Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

metoda / Zaochnoe-otdelenie-metodich-363-ORGANIZATsIYa_I_PLANIROVANIE_PROIZVODSTVA

.pdf
Скачиваний:
48
Добавлен:
16.04.2015
Размер:
5.73 Mб
Скачать

2.5 Организация автоматизированного производства

Высшей формой поточного производства является автоматизированное производство, где сочетаются основные признаки поточного производства с его автоматизацией. В автоматизированном производстве работа оборудования, агрегатов, аппаратов, установок происходит автоматически по заданной программе, а рабочий осуществляет контроль за их работой, устраняет отклонения от заданного процесса, производит наладку автоматизированного оборудования.

Различают частичную и комплексную автоматизацию.

При частичной автоматизации рабочий полностью освобождается от работ, связанных с выполнением технологических процессов. В транспортных, контрольных операциях при обслуживании оборудования, в процессе установки — полностью или частично сокращается ручной труд.

В условиях комплексно-автоматизированного производства техноло-

гический процесс изготовления продукции, управление этим процессом, транспортировка изделий, контрольные операции, удаление отходов производства выполняются без участия человека, но обслуживание оборудования

— ручное.

Основным элементом автоматизированного производства являются автоматические поточные линии (АПЛ).

Автоматическая поточная линия — комплекс автоматического оборудования, расположенного в технологической последовательности выполнения операций, связанный автоматической транспортной системой и системой автоматического управления и обеспечивающий автоматическое превращение исходных материалов (заготовок) в готовое изделие (для данной автолинии). В АПЛ рабочий выполняет функции наладки, контроля за работой оборудования и загрузки линии заготовками.

Основные признаки АПЛ:

-автоматическое выполнение технологических операций (без участия человека);

-автоматическое перемещение изделия между отдельными агрегатами

линии.

Автоматические комплексы с замкнутым циклом производства изделия — ряд связанных между собой автоматическими транспортными и по- грузо-разгрузочными устройствами автоматических линий.

Автоматизированные участки (цехи) включают в себя автоматические поточные линии, автономные автоматические комплексы, автоматические транспортные системы, автоматические складские системы; автоматические системы контроля качества, автоматические системы управления и т.д. Примерная структура автоматизированного производственного подразделения приведена на рисунке 2.4.

В условиях постоянно изменяющегося нестабильного рынка (тем более многономенклатурного производства) важной задачей является повышение

31

гибкости (многофункциональности) автоматизированного производства, с тем чтобы максимально удовлетворить требования, нужды и запросы потребителей, быстрее и с минимальными затратами осваивать выпуск новой продукции.

Рисунок 2.4 – Структурный состав автоматизированного производственного подразделения

Методы повышения гибкости автоматизированных производственных систем:

-использование автоматизированных систем технической подготовки производства (САПР);

-применение быстропереналаживаемых автоматических поточных ли-

ний;

-применение универсальных промышленных манипуляторов с программным управлением (промышленных роботов);

-стандартизация применяемого инструмента и средств технологического оснащения;

-применение в автоматических линиях автоматически переналаживаемого оборудования (на базе микропроцессорной техники);

-использование переналаживаемых транспортно-складских и накопительных систем и т.д.

Однако следует заметить, что любая универсализация требует значительных дополнительных затрат и при ее применении необходим взвешенный экономический подход на базе маркетинговой информации и исследований.

Автоматические поточные линии эффективны в массовом производст-

ве.

32

Состав автоматической поточной линии:

-автоматическое оборудование (станки, агрегаты, установки и т.д.) для выполнения технологических операций;

-механизмы для ориентировки, установки и закрепления изделий на оборудовании;

- устройство для транспортировки изделий по операциям; - контрольные машины и приборы (для контроля качества и автоматической подналадки оборудования);

-средства загрузки и разгрузки линий (заготовок и готовых деталей);

-аппаратура и приборы системы управления АПЛ;

-устройства смены инструмента и оснастки;

-устройства удаления отходов;

-устройство обеспечения необходимыми видами энергии (электрическая энергия, пар, инертные газы, сжатый воздух, вода, канализационные системы);

-устройства обеспечения смазочно-охлаждающими жидкостями и их удаления и т.д.

В состав автоматических линий последнего поколения также включаются электронные устройства:

1 "Умные супервизоры" с мониторами на каждой единице оборудования и на центральном пульте управления. Их назначение — заблаговременно предупреждать персонал о ходе процессов, происходящих в отдельных агрегатах и в системе в целом и давать инструкции о необходимых действиях персонала (текст на мониторе). Например:

-негативная тенденция технического параметра агрегата;

-информация о заделах и количестве заготовок;

-о браке и его причинах и т.д.

2 Статистические анализаторы с графопостроителями, предназначенные для статистической обработки разнообразных параметров работы АПЛ:

-время работы и простоев (причины простоев);

-количество выпускаемой продукции (всего, уровень брака);

-статистическая обработка каждого параметра обрабатываемого изделия на каждой автоматически контролируемой операции;

-статистическая обработка выхода из строя (поломка, сбой) систем каждой единицы оборудования и линии в целом и т.д.

3. Диалоговые системы селективной сборки (т.е. подбор параметров относительно грубо (неточно) обработанных деталей, входящих в сборочную единицу, сочетание которых обеспечивает высококачественные параметры сборочной единицы).

33

3 НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА ПРОИЗВОДСТВА

3.1 Жизненный цикл товара (изделия) и место в нем научнотехнической подготовки производства

Одним из главных факторов успеха деятельности предприятия в условиях рынка является непрерывное обновление товаров и технологии производства, иными словами — создание, разработка, испытания в рыночных условиях, освоение производства новой продукции.

Новая продукция, создаваемая на базе новых идей, исследований и технических достижений, обеспечивает конкретный успех на рынках сбыта. Понятие цикл "НИР — производство" подразумевает тесную взаимосвязь научных исследований с их промышленным освоением. Полный комплекс работ по созданию и освоению новых товаров приведен на рисунке 3.1.

Научно-техническая подготовка производства и освоения новых товаров (НТПП)

Фаза НИОКР

 

Фаза реализации

 

и рыночных испытаний

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Научная подго-

 

Техническая подготовка применительно к

 

товка произ-

 

 

 

конкретному предприятию (ТНПП)

 

водства (НПП)

 

 

Рыночные

 

 

 

Промыш

 

испытания

Конструк-

Технологи-

Организаци-

ленное

 

(пробный

освоение

 

торская под-

ческая под-

онная подго-

НИР ОКР

маркетинг)

готовка про-

готовка про-

товка произ-

 

 

 

изводства

изводства

водства

 

 

 

(КПП)

(ТПП)

(ОПП)

 

 

 

 

 

 

 

Экономическая проработка

Отработка в опытном производстве (ОП)

Рисунок 3.1 - Комплекс работ по созданию и освоению новых товаров

Место научно-технической подготовки производства в жизненном цикле товаров показано на рисунке 3.2.

Все работы, входящие в систему подготовки производства (СПП), немыслимы без информационного обеспечения и экономической отработки. Экономическая отработка должна производиться на каждой стадии СПП. Это тем более важно, что при результатах, значительно превышающих первоначальные оценки и требующих увеличения предварительно запланированных издержек, можно отказаться от идеи создания нового товара и предотвратить убытки фирмы.

34

Рисунок 3.2 - Жизненный цикл товара и место в нем научнотехнической подготовки производства

Экономическая отработка и анализ в большей степени важны на ранних стадиях создания изделия (НИОКР). Именно на этих стадиях закладываются основы экономичности и эффективности нового товара. Влияние системы подготовки производства на формирование конечного эффекта разработки, производства и эксплуатации нового товара показано на рисунке 3.3.

Успешная реализация такой сложной проблемы, как создание и освоение нового товара, невозможна без использования системного подхода, который основан на комплексном решении входящих в проблему работ и задач, предусматривает постановку цели, требует выявления содержания входных и выходных потоков информации, установления критериев оптимизации, прогнозирования, моделирования.

Критерии оптимизации системы создания и освоения нового товара устанавливаются в зависимости от целей и задач фирмы. Ими, в частности, могут быть:

-технический уровень изделия;

-сроки создания и освоения;

-увеличение объемов производства;

-увеличение товарной номенклатуры;

35

-снижение издержек при подготовке производства и в производстве;

-снижение издержек при эксплуатации изделия.

Рисунок 3.3 - Влияние системы подготовки производства на формирование конечного эффекта разработки и использования нового товара

Примерная структуризация проблемы создания и освоения новых товаров показана на рисунке 3.4.

36

Проблемы

Аспекты

Методы

Результаты

Проблема создания и освоение новых товаров

Информация и

 

Управле-

 

Планирование

 

Стандарти-

прогнозирование

 

ние и ко-

 

и регулирова-

 

зация и уни-

 

 

ординация

 

ние

 

фикация

 

 

 

 

 

 

 

 

САПР

 

Системный

 

 

подход и

 

 

 

исследование

 

 

операций

 

 

 

Обеспечение

Сокращение

заданного тех-

цикла созда-

нического

ния и освое-

уровня

ния новых

 

товаров

Обобщение ста-

Организация по-

тистических дан-

исковых процедур

ных и моделиро-

и информационно-

вание процессов

го обеспечения

 

 

Оптимизация

 

Повышение

методов пере-

 

технико-

хода на вы-

 

экономиче-

пуск новых

 

ских показате-

товаров и их

 

лей новых

освоение

 

товаров

 

 

 

 

 

Создание товаров высокого технического уровня. Минимизация издер-

Цель

 

жек в производстве и эксплуатации

 

 

 

 

 

Рисунок 3.4 - Примерная структуризация проблемы создания и освоения новых товаров

3.2 Научная подготовка производства

3.2.1 Научно-исследовательские работы (НИР)

Научные исследования можно разделить на фундаментальные, поисковые и прикладные (таблица 3.1).

Таблица 3.1 - Научно-исследовательские работы

Виды исследова-

Результаты исследований

ний

 

Расширение теоретических знаний. Получение новых научных данных Фундаментальные о процессах, явлениях, закономерностях, существующих в исследуе-

мой области; научные основы, методы и принципы исследований

Поисковые

Прикладные

Увеличение объема знаний для более глубокого понимания изучаемого предмета. Разработка прогнозов развития науки и техники; открытие путей применения новых явлений и закономерностей

Разрешение конкретных научных проблем для создания новых изделий. Получение рекомендаций, инструкций, расчетно-технических материалов, методик и т.д.

37

Непосредственно к процессам создания новых товаров относятся при-

кладные НИР.

Таблица 3.2 – Этапы и состав работ НИР

Этапы НИР

Разработка ТЗ НИР

Состав работ

-научное прогнозирование;

-анализ результатов фундаментальных и поисковых исследований;

-изучение патентной документации;

-учет требований заказчиков

 

-

сбор и изучение научно-технической информации;

 

-

составление аналитического обзора;

 

-

проведение патентных исследований;

 

- формулирование возможных направлений решения задач, по-

 

ставленных в ТЗ НИР, и сравнительная оценка;

 

- выбор и обоснование принятого направления исследований и

Выбор направления ис-

способов решения задач;

- сопоставление ожидаемых показателей новой продукции по-

следования

сле внедрения результатов НИР с существующими показате-

 

 

лями изделий-аналогов;

 

- оценка ориентировочной экономической эффективности но-

 

вой продукции;

 

- разработка общей методики проведения исследований (про-

 

граммы работ, планы-графики, сетевые модели);

 

- составление промежуточного отчета

 

 

 

 

 

- разработка рабочих гипотез, построение моделей объекта ис-

 

следований, обоснование допущений;

 

- выявление необходимости проведения экспериментов для

 

подтверждения отдельных положений теоретических исследо-

 

ваний или для получения конкретных значений параметров,

 

необходимых для проведения расчетов;

 

- разработка методики экспериментальных исследований, под-

Теоретические и экспери-

готовка моделей (макетов, экспериментальных образцов), а

также испытательного оборудования;

ментальные исследования

- проведение экспериментов, обработка полученных данных;

 

 

- сопоставление результатов эксперимента с теоретическими

 

исследованиями;

 

- корректировка теоретических моделей объекта;

 

- проведение при необходимости дополнительных эксперимен-

 

тов;

 

- проведение технико-экономических исследований;

 

- составление промежуточного отчета

 

 

 

Обобщение и оценка результатов исследований

-обобщение результатов предыдущих этапов работ;

-оценка полноты решения задач;

-разработка рекомендаций по дальнейшим исследованиям и проведению ОКР;

-разработка проекта ТЗ на ОКР;

-составление итогового отчета;

-приемка НИР комиссией.

38

Фундаментальные и поисковые НИР обычно не входят в комплекс ра-

бот по созданию и освоению новых товаров.

Порядок проведения научно-исследовательских работ (НИР) прикладного характера регламентируется ГОСТ 15.101-98.

Основные этапы НИР:

1)разработка технического задания (ТЗ) НИР;

2)выбор направления исследования;

3)теоретические и экспериментальные исследования;

4)обобщение и оценка результатов исследований.

Конкретный состав этапов и работ на них определяется, естественно, спецификой НИР. Примерный перечень работ на этапах НИР приведен в таблице 3.2.

3.2.2 Опытно-конструкторские работы (ОКР)

После завершения прикладных НИР, при условии положительных результатов экономического анализа, удовлетворяющего фирму с точки зрения ее целей, ресурсов и рыночных условий, приступают к выполнению опытноконструкторских работ (ОКР). ОКР — важнейшее звено материализации результатов предыдущих НИР. На основе полученных результатов исследований создаются и отрабатываются новые товары.

Основные этапы ОКР (ГОСТ 15.001-88):

1.Разработка ТЗ на ОКР.

2.Техническое предложение.

3.Эскизное проектирование.

4.Техническое проектирование.

5.Разработка рабочей документации для изготовления и испытаний опытного образца.

6.Предварительные испытания опытного образца.

7.Государственные (ведомственные) испытания опытного образца.

8.Отработка документации по результатам испытаний.

Примерный перечень работ на этапах ОКР приведен в таблице 3.3. Таблица 3.3 - Примерный перечень работ на этапах ОКР

Этапы ОКР

Основные задачи и состав работ

 

 

 

- составление проекта ТЗ заказчиком;

 

- проработка проекта ТЗ исполнителем;

Разработка ТЗ на ОКР

- установление перечня контрагентов и согласование

 

с ними частных ТЗ;

 

- согласование и утверждение ТЗ

 

 

 

Выявление дополнительных или уточненных требо-

Техническое предложение (является

ваний к изделию, его техническим характеристикам

основанием для корректировки ТЗ и

и показателям качества, которые не могут быть ука-

выполнения эскизного проекта)

заны в ТЗ:

 

- проработка результатов НИР;

39

Этапы ОКР

Эскизное проектирование (служит основанием для технического проектирования)

Техническое проектирование

Разработка рабочей документации для изготовления и испытания опытного образца

Предварительные испытания

Основные задачи и состав работ

-проработка результатов прогнозирования;

-изучение научно-технической информации;

-предварительные расчеты и уточнение требований ТЗ

Разработка принципиальных технических решений:

-выполнение работ по этапу технического предложения, если этот этап не производится;

-выбор элементной базы разработки;

-выбор основных технических решений;

-разработка структурных и функциональных схем изделия;

-выбор основных конструктивных элементов;

-метрологическая экспертиза проекта;

-разработка и испытание макетов

Окончательный выбор технических решений по изделию в целом и его составным частям:

-разработка принципиальных электрических, кинематических, гидравлических и других схем;

-уточнение основных параметров изделия;

-проведение конструктивной компоновки изделия и выдача данных для его размещения на объекте;

-разработка проектов ТУ на поставку и изготовление изделия;

-испытание макетов основных приборов изделия в натурных условиях

Формирование комплекта конструкторских документов:

-разработка полного комплекта рабочей документации;

-согласование ее с заказчиком и заводомизготовителем серийной продукции;

-проверка конструкторской документации на унификацию и стандартизацию;

-изготовление в опытном производстве опытного образца:

-настройка и комплексная регулировка опытного образца

Проверка соответствия опытного образца требованиям ТЗ и возможного предъявления на государственные (ведомственные) испытания:

-стендовые испытания;

-предварительные испытания на объекте;

-испытания на надежность

Государственные (ведомственные) испытания

Отработка документации по результатам испытаний

Оценка соответствия ТЗ и возможности организации серийного производства

-внесение необходимых уточнений и изменений в документацию;

-присвоение документации литеры "O1";

-передача документации организации-изготовителю

40