- •Часть 2. Методология проектирования технологических процессов изготовления изделий из полимерных материалов
- •2.1. Общие положения
- •2.1.1. Типовые требования к проектам тп
- •Общие правила проектирования тп
- •Состав исходной информации для проектирования тп
- •Определение вида проектируемого тп
- •Проектирование единичных технологических процессов изготовления изделий из полимерных материалов
- •Анализ и уточнение конструкторской документации
- •2.2.1.1. Входной контроль рабочего чертежа изделия из пм
- •2.2.1.2. Анализ технических требований к изделию
- •2.2.1.3. Анализ технологических условий изготовления изделия
- •Анализ и обоснование выбора технологического способа изготовления заданного изделия
- •2.2.2.1. Определение рационального способа формирования заготовки изделия
- •2.2.2.2. Определение рационального способа формования изделия из ап
- •2.2.2.3. Определение рационального способа формования изделия из пластмассы
- •Заключение
- •Анализ и отработка производственной технологичности конструкции изделия
- •2.2.3.1. Анализ и отработка преемственности конструкции изделия
- •2.2.3.2. Анализ и отработка технологической рациональности конструкции изделия
- •Поиск прототипа етп
- •Определение технологического кода детали
- •Выбор действующего ттп, гтп или аналога етп
- •Разработка состава и структуры етп
- •Составление перечня необходимых то
- •Примерный перечень возможных то подготовительного этапа етп:
- •Возможные то основного этапа етп:
- •Примерный перечень возможных то заключительного этапа етп:
- •Разработка рациональной структуры (маршрута) етп
- •Разработка и нормирование технологических операций
- •Выбор стандартных средств технического оснащения то
- •Правила выбора технологического оборудования
- •Пример 1. Выбор литьевой машины (термопластавтомата) /37, 40, 41/
- •Пример 2. Выбор прессового оборудования /18, 37, 44/
- •2.2.6.1.2. Правила выбора технологической оснастки
- •Определение режимов выполнения то
- •Нормирование технологических операций
- •Нормирование времени выполнения то
- •Нормирование расхода пм
- •Нормирование расхода вспомогательных материальных ресурсов
- •Нормирование расхода топливно-энергетических ресурсов /50/
- •Назначение операторов и разрядов работ
- •Разработка технических предложений для конструирования нестандартных средств технического оснащения етп
- •Обоснование необходимости разработки нестандартного вида сто
- •Разработка технического задания
- •Выбор принципиальной схемы конструкции сто
- •Общее расчетное обоснование выбранной конструктивной схемы сто
- •Описание эскизного проекта сто
- •Определение требований для организации безопасного выполнения проектируемого тп
- •Выявление и анализ вредных и опасных факторов при выполнении проектируемого тп
- •Определение требований для выбора методов и средств обеспечения безопасного выполнения тп /12, 35, 37/
- •Разработка схемы производственного размещения спроектированного етп
- •2.2.9.1. Планирование рабочих мест для выполнения то
- •Расчет компоновочных параметров размещения тп
- •Разработка схемы производственного размещения тп /12, 35, 37, 43, 54, 56/
- •Минимальные расстояния между червячными машинами и от стен здания
- •Рекомендуемые размеры некоторых строительных элементов интерьера производственных помещений
- •Расчет технико-экономических показателей вариантов спроектированного етп
- •Расчет стандартных технико-экономических показателей етп
- •2.2.10.2. Анализ достигнутых показателей етп
- •1000 Штук изделий из пм
- •Разработка предложений для дальнейшего совершенствования етп
- •2.2.11. Документальное оформление проекта етп
- •Разработка стандартной технологической документации на проект етп
- •Нормоконтроль. Согласование и утверждение технологической документации
- •Правила проектирования групповых технологических процессов
- •Принципиальные возможности разработки гтп
- •Исходная информация для проектирования гтп
- •Основные этапы проектирования гтп
- •Основные этапы, задачи и документы, определяющие проектирование гтп
- •Сводная карта технологических режимов прессования изделий из реактопластов /1/
- •Правила проектирования и применения типовых технологических процессов
- •Основные положения разработки ттп
- •Исходная информация для проектирования ттп
- •Основные этапы проектирования ттп
- •Основные этапы, задачи и документы, определяющие проектирование ттп
- •Правила применения ттп
Разработка предложений для дальнейшего совершенствования етп
Выбор проектного варианта ЕТП, удовлетворяющего техническим требованиям к качеству продукции и превосходящего по технико-экономическим показателям базовый ТП – это лишь решение тактической задачи. В перспективе реализации разработанного ЕТП неизбежны изменения условий рыночной экономики, когда достигнутые показатели ЕТП могут оказаться неудовлетворительными. По этой причине одним из важнейших условий сохранения конкурентной способности выпускаемой продукции является систематическое повышение экономической эффективности ЕТП. В связи с этим целью решаемой задачи 10.3 является определение перспективности созданного ЕТП, обусловленной наличием и реализуемостью факторов повышения экономической эффективности проектных решений.
Известно, что уровень эффективности производства оценивается с помощью системы общих (прибыль и рентабельность производства) и частных показателей (производительность труда, себестоимость производства, материалоемкость продукции и т.п.) /55/. Не выходя за рамки возможностей, имеющихся непосредственно у проектанта ЕТП, остановимся лишь на тех зависящих от него частных показателях, улучшение которых прямо определяет дальнейшее совершенствование ЕТП.
В основу предложений по повышению производительности труда проектант имеет возможность заложить перспективное освоение резервов по интенсификации режимов переработки ПМ, механизации и автоматизации выполнения ТО, внедрению многопозиционного оборудования и формующих инструментов, специализации и увеличению объемов производства, технологической рационализации конструкции изделия, научной организации труда и т.д. В каждом из этих направлений деятельности проектант ЕТП может определить наиболее доступные и, следовательно, перспективные возможности. Например, интенсификация режимов переработки ПМ может быть достигнута за счет его ускоренного нагрева (до 10-20 раз /51/), выравнивания теплового поля нагрева (ТВЧ, СВЧ), сокращения вспомогательной составляющей операционного времени формования (при использовании высокопроизводительного оборудования), заменой отверждающихся ПМ на термопластичные материалы (ускорение кратно сокращению выдержки), совмещением процессов пропитки наполнителя и формования ПМ, например, по методу волоконной технологии с повышением производительности в 2-5 раз /27, 38, 45, 52/ и других способов.
Применение прогрессивной технологии, механизации и автоматизации ТП – типичный резерв повышения производительности труда. На автоматизированных участках резко повышается использование оборудования и выпуск продукции возрастает почти в 1,5 раза. При этом производительность труда увеличивается в 3,2 раза, а себестоимость продукции снижается на 14 % по сравнению с себестоимостью, предусматриваемой при работе в полуавтоматическом режиме. Дополнительные капитальные вложения, необходимые для автоматизации процесса, окупаются за счет снижения эксплуатационных затрат менее чем за один год /43/.
Одним из важнейших путей повышения эффективности проектируемых ЕТП считается использование многопозиционного формующего оборудования. Однако для производства литьевых изделий с небольшой выдержкой (до 30 с) применение термопластавтоматов роторного типа экономически эффективно только при выпуске свыше 2 млн. шт. изделий в год. Наиболее эффективное использование роторных машин достигается лишь при массовом производстве изделий, требующих выдержки свыше 80 с. В то же время использование револьверных литьевых машин для изделий с выдержкой до 30 с экономически оправдано при вдвое меньшем годовом выпуске – свыше 1 млн. шт. изделий. При увеличении выдержки формования эффективность использования револьверных машин повышается, что позволяет снизить требования к массовости производства. Например, для изделий с выдержкой свыше 80 с достаточен годовой выпуск свыше 200 тыс. шт. /43/.
Специализация производства для выпуска определенного вида полимерных изделий означает приспособленность его участков и рабочих мест, ТП и оборудования, состава операторов и их квалификации к изготовлению технологически однородной продукции. Степень специализации зависит от объема годового производства однородной продукции, то есть от уровня концентрации производства, определяя в свою очередь его производительность. Однако наиболее эффективный размер производства выбирается, исходя из допустимых пределов мощности /43/.
Влияние научной организации труда проявляется в комплексном внедрении передовых мероприятий, прежде всего, из арсенала производственного менеджмента /19/. Экономическую эффективность мероприятий можно оценить при помощи показателей сокращения численности персонала и роста повышения производительности труда. В частности экономия рабочей силы определяется по формуле /43/:
а = ΔТи / ФК , (10.33)
где а – относительная экономия численности работников в результате проведения мероприятий, обеспечивающих снижений трудоемкости продукции; Δти – снижение трудоемкости; Ф – годовой фонд времени одного рабочего; К – среднеотраслевой коэффициент выполнения норм по действующим производствам типовых изделий.
Тогда показатель роста производительности труда исчисляется по формуле:
П = 100а / (А – а) , (10.34)
где П – рост производительности труда, %; А – расчетная численность промышленно-производственного персонала.
В основу перспективных предложений по совершенствованию основного экономического показателя ЕТП – технологической себестоимости проектант имеет возможность заложить факторы, влияющие на снижение ее затратных составляющих. При этом наиболее рационально рассматривать технологическую себестоимость всей программы (В) выпуска заданной продукции (Ств), определяемую по формуле:
Ств = В · Ст , руб (10.35)
где Ст – технологическая себестоимость единицы продукции (изделия), руб / шт.
Анализ интегрального показателя технологической себестоимости позволяет не только оперировать полными объемами расходных составляющих М, З, Эо, И, но и прослеживать динамику их изменения на различных этапах выполнения программы выпуска изделий (В). Последнее обстоятельство особенно важно, поскольку, как следует из данных рис. 2.22, динамика изменений различных расходных составляющих имеет неодинаковый характер и, следовательно, по-разному влияет на Ств. Прямолинейная зависимость суммирует затраты, пропорциональные нарастанию В, то есть равные в каждом изделии – это затраты на материалы Мв, зарплату Зв, ремонтно-наладочное обслуживание СТО Рв, электроэнергию Эв, амортизацию СТО. Причем амортизационные отчисления касаются не только универсального оборудования (Аув), но и универсальных элементов (узлов, деталей) специального оборудования (Асв), а также универсальной оснастки – приспособлений (Пув) и инструментов (Иув).
Криволинейная зависимость (ломаная линия) суммирует разовые затраты, начиная с подготовительной оплаты расходов на запасные специальные части оборудования (Асзап), приспособлений (Псзап), инструментов (Исзап) и периодически возобновляя эти расходы по мере ресурсного износа запчастей в период выполнения заданной программы выпуска изделий. Наклон ступеней ломаной линии (угол α) отражает размеры расходов на текущее обслуживание обновленных частей, например, на наладку, ремонт и т.п. Высота ступеней равна размеру затрат, осуществляемых после выпуска партии изделий в соответствующий ресурсный период Впс, Вис, Вас.
Рис. 2.22. Изменения суммарной технологической Рис. 2.23. Динамика изменений
себестоимости (Ств) в зависимости от роста составляющих Ств в различных
программы выпуска изделий (В). вариантах ЕТП.
Разрабатывая предложения по повышению экономической эффективности ЕТП, проектант имеет возможность визуально оценить последствия соответствующих изменений, которые могут проявиться либо в ином наклоне линейных зависимостей и ступеней ломаной линии, либо в иной высоте и протяженности этих ступеней (рис.2.23). Чем меньше углы наклонов (соответственно меньше постоянные расходы на единицу продукции), ниже высота (дешевле запасные элементы различных СТО) и больше протяженность ступеней (длительнее ресурсы сменяемых запасных элементов), тем меньше суммарная технологическая себестоимость выпускаемых изделий Ств.
Таким образом, намечая направления перспективного совершенствования ЕТП, проектант может построить графические зависимости для необходимого числа вариантов, чтобы при заданной программе изготовления полимерных изделий (Взад) наглядно проявился наиболее экономичный путь развития ЕТП. Например, в серии представленных на рис. 2.23 зависимостей 3-тий вариант ЕТП дает минимальную сумму составляющих Ств. Сравнение 1-ого и 2-ого вариантов менее очевидно по преимуществам, поскольку прямые расходы более экономичны в 1-м варианте, а амортизационные расходы на специальные элементы СТО – во 2-м варианте. Для проектанта ЕТП сравнительный анализ 1-ого и 2-ого вариантов может представить интерес с точки зрения возможности разработки компромиссного предложения, в котором могут быть совмещены достоинства обоих вариантов.
В результате всестороннего рассмотрения факторов, влияющих на эффективность проектных решений ЕТП, намечаются перспективы постоянного совершенствования ЕТП.
