4.3. Організація конструкторської та технологічної підготовки виробництва

Процес оновлення виробництва, його удосконалення включає не тільки освоєння нових виробів та зняття з виробництва застарілих, але й модернізацію тої продукції, що вже випускається. При цьому виникає необхідність певної перебудови, що завжди вступає в певне протиріччя з намаганням підприємства зберегти сформовану номенклатуру, досягнутий рівень техніко-економічних показників виробництва та заохочувальних фондів.

Щоб якоюсь мірою зняти таке протиріччя, необхідна значна робота з технічної підготовки нового виробництва. Технічна підготовка виробництва є одною з найважливіших ланок в процесі створення та освоєння нових виробів і займає значну питому вагу в загальному циклі (в машинобудуванні, наприклад - до 70%).

Під технічною підготовкою виробництва розуміють комплекс заходів, спрямованих на створення нових або удосконалення виробів, що випускаються, розробку прогресивних методів виробництва, його механізації та автоматизації. Функціонально технічна підготовка виробництва поділяється на комплекс необхідних конструкторських і технологічних заходів, які щонайтісніше пов’язані між собою. При цьому конкретний зміст робіт з технічної підготовки виробництва може різко відрізнятись залежно від конкретних виробничих умов.

Нафтогазовий комплекс є надзвичайно складним і для виконання поставлених завадань охоплює велику різноманітність підприємств, що спеціалізуються по пошуках та розвідці нафтових і разових родовищ, бурінні нафтових і газових свердловин, видобутку нафти і газу та їх транспортуванні. Крім того. слід виділити велику кількість машинобудівних, ремонтних, будівельних та інших видів підприємств. У зв’язку з цим і об’єкти проектування надзвичайно різноманітні.

Процес технічної підготовки виробництва на підприємствах галузі складний і тому ми обмежимось тільки загальною характеристикою задач та принципів його організації.

Як ми вже відзначали технічна підготовка охоплює два етани - конструкторський та технологічний, зміст яких принципово відрізняється.

Конструкторська підготовка виробництва. Під конструкторською підготовкою виробництва розуміють сукупність взаємопов’язаних процесів оптимізації номенклатури та конструювання об’єктів виробництва, реалізація яких послідовно підвищує ймовірність досягнення кінцевої мети підготовки виробництва до норм, достатніх для розробки та використання найраціональнішої технології їх виготовлення.

Сучасну конструкторську підготовку виробництва складають поряд з традиційними процесами дослідно-конструкторських розробок процеси інженерного прогнозування, параметричної оптимізації розроблюваних видів техніки та їх конструктивних елементів, забезпечення технологічності конструкцій проектованих зразків і т.п. Ускладнення циклу конструкторської підготовки виробництва зумовлене розширенням сфери використання одних і тих же видів техніки, збільшенням різноманітності умов їх використання, ускладненням конструкції виробів, збільшенням їх номенклатури та ін. Названі фактори значно ускладнюють процес створення нової техніки та підготовки її до промислового випуску.

Інженерне прогнозування - це процес отримання з певною ймовірністю обґрунтування інформації про необхідні кількісні та якісні зміни істотних властивостей об’єктів розробки, шляхи та методи їх реалізації в найближчий період їх розвитку ,враховуючи результати наукових досліджень.

Інженерне прогнозування розкриває потенційно можливі шляхи розвитку техніки та відрізняється від наукового передбачення вибором конкретних джерел Інформації. що забезпечують безперервність прогнозування в межах середньотермінового та короткотермінового періоду.

Параметрична оптимізація об’єктів виробництва є обов’язковим елементом процесу створення багатьох видів техніки. Суть цієї розробки полягає в тому, що на вихідних етапах розвитку нової техніки на основі всебічного вивчення потреб, аналізу наявних технічних рішень і технологічних можливостей в даній галузі виробництва та експлуатації розробляється номенклатура об’єктів техніки, що здатна повністю задовольнити поточні та перспективні потреби в них.

В основі параметричної оптимізації лежить параметричний або типорозмірний ряд, основним параметром якого виступає розмір виробу.

Економічна суть параметричного ряду полягає в тому, що його реалізація пов’язана з певними економічними наслідками, зумовленими реалізацією цільової функції виду “витрати – ефект”. Прикладами параметричних рядів в нафтогазовому комплексі можуть бути типорозміри верстатів-качалок (7 типорозмірів СК, 6 типорозмірів СКД), типорозміри башмаків обсадних колон (16 типорозмірів БКМ), типорозміри крон-блоків (5 типорозмірів УКБА) тощо. Побудова параметричного ряду є задачею оптимізаційного типу при якому вибір оптимального варіанту проводиться за певним економічним критерієм.

Дослідно-конструкторські роботи є здебільшого складним процесом розробки одного чи декількох виконань виробів, що поєднують вдалі конструкторські розробки з великою кількістю розрахунково-експериментальних досліджень, виготовленням обект1в техніки та їх експериментальною перевіркою ти відпрацюванням в процесі освоєння промислового виробництва.

З дослідно-конструкторською розробкою тісно пов’язане відпрацювання конструкції на технологічність, що має на меті забезпечити найбільшу придатність конструкції до промислового освоєння і виготовлення, а також технічного обслуговування і ремонту.

Залежно від конкретних виробничих умов процес конструкторської підготовки можна умовно поділити на декілька послідовних етапів:

• розробку та складання технічного завдання на проектування, що визначає технічні, експлуатаційні та виробничі вимоги до продукції. Технічне завдання включає призначення виробу, принципи його роботи, основні технічні характеристики, конструктивні особливості тощо ;

• ескізне проектування. Даний документ включає принципові конструктивні рішення, які дають загальне уявлення про будову та принципи роботи виробу, а також основні параметри і габаритні розміри ;

• технічне проектування, в якому приймаються остаточні технічні рішення, які дають повну уяву про будову розроблюваного виробу, та вихідні дані для розробки робочої документації. На даному етапі уточнюються загальні креслення, креслення окремих вузлів та найвідповідальніших деталей, а за необхідності можуть створюватись і макети виробів;

- розробка робочої документації щодо виготовлення, складання та експлуатації виробу. В процесі розробки робочої конструкторської документації розвиваються та конкретизуються дані технічного проекту, визначаються форми, розміри та матеріали всіх деталей, виготовляються робочі, складальні та монтажні креслення, розробляються інструкції щодо випробування виробу, його монтажу та експлуатації.

При проектуванні нескладних виробів виділяти перераховані етапи недоцільно. Так наприклад, можна об’єднати ескізне та технічне проектування, часом технічне та робоче проектування і т.п.

Все сказане повністю стосується машинобудівних підприємств, а також ремонтних підприємств та підрозділів. Разом з тим специфіка виробничих процесів накладає певний відбиток і на організацію проектно-конструкторської підготовки на підприємствах галузі.

Однією з важливих проблем і особливостей розвитку нафтогазової промисловості є проблема зниження пластових тисків і зниження в зв’язку з цим дебітів свердловин. Для нейтралізації цього негативного фактора необхідно постійно нарощувати потужності на основі введення в експлуатацію нових родовищ та удосконалення розробки старих.

При проведенні проектно-конструкторської підготовки цього виробництва передбачається складання комплексних схем і проектів розробки родовищ або окремих покладів, в основу яких покладені принципи раціональної експлуатації природних ресурсів, В цьому в загальних рисах полягає суть передвиробничої проектно-конструкторської підготовки виробництва в нафтогазовидобувних підприємствах.

В процесі оперативної підготовки виробництва на даному етапі розробляється додаткова проектна документація, яка потрібна для виробничої діяльності нафтогазовидобувних підприємств. Сюди відносяться проектно-конструкторські роботи, пов’язані з уточненням технологічних схем, реконструкцією обладнання, зміною оснастки і т.п.

Проектно-конструкторську підготовку в нафтогазовій промисловості виконують здебільшого територіальні НДПІ, тобто такі роботи проводяться за межами підприємств. Тут розробляються схеми і проекти розробки родовищ, покладів, окремих пластів, проекти облаштування площ та будівництва окремих нафтогазопромислових об’єктів.

Що стосується нескладних об’єктів, то проектування ведеться силами конструкторських підрозділів (бюро) підприємств.

Технологічна підготовка виробництва. Складовою частиною технічної підготовки виробництва є технологічна підготовка, що являє собою сукупність взаємопов’язаних процесів технологічного проектування і оснащення виробництва, які забезпечують технологічну готовність підприємства до випуску продукції, виконання робіт, надання послуг заданої якості у встановлені строки, при заданому обсязі та встановлених матеріальних і трудових ресурсах, тобто забезпечують вибір оптимальних шляхів і способів реалізації загальної мети в конкретних виробничих умовах.

В традиційному розумінні ці процеси наступають після конструкторської підготовки виробництва. Але з метою забезпечення належної ефективності випуску продукції, виконання робіт чи надання послуг технологічна підготовка повинна починатись практично одночасно з конструкторською підготовкою.

Кожний крок конструктора повинен супроводжуватись відповідним кроком технолога, котрий оцінює технологічні можливості виробництва щодо виготовлення розроблюваних конструкцій виробів, проводить технологічний контроль конструкторської документації та розробляє необхідні рекомендації конструктору щодо поліпшення конструктивного виконання виробів.

Основними завданнями технологічної підготовки виробництва можна вважати:

• застосування раціональних технологічних методів для заготовчих, оброблювальних та збиральних операцій, що дають змогу інтенсивніше та економічніше здійснювати їх у виробничих умовах ;

• забезпечення наступності технологічних рішень, що дає змогу значно скоротити строки та розширити масштаби розповсюдження прогресивних технологічних методів, реалізувати ресурсозбереження та перейти на вищий рівень гнучкості і автоматизації виробництва.

Технологічна підготовка виробництва полягає саме в комплексному розв’язанні названих завдань.

Загалом технологічна підготовка виробництва включає:

проектування технологічних процесів ;

розрахунок нормативів з усіх видів ресурсів ;

визначення потрібної оснастки та організацію її проектування і виготовлення;

визначення системи контролю.

В основі проектування технологічних процесів повинні лежати такі чотири принципи: прогресивність, динамічність, спадковість та системність.

Принцип прогресивності технологічних рішень означає, що проектування технологічних процесів повинно базуватись на сучасних науково-технічних досягненнях, що забезпечують найбільше зростання продуктивності праці та ефективне використання всіх видів ресурсів.

Принцип динамічності технологічного процесу означає, що склад та структура проектованого технологічного процесу повинні бути орієнтовані на можливість його оперативного переналагодження при зміні об’єктів виробництва.

Принцип технологічної спадковості означає, що при проектуванні технологічного процесу враховується можливість його генетичного перетворення в міру оновлення об'єктів виробництва.

Принцип системності вимагає, щоби при проектуванні технологічного процесу використовувався системний підхід до формування його складу, структури та всіх видів забезпечення.

Проектування технологічних процесів обов’язково передбачає визначення витратних норм і нормативів з всіх видів ресурсів, що беруть участь в даному технологічному процесі. При формуванні нормативної бази потрібно чітко виділити два поняття: норма і норматив.

Під нормами розуміють максимально допустимі величини абсолютних витрат матеріальних, енергетичних, трудових та інших ресурсів для виготовлення одиниці продукції (виконання робіт, надання послуг) встановленої якості в конкретних умовах виробництва.

Під нормативами слід розуміти показники, що характеризують відносну величину (рівень) використання знарядь і предметів праці, їх витрат на прийняту одиницю.

Система норм і нормативів повинна охоплювати всі елементи, що складають виробничий процес: норми і нормативи використання сировини і матеріалів, норми і нормативи витрат паливно-енергетичних ресурсів, норми і нормативи використання обладнання, норми і нормативи використання трудових ресурсів. Щоби норми і нормативи повністю відігравали свою роль мірила рівня розвитку виробництва вони повинні розраховуватись на основі аналізу розвитку науково-технічних досягнень в галузі.

Завершальним елементом технологічної підготовки виробництва є проектування та освоєння засобів технологічного оснащення. До засобів технологічного оснащення загалом входять: технологічне обладнання, технологічна оснастка, засоби механізації та автоматизації виробничих процесів.

Залежно від новизни об’єктів і засобів виробництва технологічна оснастка виробничих процесів здійснюється за однією з таких форм:

оснащення виробництва - забезпечення заново створюваного виробництва новими технічними засобами, необхідними для випуску принципово нових видів продукції ;

переоснащення виробництва - докорінна реконструкція виробництва, що базується на такому істотному оновленні засобів технологічного оснащення, при якому досягається передбачуване збільшення кількості та поліпшення якості продукції, що випускається;

переналагодження виробництва - переведення діючого виробництва в новий стан шляхом перекомпонування наявних засобів технологічного оснащення в обсязі, достатньому для переходу на випуск продукції в новому виконанні.

В умовах підприємств нафтової і газової промисловості технологічна підготовка виробництва має принципове значення, оскільки проводиться найчастіше силами самих підприємств. Це пов’язано ще й з тим, що конструкторська підготовка зводиться здебільшого до визначення складу обладнання та загального проектування - фізичного розміщення обладнання на виробничих площах.

Технологічна підготовка виробництва на бурових підприємствах включає проектування всіх елементів процесу спорудження свердловин, визначення оптимального режиму роботи обладнання, його потужності, розрахунок потреб в необхідних видах ресурсів і т.п. Результатом такої роботи є геологічні наряди, режимно-технологічні карти, нормативні карти та інша технологічна документація.

Технологічна підготовка виробництва в нафтогазовидобувних підприємствах включає використання прогресивних способів видобутку нафти, що підвищували б нафтовіддачу пластів, удосконалення технологічних процесів осушки газу. підготовки нафти тощо.

До технологічної підготовки виробництва на газопровідному транспорті відноситься комплекс робіт, в якому значне місце належить підготовці газу до транспортування (очистка, осушка, охолодження та ін.). Специфічною особливістю технологічної підготовки в нафто- і продуктопроводному транспорті є відпрацювання технологічних процесів послідовної перекачки різних сортів нафти та видів нафтопродуктів.

Доволі специфічним видом проектно-конструкторської підготовки виробництва на підприємствах галузі є проекти геолого-пошукових та геологорозвідувальних робіт, проекти спорудження нафтових і газових свердловин, комплексні схеми та проекти розробки родовищ.

В усіх випадках проект включає комплекс технічної документації, куди входять пояснювальні записки, технічні розрахунки, економічні обґрунтування прийнятих рішень, креслення та інші види документів. Обов’язковою складовою частиною проектної документації є різні кошторисно-фінансові розрахунки, що відображають загальну кошторисну вартість об’єкта, окремих його складових частин та робіт.

Технічна підготовка виробництва проявляється в тих технічних та технологічних процесах, що протікають на підприємствах, в рівнях їх досконалості. Тому для оцінки результатів технічної підготовки виробництва рекомендується використовувати приблизно таку систему показників.

1. Питома вага проходки, пройденої прогресивними способами буріння. При цьому за прогресивний спосіб буріння залежно від конкретних умов можна прийняти або турбінний спосіб, або електробуріння

, (4.10)

де: - обсяг проходки, пройдений прийнятим прогресивним способом буріння, м; - загальна проходка за даний період, м.

2. Питома вага нафти, видобутої прогресивним способом експлуатації (наприклад, фонтанним)

, (4.11)

де: - обсяг видобутку нафти прогресивним способом експлуатації, т. - загальний обсяг видобутої нафти за даний період, т.

Аналогічно можна визначити і ефективність роботи щодо використання різних методів Інтенсифікації процесів видобутку нафти 1 газу.

4. Питома металомісткість буріння, що характеризує технологічність прийнятої конструкції свердловини:

, (4.12)

де: - глибина спуску і-тої колони, м.; - загальна глибина свердловини, м; - питома вага і погонного метра і-ої колони, кг.

5. Технологічність конструкції свердловини можна характеризувати і середнім діаметром буріння (доліт) або середнім діаметром обсадних колон. Розрахунки при цьому проводяться за аналогічною формулою.

6. Коефіцієнт технологічної спеціалізації, який враховує ступінь розподілу і кооперації праці та визначається з урахуванням питомої ваги часткових технологічних процесів в загальному циклі виробництва (циклі спорудження свердловини)

, (4.13)

де: - питома вага трудомісткості робіт по і-ому процесу в даному періоді, циклі; - трудомісткість робіт, що виконуються в даному і-ому процесі.

6. Питома вага проходки, пройденої прогресивними типами доліт. Цей показник визначається за формулою (3.9).

7. Коефіцієнт придатності основних фондів, що характеризує їх стан. Даний показник слід визначати для будь-яких підприємств

, (4.14)

де: - початкова (або відновлювальна) вартість основних фондів; - сума зношеної частини основних фондів (нарахована амортизація).

8. Коефіцієнт оновлення основних фондів. Даний показник визначається для всіх підприємств

, (4.15)

де: - вартість основних фондів, що введені в аналізованому періоді; - вартість основних фондів на кінець аналізованого періоду.

Крім наведених, можуть бути використані і інші показники, що характеризують специфіку виробничої діяльності відповідного підприємства, наприклад, якість підготовки газу, категорія нафти, втрати нафти і газу при їх транспортуванні, коефіцієнт утилізації попутного газу та ін.