Розроблення і впровадження нових технологічних процесів

Потреба у впровадженні нових технологічних процесів здебільшого виникає у разі освоєння нової продукції або за необхідності вдосконалення процесу її виготовлення. Здатність підприємства швидко та ефективно переходити на випуск нової продукції залежить не лише від конструкторських рішень, а й від економічності її виготовлення, сформованої в процесі технологічної підготовки виробництва (ТПВ). Конкретні завдання ТПВ полягають у створенні оптимальних матеріально-технічних передумов для випуску в найкоротший термін і з мінімальними витратами спроектованих нових виробів заданого рівня якості. Весь комплекс робіт з ТПВ поділяють на кілька взаємозалежних і послідовних етапів: відпрацьовування конструкції виробу на технологічність; розроблення технологічних процесів; конструювання і виготовлення спеціального технологічного устаткування й оснащення; остаточне відпрацьовування і впровадження технологічних процесів.

Відпрацьовування конструкції виробу на технологічність. Здійснюється на стадії конструкторської підготовки виробництва. Означає технологічний контроль креслень з метою забезпечення відповідності конструкції вимогам технологічності (економічності) її виготовлення. Основними об’єктами конструкторсько-технологічного узгодження зазвичай є розміри і форми з’єднуваних поверхонь, бази оброблення і складання, кути загину і виступи елементів конструкції, матеріали, режими і методи оброблення тощо.

Проектування технології виготовлення нових виробів. Охоплює цей етап розроблення міжцехових технологічних маршрутів, тобто маршрутів проходження всіх деталей і складальних одиниць виробничими цехами, що визначають не тільки схему майбутнього процесу виготовлення нового виробу, а й номенклатуру плану виробництва кожного цеху, спеціалізацію і кооперування основних цехів підприємства; технологічні карти на кожну деталь чи складальну одиницю (маршрутні – в одиничному, операційні – у серійному й інструкційні – у масовому виробництвах), що містять її загальну характеристику (найменування, матеріал, вид заготовки, маса, норма витрат матеріалу); перелік і послідовність виконуваних операцій; відомості про застосовуване устаткування, інструменти й оснащення, кваліфікацію робітників, норми часу на оброблення, режими роботи й інші необхідні вказівки робітникам.

Поряд з технологічними картами в процесі ТПВ розраховують витрати матеріалу на одиницю виробу, складають специфікації напівфабрикатів, інструментальні карти, карти технічного контролю, розрахунку виробничої потужності і завантаження устаткування, іншу технологічну документацію, необхідність у розробленні якої обумовлюється типом виробництва і характером продукції, що виготовлятимуть.

Конструювання і виготовлення спеціального технологічного оснащення. Є найбільш трудомістким етапом ТПВ, оскільки на частку такого оснащення, наприклад, у великосерійному і масовому виробництві припадає до 70 – 80% загального обсягу робіт з підготовки випуску нових виробів. Перелік і кількість використовуваного оснащення залежить від особливостей нової конструкції і технічних вимог до неї, типу виробництва й обсягу випуску виробів. Номенклатура і структура необхідного спеціального технологічного оснащення визначаються, головним чином, кількістю і складністю оригінальних деталей у спроектованому виробі.

Остаточне відпрацювання технології. Це завершальний етап ТПВ. За результатами випробовування контрольної серії нового виробу, перевірки ефективності виготовленого оснащення, налагодження процесів складання виробу вносять необхідні зміни й уточнення в розроблену технологію та її оснащення. Відтак технологічну документацію відправляють на виробництво і використовують при виготовленні нового виробу.

Економічність ТПВ, що є принципом підготовки виробництва, відображена у зниженні витрат і скороченні термінів виконання робіт. Важливу роль у забезпеченні економічності ТПВ відіграє технологічна стандартизація, яка охоплює типізацію технологічних процесів, уніфікацію й агрегатування технологічного оснащення.

Типізація технологічних процесів. Полягає в розробленні типових процесів виготовлення технологічно подібних деталей і складальних одиниць, що забезпечує скорочення різноманітності та кількості технологічних операцій і відповідне зменшення трудомісткості проектування технології їхнього виготовлення, створює умови для раціональної організації виробництва і праці, дає змогу формувати на базі групової технології багатопредметні потокові лінії тощо.

У комплексі робіт зі скорочення трудомісткості та собівартості технологічної підготовки виробництва найважливішими є заходи, спрямовані на уніфікацію технологічного оснащення, агрегатування її конструкційних елементів. При цьому різко скорочується кількість спеціальних пристосувань у виробництві. Вони замінюються уніфікованими, що сприяє швидкому переналагодженню устаткування з оброблення однієї групи деталей на іншу.

Проектований технологічний процес повинен відображати технічні вимоги до виробництва виробу і містити чіткий алгоритм його виготовлення. До того ж він має бути економічно ефективним, забезпечувати мінімізацію витрат на всіх технологічних стадіях. Рівень витрат виробництва на одиницю виготовленої продукції є важливим індикатором економічної доцільності впровадження нової технології. Тому за наявності альтернативних варіантів технології виготовлення нового виробу їх порівнюють за критеріями мінімізації витрат (за умови забезпечення альтернативними варіантами приблизно однакових якісних характеристик продукції).

Порівняння витрат на виготовлення продукції слід здійснювати без урахування управлінських і загальновиробничих, оскільки їх величина безпосередньо не залежить від прийнятого технологічного процесу. Для визначення ефективнішого варіанту достатньо розрахувати технологічну собівартість виробу, тобто суму витрат, яка змінюється при переході від одного технологічного процесу до іншого.

Оскільки витрати на виготовлення продукції за мірою залежності від обсягу виробництва поділяють на змінні – пропорційні обсягу річного випуску продукції та умовно-постійні – величина яких майже не залежить від річної програми, то технологічну собівартість виготовлення одного виробу і річного випуску обчислюють за формулами:

(4.6)

(4.7)

де a – змінні витрати на одиницю продукції (включають витрати основних та допоміжних матеріалів за вирахуванням оборотних відходів; витрати на технологічну енергію; витрати заробітної плати відрядників, розраховані за відповідними нормами часу і погодинною тарифною ставкою; витрати, пов’язані з роботою обладнання, які множенням собівартості однієї машино-години його експлуатації на норму штучного часу; витрати на інструмент, обчислення яких здійснюють перемноженням погодинних витрат його експлуатації, норми штучного часу і коефіцієнта використання машинного часу обладнання, при цьому погодинні витрати на інструмент – це сума початкової вартості інструмента і вартості переточувань його за період до повного зносу, віднесена до кількості годин експлуатації інструмента протягом терміну його служби); в – річний обсяг умовно-постійних виробничих витрат (витрати на переналагодження обладнання, розраховані на основі норм часу на одне переналагодження, кількості переналагоджень і погодинної заробітної плати налагоджувальника); витрати на технологічне оснащення і спеціальний інструмент, розраховані за відповідною нормою амортизації і експлуатаційних витрат; В_р – річний випуск продукції; C_Т – технологічна собівартість річного випуску продукції; С_т – технологічна собівартість одиниці продукції.

Економічно ефективніший варіант технології виготовлення виробів визначають шляхом порівняння технологічної собівартості. При заданому обсязі виробництва умова ефективності нового технологічного процесу (індекс 2) порівняно з базовим (індекс 1) може бути виражена нерівністю:

(4.8)

У деяких випадках виникає необхідність порівняти альтернативні варіанти технології, впровадження яких дає різне співвідношення змінних та умовно-постійних витрат у загальному обсязі виробничих витрат. Це означає, що при різних річних обсягах виробництва порівняльна ефективність альтернативних технологій буде різною. У такому разі передусім необхідно встановити критичну величину обсягу виробництва (В_кр), за якої порівнювані варіанти технології будуть рівноцінними. Для цього треба розв’язати рівняння: і , прийнявши за умову (Ст)₁ = (Ст)₂ і В_р = В_кр. Тоді

(4.9)

Знайдене за формулою 4.9 значення критичного обсягу буде тією його величиною, яка розмежовує області доцільного застосування кожного із двох порівнюваних технологічних процесів. Якщо В_р < В_кр, то економічнішим буде варіант, що вимагає менших початкових витрат на технологічне оснащення і налагодження обладнання. При В_р > В_кр перевагу слід віддати другому варіанту, за якого витрати на початкове переналагодження більші, але змінні витрати менші.

Отже, оновлення техніко-технологічної бази підприємства має забезпечувати можливість реалізації стратегії його розвитку. Технологічні зміни повинні бути своєчасними, враховувати тривалість життєвого циклу попиту, технології і продукції, що випускається підприємством. Здатність підприємства до технологічних змін залежить не лише від рівня мінливості застосовуваної технології, а й від його фінансових можливостей. З огляду на це проектування нових технологічних процесів необхідно здійснювати на альтернативній основі з метою вибору того варіанта, який відповідає принципу економічної раціональності.