ЭКОНОМИКА И ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА _ 2010

451

и испытание контрольной серии, окончательная корректировка документов для технологической подготовки освоения производства).

Основные требования к выполнению рабочих чертежей в соответствии с Единой системой конструкторской документации (ЕСКД) включают сле-

дующие положения:

– оптимальное применение стандартных и покупных изделий, соответ-

ствующих современному уровню техники;

– достижение в необходимой степени взаимозаменяемости деталей и уз-

лов, наиболее выгодных способов изготовления и ремонта изделия, макси-

мальное удобство эксплуатации;

– рациональное ограничение номенклатуры размеров конструктивных элементов, марок и сортамента материалов и покрытий.

Состав работ, особенно на стадии разработки рабочей документации,

может существенно отличаться от указанного. Для единичного производства отпадают, например, работы, связанные с изготовлением и испытаниями опытного образца. Перечень работ зависит также от сложности конструкции,

степени ее унификации, уровня кооперирования и других факторов.

Современный подход к конструированию изделий требует широкого применения методов унификации и агрегатирования (блочности) для повы-

шения технологичности конструкции, снижения затрат, связанных с техниче-

ской подготовкой производства и производственных расходов, сокращения сроков подготовки и освоения новых изделий, снижения издержек при экс-

плуатации и ремонте.

Унификация конструкций позволяет устранить излишнее многообразие их типов и типоразмеров за счет использования в новых конструкциях уже освоенных ранее в производстве деталей и сборочных единиц.

Процесс унификации конструкций и их отдельных элементов представ-

ляет собой одно из перспективных направлений повышения технологичности изделий. При унификации одна из конструкций выбирается в качестве «базо-

вой модели», а затем путем присоединения к ней или изъятия из нее частей и

452

механизмов создается ряд производных конструкций. В них резко сокраща-

ется число оригинальных деталей за счет увеличения унифицированных и заимствованных из базовой. Таким путем осуществляется конструктивная преемственность изделий, формируются их конструктивные ряды (семейства,

серии, гаммы). Унификация конструкций тесно связана с унификацией мате-

риалов, ассортимент которых велик.

Унификация материалов. Строгий отбор необходимых материалов спо-

собствует сокращению номенклатуры, улучшает и упрощает условия матери-

ально-технического снабжения, увеличивает партии поставок, тем самым со-

действуя рационализации складского хозяйства и снижению издержек произ-

водства.

Агрегатирование конструкций. Унификация конструкций в своем по-

следовательном развитии приводит к новым, более совершенным и эффек-

тивным формам – агрегатированию (блочности) и стандартизации.

Метод агрегатирования сводится к компоновке изделий из отдельных самостоятельных, но взаимосвязанных унифицированных сборочных единиц

(узлов, агрегатов).

Изделия, построенные методом агрегатирования, отличаются высокой ремонтной технологичностью, легко встраиваются в автоматические линии,

могут быстро переналаживаться на другие объекты производства, что позво-

ляет эффективно использовать их даже при мелкосерийном выпуске продук-

ции.

Стандартизация конструкций. Важнейшей задачей стандартизации яв-

ляется отбор лучшего из того, что имеется в отечественной и зарубежной технике, внедрение в промышленность с целью достижения наиболее про-

грессивных технических и экономических показателей ее работы.

Особого внимания заслуживает комплексная стандартизация, которая обеспечивает взаимосвязь отдельных стандартов, чтобы качество изделий,

определяемое их конструктивно-технологическими и эксплуатационными характеристиками, было теснейшим образом связано с качеством применяе-

453

мых для них материалов, комплектующих изделий, а также с методами их производства, измерения, приемки и оценки.

Для обобщенной оценки результатов работ, проведенных с целью по-

вышения технологичности конструкций по линии унификации, агрегатиро-

вания и комплексной стандартизации, конструктор использует ряд коэффи-

циентов:

коэффициент унификации (Ку):

Ку = (Ну + Нс) : Нобщ,

где Ну, Нс, Нобщ – число наименований деталей унифицированных (заимство-

ванных), стандартизованных и общее число деталей;

коэффициент конструктивной преемственности (Кпр):

Кпр = Дз : Добщ,

где Дз, Добщ – число деталей, заимствованных из других конструкций данного ряда; общее число деталей в изделии;

коэффициент повторяемости (Кповт):

Кповт = Добщ : Нобщ;

коэффициент стандартизации (Кст):

Кст = Дс : Добщ

где Дс – число стандартизованных деталей в изделии;

коэффициент собираемости (Ксоб):

Ксоб = Тсб : (Тсб + Тпр + Тр),

где Тсб – трудоемкость сборочных работ;

Тпр – трудоемкость пригоночных работ;

Тр – трудоемкость регулировочных работ.

Чем выше значения всех коэффициентов технологичности, тем эконо-

454

мичнее конструкция, тем быстрее ее можно освоить в производстве и тем удобнее и дешевле будет ее эксплуатация.

Структура основного органа конструкторской подготовки внутри пред-

приятия (отдела главного конструктора (ОГК)), определяется содержанием выполняемых им работ.

Если этот отдел получает готовую конструкторскую документацию

(обычно в виде технического проекта), то основная его задача – составление рабочей документации применительно к условиям предприятия. Для таких случаев в отделе главного конструктора имеется ряд групп или бюро, спе-

циализирующихся на доработке отдельных видов продукции или агрегатов при выпуске сложных изделий. Поскольку одна из важнейших проблем в на-

стоящее время – повышение технологичности и качества выпускаемых изде-

лий, то, кроме специализированных проектных групп или бюро, в ОГК соз-

даются: бюро нормализации и стандартизации, бюро надежности, группа эксплуатации и т.п.

Если отдел главного конструктора самостоятельно ведет работы по всем этапам проектирования, то он превращается в конструкторское бюро пред-

приятия и имеет соответствующую структуру. Возглавляет такое бюро на-

чальник на правах заместителя директора предприятия. При конструктор-

ском бюро создаются собственные планово-производственный и технический отделы.

В последние годы появилась новая форма организации проектных под-

разделений – проблемная группа. Такая группа создается из работников раз-

личных специальностей (инженеров-конструкторов различного профиля, ин-

женеров-технологов, экономистов, специалистов по надежности, эргономике,

технической эстетике и т.д.) для комплексного решения конкретной задачи.

Эта форма организации позволяет значительно сократить цикл конструктор-

ской подготовки, повысить качество разработки, но она сопровождается трудностями, связанными с периодическим набором и роспуском группы.

455

12.3 Технологическая подготовка производства

Выпуск нового продукта на основе разработанной конструкции возмо-

жен лишь при наличии тщательно проработанной технологической докумен-

тации и с использованием средств технологического оснащения производст-

венных процессов. Технологическое обеспечение нового производства осу-

ществляется в рамках самостоятельного комплекса работ, составляющих со-

держание технологической подготовки производства.

Технологическая подготовка производства (ТПП) – это совокупность взаимосвязанных процессов, обеспечивающих технологическую готовность предприятия к выпуску нового продукта в установленные сроки, с заданны-

ми параметрами качества, объемом производства и уровнем затрат.

Основные задачи ТПП:

−обеспечение технологичности конструкции изделия;

−выбор и разработка технологических процессов по всем стадиям про-

изводства и составным элементам нового продукта;

−проектирование и изготовление средств технологического оснащения производственных процессов;

−управление процессами технологической подготовки нового произ-

водства.

Технологическая подготовка производства осуществляется в соответст-

вии с требованиями стандартов Единой системы технологической подготов-

ки производства (ЕСТПП).

Технологическая подготовка производства, начинающаяся с проверки чертежей на отдельные детали и сборочные единицы в отношении их макси-

мальной технологичности, заключается в основном в проектировании рацио-

нальных и прогрессивных способов их изготовления и обеспечении прямо-

точности технологических маршрутов при максимальном использовании оборудования и производственных площадей.

Для соблюдения строгой последовательности проведения всего ком-

456

плекса работ по технологической подготовке производства и для их взаим-

ной увязки необходимо четко определить ее отдельные этапы и содержание работ на основе задач, определенных ЕСТПП:

а) технологический контроль чертежей заключается в проверке техноло-

гичности конструкции и проводится по мере изготовления чертежей, то есть на стадии конструкторской подготовки производства;

б) составление межцеховых технологических маршрутов (расцеховка).

На этом этапе для каждой детали разрабатывается пространственная схема ее движения, причем технологи стремятся обеспечить максимальную прямо-

точность такого движения, избегая повторных заходов в одни и те же цехи;

в) разработка технологии получения заготовок. Технологические карты на изготовление заготовок в зависимости от характера этих заготовок разли-

чаются по форме и по содержанию.

Например, многооперационный процесс получения литых заготовок связан с выбором определенного состава шихты, способа формовки, типа ос-

настки (модели, кокиля, прессформы), способа очистки литья и пр. В техно-

логической карте приводятся все эти данные и технические нормы времени на отдельные операции;

г) разработка технологических процессов механической и термической обработки. Составление технологических карт для процессов механической обработки характеризуется еще большей детализацией инструктажных ука-

заний, призванных обеспечить применение прогрессивных режимов резания с целью получения требуемой точности обработки и чистоты поверхности;

д) разработка процессов сборки ведется после составления маршрутных карт механической обработки. На этом этапе производится комплектовка технологических сборочных единиц изделия, для чего предварительно со-

ставляются схемы сборки по каждому механизму, входящему в изделие;

е) проектирование оснастки, к которой относятся специальный режущий и мерительный инструмент, модели, кокили и другая литейная оснастка,

штампы, станочные, сварочные и сборочные приспособления, проводится по

457

заданиям соответствующих технологических бюро;

ж) изготовление оснастки – наиболее трудоемкий и дорогой этап техно-

логической подготовки производства. До 60 % всех затрат, связанных с под-

готовкой производства, падает на изготовление оснастки;

з) окончательная доработка технологии производится на основе изуче-

ния процессов изготовления опытных образцов и изделий опытных серий,

проверки эффективности изготовленной оснастки, отладки процессов сборки и разборки и проведения «контрольных сборок». После этого подготовленная документация сдается в производство;

и) нормирование элементов производственного процесса.

Основные этапы технологической подготовки изготовления новых изде-

лий в зависимости от производственных условий и требований могут изме-

няться и дополняться. Так, например, может возникнуть необходимость в пе-

репланировке оборудования, в дополнительных расчетах пропускной спо-

собности отдельных цехов и участков, в расчете поточных линий и пр.

Последовательные этапы технологической подготовки производства от-

ражаются в соответствующей документации. На предприятиях применяются следующие формы технологической документации:

а) технологические карты – основной документ, где фиксируются проек-

тируемые технологические процессы. На предприятиях в зависимости от требуемой степени детализации технологического процесса, что обычно свя-

зано с типом производства, применяются три типа карт: маршрутные, опера-

ционные и инструкционные.

Маршрутные карты содержат перечень технологических операций с указанием оборудования, технологического оснащения, разряда работы и нормы времени по каждой операции.

Операционные карты включают перечень переходов (изменений режи-

мов при той же операции) с указанием оборудования для выполнения опера-

ции, режимов обработки и технологического оснащения по каждому перехо-

ду, разряда работы, нормы времени по элементам и в целом на операцию.

458

В инструкционных картах даются подробные указания по выполнению технологической операции вплоть до отдельных приемов работы, а также эс-

кизы наладок, способы крепления и измерения деталей.

б) ведомости и спецификации играют важную роль в подготовке произ-

водства. Формируются, например, такие документы, как ведомость расхода материала на единицу изделий, спецификации заготовок, покупных изделий,

инструментальные карты, карты технического контроля и др.;

в) карты расчета мощностей и загрузки. Периодическая и проводимая в связи с внедрением в производство новых изделий работа по расчету пропу-

скной способности отдельных цехов и участков, основанная на сопоставле-

нии имеющегося фонда времени с потребностью в нем для выполнения за-

данной программы по новому изделию, представляет собой весьма ответст-

венную работу, выполняемую отделом главного технолога (ОГТ). Ее резуль-

татом может стать изменение технологического процесса, перепланировка оборудования, доукомплектование станочного парка.

В разных типах производства применяются централизованная, децен-

трализованная и смешанная системы организации служб технологической подготовки.

Централизованная система ТПП применяется на предприятиях серий-

ного и массового производства, где процесс освоения новой продукции осу-

ществляется периодически.

Централизованная система ТПП предполагает создание на предприятии единой технологической службы – отдела главного технолога, который:

–разрабатывает технологическую документацию;

–проектирует средства технологического оснащения (СТО);

–разрабатывает материальные нормативы;

–разрабатывает и контролирует выполнение графика работ по подго-

товке производства;

–участвует во внедрении новых технологических процессов;

–решает текущие вопросы технологии изготовления заготовок, деталей,

459

сборочных единиц непосредственно в цехе.

В цехах имеются технологические бюро, которые также участвуют в решении организационно-технических вопросов.

Децентрализованная система ТПП применяется на предприятиях еди-

ничного и мелкосерийного производства. Ее особенность в том, что разра-

ботка технологических процессов и решение текущих задач, связанных с из-

готовлением деталей или сборочных единиц, выполняются технологически-

ми бюро цехов. ОГТ разрабатывает межцеховые маршруты, занимается во-

просами разработки групповых и типовых технологических процессов, инст-

рументальной подготовкой производства, унификацией и стандартизацией оснастки, осуществляет методическое руководство и контроль за работой це-

ховых технологических бюро.

Смешанная система ТПП характерна для предприятий с серийным ти-

пом производства. При смешанной системе ТПП разработка новых техноло-

гических процессов и их внедрение возложены на отдел главного технолога.

Цеховые технологические бюро выполняют работу по созданию технологи-

ческих процессов, которые могут быть разработаны на основе ранее приме-

няемых процессов и не имеют с ними существенных различий.

В практике нередко считают основным критерием оптимальности тех-

нологического процесса наименьшую трудоемкость. Это неверно, потому что снижение трудоемкости часто сопровождается увеличением затрат овещест-

вленного труда (затрат по эксплуатации оборудования, на оснастку, транс-

порт и пр.). Главным показателем экономичности предлагаемого варианта технологического процесса должен быть уровень затрат основных элементов живого и овеществленного труда, то есть той части издержек производства,

которая непосредственно связана с выполнением данного технологического процесса. Сумма таких затрат образует так называемую технологическую се-

бестоимость. Она и служит критерием для экономической оценки технологи-

ческих вариантов и выбора оптимального.

В отличие от полной себестоимости изделия технологическая себе-

460

стоимость включает только те затраты, которые изменяются при замене од-

ного варианта технологического процесса другим. Например, если рассмат-

риваются два варианта механической обработки одной и той же заготовки, то себестоимость самой заготовки не должна приниматься в расчет.

Общая формула технологической себестоимости имеет вид:

Ст = а · Пг + в,

где а – переменные затраты, исчисляемые на единицу изделия;

Пг – годовой объем производства;

в – условно-постоянные затраты, исчисляемые на год и в известных пре-

делах от объема производства не зависящие.

Переменные затраты на единицу изделия включают затраты на основ-

ные материалы, технологическое топливо и энергию, заработную плату ос-

новных производственных рабочих, расходы по эксплуатации оборудования и др.

Состав элементов приведенной формулы в зависимости от того, для ка-

кого процесса определяется технологическая себестоимость, может значи-

тельно меняться.

Если годовой объем производства известен, то, определив для каждого из сопоставляемых вариантов его технологическую себестоимость, нетрудно установить, какому из вариантов следует отдать предпочтение.

Если же решается задача о выборе экономически целесообразного вари-

анта для различных величин годового выпуска, то следует найти такое его

«критическое значение» (Пкр), при котором оба варианта будут равноценны.

Для этого нужно решить два уравнения:

С1т = а1 · Пг + в1 и С2т = а2 · Пг + в2.

При условии, что С1т= С2т , получим

Пкр = ( в2 – в1) : (а1 – а2).