Тема 4 технологический процесс - основа производства продукции (1.1, 1.5, 2.1)

Нормативная документация, регламентирующая потребительские свойства продукции.

Роль технологического процесса в определении способа организации производства и стоимости товарной продукции.

Оценка прогрессивности продукции и технологи­ческих процессов ее изготовления

В рыночных условиях предприятия стремятся максимизировать свою при­быль. Но это наступает только при условии успешной продажи своих товаров. А это зависит от ряда факторов, которые можно считать составляющими конкуренто­способности.

Их можно разделить на три группы факторов:

1. Технико-экономические (качество, продажная цена, затраты на экс­плуатацию (использование) или потребление продукции). Эти компоненты зависят от производительности труда, издержек производства, наукоемкости продукции и пр.;

2. Коммерческие (конъюнктура рынка (острота конкуренции, соотно­шение между спросом и предложением данного товара, национальные и регио­нальные особенности рынка, влияющие на формирование платежеспособного спроса на данную продукцию или услугу); предоставляемый сервис (качество тех­нического обслуживания, ремонта и других предоставляемых услуг); реклама (на­личие и действенность рекламы и других средств воздействия на потребителя с це­лью формирования спроса); имидж фирмы (популярность торговой марки, репута­ция фирмы, компании, страны). Они определяют условия реализации товаров на конкретном рынке и включают:

3. Нормативно-правовые. Они отражают требования технической, .эко­логической и иной безопасности использования товара на данном рынке, а также патентно-правовые требования (патентной чистоты и патентной защиты).

Два элемента - потребительские свойства и цена - являются главными со­ставляющими конкурентоспособности товара (услуги).

Качество - это совокупность свойств продукции, обусловливающих ее при­годность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначени­ем.

Качество может быть только относительным, оно фиксируется на конкрет­ный период времени и изменяется при появлении более прогрессивной технологии.

Любая продукция, к производству которой предприятие намерено присту­пить, должна обладать комплексом свойств, определяющих ее пригодность к ис­пользованию:

I. Эффективность удовлетворения потребностей. Выделяют показатели:

1. Функциональной пригодности (характеризуют техническую сущ­ность продукции, способность продукции выполнять свои функции в заданных ус­ловиях использования по назначению),

2. Надежности (способность сохранять во времени в установленных пределах значения всех заданных показателей при соблюдении условий примене­ния, транспортировки, ремонта и хранения.

Это:

2.1. безотказность - свойство изделия непрерывно сохранять работоспособ­ность в течение некоторого интервала времени,

2.2. долговечность - свойство изделия сохранять работоспособность, до раз­рушения или другого предельного состояния;

2.3. ремонтоспособность - свойство изделия, выражающееся в его приспо­собленности к проведению операции технического обслуживания и ремонта,

2.4. сохраняемость — способность объекта сохранять свои свойства в опреде­ленных условиях).

3. Эргономичности (удобство и комфорт использования изделия чело­веком; проявляется через:

- гигиенические показатели - свойства потребительной стоимость влиять на организм человека и его работоспособность (безопасность при монтаже, обслужи­вании, ремонте, хранении, транспортировании, потреблении продукции, экологичность, температура, влажность, шум, запыленность, вибрация, излучение, выброс вредных веществ и т.д.),

- антропометрические показатели - показатели качества конструкции, кото­рые учитывают размер, форму, массу человеческого тела. Например, сможем ли достать с верхней полки холодильника продукт или помыть эту полку без средств -стула).

4. Эстетичности (степень соответствия эстетическим запросам потреби­теля, характеризуют композиционное совершенство изделия. Это рациональность формы, сочетание цветов, стиль и пр. Рациональность формы - насколько форма соответствует условиям эксплуатации).

II. Унификация - основа взаимозаменяемости. Чем больше стандартных и унифицированных деталей в изделии, тем лучше.

III. Если не все параметры отвечают требованиям потребителя, то это свиде­тельство низкой перспективности продукта.

Цена — покупатель, приобретая изделие, всегда сопоставляет, компенсирует ли цена изделия набор свойств, которыми оно обладает.

Создание и организация выпуска конкурентоспособных изделий определя­ется качеством подготовки производства.

Подготовка производства представляет собой комплекс взаимосвязанных мероприятий, обеспечивающих создание новых и совершенствование выпускаемых видов продукции, внедрение передовой технологии, эффективных методов органи­зации труда, производства и управления.

Подготовка производства включает следующие стадии:

1. Проведение исследований, связанных с подготовкой нового производства;

2. Проектирование новой и совершенствование выпускаемой продукции;

3. Технологическая подготовка производства;

4. Организационно-экономическая подготовка производства. Проектирование новой продукции осуществляется проектно-техническими и

научно-исследовательскими институтами, а также конструкторскими отделами и лабораториями предприятий.

На стадии проектирования осуществляется конструкторская подготовка производства, в процессе которой определяется характер продукции, ее конструк­ция, физико-химические свойства, внешний вид, технико-экономические и другие показатели. Конструкцией определяются потребительские свойства изделия.

Цели конструкторской подготовки производства:

- повышение качества и конкурентоспособности продукции;

- обеспечение высокой технологичности конструкции на основе унификации и стандартизации деталей и узлов изделия, что позволяет сокращать трудовые и материальные затраты на проектирование и изготовление изделия;

- снижение себестоимости новой продукции за счет совершенствования кон­струкции изделия, уменьшения расхода сырья и материалов на единицу продукции, снижения эксплуатационных затрат, связанных с использованием продукции;

- обеспечение охраны труда и техники безопасности, а также удобств при ис­пользовании и ремонте изделий.

Проектно-конструкторская документация содержит:

- общее описание продукта,

- его чертеж,

- характеристика продукции,

- подетальное описание его частей.

Конструкторская подготовка производства, как правило, включает пять эта­пов:

1. техническое задание;

2. технический проект;

3. рабочие чертежи опытных образцов;

4. изготовление, испытание и доводка опытных образцов новых изделий;

5. разработка рабочих чертежей для серийного производства.

К конструкторским документам (табл. 10) относят графические и текстовые документы, которые в отдельности или в совокупности определяют состав и уст­ройство изделия и содержат необходимые данные для его разработки или изготов­ления, приемки, эксплуатации и ремонта.

Таблица 10

Основные виды конструкторских документов

Вид документа	Определение
Чертеж детали	Документ, содержащий изображение детали и другие дан­ные, необходимые для её изготовления и контроля
Сборочный чертеж	Документ, содержащий изображение сборочной единицы и другие данные, необходимые для её сборки (изготовле­ния) и контроля
Чертеж общего вида	Документ, определяющий конструкцию изделия, взаимо­действие его составных частей и поясняющий принцип ; работы изделия
Габаритный чертеж
Электромонтажный чер­теж
Монтажный чертеж
Упаковочный чертеж
Схема	Документ, на котором показаны в виде условных изобра­жений и обозначений составные части изделия и связи между ними
Спецификация	Документ, определяющий состав сборочной единицы, комплекса или комплекта
Ведомость покупных изделий	Документ, содержащий перечень покупных изделий, примененных в разрабатываемом изделии
Ведомость технического предложения	Документ, содержащий перечень документов, входящих в техническое предложение

Продолжение таблицы 10

Ведомость эскизного проекта	Документ, содержащий перечень документов, входящих в эскизный проект
Ведомость технического проекта	Документ, содержащий перечень документов, входящих в технический проект.
Пояснительная записка	Документ, содержащий описание устройства и принципа действия разрабатываемого изделия, а также обоснования принятых при его разработке технических и технико-экономических решений.
Техническое условие	Документ, содержащий требования ( совокупность всех показателей, норм, правил и положений) к изделию, его изготовлению, контролю, приемке и поставке, которые нецелесообразно указывать в других конструкторских до­кументах.
Программа и методика испытаний	Документ содержащий, технические данные, под­лежащие проверке при испытаниях изделия, а также по­рядок и методы их контроля.
Таблица	Документ, содержащий в зависимости от его назначения соответствующие данные сведенные в таблицу.
Расчет	Документ, содержащий расчеты параметров и величин, например, расчет размерных цепей, расчет на прочность и др.
Эксплуатационные до­кументы	Документы, предназначенные для использования при эксплуатации, обслуживании и ремонте изделия в процес­се эксплуатации.
Ремонтные документы	Документы, содержащие данные для проведения ремонт­ных работ на специализированных предприятиях.
Инструкция	Документ, содержащий указания и правила, используе­мые при изготовлении изделия (сборке, регулировке, кон­троле, приемке и т.п.).

I. Проектирование нового изделия начинается с составления технического задания. Оно разрабатывается заказчиком (предприятием) или по его поручению проектной организацией.

В техническом задании указываются:

наименование нового изделия,

назначение,

технические и экономические показатели в процессе его производства и эксплуатации.

На уровне технического задания должны быть определены принципиальные отличия нового изделия от ранее выпускаемых, даны расчеты эффективности ново­го изделия как для производителя, так и для потребителя.

На основе исходных требований, изложенных в техническом задании, разра­ботчик проводит необходимые НИОКР, патентные исследования, моделирование, художественное конструирование и другие прогрессивные методы создания про­дукции.

II. На основе технического задания разрабатывается технический проект, т.е. совокупность конструкторских документов, которые должны содержать техниче­ские решения, дающие полное представление о конструкции изделия, и исходные данные для разработки рабочих чертежей опытных образцов.

Технический проект позволяет осуществлять выбор материалов и полуфаб­рикатов, определять основные принципы изготовления продукции и проводить экономическое обоснование проекта.

После испытания и доводки опытных образцов производятся необходимые уточнения и разработка рабочих чертежей для организации производства изделий.

На всех этапах проектирования уточняются, конкретизируются все техниче­ские и экономические характеристики нового изделия.

Результаты конструкторской подготовки оформляются в виде технической документации - чертежей, инструкций, технических условий и т.д.

Технические условия (ТУ) являются неотъемлемой частью комплекта тех­нической документации на продукцию, на которую они распространяются. ТУ должны содержать все требования к продукции, ее изготовлению, контролю, при­емке и поставке.

Продолжением работ по проектированию изделия является технологическая подготовка производства, которая представляет собой совокупность взаимосвязан­ных процессов, обеспечивающих технологическую готовность предприятия к вы­пуску продукции необходимого качества при установленных сроках, объеме произ­водства и затратах.

Под технологической готовностью понимается наличие полного комплекта технологической документации и средств технологического оснащения, необходи­мых для производства новых изделий.

На этапе проектирования изделия определяется, каким должно быть изде­лие, а на этапе проектирования технологии - каким способом оно должно изготав­ливаться, с помощью каких средств и методов, а также окончательно определяется себестоимость продукции.

Технология - способ преобразования исходных ресурсов в продукцию.

Технологическая подготовка производства на предприятии выполняется от­делами главного технолога, а также технологическими бюро основных цехов. Ма­териальной базой для них служат инструментальный цех, технологические лабора­тории, опытное производство.

Основные вопросы, решаемые в процессе технологической подготовки про­изводства:

- отработка конструкции нового изделия на его технологичность;

- разработка технологических процессов изготовления изделия;

- проектирование специальной оснастки и оборудования;

- определение потребности в оборудовании и его планировка;

- проектирование межоперационного транспорта и контроля.

Технологический процесс изготовления изделия представляет собой строго определенную совокупность выполняемых в заданной последовательности техно­логических операций по превращению исходного материала в готовый продукт. Эти операции меняют форму, размер и другие свойства детали (изделия, узла), а также ее состояние или взаимное расположение отдельных элементов.

Результаты проектирования технологии оформляются специальной доку­ментацией.

К технологической документации относятся:

- рабочий чертеж детали,

- операционная или инструкционная карта,

- карты наладки оборудованя,

- сводная или маршрутная карта,

- карта технологического контроля и др.

Основным документом является карта технологического процесса(рис. 5), в кото­рую вносятся следующие сведения:

- данные о детали;

- данные о заготовке для детали (метод получения, материал, из которого она изготовляется, размеры и т. п.);

- наименование и номера операций и переходов;

- данные об оборудовании;

- данные о приспособлениях и инструментах (их наименование, размеры или шифры);

- данные о режиме обработки;

- элементы штучного времени и их сумма;

- разряды рабочих по операциям и т. д.

Операционные карты составляются на каждую операцию Операционные карты иногда называют инструкционными картами, так как они служат инструкци­ей для рабочего, выполняющего данную операцию.

Сводная или маршрутная карта составляется на каждую деталь (рис. 5). Она пред­ставляет собой сводку основных данных из операционных карт. В маршрутную карту заносятся в последовательном порядке все операции технологического про­цесса изготовления детали.

Рис. 5 Маршрутно-технологическая карта

В индивидуальном и мелкосерийном производствах, а также на предприяти­ях со сравнительно простой технологией разработка технологических процессов обычно ограничивается маршрутной технологией. В массовом же и крупносерий­ном производствах вслед за маршрутной разрабатывается более подробная поопе­рационная технология

Для каждой операции устанавливается норма времени, которая состоит из подготовительно-заключительного времени и штучного времени.

Состав штучного времени:

Т_шт= Т_о + Т_всп + Т_о + Т_оо + Т_п

где:

Т_шт— штучное время в мин;

Т₀ — основное время в мин;

Твсп - вспомогательное время в мин;

Т_то - время технического обслуживания рабочего места в мин;

Т₀₀- время организационного обслуживания рабочего места в мин;

Т_п — время на перерывы в мин.

Основное время - время, на протяжении которого происходит обработка (изменение формы и размеров) детали.

Оно может быть: машинным (если обработка детали и подача инструмента осу­ществляется станком), машинноручным (если обработка детали обеспечивается стан­ком, а подача инструмента ручная), ручным.

Вспомогательное время - время, затрачиваемое на различные действия, обеспечи­вающие выполнение основной работы, т. е.:

- на установку и снятие обрабатываемой детали, пуск и остановку станка, на пе­ремещение инструмента, измерение детали и другие приемы, повторяющиеся при обработке каждой детали;

- время, связанное с переходом, включая время на приемы установки инстру­мента, для снятия стружки, на подвод инструмента к детали и отвод, включения и выключения подачи и самого станка, изменения режима работы станка, поворот резцовой головки, смены инструмента;

время на контрольные промеры.

Т_в = Т_у + Т_з + Т_ок

где:

Ту -время установки и снятия детали (сборочной единицы) с оборудования;

Т₃ — время закрепления и открепления детали в приспособлении;

Т_ок — время операционного контроля рабочего (с остановкой оборудования) в ходе

операции.

Сумма основного и вспомогательного времени образует оперативное время (Т_оп).

Время технического обслуживания рабочего места охватывает замену затупив­шегося инструмента, регулировку и очистку станка в процессе работы.

Время организационного обслуживания рабочего места — это время, расходуемое на раскладку и уборку инструмента в начале и в конце смены, а также на смазку и чистку станка, осмотр и опробование оборудования, получение инструмента в те­чение работы.

Основное, вспомогательное и другие составляющие штучного времени выра­жаются обычно в минутах (мин).

Продолжительность основного и вспомогательного времени определяется по формулам и таблицам, приводимым в различных справочниках по нормированию ра­бот.

Время на техническое и организационное обслуживание рабочего места и время на перерывы принято исчислять в процентах от оперативного времени.

Подготовительно-заключительным называется время, необходимое для изучения чертежа детали, операционной карты, получения и сдачи инструментов, требующихся для выполнения данной операции, наладки станка, сохраняющейся при обработке всей партии деталей.

Подготовительно-заключительное время, назначаемое по справочникам, отно­сится ко всей партии деталей и не зависит от количества деталей в данной партии.

Полное или калькуляционное время выполнения операции при обработке детали может быть определено по формуле:

Тк = Тшт + Тпз/n

где:

Т_к — калькуляционное время в мин;

Т_шт - штучное время в мин;

Тпз — подготовительно-заключительное время в мин;

n— количество деталей в партии.

Наибольшее влияние на калькуляционное время обычно оказывает штучное время и менее существенное, как правило, подготовительно-заключительное.

Например, штучное время операции при обработке партии 100 деталей состав­ляет 25 мин, а подготовительно-заключительное — 5 мин.

Калькуляционное время в данном случае составляет:

Т_к = Т_шт + Т_пз = 25+ 5/100 = 25,05 мин.

Производственный цикл - это календарный период времени, в течение ко­торого материал, заготовка или другой обрабатываемый предмет проходит все опе­рации производственного процесса или определенной его части и превращается в готовую продукцию (или в готовую ее часть). Он выражается в календарных днях или (при малой трудоемкости изделия) в часах. Длительность производственного цикла:

Т_ц = Т_врп + Т_впр

где:

Т_врп — время рабочего процесса;

Т_впр - время перерывов.

Во время рабочего периода выполняются технологические операции

Т_врп = Т_к + Т_ко + Т_тр + Т_е,

где:

Т_к - калькуляционное время;

Т_ко - время контрольных операций;

Т_тр - время транспортирования предметов труда;

Т_е - время естественных процессов (старения, релаксации, естественной сушки, отстоя взвесей в жидкостях и т.п.).

Сумму времен штучного, контрольных операций, транспортирования назы­вают операционным временем (Т_опр):

Т_опр = Т_шк+Т_к+Т_тр.

Время перерывов (Т_впр) обусловлено режимом труда (Т_рт), межоперацион­ным пролеживанием детали (Т_мо), временем перерывов на межремонтное обслужи­вание и осмотры оборудования (Т_р) и временем перерывов, связанных с недостат­ками организации производства (Т_орг):

Т_впр = Т_мом+ Т_рт + Т_р + Т_орг

Время межоперационного пролеживания (Т_мо) определяется временем пере­рывов партионности (Т_пар), перерывов ожидания (Т_ож) и перерывов комплектования (Т_кп):

Т_мо = Т_пар + Т_ож + Т_кп.

Перерывы партионности (Т_пар) возникают при изготовлении изделий пар­тиями и обусловлены пролеживанием обработанных деталей до готовности всех деталей в партии на технологической операции.

Перерывы ожидания (Т_ож) вызываются несогласованной длительностью смежных операций технологического процесса.

Перерывы комплектования (Т_кп) возникают при переходе от одной фазы производственного процесса к другой.

Таким образом, в общем виде производственный цикл выражается форму­лой

Т_ц = Т_опр + Т_е + Т_мо + Т_рт + Т_р + Т_орг.

При расчете производственного цикла необходимо учитывать перекрытие некоторых элементов времени либо технологическим временем, либо временем межоперационного пролеживания. Время транспортировки предметов труда (Ттр) и время выборочного контроля качества (Т_к) являются перекрываемыми элементами.

Исходя из сказанного, производственный цикл можно выразить формулой:

Т_ц = (Т_шт + Т_мо) k_перk_ор + Т_е

где:

К_пер - коэффициент перевода рабочих дней в календарные (отношение числа кален­дарных дней В_к к числу рабочих дней в году В_р, к_пер=В_к/Ор);

к_ор - коэффициент, учитывающий перерывы на межремонтное обслуживание обо­рудования и организационные неполадки (обычно 1,15 - 1,2).

При разработке технологического процесса важной задачей является выбор экономически эффективных способов изготовления изделия.

Основные требования, предъявляемые к технологическим процессам:

1. Обеспечение низкой ресурсоемкости. Одна и та же операция может производиться многими способами, на различном оборудовании. Поэтому выбор ресурсосберегающего технологического процесса заключается в оптимизации каждой операции по минимуму потребления материальных, трудовых, энергети­ческих ресурсов.

2. Обеспечение качества изготовления продукции.

3. Прогрессивность. Показателем прогрессивности технологического процесса является уровень затрат на производство данного продукта, который непосредственно связан с выполнением данного технологического процесса (как пример, она может оцениваться уровнем технологических отходов, точностью механической обработки, уровнем оснащенности технологических операций и прогрессивностью применяемого инструмента, введением новшеств технологи­ческий процесс);

4. Универсальность - возможность оперативно реагировать на условия рынка, вид имеющегося сырья, меняя способ и условия обработки;

5. Управляемость - возможность реагирования на возникающие откло­нения.

В технологической документации четко определяются контрольные опе­рации, выборки контроля, план и форма карт контроля, контроль первой и по­следней операции.

В тесной связи с конструкторской и технологической подготовкой произ­водства параллельно осуществляется организационно-экономическая подготовка, суть которой состоит в разработке сметы затрат на подготовку производства новых изделий.

Выбор наиболее рационального технологического процесса основывается на ресурсном подходе, т.е. минимизации совокупных затрат всех видов используемых ресурсов в их экономической оценке. Рассмотрев варианты технологических про­цессов, обеспечивающих примерно одинаковое качество изделий, соответствующее требованиям технического задания, технолог обязан выбрать наиболее экономич­ный из вариантов.

Для этого требуется рассчитать технологическую себестоимость для каждо­го из сравниваемых вариантов технологического процесса.

Экономическое обоснование технологических решений осуществляется по таким факторам как:

1. Материалоемкость производства — показатель, характеризующий размер материальных затрат на единицу продукции (работы) в денежном выраже­нии. Материалоемкость продукции рассчитывается отношением суммы материаль­ных затрат к стоимости произведенной продукции. Она показывает, сколько мате­риальных затрат необходимо произвести или фактически приходится на производ­ство единицы продукции.

2. Энергоемкость характеризуется расходом энергии на ее производст­во. Она определяется на единицу продукции (удельная энергоемкость) и на весь годовой объем (общая энергоемкость). Энергоемкие производства - производства с высокой долей затрат на топливо и энергию в издержках производства.

3. При проектировании технологических процессов, а также участков и цехов следует определять машиноемкость продукции и количество потребного обо­рудования, расходный и эксплуатационный фонды оснастки, площадоемкость продукции и потребную площадь, материалоемкость продукции и запасы материа­лов, энергоемкость продукции и запасы топлива, размер заделов.

4. Фондоемкость - показатель, характеризующий долю стоимости ос­новных фондов, приходящуюся на рубль выпускаемой продукции.

5. Трудоемкость - затраты рабочего времени на производство единицы продукции.

6. Длительность производственного цикла. Экономическое значение со­кращения длительности производственного цикла:

Ускоряется оборачиваемость оборотных средств;

Улучшается использование оборудования и производственных площадей;

Снижается себестоимость продукции;

Основные пути сокращения длительности производственного цикла:

1) Снижение затрат времени на основные технологические операции;

2) Сокращение затрат времени на транспортные, складские и контроль­ные операции;

3) Совершенствование организации производства;

4) Упрощение конструкции изделия «Простота конструкции - мерило ума конструктора»;

5) Упрощение технологических процессов;

6) Сокращение удельного веса механически обрабатываемых изделий Одним из основных инструментов оптимизации расхода средств является

функционально-стоимостной анализ (ФСА). Одной из областей его применения яв­ляется оптимизация технологий.

Основные принципы проведения ФСА:

- Функциональный подход - рассмотрение объекта исследования с позиций тех функций, для выполнения которых он создается. Потребность рассматривается как совокупность функций, которые нужно выполнить для ее удовлетворения;

- Стоимостная оценка возникающих стратегических решений;

- Комплексный подход, т.е. исследование технических, экологических, эко­номических аспектов.

Критерием ФСА может быть максимум полезного эффекта объекта на еди­ницу совокупных затрат за его жизненный цикл.

Одновременно и с равной степенью детализации анализируется оптималь­ность функций, полезный эффект, совокупные затраты, начиная со стратегическо­го маркетинга

Устанавливается целесообразность функций, который должен выполнять проектируемый объект.

Рис. 6 Схема формирования технико-экономических показателей производства продукции

Рис. 7 – Схема формирования технологической себестоимости единицы изделия (продукта)

Вопросы для контроля

1. Какие нормативные документы являются технико-экономической основой организации производства товаров и услуг?

2. Что такое «ресурсный подход» в организации производственного процесса?

3. На чем основан нормативный метод управления производством?

4. Роль технических служб в экономических результатах деятельности пред­приятия.