Основные понятия технологической подготовки производства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Тема 1. Основные понятия технологической подготовки производства (ТПП)

Содержание лекции

1. Определение и состав ТПП. Типы производств

2. Нормативные документы единой системы технологической подготовки производства (ЕС ТПП)

3. Технологический процесс: определение, виды, информационное обеспечение

4. Информационное обеспечение разработки технологического процесса

Литература

Контрольные вопросы

1. Определение и состав ТПП

Определение:

Технологическая подготовка производства (ТПП) есть комплекс организационно-технических мероприятий, предшествующих выпуску (плановому изготовлению) любого промышленного изделия.

Целью технологической подготовки является достижение оптимального отношения между затратами и себестоимостью выпускаемой продукции при одновременном соблюдении технических условий изделия [1].

В состав технологической подготовкой производства входят следующие виды работ:

-- обеспечение технологичности конструкции запускаемого в производство изделия;

-- проектирование технологических процессов;

-- проектирование нового или выбор типового технологического оснащения производственного оборудования;

-- расчет технически обоснованных нормативов материальных и трудовых затрат;

-- планирование производственных участков;

-- построение систем контроля и управления технологическими процессами;

-- материально-техническое обеспечение программы выпуска изделий.

Рассмотрим краткое содержание каждого из перечисленных выше работ.

Обеспечение технологичности конструкции изделия -- это изменение формы, размеров и материалов будущего изделия, направленное на снижение себестоимости его изготовления на основе применения высокопроизводительного оборудования. Повышению технологичности изделия способствует также унификация его составляющих частей, т.е. применение как можно большего числа нормализованных и стандартных комплектующих, входящих в него. Последнее не только снижает себестоимость выпуска изделия, но и существенно улучшает его эксплуатационные характеристики за счет обеспечения ремонтопригодности промышленного изделия.

Изделие (деталь, сборочный узел, машина) считаются технологичными, если при обеспечении его эксплуатационных характеристик достигается минимально возможная себестоимость его планового выпуска. Общие правила обеспечения технологичности регламентируются стандартом ГОСТ 14201-83. На обеспечение технологичности промышленного изделия направлен технологический контроль конструкторской документации, регламентируемый стандартом ГОСТ 14206-73 и осуществляемый еще на стадии проектирования будущего изделия.

Проектирование технологических процессов -- это производственный процесс, включающий разработку технологического маршрута (т.е. последовательности операций) изготовления изделия, расчет режимов его обработки в зависимости от вида операции, выбор оборудования, технологической оснастки и нормирование временных и материальных затрат изготовления изделия. Все перечисленные данные отображаются в технологической документации, именуемой маршрутными и операционными технологическими картами.

Проектирование нового или выбор типового технологического оснащения производственного оборудования -- этот этап ТПП предусматривает конструирование технологического оснащения оборудования, а именно приспособлений для базирования и закрепления обрабатываемых изделий (деталей, полуфабрикатов). К технологическому оснащению относится также инструментальная оснастка -- стандартные комплекты обрабатывающих инструментов, выбираемых в зависимости от типа выполняемой технологической операции. В редких случаях допускается при условии технико-экономического обоснования разработка и изготовление специальных обрабатывающих инструментов. Как правило, осуществляется не проектирование новых, а выбор существующих унифицированных приспособлений и стандартного инструмента.

Расчет технически обоснованных нормативов материальных и трудовых затрат предусматривает определение расхода материалов на каждую составляющую (деталь) промышленного изделия и определение времени ее обработки, сборки и упаковки. Материальные затраты, в свою очередь, зависят от конструкции и состава изделия, а временные от ранее определенных режимов обработки и сборки изделий. Нормирование времени обработки по каждой технологической операции необходимо для определения размера оплаты машинно-ручного труда.

Планирование производственных участков осуществляется на основе маршрутных технологических карт и состоит в разработке планировок участков, а именно в оптимизации размещения технологического оборудования, транспортно-складского оборудования и средств коммуникаций (електро-, пневмо- и гидросетей). Разработка планировок участков осуществляется на основе структурно-параметрического синтеза производственных подсистем (конвейера, автоматической линии, комплекса оборудования и т.п.) при соблюдении требований санитарно-технических норм их эксплуатации.

Построение систем контроля и управления технологическими процессами -- трудоемкость и состав этого этапа ТПП зависит непосредственно от уровня механизации и автоматизации планируемого производственного процесса. Например, при использовании только машинно-ручного труда создание систем контроля ограничивается выбором средств контрольно-измерительного инструмента и оборудования для контроля качества изготовления изделия и управлением на уровне менеджмента. В случае автоматизации производственного процесса на уровне робото-технологических комплексов, автоматизированных участков и, тем более, на уровне построения гибкой производственной системы -- осуществляется проектирование и изготовление подсистем автоматизированного управления контроля качества изготовления промышленного изделия, интегрированных в общую систему управления производственным комплексом.

Материально-техническое обеспечение программы выпуска изделий осуществляется службами материально-технического снабжения предприятия на основе проектно-конструкторской документации на изделие, а именно, так называемых, ведомостей стандартных покупных комплектующих изделий, выпускаемых сторонними предприятиями и входящих в состав изделия выпускаемого данным предприятием. Тем выше удельный вес (в процентах) стандартных комплектующих или нормализированных в производственной отрасли изделий в составе выпускаемого промышленного изделия, тем выше уровень его технологичности и, как следствие, ниже себестоимость.

Организационные типы производств.

По типу организации различают следующие производства: единичное, серийное и массовое.

Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой изготовляемых изделий и малым объемом их выпуска. Единичному производству свойственны следующие особенности:

-- применение универсального оборудования, универсальных приспособлений и инструмента;

-- размещение оборудования группами по видам;

-- длительный цикл изготовления деталей.

По принципу единичного производства организованы цехи опытных, ремонтных и других производств.

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися производственными партиями (сериями) при заданном объеме выпуска.

Производственной партией называют группы изделий одного наименования и типоразмера, запускаемых в обработку одновременно или непрерывно в течение определенного интервала времени.

Серийное производство условно разделяют на мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное. Серийность производства характеризуется коэффициентом серийности (К) закрепления операций за одним рабочим местом. Если за одним рабочим местом закреплено от 2 до 5 операций, т. е. коэффициент

К = 2/5,

то такое производство считают крупносерийным, при

К = 6/10

-- среднесерийным, при К > 10 -- мелкосерийным.

Серийному производству свойственны следующие особенности:

-- плановая переналадка станков с операции на операцию; поскольку за одним рабочим местом закреплено несколько операций;

-- расположение оборудования по групповому признаку (в мелкосерийном производстве) или по потоку (в крупносерийном производстве);

-- наличие межоперационного складирования изделий;

-- средний по длительности (примерно 1… 2 квартала года) цикл изготовления изделий одного типа.

Массовое производство характеризуется узкой номенклатурой и большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготавливаемых в течение продолжительного времени. В массовом производстве на каждом рабочем месте выполняется одна неизменно повторяющаяся операция.

Массовому производству свойственны следующие особенности:

-- расположение оборудования в строгой последовательности выполнения операций;

-- применение высокопроизводительного автоматизированного оборудования, специальных приспособлений и инструмента;

-- повсеместное использование транспортных устройств, передающих изделия вдоль поточной линии;

-- короткие грузопотоки на линии обработки;

-- механизация и автоматизация технического контроля;

-- наименьшая длительность производственного цикла.

Переход от единичного производства к серийному, а также от серийного к массовому производству, осуществляется по мере специализации рабочих мест и стабилизации (повторяемости) маршрутов технологических процессов. При этом увеличивается применение специального оборудования и его технологического оснащения. Увеличивается производительность технологических процессов за счет их механизации и автоматизации. В итоге это приводит к снижению себестоимости продукции [2].

2. Нормативные документы единой системы технологической подготовки производства (ЕС ТПП)

Назначение нормативных документов ЕС ТПП состоит в осуществлении системного подхода к организации и управления процессом технологической подготовки производства. Указанный системный подход в данном случае предусматривает применение типовых технологических процессов, стандартной технологической оснастки, агрегатного переналаживаемого оборудования, средств автоматизации инженерно-технических работ [1].

ЕС ТПП взаимодействует с системами разработки и поставки продукции на производство, предусматривает широкую унификацию машин и приборов, обеспечение единства измерений, классификацию и кодирование технико-экономической информации (ЕСКК), а также унификацию документации согласно стандартам единой системы конструкторской документации (ЕСКД) и единой системы технологической документации (ЕСТД).

ЕС ТПП регламентируется государственными стандартами, приведенными в табл. 1.

Таблица 1

Обозначение ГОСТа	Наименование стандарта
ГОСТ 14001-73	Общие положения ТПП
ГОСТ 14004-83	Термины и определения ТПП
ГОСТ 14205-83	Технологичность, термины и определения
ГОСТ 14201-83	Общие правила обеспечения технологичности
ГОСТ 14206-73	Технологический контроль конструкторской документации
ГОСТ 14301-83	Общие правила разработки технологических процессов
ГОСТ 14303-73	Правила разработки и применения типовых технологических процессов
ГОСТ 14312-74	Основные формы организации технологического процесса
ГОСТ 14323-84, ГОСТ 14324-84	Роботизация технологических процессов.
ГОСТ 14401-73	Правила организации работ по автоматизации инженерно-технических задач
ГОСТ 14402-83, ГОСТ 14407-75, ГОСТ 14408-83, ГОСТ 14409-75, ГОСТ 14411-77, ГОСТ 14412-79, ГОСТ 14413-80, ГОСТ 14414-79, ГОСТ 14415-81, ГОСТ 14416-83, ГОСТ 14418-84, ГОСТ 14419-84	Автоматизированные системы технологической подготовки производства.

3. Технологический процесс: определение, виды, информационное обеспечение

В общем случае различают следующие виды технологических процессов: механические, физические, химические, биологические и комбинированные.

В результате реализации механических и физических процессов изменяются только внешний вид и физические свойства материала. Химические и биологические процессы приводят к более глубоким превращениям материала, вызывая изменение его первоначальных свойств. Комбинированные процессы представляют собой сочетание указанных процессов и являются наиболее распространенными в практике.

Для однозначного понимания сущности технологического процесса, занимающего доминирующее положение в ТПП, а также его составляющих дадим несколько ниже следующих определений:

Технологическим процессом называется часть производственного процесса, содержащая действия по изменению и последующему определению состояния предмета производства (ГОСТ 3.1109-73).

Иначе говоря, технологический процесс (ТП) -- есть последовательность операций, выполняемых машинно-ручным способом для изменения физико-механических свойств, формы и размеров заготовок или материала с целью получения промышленного продукта (изделия). Вид, последовательность и трудоемкость технологических операций определяется конструкцией будущего промышленного изделия, которая, в свою очередь, диктуется его функциями.

Технологическая операция -- законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте.

Технологический переход -- законченная часть технологической операции, характеризуемая постоянством применяемого инструмента и поверхностей, образуемых обработкой или соединяемых сборкой.

Вспомогательный переход -- законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением формы, размеров и свойств поверхностей изделия, но необходимы для выполнения технологического перехода.

Технологическое проектирование предполагает создание комплекта технологической документации, содержащей все необходимые данные для изготовления промышленного изделия, а именно: сведения о материалах, заготовках, основном и вспомогательном оборудовании, а также о режимах его функционирования и временных нормах выполнения технологических операций. Классификация видов ТП по методу выполнения устанавливается государственным стандартом ГОСТ 3.1201-85, например:

-- обработка резанием (механообработка);

-- обработка давлением;

-- литье металлов и сплавов;

-- сварка;

-- сборка и др.

В настоящее время в промышленности различают три вида технологических процессов (ТП): 1) единичный; 2) типовой; 3) групповой.

Единичный технологический процесс содержит последовательность и режимы технологических переходов для изделий одного наименования, типоразмеров и исполнения. База данных единичных технологических процессов служит основой для создания типовых и групповых ТП.

Типовой технологический процесс характеризуется единством содержания и последовательности большинства технологических операций для группы изделий, обладающих общими конструктивными признаками. Типизация технологических процессов основана на разделении деталей и изделий на отдельные специальные группы, для которых возможна разработка общих технологических процессов или операций. Например, для деталей типа «дисков», «валов», «корпусов» и т.д.

Групповой ТП -- это ТП изготовления группы изделий с общими технологическими признаками. Групповой ТП характеризуется общностью используемого оборудования, средств технологического оснащения и наладки. Таким образом, применение групповых ТП способствует унификации процессов подготовки производства и самого производства

Групповой технологический процесс предназначен для совместного изготовления группы изделий различной конфигурации в конкретных условиях производства на специализированных рабочих местах. Групповой технологический процесс разрабатывается с целью экономически целесообразного применения методов и средств крупносерийного и массового производства в условиях единичного, мелкосерийного и серийного производств.

4. Информационное обеспечение разработки технологического процесса

Основой для нового технологического процесса обычно служит имеющийся типовой или групповой ТП. Если таковые отсутствуют, то за основу берут действующие единичные ТП изготовления аналогичных изделий. ТП должен соответствовать требованиям техники безопасности и промышленной санитарии по системе стандартов безопасности труда, инструкций и других нормативных документов.

Исходную информацию для разработки ТП подразделяют на базовую, руководящую и справочную.

Базовая информация включает данные, содержащиеся в конструкторской документации на изделие (т.е. чертеж изделия), и программу его выпуска.

Руководящая информация содержит:

- требования отраслевых стандартов к ТП и методам управления ими;

- стандарты на оборудование и оснастку;

- документацию на действующие единичные, типовые и групповые ТП;

- материалы по выбору технологических нормативов (режимов обработки, норм расхода материалов и др.);

- документацию по технике безопасности и промышленной санитарии.

Справочная информация:

- технологическая документация опытного производства:

- описания прогрессивных методов изготовления;

- каталоги, паспорта, справочники, альбомы прогрессивных средств технологического оснащения.

Для проектирования технологических процессов сборки дополнительно необходимы:

- сборочные чертежи изделия;

- спецификации входящих в узлы деталей;

- условия выполнения сборочных работ, а именно: 1) уровень механизации и автоматизации сборки; 2) степень концентрации сборочных операций при их осуществлении на автономных рабочих местах или 3) степень дифференциации операции в условиях конвейерной сборки.

Существует два уровня разработки технологических процессов:

1 уровень. Маршрутная технология.

2 уровень. Операционная технология.

При разработке маршрутной технологии в маршрутных картах технологического процесса указывается следующие:

1. Эскиз изделия (детали или сборочного узла). Карта эскизов.

2. Перечень и последовательность технологических операций (без указания технологических переходов, определение см. выше).

3. Модели основного технологического оборудования и виды его технологического оснащения (инструмент и приспособления).

4. Нормативное штучное время выполнения операции.

В случае разработки операционной технологии в технологических картах процесса указывается следующие:

1. Эскиз изделия (детали или сборочного узла). Карта эскизов.

2. Перечень и последовательность технологических операций с обязательным указанием технологических переходов и режимов их выполнения.

3. Модели основного технологического оборудования и виды его технологического оснащения (инструмент и приспособления).

4. Нормативные значения составляющих времени выполнения операции, а именно:

- основного (машинного) времени;

- вспомогательного времени;

- дополнительного времени на отдых и личные надобности;

- штучное время, как сумма выше указанных значений.

Таким образом, очевидно, что операционная технология отличается от маршрутной следующим:

- расчетом или выбором режимов обработки изделия;

- детализацией (т.е. указанием составляющих) штучного операционного времени выполнения операций.

Выбор уровня разработки ТП определяется типом производства.

Так в условиях единичного и мелкосерийного производств разрабатываются маршрутные технологии, а в условиях крупносерийного и массового производств -- операционные технологии.

технологический подготовка производство обеспечение

Литература

1. Литовка Ю.В. Автоматизация технологической подготовки производства. Учебное пособие. - Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2002. - 33 с.

Контрольные вопросы

1. Дайте определения понятию «Технологическая подготовка производства». Перечислите виды работ ТПП и изложите их содержание.

2. Дайте определение и изложите характеристику трех основных типов производств.

3. Назовите основные нормативные документы ЕС ТПП.

4. Дайте определение технологического процесса и его составляющих: операции, технологического и вспомогательного переходов. Приведите характеристику трех видов ТП:

единичного, типового и группового.

5. Дайте характеристику маршрутной и операционной технологий. Укажите отличия в составе маршрутной и операционной карт.

6. Что входит в состав информационного обеспечения разработки технологических процессов.

Размещено на Allbest.ru

...