1. Производственный и технологический процессы

1.1. Производственный процесс. Типы и виды

производства

Производственным процессом называется комплекс работ, выполняемых при изготовлении изделия. Изделием называют любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии.

Согласно Единой системе конструкторской документации (ЕСКД) установлены следующие виды изделий: детали, сборочные единицы, комплексы и комплекты.

Деталь - изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала, без применения сборочных операций, например: контакт, основание печатной платы, шасси, передняя панель, корпус и т.д. Остальные определения частей не приводятся, так как они не входят в круг вопросов данной дисциплины.

Основным содержанием производственного процесса является объём работ, выполняемых по технологическим процессам изготовления деталей, сборки, испытаний, консервации и упаковки изделий.

Производственный процесс включает в себя не только изготовление изделий, но и транспортирование, хранение материалов и полуфабрикатов, изготовление технологической оснастки и специальных инструментов и др.

По характеру организации производственных процессов различают следующие типы производства: единичное, серийное и массовое. Каждый из этих типов производства определяется программой выпуска изделий, составом технологического оборудования, уровнем квалификации рабочих, производительностью труда. Применительно к производственному подразделению (цеху, участку) тип производства определяется коэффициентом закрепления операций К_зо = О/Р, где О – число всех операций, выполняемых в течение месяца; Р – число рабочих мест, на которых выполняются операции.

Единичное производство - производство, характеризуемое широкой номенклатурой изготовляемых изделий и малым объемом выпуска их. Характерным для единичного производства является: относительно высокий средний уровень квалификации рабочих; невысокий уровень производительности труда, высокая себестоимость изделий, частая сменяемость объектов производства. Технологические процессы оформляются в виде укрупненных планов обработки с большой концентрацией обрабатываемых поверхностей в одной операции с минимальным количеством единиц специальной технологической оснастки. При единичном производстве применяется универсальное технологическое оборудование в цехах основного производства. Качество и точность обработки достигается применением универсального оборудования высокой точности и труда рабочих высокой квалификации.

Серийное производство - производство, характеризуемое ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями и сравнительно большим объемом выпуска. В зависимости от количества изделий в партии или серии и значения коэффициента закрепления операций различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производства. В соответствии с этим коэффициент закрепления операций принимают равным:

для мелкосерийного производства К_зо = 21 ÷ 40;

для среднесерийного производства К_зо = 11 ÷ 20;

для крупносерийного производства К_зо = 2 ÷ 10.

Для серийного производства характерна периодичность как отдельных операций, так и всего технологического процесса изготовления изделий, т.е. цикличность производства. В зависимости от номенклатуры выпускаемых изделий и программы выпуска применяется как универсальное, так и специализированное оборудование, а в отдельных случаях и специальное. Помимо нормализованного инструмента применяется также специальный рабочий и измерительный инструменты.

Средний уровень квалификации рабочих ниже, чем в единичном производстве, а производительность труда выше.

Массовое производство – производство, характеризуемое узкой номенклатурой и большим объёмом выпуска изделий, непрерывно изготовляемых в течение продолжительного времени. На одних и тех же рабочих местах выполняются одни и те же постоянно повторяющиеся операции. Для массового производства характерно применение специализированного оборудования с автоматическим циклом работы, расставленного в соответствии с технологическим процессом, что обеспечивает непрерывность подачи деталей на сборку и возможность применения высокопроизводительных приспособлений, специального и нормализованного инструмента и др. Для массового производства характерна высокая производительность труда и пониженный средний уровень квалификации рабочих. Коэффициент закрепления операций при массовом производстве К_зо = 1.

Вид производства – категория производства, выделяемая по признаку применяемого метода изготовления деталей (литейное, штамповочное, обработка резанием и т.д.). Существует определенная взаимосвязь между типом и видом производства. Тип производства определяет выбор вида производства, т.е. метод изготовления изделия. При единичном и мелкосерийном производстве для снижения затрат на изготовление деталей выбирают универсальное технологическое оборудование и технологическую оснастку (токарные, фрезерные и другие станки, нормализованные режущие инструменты). При крупносерийном и массовом производстве детали изготавливают на специальном автоматизированном оборудовании с применением специальной технологической оснастки. Высокая стоимость специального оборудования и технологической оснастки окупается при большой программе выпуска изделий.

1.2. Технологический процесс, структура и виды

технологических процессов

Часть производственного процесса, непосредственно связанная с изменением физико-механического состояния материала, размеров, формы, внешнего вида и контроля изделия, называется технологическим процессом.

Технологический процесс (ТП) изготовления деталей состоит из получения заготовок и последующей их обработки. По физическим и экономическим признакам технологические процессы расчленяют на операции, которые делят на переходы, установы, позиции, проходы и приемы.

Операция – законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте.

Переход – часть операции, при которой обрабатывается один или несколько участков поверхности детали одним и тем же инструментом при неизменном режиме работы оборудования.

Установ – часть операции, выполняемая при одном закреплении обрабатываемой детали и одной настройке оборудования.

Позиция – каждая из возможных фиксированных положений перемещающейся части приспособления с неизменно закрепленной в нем деталью относительно оборудования, на котором производится работа.

Проход – часть перехода, связанная со снятием слоя металла при однократном движении инструмента относительно обрабатываемой поверхности.

Прием – часть операции, представляющая совокупность действий, связанных с каким-либо одним целевым назначением (включение станка, установ изделия в приспособление и т.п.).

Общая схема технологического процесса изготовления деталей может быть представлена в виде последовательных приближений сырья (заготовки) к качественным показателям изготовляемой детали, требуемыми чертежом и техническими условиями на изделие.

Средствами выполнения технологического процесса являются: технологическое оборудование, технологическая оснастка, наладка.

Технологическое оборудование – это орудия производства, в которых размещают материалы или заготовки для выполнения технологических операций: станки, прессы, литейные машины, печи для термической обработки и т.п.

Технологическая оснастка – это орудия производства, добавляемые к технологическому оборудованию, необходимые для выполнения технологических операций: штампы, пресс-формы, станочные приспособления, режущие и мерительные инструменты.

Наладка – это подготовка технологического оборудования и технологической оснастки к выполнению представленных технологических операций. В процессе работы для восстановления первоначальных параметров изготовления изделий производят подналадку оборудования и оснастки.

Виды технологических процессов определяются методами разработки и областью применения (единичные, типовые, групповые), назначением (рабочие, перспективные) и степенью детализации (маршрутные, операционные).

Типовой ТП характеризуется единством содержания и последовательности основных технологических операций и переходов для изделий с общими конструктивными признаками и свойствами материалов (например, типовой ТП изготовления группы деталей из термопластичных пластмасс; изготовление деталей из цветных сплавов методом литья под давлением и др.).

Типовой ТП является базовым, на основе которого разрабатывается единичный ТП изготовления конкретной детали. Использование типовых технологических процессов позволяет уменьшить трудоемкость и стоимость разработки единичных ТП и повышать качество технологической подготовки производства.

Групповой ТП – это технологический процесс, представляющий совокупность групповых операций, обеспечивающих обработку деталей определенной группы по общему технологическому маршруту. В групповом ТП используются различные типы оборудования, размещенные в виде подетально-групповых участков или групповых многопредметных поточных линий. Групповой ТП основан на изготовлении деталей, формируемых в группы по общему технологическому признаку: параметрам, методам обработки, режимам и технологической оснастке. Главным признаком объединения изделий в группы является общность формы поверхностей, обрабатываемых на токарных, фрезерных и других станках. Групповой ТП позволяет уменьшить трудоемкость и стоимость изготовления деталей путем создания рабочих мест на базе высокопроизводительных специализированных станков с числовым программным управлением (ЧПУ) и сокращения времени на переналадку оборудования при переходе к изготовлению партии деталей другого типоразмера или наименования на одном рабочем месте.

Единичный ТП – это технологический процесс изготовления деталей одного наименования конструктивного оформления из одной марки материала. Единичный технологический процесс разрабатывается независимо от типа производства.

По степени детализации или глубины разработки ТП могут быть маршрутными, маршрутно-операционными или операционными.

Маршрутный ТП содержит только описание последовательности и содержания операций, без указания переходов и режимов обработки. Эти ТП являются основными при единичном и мелкосерийном производстве.

Операционные ТП используются в условиях серийного и массового производства. Они содержат описание отдельных технологических операций с указанием последовательности и содержания переходов и режимов обработки.

Маршрутно-операционные технологические процессы занимают промежуточное положение. В них подробно описываются отдельные, наиболее ответственные операции с маршрутным описанием остальных.

Контрольные вопросы

1. Дайте определение понятиям «производственный процесс» и «технологический процесс».

2. Чем определяется тип производства и вид производства?

3. Перечислите, какие бывают типы производства, их основные характеристики и каким численным параметром определяют тип производства?

4. Укажите, какое оборудование следует применять для изготовления деталей при единичном и мелкосерийном производстве?

5. Из каких структурных частей состоит любой технологический процесс и дайте определение этим структурным частям?

6. На какие структурные части расчленяются технологические процессы при единичном и мелкосерийном производстве и на какие – при крупносерийном и массовом производстве?

7. Какие бывают виды технологических процессов, и по каким признакам их характеризуют?

8. Дайте определение типового технологического процесса, и чем он характеризуется? Приведите примеры типовых технологических процессов, используемых при изготовлении деталей радиоэлектронных средств.

9. Дайте определение понятиям «технологическое оборудование», «технологическая оснастка» и приведите конкретные примеры.