготовителя.

5 Технологическая подготовка производства (ТПП) – совокупность взаимосвязанных процессов, обеспечивающих технологическую готовность предприятия к выпуску новых изделий заданного уровня качества при установленных сроках, объемах выпуска и затратах.

Технологическая подготовка производства регламентируется стандартами "Единой системы технологической подготовки производства".

6 Основными этапами ТПП являются: планирование ТПП; отработка конструкции на технологичность; разработка технологических процессов; выбор оборудования; выбор и проектирование оснастки; нормирование.

7 Технологическая документация для различных типов производств отличается глубиной разработки технологических процессов и степенью их детализации. В условиях единичного и мелкосерийного типов производств разрабатывается только маршрутная технология. В условиях крупносерийного и массового типов производств, кроме разработки маршрутной технологии проводится разработка технологического процесса по операциям.

8 При выборе технически совершенного и экономически целесообразного технологического процесса используют критерий минимума технологической себестоимости годового выпуска продукции или минимума приведенных затрат.

9 Весь комплекс работ по технологической подготовке производства на предприятии может выполняться по централизованной, децентрализованной или смешанной системе. Выбор организации ТПП зависит, прежде всего, от типа производства.

Централизованная система используется в условиях массового или крупносерийного производства. Децентрализованная система используется на предприятиях единичного и мелкосерийного типов производства. Смешанная система характерна для условий серийного производства. Это комбинация двух предыдущих систем.