Производственный менеджмент. Учебное пособие-2

вотношениипланированияработповременииопределениязатратна их выполнение.

Роль проектной группы особенно возрастает в тех случаях, когда в осуществлении проекта участвуют многие функциональные подразделения, каждое из которых выполняет определенную долю работ. В этом случае проектная группа обеспечивает эффективную координацию их деятельности.

Проектнуюгруппусоздаюттакжевтомслучае, когдазаказчикустанавливает жесткие требования в отношении сроков выполнения работ.

6.4. ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА

6.4.1. Задачи и содержание Единой системы технологической подготовки производства

Технологическая подготовка производства представляет собой совокупность мероприятий, обеспечивающих технологическую готовность производства, т. е. наличие на предприятии полных комплектовконструкторскойитехнологическойдокументацииисредств технологического оснащения, необходимых для выпуска заданного объема продукции с установленными технико-экономическими показателями.

Основными функциями технологической подготовки производства являются:

•обеспечение технологичности конструкции на стадиях ТПП;

•разработка технологических процессов;

•проектирование и изготовление средств технологического оснащения;

•организация и управление процессом ТПП.

Различают производственную и эксплуатационную технологичность конструкции.

Производственной технологичностью называется степень соот-

ветствия конструкции изделия оптимальным производственно-техно- логическим условиям его изготовления.

Технологичной является конструкция, которая обеспечит:

• минимальные производственные издержки при освоении и выпуске (наименьшую трудоемкость и материалоемкость);

91

• кратчайший производственный цикл.

Производственная технологичность конструкции характеризуется следующими показателями:

•материалоемкость;

•трудоемкость изготовления;

•себестоимость;

•производственный цикл.

Эксплуатационная технологичность конструкции проявляется в сокращении затрат времени и средств на техническое обслуживание и ремонт изделий.

Работа по технологической подготовке производства регламентируется Единой системой технологической подготовки производства (ЕСТПП).

При разработке технического задания выполняется организаци-

онно-технический анализ существующих методов и средств ТПП, разрабатываются предложения по организации, планированию и управлению.

Втехническом проекте приводится общая структурная схема подготовки производства и оргструктура служб, основные положения по организации работ, выполняются унификация и стандартизация форм документов, разрабатываютсятехническиезаданиянаавтоматизацию решения задач по ТПП.

Врабочем проекте излагаются информационная модель ТПП, положенияидолжностныеинструкции, даютсярешенияпотипизациии стандартизации технологических процессов, унификации технологической оснастки, выдается рабочая документация для решения задач на ЭВМ.

Технологическая подготовка производства имеет два направления:

• для освоения производства нового изделия;

• для совершенствования технологического процесса, не связан-

ного с изменением конструкции нового изделия. Разработка технологических процессов включает:

•поиск аналогичных технологических процессов;

•выборрациональногоспособаизготовлениядеталейисборкиизделий;

•разработку технических заданий на проектирование и изготовление специальной оснастки, стендовой и измерительной аппаратуры;

92

•разработку технических заданий на организацию специализированных участков, поточных линий, гибких автоматических производств;

•разработку технологических планировок цехов и участков;

•расчет норм расхода материалов и трудовых норм;

•нормоконтроль технологической документации;

•разработку управляющих программ для станков с ЧПУ и обрабатывающих центров (ОЦ), гибких производственных систем и др.

Припроектированиииизготовлениисредствтехнологическогооснащения:

•составляются ведомости технологического оснащения;

•разрабатываются конструкторская документация и технологические процессы на средства технологического оснащения;

•поверяются чертежи технологической оснастки на технологичность;

•разрабатываются инструкции на испытания, отладку и эксплуатацию технологической оснастки;

•проводится нормоконтроль документации.

После изготовления средств технологического оснащения, их внедрения и отладки техническая документация корректируется и составляются ведомости на контрольно-измерительную аппаратуру.

Завершается работа отладкой технологических процессов в целом

икорректировкой конструкторской и технологической документации.

6.4.2.Организационно-экономические пути повышения уровня унификации и стандартизации конструкций

Одной из эффективных мер, позволяющих повысить качество изделий, уменьшить трудоемкость и сократить цикл подготовки производства, является применение типовых конструкторских решений, базирующихся на принципах унификации и стандартизации.

Конструкторская унификация — сокращение разнообразия эле-

ментовбезущербаразнообразиюсистемилиситуаций, вкоторыхони применяются. Это комплекс мероприятий, устраняющих необоснованное многообразие типов и конструкций изделий, форм и размеров деталей и заготовок, профилей и марок материалов.

Различают унификацию:

• внутриразмерную — всех модификаций определенного изделия

93

сбазовой моделью или между собой внутри одного типоразмера;

•межразмерную — базовых моделей или их модификаций внутри параметрического ряда изделий одного типа;

•межтиповую — изделий, относящихся к различным параметрическим рядам и различным типам.

Параметрический ряд представляет собой совокупность изделий, аналогичных по своей кинематике, рабочему процессу, но различных по габаритным, мощностным или другим основным эксплуатационным параметрам (грузоподъемность, рабочий объем двигателя, производительность компрессора и т. д.).

Унификация является базой агрегатирования, т. е. создания изделий путем их компоновки из ограниченного числа унифицированных элементов, и конструкционной преемственности, т. е. применения в конструкции нового изделия уже освоенных в производстве сборочных единиц и деталей.

Стандартизация — это совместная творческая работа различных специалистов по установлению типов и параметров машин, механизмов, приборов, средств автоматизации, материалов, полуфабрикатов и комплектующихизделийсучетомперспективразвитиянародногохозяйства.

Агрегатирование и стандартизация оборудования предполагают конструкторскую унификацию узлов и создание отдельных моделей нового оборудования.

Унифицируются узлы по функциональному признаку. Они должны отвечать следующим требованиям:

•являться конструктивно самостоятельными механизмами;

•соответствовать требованиям станков, различных по технологическому назначению;

•позволять проводить компоновку станков в различных сочетаниях;

•соответствовать типам и присоединительным размерам. Унификация и стандартизация технологических оснасток позволя-

ют использовать одну оснастку для изготовления разных изделий, что особенно важно при переходе на выпуск новых изделий.

Различают нормальное и специальное технологическое оснащение. К нормальной оснастке относятся все виды режущих и измерительных инструментов и приспособлений широкого применения, используемых при изготовлении различных изделий. Специальной называется операция, относящаяся к конкретному изделию.

94

6.4.3. Пути и эффективность сокращения производственного цикла

Основныепутисокращенияпроизводственногоцикла— снижение затрат труда на основные технологические операции, сокращение затрат времени на транспортные, складские и контрольные операции, совершенствование организации производства.

Снижение трудоемкости основных технологических операций возможно за счет совершенствования конструкции и технологии, в частности повышения уровня технологичности машины.

Изменения в конструкции деталей машины для получения более простых с технологической точки зрения поверхностей, повышение уровня унификации конструкций, выбор рациональной заготовки — все это может заметно сократить трудоемкость технологических операций.

Замена металла пластическими массами часто экономит время на операциях резания.

Операции резания в металлообработке можно заменить более прогрессивными и экономичными методами пластической деформации металлов, например с помощью прокатки или прессования.

Сокращениетрудоемкостидостигаетсяпутемиспользованияболее совершенного инструмента, применения эффективной специальной и унифицированной оснастки, механизации и автоматизации процессов. Использование управляющих ЭВМ позволяет выбирать оптимальные режимы обработки, также сокращая время на выполнение операций.

Существенно сократить производственный цикл можно, снизив время естественных процессов. Так, естественное охлаждение может быть ускорено при внедрении принудительной циркуляции воздуха.

Наиболее эффективный путь совершенствования процессов транспортировки, складирования и контроля — это их совмещение по вре-

мени с процессами обработки и сборки, как это делается, например, в роторных автоматических линиях.

Современные методы контроля и диагностики с применением лазерных и радиационных установок, высокочувствительных контактных датчиков позволяют вести непрерывный контроль за ходом технологического процесса и качеством выпускаемой продукции.

95

Использование статистических методов контроля качества продукции и регулирования технологических процессов позволяет перейти от сплошного контроля к выборочному, снижает объемы контрольных операций, предупреждает возникновение брака, устраняя тем самым причины, увеличивающие производственный цикл.

Механизация и автоматизация внутрицехового транспорта не только сокращает время на перемещение объектов производства, но и поддерживает строгий его ритм, что также снижает или полностью устраняет межоперационные пролеживания предметов труда.

Повышение степени параллельности выполняемых работ является одним из существенных организационных путей сокращения длительности производственного цикла.

Применительнокоднойдеталиэтотподходможетосуществляться за счет многоинструментальной обработки, концентрации операций. Повышение уровня концентрации операций приводит к созданию малооперационной технологии на базе специального или агрегатного оборудования. Одновременное выполнение нескольких операций позволяет сократить цикл не только за счет параллельности, но и уменьшивзатратывременинатранспортировку (обработка производится с одной установки детали).

При организации обработки партии одинаковых деталей, как отмечалось, эффективна замена последовательного вида движения деталей по операциям на параллельно-последовательный и параллельный. Параллельно-последовательный вид обладает преимуществом по сравнению с параллельным из-за более полной загрузки оборудования (станки работают без перерывов), кроме синхронного параллельного процесса.

Уменьшение транспортной партии также сокращает производственныйцикл. Вусловияхпоточногопроизводства, гдеоборудование расположено по ходу технологического процесса и объединено механизированными или автоматизированными транспортными устройствами, в большинстве случаев целесообразна поштучная передача.

Приобработкенаучасткеилилинииразныхдеталейдлительность совокупного производственного цикла будет во многом определяться порядком их запуска в обработку. Оптимизация производственного цикла при обработке деталей нескольких наименований за счет определения очередности их запуска относится к задачам составления

96

расписания. Некоторые методы решения этих задач позволяют получить минимальный производственный цикл. К таким методам относятся полный перебор, линейное и динамическое программирование и др. Их применение ограничивается возможностью найти решение для небольшого количества деталей и операций.

Технолог обязан провести сравнительный анализ вариантов технологического процесса и выбрать наиболее эффективный процесс, обеспечивающий выполнение технологического задания. Для определения наиболее экономичного варианта необходимо по каждому варианту просчитать затраты на производство продукции. При этом нет необходимости выполнять расчет всех статей себестоимости, достаточно сравнить сумму затрат, меняющихся при изменении технологического процесса, т. е. технологическую себестоимость.

Используя данные разных вариантов, следует сравнить техноло-

гическую себестоимость одного изделия и всего выпуска по каждому варианту.

Если внедрение нового технологического процесса требует дополнительныхкапитальныхвложений, тосравнениевариантовнеобходимо осуществлять при помощи суммы приведенных затрат:

где Ен — нормативный коэффициент экономической эффективности; К — удельные капитальные вложения, руб. в год / шт.

Наиболее эффективным является вариант, имеющий минимальное значениеприведенныхзатрат. Годовойэкономическийэффектотприменения нового технологического процесса рассчитывается как разность приведенных затрат по базовому и новому объектам.

1 Организация производства : конспект лекций. СПб., 1996. 215 с.

97

6.5.АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ (АСУТП)

Процесс производства машиностроительной продукции представляет собой совокупность взаимосвязанных основных, вспомогательных и обслуживающих процессов, в результатекоторыхисходныематериалы и полуфабрикаты превращаются в готовое изделие.

Технологический процесс — это совокупность технологических операций, осуществляемых с целью получения литой или кованой заготовки, готовой детали, сборочного соединения.

Операция — первичное звено процесса создания новой техники. Она выполняется на одном рабочем месте одним исполнителем и состоит из ряда последовательных действий. Операции объединяются в работы.

Технологическая система — совокупность оборудования для выполнения технологического процесса.

Технологическаясистемаобладаетсвойствами, которыеможноусловно объединить в три группы:

1)параметры, характеризующие свойства и количество входных параметров труда (химический состав, механические свойства, температура, размеры и т. д.);

2)параметры, характеризующиесвойствавыходногоготовогопродукта (заготовки, детали, узла, изделия);

3)параметры, характеризующие условия протекания технологического процесса (режимы работы технологического оборудования, точность, производительность и др.).

Управлять технологической системой — это прежде всего управлять ею в направлении получения конечного результата. А для этого необходимо располагать всей информацией, характеризующей состояние технологической системы в данный момент, оперативно выбирать

иобрабатывать ту информацию, которая определяет цель управления. Все переменные, входящие в каждую из трех групп, условно под-

разделяются на две группы:

•управляемые переменные, которые можно целенаправленно измерять в процессе управления (например, режимы работы технологического оборудования);

•переменные, которые нельзя измерить в процессе управления технологическим процессом, но можно измерять и использовать при

98

формировании управляющего воздействия на технологический процесс (например, параметры, характеризующие свойства входного продукта).

Управлять технологическим процессом — это значит найти такое состояние технологической системы и такое управляющее воздействие, которые удовлетворяли бы цели выполнения технологического процесса.

Цель любого технологического процесса — получить готовое из-

делие с минимальным потреблением материальных, энергетических, трудовых и финансовых ресурсов при условии сохранения качественных показателей изготовленного изделия на уровне заданных показателей, отвечающих требованиям научно-технического прогресса.

Системы управления технологическими процессами по сходству целей и алгоритмов управления можно подразделить на четыре основных типа:

1)системы программного регулирования;

2)системы оптимизации параметров технологических процессов;

3)системы оптимизации порядка выполнения технологических операций;

4)системы манипулирования.

Системы программного регулирования применяют в том случае,

когдатехнологическийпроцесснезависитотвнешнихусловийипараметры, характеризующие условия его протекания, рассчитаны заранее.

Цель программного регулирования технологическим процессом состоит в минимизации отклонений текущих значений управляемых переменных от заданных.

Системы оптимизации параметров технологических процессов на-

правлены на отыскание наилучших технологических режимов, которые не могут быть заранее заданы. На выбор таких режимов оказывает влияние множество факторов, информация о которых появляется по ходу выполнения технологического процесса. Такой информацией могут служить свойство входного материала, экономически требуемая трудоемкость обработки, расход электроэнергии, расход инструмента и т. д.

Системы оптимизации порядка выполнения технологических опе-

раций применяют главным образом в дискретных процессах, технологические режимы в которых определяются порядком и временем выполнения технологических операций. Выбор порядка и времени

99

выполнения заключается в определении времени начала и окончания технологических операций на определенном станке с учетом заданной технологии обработки деталей, производительности станков и ряда других факторов.

Системы манипулирования включают операции, выполняемые техническими средствами, имитирующими двигательные функции человека. Одной из главных задач систем манипулирования является определение траекторий движения звеньев манипулятора в заданной системе координат, обеспечивающих выполнение требуемой операции (взятие и перенесение предмета и т. д.).

Началом автоматизации систем управления технологическими процессами (АСУТП) является создание системы централизованного контроля, в основе которой лежит автоматизация измерения параметров технологических процессов.

Все контролируемые параметры технологических процессов подразделяются на четыре группы:

1)параметры, значения которых измеряются постоянно и отображаются на пункте управления;

2)параметры, значения которых измеряются и отображаются через определенные интервалы времени;

3)параметры, значения которых не отображаются, а осуществляется сигнализация об отклонениях их значений от данных;

4)параметры, значения которых могут быть измерены по вызову оператора.

Всоответствии с этим делением строится процесс контроля, определяютсяструктураифункциисистемыцентрализованногоконтроля.

Центральные пункты управление строят, как правило, по щитовому принципу, в соответствии с которым все основные средства отображения информации располагаются на приборных щитах и пультах

ввиде мнемосхем, показывающих и регистрирующих приборов, световых и звуковых сигнализаторов. Средства отображения располагают с учетом облегчения восприятия информации оператором.

Система централизованного контроля позволяет оборудовать центральный пункт управления устройствами оперативной связи с технологическими участками, по которой оператор передает указания об изменениях параметров процесса, если у него нет средств, чтобы осуществить это дистанционно.

100