Технологічний процес підготовки виробництва

Сутність, зміст завдання підготовки виробництва

Процес підготовки виробництва - це особливий вид діяльності, що поєднує вироблення науково-технічної інформації з її перетворенням на матеріальний об'єкт - нову техніку.

Нова техніка - це результат науково-технічних досягнень, що сприяє під час її виробництва і реалізації розвитку продуктивних сил, і задоволенню потреб суспільства в продукції вищої якості, ніж відомі раніше прототипи або аналоги.

Процес підготовки виробництва за своєю структурою неоднорідний і складається з безлічі процесів з різним змістом. Класифікувати часткові процеси підготовки виробництва можна за видами і характером робіт, просторово-тимчасовою і функціональною ознаками, відношенням до об'єкта управління.

За видом робіт (за видом трудової діяльності) процеси підготовки виробництва поділяються на: дослідницькі, конструкторські, технологічні, виробничі та економічні.

За характером робіт виокремлюють процеси підготовки виробництва:

- основні (проведення досліджень, інженерних розрахунків, проектування конструкцій, технологічних процесів, форм і методів організації виробництва, економічні розрахунки й обґрунтування);

- експериментальні виробничі (виготовлення і випробування макетів, дослідних зразків і серій машин).

За розташуванням у часі і просторі процеси підготовки виробництва поділяються на:

- операції - первинна ланка процесу створення нової техніки. Вона виконується на одному робочому місці одним виконавцем і складається з низки послідовних дій;

- роботи - сукупність послідовно виконуваних операцій, що характеризується логічною завершеністю і закінченістю дій щодо виконання визначеної частини процесу;

- стадії - сукупність низки робіт, пов'язаних єдністю змісту і методів виконання, що забезпечує вирішення конкретного завдання підготовки виробництва;

- фази - комплекс стадій і робіт, що характеризує закінчену частину процесу підготовки виробництва. Вона пов'язана з переходом об'єкта робіт у новий якісний стан.

Завдання і зміст єдиної системи технологічної підготовки виробництва

Технологічна підготовка виробництва (ТПВ) становить сукупність заходів, що забезпечують технологічну готовність виробництва, тобто наявність па підприємстві повних комплектів конструкторської і технологічної документації та засобів технологічного оснащення, необхідних для випуску заданого обсягу продукції з установленими техніко-економічними показниками. Це одна з найважливіших стадій системи СОНТ, досить значна за обсягом і складністю. Так, трудомісткість технологічної підготовки стосовно загальної трудомісткості технічного проекту виробу в одиничному виробництві становить 20-25 %, у серійному - 50-55, а у великосерійному і масовому - 60-70 %. Це пов'язано з тим, що якщо рухатися від одиничного виробництва до серійного і далі до масового, то ступінь технологічної оснащеності зростає, а отже, збільшується й обсяг робіт з ТПВ.

ПВ на підприємстві виконується відділами головного технолога, головного металурга, а також технологічними бюро основних цехів, яким підпорядковуються ливарні, ковальські, механічні і складальні цехи. Матеріальною базою для них е інструментальний і модельний цехи, технологічні лабораторії, дослідне виробництво.

Основними етапами ТПВ е:

- розробка технологічних процесів;

- проектування технологічного оснащення і нестандартного устаткування;

- виготовлення засобів технологічного оснащення (оснащення і нестандартне устаткування);

- вивірка і налагодження запроектованої технології і виготовленого технологічного оснащення.

На першому етапі здійснюють вибір раціональних способів виготовлення деталей і складальних одиниць, розробку нових технологічних процесів. Переважно виконуються такі роботи з проектування технологічних процесів:

- вибір виду заготовок;

- розробка міжцехових маршрутів;

- визначення послідовності і змісту технологічних операцій;

- визначення, вибір і замовлення засобів технологічного оснащення;

- установлення порядку, методів і засобів технічного контролю якості;

- призначення і розрахунок режимів різання;

- технічне нормування операцій виробничого процесу;

- визначення професій і кваліфікації виконавців;

- організація виробничих ділянок (потокових ліній);

- формування робочої документації на технологічні процеси відповідно до ЄСТП.

На другому етапі ТПВ проектують конструкції моделей, штампів, пристосувань, спеціального інструмента і нестандартного устаткування, а також розробляють технологічний процес виготовлення технологічного оснащення, що повинне бути досить універсальним, але водночас прогресивним, досконалим і таким, що забезпечує високу якість виготовлених деталей.

На третьому етапі ТПВ виготовляють все оснащення і нестандартне устаткування. Це найбільш трудомістка частина технологічної підготовки (60- 80 % праці і засобів від загального обсягу ТПВ). Тому, як правило, ці роботи проводять поступово, обмежуючись спочатку мінімальною кількістю оснащення першої необхідності, а потім підвищуючи ступінь оснащеності і механізації виробничого процесу до максимальних економічно виправданих меж. На цьому етапі здійснюють перепланування (якщо це необхідно) діючого устаткування, монтаж і випробування нового та нестандартного устаткування й оснащення, потокових ліній і ділянок обробки та складання виробів.

На четвертому етапі ТПВ вивіряють і налагоджують запроектовану технологію; остаточно відпрацьовують деталі та вузли (блоки) на технологічність: перевіряють придатність і раціональність спроектованого оснащення та нестандартного устаткування, зручність розбирання і складання виробу; установлюють правильну послідовність виконання цих робіт; проводять хронометраж механообробних і складальних операцій та остаточно оформляють усю технологічну документацію.

Технологічна документація для різних типів виробництва (одиничного, серійного і масового) відрізняється глибиною розробки технологічних процесів і ступенем їх деталізації. Спочатку розробляються маршрутні міжцехові карти на технологічні процеси виготовлення деталей і складальних одиниць. Маршрутні карти вказують послідовність проходження заготовок, деталей або складальних одиниць за цехами і виробничими ділянками підприємства. Для виготовлення деталей і складання виробу в одиничному або дрібносерійному виробництвах досить мати конструкторську документацію, маршрутний або маршрутно-операційний опис технологічного процесу чи перелік повного складу технологічних операцій без указівки переходів і технологічних режимів. Для серійного і масового виробництв, крім маршрутної технології, досліджується технологічний процес з операційним описом формоутворення, обробки і складання. Під час цього для одиничних технологічних процесів розробляється операційна технологічна карта, для типових (групових) технологічних процесів - карта типової (групової) операції. У них зазначаються всі переходи за певною конкретною операцією і способи виконання кожного, технологічні режими, дані про засоби технологічного оснащення, матеріали і витрати праці. Звичайно в операційних картах вміщують ескізні креслення, що зображують деталі або частини деталей із вказівками на розміри і обробку, необхідними для виконання певної операції (спосіб закріплення деталей на верстаті, розташування інструмента, пристосування та ін.).

Автоматизація технологічної підготовки виробництва

Одним з вирішальних напрямків удосконалення ТПВ є створення Й ефективне використання автоматизованих систем, що базуються на широкому використанні електронних обчислювальних машин (ЕОМ).

Автоматизована система технологічної підготовки виробництва (ЛСТПВ) є підсистемою ЛСУП (автоматизованої системи управління підприємством) і складається з функціональних підсистем більш низького рівня, виокремлених відповідно до завдань, які розв'язуються у процесі ТПВ:

- системи автоматизованого проектування технологічних процесів (САПРТП);

- системи автоматизованого проектування технологічного оснащення (САПРТО);

- системи автоматизованого проектування виробничих підрозділів (САПРВП);

- системи управління технологічною підготовкою виробництва (СУТПВ).

АСТПВ - складна за структурою і функціонуванням кібернетична система, що перебуває в постійному русі, реагує на зміну даних, які надходять у процесі проектування від інших підсистем, виробничих та інших підрозділів, виробляє відповідні дії, у результаті яких або зберігається стабільність існуючого становища, або визначається варіант відповідної дії.

Обмін інформації між системами відбувається за допомогою прямих і зворотних зв'язків. У процесі передачі каналами зв'язку інформація може набувати різних форм, подаватися на різних носіях.

Забезпечення АСТПВ необхідною інформацією організовується з використанням інформаційно-пошукової системи (ШС), що залежно від рівня автоматизації системи проектування може бути напівмеханізованою, механізованою, такою, що використовує сортувальні пристрої електромеханічного типу, або автоматизованою з використанням ЕОМ різного типу, що передбачають роботу в діалоговому режимі. Застосування розроблених раніше технічних рішень, знайдених за допомогою ШС, дає змогу знизити трудомісткість проектування на 20- 50 % залежно від ступеня новизни виробів і технологічних процесів, що досліджуються.

Автоматизоване проектування ТПВ - розгорнутий і складний процес переробки інформації різноманітного виду, форми і змісту. Основною метою створення АСТПВ є прискорення й удосконалення процесів технологічного проектування за рахунок автоматизації та механізації за допомогою обчислювальної техніки низки складних і трудомістких процесів проектування, що піддаються формальному алгоритмічному описові.

Розробка і впровадження АСТПВ, з одного боку, вимагає наявності розвинутої стандартизації й уніфікації конструктивних елементів, типізації і нормалізації технологічних процесів і оснащення, обчислювальної техніки та її математичного та програмного забезпечення, а з іншого - АСТПВ стимулює діяльність наукових і проектних організацій у цьому напряму і сприяє підвищенню якості технологічного проектування, а також уніфікації технічних рішень.

Ефективність функціонування АСТПВ визначається якістю побудови і використання єдиного банку даних технологічного призначення, порядком формування і складом документації. Як правило, банк даних АСТПВ містить чотири групи документів:

- конструкторсько-технологічні характеристики проектованих виробів, що визначають спеціалізацію підприємства, параметри деталей, складальних одиниць, виробу в цілому;

- експлуатаційно-технічні характеристики устаткування і технологічного оснащення, які застосовуються на підприємстві або знаходяться в стадії проектування;

- організаційно-технологічна документація, що включає технологічні маршрути, операційні карти, технологічні процеси виготовлення деталей, складання виробів, конструкторські і технологічні специфікації, проекти ліній, ділянок, виробництв;

- нормативно-довідкова документація, що регламентує зміст, порядок робіт у ТПВ, вимоги, що ставляться до них державними і галузевими стандартами, нормативною документацією підприємства.

Економічний ефект під час автоматизованого проектування досягається за рахунок як зниження трудомісткості самого процесу проектування, так і використання резервів у технологічних процесах, таких як підвищення якості виробів, зменшення витрати інструментів, зменшення відходів та ін., а також за рахунок оптимізації прийнятих рішень, таких як оптимізація розкрою матеріалу, оптимізація режимів різання, оптимізація розподілу припусків.

Економічний ефект від АСТПВ визначається шляхом зіставлення витрат на створення системи і річних експлуатаційних витрат на роботи з ТПВ до і після впровадження АСТПВ. Економічний ефект може бути визначений за рахунок скорочення циклу СОНТ, а також у сфері виробництва за рахунок підвищення якості продукції і зниження її собівартості.

Висновок