6 Организация технической подготовки производства
6.1 Организация конструкторской подготовки производства
6.1.1 Создание и освоение новой продукции
Для успешного освоения нового изделия в заданный срок необходимо планирование отдельных этапов подготовки производства в календарном разрезе и проведение контроля за исполнением намеченных сроков. Планирование подготовки производства осуществляется путем разработки графика освоения нового изделия. Этот график разрабатывается в отделах главного конструктора (ОГК) или главного технолога (ОГТ). При его разработке следует учитывать обязательное соблюдение установленного срока для каждого мероприятия. Время, необходимое для выполнения каждого этапа подготовки, определяется по нормативам трудоемкости конструкторских и технологических работ в зависимости от группы сложности деталей и узлов.
В настоящее время планирование подготовки производства осуществляется по эффективной системе сетевого планирования.
Сетевые графики основаны на использовании двух элементов графического изображения: безразмерных стрелок, обозначающих работы (процессы), и кружков (или других геометрических фигур), обозначающих результаты выполнения одной или нескольких работ. Эти результаты называются событиями.
Пример сетевого графика представлен на рисунке 6.1.1.
Дадим более подробную характеристику указанных понятий. Под работами принято понимать определенные процессы, которые могут иметь различное содержание. Прежде всего, это реальные производственные процессы, требующие затрат времени, материальных и трудовых ресурсов для их осуществления. Но под работой подразумеваются и процессы, требующие затрат только времени. Так, для естественной сушки материалов, процессов старения металла, затвердевания бетона и других необходимо время, а затрат материальных и трудовых ресурсов не требуется. Наконец, работами условились называть и процессы, не требующие затрат ни времени, ни ресурсов. Это так называемые зависимости, или фиктивные работы. Они показывают, что какое-то событие не может совершиться раньше какого-либо другого события. На сетевых графиках такие работы изображаются обычно пунктирными стрелками.
Событие совершается (наступает) тогда, когда закончены все предшествующие ему работы. С другой стороны, оно является предпосылкой для начала следующих за ним работ. Вследствие этого событие обладает свойством «сшивания» предыдущих работ с последующими. При этом предполагается, что событие не имеет продолжительности и совершается как бы мгновенно. В связи с этим предъявляются особые требования к определению события.
Каждое событие, включаемое в сетевой график, должно быть полно, точно и всесторонне определено. Определение события должно включать в себя результат выполнения всех непосредственно предшествующих ему работ. И пока не выполнены все работы, непосредственно предшествующие данному событию, не может совершаться и само событие, а, следовательно, не может быть начата ни одна из работ, непосредственно следующих за ним. Если же то или иное событие свершилось, то это означает, что могут быть немедленно начаты работы, следующие за ним. Если же по какой-либо причине хотя бы одна из этих работ не может быть начата, то нельзя считать событие наступившим. При этом в определение события не должны входить выражения, характеризующие процесс.
Рисунок 6.1.1 – Пример сетевого графика
Правильное определение событий должно возможно точно указывать, чем заканчиваются работы, включенные в сетевой график. Предположим, что работа (1, 2) на рисунке представляет собой процесс рабочего проектирования узла машины, рабочие чертежи которого должны быть сданы в производство, а спецификация покупных комплектующих изделий должна быть направлена в отдел материально-технического снабжения. Если событие 2 будет сформулировано так: «Закончить рабочий проект узла А», то это не акцентирует внимания исполнителей на конечной цели, которая должна быть достигнута в результате этой работы. Правильно было бы дать событию следующее определение: «Рабочий проект узла А закончен; чертежи сданы цеху №...; спецификация покупных изделий передана отделу снабжения». При такой формулировке сразу же после свершения события могут быть начаты следующие за ним работы (2,5) и (2,4).
Каждое событие сети получает свой номер (см. рисунок 6.1.1). При этом важно правильно занумеровать события на сетевом графике. Нумерация событий начинается с определения исходного события сети, ему обычно присваивается номер 1. Исходным называется такое событие, которое не имеет предшествующих работ и событий, т.е. является исходным для начала всего комплекса работ, изображаемого данным сетевым графиком. Затем, определяется завершающее событие сети, которому присваивается номер, равный количеству событий в сети. Завершающим событием называется такое, за которым не следует никаких работ и событий и которое характеризует конечную цель всего комплекса работ. В нашем примере завершающему событию присвоен номер 7. Начальным и конечным событием каждой отдельной работы называются, соответственно, такие события, которые данная работа связывает. Они нумеруются так, чтобы начальное событие каждой работы имело номер, меньший номера конечного события той же работы. Работу в сетевом графике принято обозначать двумя цифрами, первая из которых показывает номер начального события, а вторая — номер конечного события. Например, 4-е и 6-е события связывает работа (4, 6).
Над стрелками, изображающими работы, проставлены продолжительности их выполнения. Так, продолжительность работы, соединяющей 2-е и 5-е события, равна 7 единицам времени, продолжительность работы между 3-м и 6-м событиями составляет 3 единицы и т.д.
Как видно из рисунка, одно событие может служить началом нескольких работ (в этом случае работы проводятся параллельно), например работы (4,5) и (4,6). С другой стороны, событие может быть следствием нескольких работ. Например, после выполнения работ (2,5) и (4,5) совершается событие 5.
Следующим понятием, которое используется в сетевых методах планирования и управления, является путь. Путем в сетевом графике называется такая последовательность работ (стрелок), связывающая любые два события, из которой конец каждой предшествующей работы (стрелки) является началом последующей работы (стрелки). В сети на рисунке 6.1.1 имеются, например, следующие пути: L1 = (1,2; 2,5; 5,7); L2=(1,2; 2,4; 4,5; 5,7) и т. д.
Путь в сетевом графике может быть записан также с помощью событий, через которые он проходит. Так, L1 =1—2—5—7; L2=1—2—4—5—7; L3= 1—2—4—6—7 и т.д.
Длиной (продолжительностью) пути называется число, равное сумме продолжительности работ, входящих в данный путь. Продолжительность пути обозначается через tLi и выражается в единицах времени, так, tL1=4+7+4=15; tL2=4+5+6+4=19 и т.д.
Особое место в сетевом графике занимает путь, имеющий наибольшую продолжительность, — критический путь. Путь L5 (1,3; 3,4; 4,5; 5,7) продолжительностью в 25 единиц времени является критическим для сети, изображенной на рисунке 6.1.1. Работы и события, лежащие на критическом пути, называются соответственно критическими работами и критическими событиями. Полная продолжительность выполнения всего комплекса работ, отображаемого сетевым графиком, равна продолжительности критического пути. Критический путь сети выделяется на графике жирной линией.
Для построения сетевого графика необходимо, прежде всего, составить перечень всех работ и событий, которые предстоит выполнить для достижения поставленной цели, определить их рациональную технологическую последовательность и взаимозависимость. При создании сложных объектов и систем, когда количество работ и событий велико, предварительно определяются составные части разрабатываемой системы (подсистемы), а затем устанавливается перечень работ и событий для каждой из частей. На этой стадии особое внимание уделяется правильной формулировке работ и событий, недопущению пропусков отдельных работ.
По каждой работе, включаемой в сетевой график, определяется потребность в материальных и трудовых ресурсах для её выполнения, а также устанавливается продолжительность выполнения (временные оценки).
Продолжительность выполнения работ устанавливается либо с помощью действующих нормативов, либо по аналогии с ранее выполнявшимися работами, либо на основе мнения специалистов. Следует иметь в виду, что в ряде случаев, когда время, необходимое для выполнения работ, связано с благоприятными или неблагоприятными условиями, в которых могут выполняться эти работы, используется усредненное время. Статистические исследования позволили получить весьма простую зависимость для усреднения временных оценок, а именно (формула(20)):
,
(20)
где tож — ожидаемое время выполнения данной работы;
tmin— оптимистическая оценка, т.е. продолжительность выполнения работ при наиболее благоприятных условиях (для этой оценки устанавливается коэффициент, равный 1);
tmax— пессимистическая оценка, т.е. продолжительность выполнения работы при самом неблагоприятном стечении обстоятельств (для этой оценки также устанавливается коэффициент 1);
tвер — вероятностная оценка, т.е. наиболее вероятная, по мнению специалистов, продолжительность выполнения работы (для этой оценки устанавливается коэффициент 4).
Смысл приведённой формулы состоит в том, что многочисленные статистические исследования показали такую закономерность временных оценок, в одном из шести случаев они равны оптимистической оценке; в одном из шести — пессимистической и в четырёх случаях — вероятностной оценке специалистов.
При использовании только двух оценок (оптимистической и пессимистической) усредненное время для выполнения работ можно рассчитать по формуле (21):
(21)
К усредненным оценкам продолжительности выполнения работ прибегают при проведении научно-исследовательских, экспериментальных, опытно-конструкторских работ, работ по изготовлению и испытанию новых опытных образцов и т.п., когда сроки их выполнения зависят от многочисленных обстоятельств, не все из которых можно с достаточной точностью предвидеть. В этих случаях приходится использовать мнение специалистов по данным работам.
При установлении временных оценок специалисты определяют только продолжительности выполнения работ, но не их сроки. Более того, в целях недопущения субъективности оценки специалисты на данной стадии не должны быть осведомлены о желательных сроках выполнения работ. При построении сетевых графиков необходимо соблюдать определенные правила.
Пример построения сетевого графика технической подготовки производства нового изделия (рисунок 6.1.2). Для построения графика составим перечень всех основных работ и событий.
Перечень событий сетевого графика:
1. Приказ директора завода об освоении нового изделия издан.
2.Техническое задание на новое изделие утверждено.
3.Разработка конструкции на новое изделие завершена.
4.Базовые чертежи разработаны.
Рисунок 6.1.2 – Сетевой график подготовки производства нового изделия
5.Опытный образец изготовлен.
6.Модель изделия спроектирована, опытный образец испытан.
7.Проект модели готов.
8.Изготовление модели закончено.
9.Крупногабаритные штампы спроектированы.
10.Заказы на изготовление штампов размещены.
11.Крупногабаритные штампы изготовлены.
12.Разработка маршрутной технологии изготовления изделия закончена.
13.Разработка технологических процессов закончена.
14.Инструментальная оснастка спроектирована.
15.Заказы на инструментальную оснастку размещены.
16.Инструментальная оснастка для изделия изготовлена.
17.Перечень нестандартного оборудования определен.
18.Заказ на проектирование нестандартного оборудования определен.
19.Рабочие чертежи на нестандартное оборудование получены.
20.Заказы на изготовление нестандартного оборудования размещены.
21.Нестандартное оборудование получено.
22.Инструментальная оснастка, штампы, нестандартное оборудование для изготовления изделия смонтированы и отлажены.
Перечень работ сетевого графика:
1,2.Разработки и утверждение технологического задания на новое изделие.
2,3.Разработка конструкции нового изделия.
3,4.Разработка базовых чертежей.
3,5.Изготовление опытного образца изделия
3,12.Разработка маршрутной технологии изготовления нового изделия.
4,6.Проектирование модели нового изделия.
5,6.Испытание нового образца.
6,7.Внесение изменений в проект модели.
7,8 .Изготовление модели.
7,12.Передача сведений о модели.
8,9.Проектирование крупногабаритных штампов.
9,10.Размещение заказов на изготовление штампов.
10,11.Изготовление крупногабаритных штампов.
11,12.Монтаж, отладка штамповой оснастки.
12,13.Разработка детальных технологических процессов.
13,14.Проектирование инструментальной оснастки.
13,17.Разработка перечня нестандартного оборудования.
14,15.Размещение заказов на инструментальную оснастку.
15,16.Изготовление инструментальной оснастки.
16,22.Монтаж и отладка инструментальной оснастки.
17,18.Размещение заказов на проектирование нестандартного оборудования.
18,19.Проектирование нестандартного оборудования.
19,20.Размещение заказов на изготовление нестандартного оборудования.
20,21.Изготовление нестандартного оборудования.
21,22.Монтаж и осмотр нестандартного оборудования.