7) Составление технологического маршрута (формирование маршрутного технологического процесса).

Под технологическим маршрутом следует понимать последовательность выполнения работ (операций) над предметами труда и, соответственно, прохождение предметов труда по рабочим местам и производственным подразделениям. Причем, на данном этапе разработки технологического процесса, необходимо учитывать объем выпуска изделия. Известно, что с увеличением объема выпуска изделия целесообразно уменьшать объем работ на одну операцию, тем самым, количество операций (следовательно, и рабочих мест) увеличивается. Таким образом, технолог устанавливает, какие операции могут быть разделены на несколько. Окончательно целесообразность повышения количества операций выявляется после их нормирования и проведения оценки их возможности выполнения заданной программы выпуска изделия.

На данном этапе технолог:

• уточняет перечень операций и последовательность их выполнения (маршрут) варианта технологического процесса;

• устанавливает перечень оборудования, необходимого для реализации операций технологического процесса;

• назначает расположение рабочих мест;

• разрабатывает планировку рабочих мест по операциям.

8) Разработка технологических операций. На данном этапе выполняется подробная разработка каждой технологической операции с учетом предполагаемого типа производства, вида и характера технологического процесса, объема производства. При этом:

• уточняются методы выполнения операции;

• операции делятся на переходы;

• определяется порядок выполнения и содержание переходов;

• назначаются конкретные модели оборудования и уточняются их технические характеристики;

• назначается технологическая оснастка и инструменты, уточняются их параметры, выполняется согласование характеристик инструмента и оснастка с параметрами оборудования;

• назначаются средства контроля и испытаний;

• назначаются средства механизации и автоматизации технологических процессов;

• назначаются маршруты перемещения всех предметов труда, назначаются необходимые средства внутризаводского транспорта;

• выполняется нормирование операции (определяется потребность в материалах, полуфабрикатах, средствах технологического оснащения, производственных площадях, персонале, электроэнергии, топливе и др. ресурсах). Нормирование предполагает определение минимально допустимых затрат времени и средств на выполнение технологического процесса. До выполнения технологического процесса действительный расход средств, ресурсов и времени заранее неизвестен. Поэтому назначением норм выполняется по специальным справочникам и методикам, утвержденным в отрасли. После отработки технологического процесса нормы корректируются в соответствии с реальными затратами. По мере освоения производства с целью снижения себестоимости изделия нормы периодически пересматриваются в сторону уменьшения, что фиксируется в специальных документах (ведомостях расчета норм расхода материалов и ресурсов);

• назначаются исполнители операции и устанавливаются: профессия исполнителя операции и его квалификация;

• назначаются мероприятий и средства, необходимые для обеспечения охраны труда и защиты окружающей среды при выполнении операции. Осуществление технологического процесса может быть связано с вредными и опасными воздействиями на окружающую среду и персонал. Поэтому любой техпроцесс должен быть построен так, чтобы исключить (либо значительно уменьшить) опасные и вредные влияния на окружающую среду и людей. В настоящее время воздействие опасных и вредных факторов производства нормируются государственными актами (Стандартами по безопасности труда и защите окружающей среды). На данном этапе выполняют:

• выявление опасных и вредных факторов для человека и окружающей среды;

• оценивание степени опасности выявленных факторов;

• поиск методов устранения или снижения вредного воздействия выявленных факторов;

• изменение методов производства с целью уменьшения воздействия выявленных факторов;

• изменение конструкции средств технологического оснащения для снижения его опасности и вредного влияния.

Неукоснительное соблюдение норм и требований безопасности труда и окружающей среды является важным требованием к технологическим процессам. В противном случае технологический процесс не может быть введен в действие.

9) Определение технико-экономических показателей разработанного технологического процесса. При разработке технологического процесса предполагаемые решения должны обеспечить не только изготовление изделия в строгом соответствии с требованиями конструкторской документации, но и минимальные затраты материалов и ресурсов на его производство.

Если изделие может быть изготовлено с требуемым качеством разными технологическими процессами, то окончательный выбор варианта осуществляется после анализа технико-экономических показателей каждого вновь разработанного варианта технологического процесса и анализа применимости известных технологических процессов (существовавших ранее для изделий, аналогичных рассматриваемому изделию).

Эффективность технологического процесса может быть определена на основе системы специальных показателей, к основным из которых относят: трудоемкость (или производительность), технологическая себестоимость, эффективность капитальных вложений (или срок окупаемости капиталовложений).

Трудоемкость (Т) – затраты времени (труда) на единицу продукции (изделия, работы). Производительность (П) – количество продукции (изделий, работ) производимой за единицу времени. Производительность является обратной величиной трудоемкости: П=1/Т. Трудоемкость выполнения технологических операций может служить критерием их эффективности и определяется на основе измерения реально затраченного на выполнение операции времени. При разработке технологических процессов предполагаемая трудоемкость устанавливается по специальным нормам рабочего времени - регламентированному времени выполнения некоторого объема работ в определенных производственных условиях одним или несколькими исполнителями соответствующей квалификации.

Основным показателем трудоемкости является время, затрачиваемое на производство единицы изделия, и называемое штучным временем (tшт, мин.):

tшт = tоп+ tоб+ tп,

где tоп – операционное время, мин;

tоб – время обслуживания рабочего места, мин;

tп – время перерывов на личные надобности, мин.

Операционное время (tоп, мин) может быть определено по формуле:

tоп= tо+ tв,

где tо – основное (технологическое) время, затрачиваемое на изменение и последующее определение состояния предмета труда, мин;

tв – вспомогательное время, затрачиваемое на обслуживание изменения и последующего определения состояния предмета труда, мин.

Время обслуживания рабочего места (tоб) определяется по формуле:

tоб= tт+ tорг,

где tт – время технического обслуживания рабочего места (смена инструмента, наладка оборудования и т.п.), мин;

tорг – время организационного обслуживания рабочего места (время на поддержание средств технологического оснащения в чистоте, смазка и т.п.), мин.

В серийном производстве учитывают также время, необходимое для работ на всю партию изделий. Время, затрачиваемое на выпуск одного изделия из партии, называется штучно-калькуляционное (tшк) и может быть определено по формуле:

tшк= tш+ (tпз)/n,

где tш – штучное время, мин;

n – количество изделий в партии, шт.;

tпз – подготовительно-заключительное время, затрачиваемое на подготовку исполнителя и средств технического оснащения к выполнению операций для партии деталей, приведения в порядок рабочего места после окончания смены или выполнения данной операции для всей партии предметов труда.

Реально затрачиваемое время на выполнение операции может определяться методами на основе хронометрирования.

Знание составляющих затрат времени позволяет:

• определить стоимость труда для выполнения операций;

• определить необходимое количество оборудование и персонала;

• осуществлять планирование производственного процесса;

• искать пути сокращения затрат времени на выполнение операций.

Технологическая себестоимость является частью стоимости продукции и представляет собой сумму затрат денежных средств, необходимых для выполнения технологического процесса производства единицы продукции. Себестоимость измеряется в денежных единицах.

В общем случае технологическая себестоимость (Ст). может быть определена по формуле:

Ст=М+З+Эо+А+О+И+Э, руб.,

где М – расходы на материалы и полуфабрикаты, руб.;

З – заработная плата производственных рабочих, руб.;

Эо – затраты на эксплуатацию оборудования, руб.;

А – расходы на амортизацию оборудования, руб.;

О – расходы на оснастку и приспособления, руб.;

И – расходы на инструменты, руб.;

Э – расходы на энергию, руб.

При выполнении разных вариантов технологических процессов технологическая себестоимость производства может быть различной. Основной целью технолога при разработке технологического процесса является достижение минимальной технологической себестоимости при обеспечении заданного качества в заданных условиях производства.

Технологическая себестоимость является составной частью цены изделия при его реализации.

Для выбора наиболее экономически целесообразного варианта технологического процесса необходимо знать не только технологическую себестоимость, но и эффективность затрат вложенных на новое технологическое оснащение, т.е. эффективность капитальных вложений.

Капитальные вложения – денежные средства, затрачиваемые на новые техпроцессы, новое технологическое оснащение, новые производственные помещения и т.п. Срок окупаемости показывает, в течение какого времени экономия от применения новых технологических решений составит величину, равную затратам на внедрение этих решений.

Величина капиталовложений (К) может быть определена по формуле:

К=Ко+Кп+Ки,

где Ко – капитальные вложения в оборудовании, руб.;

Кп – капитальные вложения в приспособления и оснастку, руб.;

Ки – капитальные вложения в инструмент, руб.

Срок окупаемости (S) принципиально нового технологического процесса может быть определен по формуле:

S=К/С, единиц времени,

где К – сумма капитальных вложений на средства технологического оснащения, руб.;

С – технологическая себестоимость объема продукции выпускаемого за единицу времени, руб./ед. времени.

При совершенствовании существующего технологического процесса целесообразность введения новшеств также может быть оценена сроком окупаемости (Sн):

Sн=(Кн – Кс)/(Сн - Сс), единиц времени,

где Сс и Сн – технологическая себестоимость объема продукции выпущенного за единицу времени, соответственно, по существующему и новому технологическим процессам, руб./ед. времени;

Кс и Кс – сумма капитальных вложений на приобретение новых средств технологического оснащения, руб.

Чем срок окупаемости меньше, тем эффективнее используются капитальные вложения в новые решения. Часто срок окупаемости устанавливается заранее (нормируется). Превышение нормативного срока окупаемости означает, что экономия от более капитального варианта недостаточна и применение оцениваемого новшества экономически нецелесообразна.

10) Сравнение возможных вариантов технологических процессов и выбор наиболее рационального для конкретных условий производства. Производство любого изделия обладает многовариантностью. Один и тот же параметр изделия, может быть, достигнут различными способами обработки, сборки и т.д. Однако технико-экономические показатели разных вариантов технологических процессов могут оказаться различными. Поэтому основным условием выбора одного из вариантов является минимум затрат труда (времени), средств и ресурсов при безусловном обеспечении требований конструкторской документации, максимальной производительности и обеспечении безопасности труда.

В последние годы большое значение придается экологической безопасности технологических процессов, поэтому предпочтение следует отдавать вариантам с минимальным воздействием на окружающую среду.

11) Оформление документации на технологический процесс. Вся информация о разработанном технологическом процессе обязательно фиксируются в специальной технологической документации, которая представляет собой комплекс графических и текстовых документов содержащих описание технологического процесса производства изделия.

Номенклатура и порядок оформления технологической документации регламентируется единой системой технологической документации (ЕСТД). ГОСТ 3.1102-81 устанавливает перечень технологических документов, к основным из которых можно отнести:

• маршрутную карту – документ, содержащий полное описание технологического процесса, включая все технологические операции, а также контроль и перемещение изделия в технологической последовательности, с указанием данных об оборудовании, оснастке, материальных нормативах и трудовых затратах;

• карту технологического процесса – документ, применяемый взамен маршрутной карты и предназначенный для операционного описания технологического процесса в технологической последовательности по всем операциям одного вида с указанием технологических переходов, технологических режимов, данных о средствах технологического обеспечения, материальных и трудовых затратах;

• карту типового технологического процесса – документ, содержащий описание типового (группового) технологического процесса изготовления изделия с указанием переходов и общих данных о средствах технологического оснащения, материальных и трудовых затратах;

• операционную карту – документ, который разрабатывается для единичных технологических процессов и содержит полное описание всех технологических операций в последовательности их выполнения с указанием переходов и технологических режимов; допускается выполнение маршрутно-операционного описания, при котором дается сокращенное описание технологических операций в маршрутной карте;

• карту эскизов – графический документ, содержащий эскизы, схемы, таблицы, предназначенный для пояснения выполнения технологического процесса, операции, перехода;

• технологическую инструкцию – документ, содержащий описание технологических процессов, методов, приемов, повторяющихся при изготовлении изделия, правил эксплуатации средств технологического оснащения и используется в целях сокращения объема разрабатываемой документации.

Окончательный состав технологической документации на предприятии зависит от типа производства и ряда других факторов.