14.3. Технологическая подготовка производства

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

Работа на всех ее стадиях подчиняется стандартам единой системы технологической подготовки производства (ЕСТПП). Разработка документации по организации и совершенствованию ТПП осуществляется в три стадии.

Разработка технического задания заключается в проведении организационно-технического анализа существующих методов и средств ТПП, на основе которого разрабатываются технические предложения по ее организации и совершенствованию.

В техническом проекте разрабатывают общую структурную схему ТПП, организационную структуру служб, основные положения по организации и управлению процессом ТПП, технические задания и алгоритмы для программирования задач на ЭВМ, осуществляют унификацию и стандартизацию форм документации и др.

В рабочем проекте разрабатывают информационную модель ТПП, рабочую документацию для решения задач на ЭВМ, организационные положения и должностные инструкции, осуществляют типизацию и стандартизацию технологических процессов, унификацию и стандартизацию технологической оснастки.

В технологической подготовке производства окончательно решаются задачи, связанные с обеспечением технологичности конструкций, собственно технологического проектирования (разработка технологических маршрутов и процессов), нормирования (расчеты трудоемкости операций и материалоемкости деталей), конструирования (оснастка, специальное и вспомогательное оборудование), производства (изготовление специальной оснастки и оборудования) и, наконец, его отладки и освоения.

На предприятиях единичного и мелкосерийного производства ТПП ведется обычно децентрализовано. Отделы главного технолога (ОГТ) и металлурга (ОГМет) выполняют методическое руководство, проводят работы по проектированию технологических процессов и унификации оснастки. Все остальные работы по технологической подготовке производства возлагаются на технологические бюро цехов. На предприятиях крупносерийного и массового производства ТПП обычно выполняется централизованно — в отделах главного технолога и металлурга. Цеховым технологическим бюро поручается внедрение спроектированных технологических процессов. Встречается и смешанная система организации технологической подготовки, особенно там, где производят разнообразную продукцию с различными объемами выпуска.

При разработке технологии изготовления заготовок, деталей, сборочных единиц и изделия в целом ОГТ руководствуется директивными технологическими материалами: ГОСТами и рекомендациями ЕСТПП, отраслевыми стандартами, стандартами предприятия, техническими условиями, инструкциями, нормативами, классификаторами заготовок, деталей и сборочных единиц, используемых для разработки типовых процессов, альбомов стандартной и типовой оснастки, технологическими характеристиками цехов.

Первой стадией ТПП является разработка межцеховых технологических маршрутов (расцеховка), которые устанавливают последовательность прохождения заготовок, деталей, сборочных единиц по подразделениям. Внутрицеховые технологические маршруты при централизованной системе организации ТПП также разрабатываются ОГТ, а при децентрализованной — цеховыми технологическими службами на основе полученных предписаний с приложением конструкторской документации. В условиях единичного и мелкосерийного производств, при универсальных оборудовании и оснастке, высокой квалификации основных рабочих, вызванной относительно невысокой степенью разделения труда, разработка маршрутов оказывается вполне достаточной для изготовления деталей и выполнения процессов сборки.

Второй стадией ТПП в остальных типах производства является разработка подробных технологических процессов. Разработка технологических процессов допускается только для конструкций, проверенных на технологичность. Этому предшествует группирование изделий по конструкционным и технологическим признакам. На этой стадии разрабатываются технологические карты (подетальные или подетально-операционные), рассчитываются и оптимизируются планировки оборудования и рабочих мест, формируются производственные участки, рассчитываются пооперационные нормы времени или выработки, нормы расхода материалов, проводятся оперативно-плановые расчеты, устанавливаются необходимые коэффициенты оснащенности, номенклатура специального и унифицированного оснащения и специального оборудования, выдаются задания КБ ОГТ на проектирование оснастки.

Третья стадия — проектирование и изготовление оснащения, выполняемая КБ ОГТ, инструментально-штамповыми цехами (ИШЦ) включает установление очередности изготовления оснащения; выбор метода перехода на выпуск нового изделия с учетом уровня оснащенности, мощности инструментальных цехов и других факторов; проектирования и изготовления специальной и комплекта унифицированной оснастки и т. п. Чертежи оснастки, выполненные конструкторами на основе чертежей, полученных из ОГК, и директивных технологических материалов, передаются в технический архив, который организует их регистрацию, размножение и передачу в ИШЦ для изготовления. Комплектная оснастка передается в центральный склад инструментального хозяйства, а технические службы цехов извещаются о готовности оснастки для ее отладки на местах использования и оформления соответствующей документации.

Четвертая стадия — отладка и сдача технологических процессов (документации, оснастки и т. п.) производственным цехам, изготовление пробной и установочной партии. На этой стадии ОГТ проводит экспериментальную проверку разработанных технологических процессов, оснастки, оборудования. Она осуществляется как в лабораториях ОГТ, так и непосредственно в производственных цехах. Сдача цехам и приемка отлаженных технологических процессов и оснастки ведется официально утверждаемой бригадой, которая включает технолога ОГТ, конструктора оснастки, контролера цеха и мастера участка. О сдаче-приемке процесса подписывается специальный акт, что имеет большое значение в обеспечении технологической дисциплины, в частности, соблюдение цехом запроектированной технологии.

Планирование и координацию работ по всем стадиям, контроль за сроками их исполнения и комплектностью подготовки ведет бюро (отдел) подготовки производства (БПП), находящийся в подчинении заместителя главного инженера по подготовке производства.

Одним из важных направлений ускорения и повышения качества ТПП, как и конструкторской подготовки производства, являются механизация и автоматизация проектирования. Они позволяют осуществить классификацию деталей, поступающих в производство, группирование деталей по технологическим признакам, проектирование маршрутной и операционной технологии на группы и отдельные детали, размножение комплекта документов, необходимых для запуска в производство партий деталей. Применение математических моделей технологических процессов в ЭВМ освобождает технолога от рутинной работы, позволяет заниматься поиском наилучших технологических вариантов, разработкой оптимальных технологических маршрутов и процессов, их нормированием и т. д. путем использования накопленной базы данных, хранящихся в памяти ЭВМ, на дискетах и других внешних носителях информации, а также новейших патентных данных и других источников.

Тема: « Супер-ЭВМ и современная подготовка производства (виртуальная)

Литература.

Велихов Е.П., Бетелин В.Б., Кушниренко А.Г. Промышленность, инновации, образование и наука в России / Е.П. Велихов, В.Б. Бетелин, А.Г. Кушниренко; Научно-исследовательский ин-т системных исследований РАН. – М.: Наука, 2009. – 141 С.

65.9 (2 Рос)-551

В-27

ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ И ГЛОБАЛЬНАЯ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТЬ

Для целей оптимизации конструкции болидов Формулы-1 оказалось достаточной производительность 12 Тфлопс. Супер-ЭВМ такой производительности - Albert2 была поставлена швейцарской компанией Dalco AG в сотрудничестве с компанией INTEL и по состоянию на начало 2007 г. оказалась мощнейшей в Европе супер-ЭВМ, установленной в промышленности [37].

В Кембриджском университете в настоящее время ведется перспективная разработка малошумного пассажирского авиалайнера совершенно нетрадиционной конструкции, в которой фюзеляж и крыло представляют собой единое аэродинамическое целое. Все компоненты авиалайнера конструируются в расчете на максимальное понижение генерируемого самолетом шума во всех режимах полета. Разработка ведется с помощью компьютерного моделирования и виртуального прототипирования. Изготовленные по компьютерной модели уменьшенные фрагменты конструкции испытываются в аэродинамической трубе. Разработка ведется в сотрудничестве с Массачусетским Технологическим Институтом [38].

В Великобритании в одном из университетов г. Глазго (Strathclyde University) усилиями 13 европейских государств была организована «виртуальная верфь». Используя вычислительные мощности и программное обеспечение, предоставленные университетом, инженеры из разных стран в режиме удаленного доступа разработали принципиально новую конструкцию пассажирского парома. Паром будет транспортировать 2000 пассажиров и 300 легковых автомобилей со скоростью 38 узлов, что на 8 узлов выше средней скорости существующих паромов. Руководитель проекта, профессор кафедры проектирования и конструирования А. Даффи оценивает выполненный проект следующим образом: «Опыт успешного использования разработанных в проекте виртуальных технологий показывает, что Европа может и должна вернуть себе утраченное лидерство в судостроении» [39].

В соответствии с общеевропейской программой «6» развития новых технологий в 2005 г. был образован европейский консорциум VERDI, в который входят 6 университетов, 6 разработчиков и производителей авиационных двигателей и 3 исследовательских института. Цель консорциума - за 4 года разработать новое поколение инженерных технологий для того, чтобы обеспечить Европе лидирующую позицию в двигателестроении. Ключевая идея новых технологий - разработка полного производственного цикла виртуального конструирования и испытаний двигателей и последующего «безошибочного» изготовления. Стоимость всего проекта - около 6 млн евро, из которых 4,5 млн выделено из фондов Евросоюза [40].