Организация конструкторской и технологической подготовки производства

метки: Технологический, Производство, Конструкторский, Подготовка, Организация, Технический, Деталь, Изделие

Феодосийский политехнический институт

Национального университета кораблестроения им. адм. Макарова

Реферат по организации производства

на тему:

«Организация конструкторской и

технологической подготовки производства»

Феодосия 2009

Основные задачи, стадии и этапы проектно-конструкторской подготовки

Основной

стадии

Техническое

В техническом задании определяется назначение будущего продукта, тщательно мотивируются его технические и эксплуатационные параметры и характеристики: производительность, размер, скорость, надежность, долговечность и другие показатели, обусловленные характером будущего продукта. В нем также содержатся сведения о характере производства, условиях транспортировки, хранения и ремонта, рекомендации по выполнению необходимых стадий разработки конструкторской документации и его составу; технико-экономическое обоснование и другие требования.

Разработка технического задания основывается на выполненных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах, результатах изучения патентной информации маркетинговых исследований, анализе существующих аналогичных моделей и условий их эксплуатации.

Техническое

эскизного проекта

Эскизный

Первая часть содержит принципиальные конструктивные решения, дающие представление об изделии и принципе его работы, а также данные, определяющие назначение, основные параметры и габаритные размеры. Таким образом, она дает конструктивное оформление будущей конструкции изделия, включая чертежи общего вида, функциональные блоки, входные и выходные электрические данные всех узлов (блоков), составляющих общую блок-схему. На этом этапе разрабатывается документация на изготовление моделей, проводится их изготовление и испытания, после чего производится корректировка конструкторской документации.

Вторая часть эскизного проекта содержит расчет основных параметров конструкции, описание эксплуатационных особенностей и примерный график работ по технической подготовке производства.

В состав задач эскизного проекта входит и разработка различных руководящих указаний по обеспечению на последующих стадиях технологичности, надежности, стандартизации и унификации, а также составление ведомости спецификаций материалов и комплектующих изделий на опытные образцы для последующей передачи их в службу материально-технического обеспечения. Компоновка продукта позволяет добиться удачной компоновки отдельных частей, найти более правильные эстетические и эргономические решения и тем самым ускорить разработку конструкторской документации на последующих этапах системы SONT.

«Контроль и ревизия» Реализация в курсовом проекте «Контроль ...

... выполнения курсового проекта по дисциплине «Контроль и ревизия» Реализация в курсовом проекте по дисциплине «Контроль и ревизия» требований ФГОС ВО, ОПОП ВО и Учебного плана ... организационные и правовые - проводить налоговые, - правилами и методикой методы осуществления основы финансового документальную и анализа учетной и отчетной контроля финансово- контроля, ревизий и фактическую документации, ...

Эскизный проект проходит те же фазы согласования и согласования технической деятельности.

Технический

В графической части технического проекта представлены чертежи общего вида проектируемого изделия, узлов в сборе и основных деталей. Чертежи обязательно согласовываются с технологами.

В пояснительной записке содержатся описание и расчет параметров основных сборочных единиц и базовых деталей изделия, описание принципов его работы, обоснование выбора материалов и видов защитных покрытий, описание всех схем и окончательные технико-экономические расчеты. На этом этапе при разработке вариантов продукта создается и тестируется прототип.

Технический проект проходит те же этапы согласования и согласования, что и техническое задание.

Рабочий

Первый

На первом этапе разрабатывают конструкторскую документацию для изготовления опытной партии. Одновременно определяют возможность получения от поставщиков некоторых деталей, узлов, блоков (комплектующих).

Всю документацию передают в экспериментальный цех для изготовления по ней опытной партии (опытного образца).

На втором этапе осуществляют изготовление и заводские испытания опытной партии. Как правило, механические, электрические, климатические и другие испытания проводятся на заводе.

Третий этап заключается в корректировке технической документации по результатам заводских испытаний опытных образцов.

четвертый

Пятый этап состоит в корректировке документации по результатам государственных испытаний и согласовании с технологами вопросов, касающихся классов шероховатости, точности, допусков и посадок.

Второй

На первом этапе в основных цехах завода изготавливают установочную серию изделий, которая затем проходит длительные испытания в реальных условиях эксплуатации, где уточняют стойкость, долговечность отдельных деталей и узлов изделия, намечают пути их повышения. Запуску серии установок, как правило, предшествует технологическая подготовка производства.

На втором этапе производят корректировку конструкторской документации по результатам изготовления, испытания и оснащения технологических процессов изготовления изделий специальной оснасткой. Одновременно с этим корректируют и технологическую документацию.

Третий уровень рабочего проектирования выполняется в два этапа.

На первом этапе осуществляют изготовление и испытание головной или контрольной серии изделий, на основе которого производят окончательную отработку и выверку технологических процессов и технологического оснащения, корректировки технологической документации, чертежей приспособлении штампов и т. д., а также нормативов расхода материалов и рабочего времени.

Реферат стандартизация в управлении качеством

... по стандартизации в масштабе всей страны, на всех уровнях производства и управления на основе комплекса государственных стандартов. ГСС включает в себя стандарты, содержащие совокупность взаимосвязанных правил и положений, определяющих основные понятия, ...

На втором этапе окончательно корректируют конструкторскую документацию.

Такая, на первый взгляд, громоздкая процедура проведения подготовки проекта к серийному или крупносерийному производству дает большой экономический эффект. Благодаря тщательной проработке конструкции изделия и отдельных его частей обеспечивается максимальная технологичность в производстве, надежность и ремонтопригодность в процессе эксплуатации.

Спектр работ, выполняемых поэтапно, может отличаться от рассмотренного выше, в зависимости от типа производства, сложности продукта, степени унификации, уровня сотрудничества и ряда других факторов.

Стандартизация и унификация в конструкторской подготовке производства

стандартизации

Конструкторская

Государственная система стандартизации, установив основные положения в этой области, предусматривает следующие категории стандартов: государственные стандарты (ГОСТ), отраслевые стандарты (ОСТ) и стандарты предприятий (СТП).

ГОСТ — одна из основных категорий стандартов, установленных государственной системой стандартизации.

ОСТы устанавливаются на продукцию, не относящуюся к объектам государственной стандартизации, например на технологическую оснастку, инструмент, специфические для данной отрасли технологические процессы, а также на нормы, правила, требования, термины и обозначения, регламентация которых необходима для обеспечения взаимосвязи в производственно-технической деятельности предприятий и организаций отрасли. ОСТы обязательны для всех предприятий и организаций данной отрасли.

Стандарты предприятий устанавливаются на продукцию одного или нескольких предприятий (заводов).

Основная задача заводской стандартизации — создать в изделиях максимальное количество одинаковых, геометрически похожих или похожих элементов не только для одного, но и для разных целей.

Заводская стандартизация значительно упрощает, снижает и ускоряет технологическую готовность и является важной предпосылкой для стандартизации технологического оборудования.

Стандарт — это устойчивый образец, он закрепляет достижения в области технического прогресса и новой техники, которые разработаны, проверены и могут быть применены в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве. Он является строго обязательным. При проектировании новых машин, прежде всего, должны применяться изделия и нормы государственных стандартов.

Основными видами государственных стандартов в машиностроении являются:

• стандарты технических условий (определяют качество продукции, содержат потребительские характеристики, правила приемки, методы проверки качества, требования к маркировке, упаковке, транспортировке, хранению);
• стандарты параметров или размеров (содержат параметрические ряды конструкций, т. е. ряды основных показателей, построенные в определенной математической закономерности);
• стандарты типов и основных параметров (содержат не только параметрические ряды, но и дополнительные характеристики, например конструктивные схемы, компоновки и т.

д.);

• стандарты конструкций и размеров (устанавливают конструктивные решения и основные размеры для унификации);
• стандарты марок (устанавливают номенклатуру и обозначение марок материалов, их химический состав, физико-механические свойства);
• стандарты сортамента (устанавливают размеры, геометрическую форму, требования к точности и т. д.);
• стандарты технических требований (охватывают эксплуатационные характеристики конструкции — требования безопасности, удобства эксплуатации, технической эстетики;
• нормы надежности, долговечности, устойчивости к внешним воздействиям);

• стандарты правил эксплуатации и ремонта;
• стандарты типовых технологических процессов;
• стандарты организационного типа (внедрение передовых примеров и методов выполнения работ).
  32 стр., 15594 слов

  Оптимизация бизнес-процессов в отделе САПР (на примере ОАО ‘Волгограднефтемаш’)

  ... бизнес-процессы ОАО «Волгограднефтемаш»; Разработать модель бизнес-процессов верхнего уровня и декомпозировать её; Разработать модели основных бизнес-процессов и выбрать процесс для совершенствования; Разработать модель выбранного для совершенствования процесса ... стандартов ISO 9000 для документирования ключевых бизнес-процессов ... комплексных мероприятий по обеспечению безопасных условий труда, ...

В процессе проектирования дизайнер обязан широко использовать все стандарты, относящиеся к проектируемому объекту. Особенно эффективно использование стандартных деталей, узлов и агрегатов, производимых централизованно на специализированных заводах. К числу основных методов конструктивной стандартизации относятся: внедрение конструктивных стандартов (нормалей); создание параметрических рядов (гамм) машин; агрегатирование; обеспечение конструктивной преемственности.

Внедрение конструктивных стандартов на заводах проводится по двум направлениям: 1) разработка и внедрение стандартов; 2) нормализационный контроль (нормоконтроль чертежей и других конструкторских документов).

Разработка стандартов основывается на систематизации и обобщении передового конструкторского опыта, отраженного в государственных, отраслевых и заводских стандартах; в свободных таблицах применяемости отдельных марок металлов, подшипников, крепежных деталей, конструктивных элементов (модели зубчатых колес, допуски и посадки, резьбы и др.); в результатах лабораторных и эксплуатационных испытаний узлов, деталей; в данных нормализационного контроля.

Введение регулирующего надзора имеет большое образовательное и организационное значение. Комплаенс побуждает дизайнеров соблюдать стандарты и гармонизировать. Еще одна задача стандартной проверки — проверка правильности проектной документации в соответствии с требованиями ЕСКД.

Создание параметрических рядов (гамм) — один из наиболее эффективных методов конструирования изделий. Параметрическая серия означает набор машин, устройств или другого оборудования с одним и тем же рабочим назначением, изготовленных на данном заводе или в данном секторе, аналогичных по кинематике или рабочему процессу, но отличающихся по размеру, мощности или рабочим параметрам.

Агрегация — это форма унификации, заключающаяся в том, что создаются унифицированные файлы юнитов и сборок, которые используются для создания разнообразных продуктов. Агрегация позволяет создавать складное оборудование, состоящее из взаимозаменяемых нормализованных элементов, при необходимости его можно разобрать, а входящие в него агрегаты использовать в новых комбинациях для создания другого оборудования. При этом количество типов и размеров основных элементов конструкции оборудования сокращается в десятки раз.

Обеспечение конструктивной преемственности — другой (после агрегатирования) метод конструктивной стандартизации и унификации, под которой подразумевается применение в конструкции нового изделия, узлов и деталей ранее освоенных изделий, которые хорошо зарекомендовали себя в работе и применение которых не отразится на качестве новых конструкций.

Бережливое производство России

... поддержки Lean культура Бережливое производство невозможно без бережливой культуры. Главное в Lean культуре - человеческий фактор, коллективная работа. Существенную поддержку этому оказывает ... и характеристики «бережливого производства», взгляды современных политиков на проблемы производства, частичные решения этой проблемы, примеры инноваций в стране. 1 «БЕРЕЖЛИВОЕ ПРОИЗВОДСТВО». Понятие, принципы ...

Научно-техническое, организационно-методическое руководство работой по стандартизации на предприятиях осуществляется конструкторско-технологическим бюро стандартизации. Основные его задачи следующие: а) организация разработки и внедрения стандартов и других документов по стандартизации на производимую продукцию; б)обеспечение соответствия показателей и норм, устанавливаемых в стандартах и других документах по стандартизации, требованиям научно-технического прогресса и действующего законодательства, в) осуществление нормоконтроля технической документации, разрабатываемой предприятием.

Система автоматизированного проектирования в конструкторской подготовке производства

Системы автоматизированного проектирования (САПР) в настоящее время являются во многих случаях единственно возможными методами при конструировании новых видов изделий (например, интегральных микросхем).

Под автоматизацией проектирования понимается автоматизированный конструкторский синтез устройства с выпуском необходимой конструкторской документации (КД).

В отличие от проектирования вручную, результаты которого во многом определяются инженерной подготовкой конструкторов, их производственным опытом, профессиональной интуицией и т. д. автоматизированное проектирование позволяет исключить субъективизм при принятии решений, значительно повысить точность расчетов, выбрать варианты для реализации на основе строгого математического анализа, значительно повысить качество конструкторской документации, повысить производительность труда проектировщиков, снизить трудоемкость, существенно сократить сроки конструкторской и технологической подготовки производства в цикле СОНТ, эффективнее использовать технологическое оборудование с ЧПУ.

Важным результатом внедрения САПР являются и социологические факторы: повышение престижности и культуры труда при замене неавтоматизированных методов автоматизированными; повышение квалификации исполнителей; сокращение численности работников, занятых рутинными операциями.

Максимальная эффективность от внедрения САПР может быть достигнута за счет автоматизации всего процесса проектирования, от постановки задачи, выбора предпочтительных вариантов построения продукта до технологической подготовки его производства и выпуска.

До внедрения САПР на предприятии нужно прежде всего решить, применительно к каким задачам (или работам) проектирования наиболее эффективно ее применение, сформулировать требования к ней, определить в общем виде структуру, выделить этапы разработки системы и составить перечень необходимых для этого исследований, а также установить, в каком объеме и виде она будет выдавать техническую документацию проекта и соответствие ее действующим нормативно-техническим документам (ГОСТ, ОСТ, СТП, РТМ и т. д.).

Кроме того, должны быть выполнены работы по формализации задач выбора и оптимизации проектных и конструкторских решений, формированию библиотек типовых технических и проектных решений, информационных баз, пакетов прикладных программ и технологии автоматизированного проектирования.

Планирование производства и реализации цельномолочной продукции, ...

... В рамках данной курсовой работы рассматриваются следующие вопросы: организация производства цельномолочной продукции на перерабатывающих предприятиях; организация управления переработкой молочной продукцией; планирование производства и реализации ЦМП; планирование производственных затрат и экономической эффективности производства масла; пути усовершенствования ...

САПР — это организационно-техническая система, состоящая из набора средств автоматизации проектирования, связанных с конструкторами и отделами проектной организации. Проектировщик (конструктор, технолог) входит в состав любой САПР и является ее пользователем, так как без человека автоматизированная система не может функционировать. Объектом автоматизации в САПР являются действия дизайнеров, разрабатывающих технологические продукты или процессы. CAD не может быть создан вне конкретного производства, в котором он будет использоваться.

Набор средств автоматизации включает математическое, лингвистическое, программное, информационное, методическое, организационное, аппаратное и техническое обеспечение.

Математическое обеспечение, Лингвистическое обеспечение -, Программное обеспечение, Информационное обеспечение -, Организационное обеспечение, Техническое обеспечение —

Некоторые виды обеспечений объединены в группы, соответствующие наиболее простому представлению состава САПР, которому часто следуют на практике, когда не все обеспечения САПР разрабатываются, например, программно-информационное обеспечение, которое воплощается в виде программ и сопровождающей документации. Этот вид поддержки, как правило, представляет собой основной вклад в разработку. В общей трудоемкости разработки сложных САПР ее доля достигает 75% и более. Организационно-методическое обеспечение включает в себя весь комплекс мер поддержки, а также документацию, регламентирующую и организующую процесс автоматизированного проектирования применительно к условиям конкретной проектной организации.

Условиями возможности и целесообразности создания САПР являются: а) единство принципов построения объектов проектирования; б) высокий уровень типизации и стандартизации элементов, из которых компонуют объекты проектирования; в) высокий уровень унификации процессов проектирования; г) большой объем проектных работ при индивидуальных требованиях к объектам проектирования.

Развитие средств и методов автоматизации проектирования тесно связано с развитием информационных технологий и программного обеспечения. На ранних этапах создания САПР компьютер решал только отдельные трудоемкие инженерные задачи. Затем с ее помощью стали выполняться в пакетном режиме задачи технической подготовки производства, включающие: разработку плановых показателей; нормирование расхода ресурсов; составление графиков запуска новых изделий, карт применяемости деталей, сборочных единиц, технологических карт; расчет режимов обработки деталей.

Однако это не привело к значительному сокращению времени, необходимого для запуска новой продукции в производство, так как не потребовало проектно-конструкторских работ, которые требовали значительного количества времени в цикле технической подготовки производства.

С появлением средств машинной графики — графических дисплеев, графопостроителей, графических печатающих устройств (плоттеров), кодировщиков и других — стало возможным автоматизировать наиболее трудоемкие процессы проектирования изделий и технологий. В состав таких САПР обязательно входит развитое программное обеспечение, включая универсальные и специализированные пакеты прикладных программ, обеспечивающие, как правило, работу системы в интерактивном (диалоговом) режиме.

Курсовая работа по системам управления технологическими процессами

... SCADA-систему (система диспетчерского управления и сбора данных), которая выполняла бы следующие функции: прием информации о контролируемых технологических параметрах (состав дистиллята, расход хладоносителя); непосредственное автоматическое управление технологическим процессом. оперативное управление ходом технологического процесса (изменение ...

В целом процесс проектирования включает три этапа: черчение, технические чертежи и детали.

Затраты труда на разработку объекта распределяются по этапам приблизительно в таком соотношении: 10, 25 и 65 %.

Самым творческим этапом является разработка эскиза, который требует использования интерактивной графики. С их помощью конструктор может строить трехмерное изображение детали и моделировать траекторию движения инструмента для ее обработки (без чертежей).

Техническое проектирование предполагает реализацию определенной концепции в определенном масштабе, а также выполнение необходимых расчетов. Здесь используется значительный объем информации о стандартных деталях, покупных изделиях и т. д.

На этапе детального проектирования создаются рабочие чертежи и техническая документация. Детали, определение и размеры, составление спецификаций полностью формализованы и могут быть выполнены на компьютере с использованием компьютерной графики.

Технико-экономическое обоснование на стадии проектирования новой техники

Каждый вновь создаваемый вид техники или мероприятие по улучшению освоенной техники должен быть лучше ранее освоенных: он должен давать большую экономию живого и овеществленного труда, быть лучше по качеству и в большей мере удовлетворять потребности в новых или усовершенствованных видах продукции. Показатели качества вновь создаваемого оборудования должны быть на уровне самых высоких мировых результатов в этой области.

Новая или улучшенная технология должна быть лучше и эффективнее той, в которой она создана и будет производиться, с производственной, эксплуатационной точки зрения или с той и другой точки зрения.

В первом случае к новой (усовершенствованной) конструкции предъявляются требования как к объекту производства на заводе-изготовителе. Главное здесь — это экономичность производства и минимальные сроки его подготовки и разработки. Экономическая эффективность производства каждой новой конструкции зависит от ее технологичности, благодаря тому, насколько прогрессивными и производительными будут применяемые технологические процессы. Проект осуществим, если он дешев в производстве.

При наличии нескольких вариантов конструкции оборудования, полностью отвечающих эксплуатационным требованиям, предпочтение отдается наиболее технологичным.

Для выбора наилучшего варианта конструкции имеется ряд показателей технологичности:

• трудоемкость изготовления — абсолютная (на одно изделие) и относительная (на единицу установленной мощности, производительности, другого показателя);
• материалоемкость или масса конструкции — абсолютная или относительная;
• трудоемкость подготовки изделия к функционированию;
• степень конструктивной стандартизации и унификации;
• капиталовложения в производство новой продукции;
• себестоимость и отпускная цена новой продукции;
• прибыль и рентабельность производства.

Сложность изготовления изделий определяется в процессе проектирования и является очень важным показателем. Наиболее технологически продвинутой является конструкция, которая при прочих равных требует меньших трудозатрат. Снижение трудоемкости продукта на этапе его производства — одна из важнейших задач, стоящих перед разработчиками. Большие возможности по снижению трудоемкости заложены в правильном выборе современных прогрессивных методов получения зазоров, рациональном выборе качеств и классов шероховатости. На смену обработки деталей резанием (механообработки) постепенно приходят точные методы формообразования деталей — штамповки, прессования, литья под давлением и др.

Управление производством единичного цикла организации

... развития организационной культуры и личности в процессе работы. Осуществляется на всех уровнях иерархии управления предприятием. Организация производства на предприятии охватывает ... технологической специализации; отсутствие возможности закрепления постоянной номенклатуры деталей, узлов и агрегатов, сборочных и монтажных операций за рабочими; использование универсального оборудования и технологической ...

Материалоемкость характеризует общий расход материала для изготовления данной конструкции продукта или удельный расход материала для эксплуатационного параметра. Во многих случаях у конструктора есть возможность при проектировании детали выбрать материал из двух или даже многих, обеспечивающих одинаковые эксплуатационные свойства детали, но различные по стоимости, трудоемкости обработки, а иногда способствующие снижению массы изделия.

Увеличение показателя эффективности, определяющего продукт, как правило, снижает материалоемкость и трудоемкость на единицу основного параметра. При этом снижение удельного расхода материала на единицу мощности или другого параметра происходит намного быстрее, чем уменьшение общего расхода материала на единицу продукции.

Сложность подготовки изделия к эксплуатации определяется в процессе проектирования и зависит от сложности процессов регулировки и настройки, проводимых для получения необходимых технико-экономических параметров. Возможности снижения трудоемкости здесь устанавливаются в качестве используемого контрольно-измерительного оборудования и специальных испытательных стендов.

Степень конструктивной стандартизации и унификации — это показатель, характеризующий конструкцию изделия сточки зрения реализации в ней стандартизированных и унифицированных деталей, что приводит к повышению объема выпуска однотипных деталей, сборочных единиц, изделий в целом, а также к применению более прогрессивной технологии, а это как следствие позволяет не только существенно снизить трудоемкость изготовления, но и несколько уменьшить материалоемкость.

Инвестиции в производство новой конструкции характеризуют общие затраты на приобретение дополнительного и нестандартного производственного оборудования и перепланировку производственных цехов, создание производственных запасов. Чем меньше компания нуждается в капитальных вложениях, тем технологичнее дизайн нового продукта.

Себестоимость, прибыльность и рентабельность нового продукта — общие показатели его технологичности.

С производственной точки зрения новая конструкция будет считаться технологичной, а следовательно, и эффективной в том случае, если дополнительная прибыль (ДП), полученная в результате освоения, выпуска и реализации новой продукции, обеспечит рентабельность не ниже средней сложившейся рентабельности на предприятии-изготовителе. Этому условию должно удовлетворять неравенство:

где ДК — дополнительные капиталовложения, связанные с освоением новой конструкции изделия; П — суммарная годовая прибыль предприятия-изготовителя до выпуска новой конструкции изделия; О_ф — стоимость производственных фондов предприятия-изготовителя.

Дополнительная прибыль (ДП) определяется по формуле

ДП = [N ₂ (Ц ₂ — С ₂ ) -З _Т ] — [N ₁ (Ц ₁ — С ₁ )] ,

Система менеджмента качества на предприятии. Обоснование экономической ...

... 1. Система менеджмента качества на предприятии Недавно сертификат соответствия системы менеджмента качества требованиям ISO ... менеджмента качества. Запускать процессы в рамках новой системы можно постепенно, например сначала внедрить контроль процесса закупок, затем производства ... процессов и управления ими. К таким документам относятся методы работы, должностные инструкции сотрудников, технологические ...

где N ₁ и N₂ — среднегодовой выпуск ранее освоенной и новой конструкции изделия; Ц₁ и Ц₂ — соответственно цены на ранее освоенную и новую конструкцию; С₁ и С₂ — соответственно себестоимость ранее освоенной и новой конструкции; З_т — среднегодовые затраты, связанные с технической подготовкой и освоением в производстве конструкции нового изделия.

С эксплуатационной точки зрения потребителя новая конструкция должна обладать следующими показателями: 1) более надежной (долговечной, безотказной, ремонтопригодной и сохраняемой) в эксплуатации; 2) удобной в обслуживании и ремонте эстетичной и безопасной в эксплуатации; 3) эргономичной (с точки зрения психологии, физиологии и гигиены труда работников обслуживания); 4) более производительной в единицу времени; 5) более экономичной в потреблении электроэнергии и капиталовложений эксплуатационников новой продукции; 6) обеспечивать минимальную себестоимость единицы работы, выполняемой изделием.

Если эксплуатационные свойства новой техники повышаются по сравнению с ранее освоенной (заменяемой), то экономическая эффективность ее определяется путем соизмерения капитальных вложений потребителя со снижением себестоимости работы, выполняемой новой техникой. Лучшим признается вариант с наименьшей суммой приведенных затрат:

U _i + E _н К _i > min,

где U _i — годовые эксплуатационные издержки предприятия-потребителя продукции по i-му варианту; К _i — капитальные вложения предприятия — потребителя продукции по i-му варианту; Е _Н — нормативный коэффициент экономической эффективности.

После расчета суммы сниженных затрат на варианты оборудования можно определить годовой экономический эффект от использования нового или улучшенного оборудования.

Задачи и содержание единой системы технологической подготовки производства

Технологическая подготовка производства (ТПП) представляет собой совокупность мероприятий, обеспечивающих технологическую готовность производства, т. е. наличие на предприятии полных комплектов конструкторской и технологической документации и средств технологического оснащения, необходимых для выпуска заданного объема продукции с установленными технико-экономическими показателями. Этот один из наиболее важных этапов системы SNT очень важен с точки зрения объема и сложности. Так, трудоемкость технологической подготовки по отношению к общей трудоемкости технического проекта изделия в единичном производстве составляет 20-25%, в серийном — 50-55%, а в крупносерийном и массовом — 60-70%. Это связано с тем, что если двигаться от единичного производства к серийному и далее к массовому, то степень технологической оснащенности возрастает, а, следовательно, увеличивается и объем работ по ТПП.

Технологическую подготовку производства на предприятии осуществляют отделы главного технолога, главного металлурга, а также технологические отделения основных цехов, занимающихся литейным, кузнечно-механическим и монтажным цехами. Материальной базой для них являются инструментальные и модельные мастерские, технологические мастерские и опытное производство.

До начала работ по ТПП, как правило, проводится технологический контроль чертежей, который необходим для анализа, проверки запроектированных изделий на технологичность их конструкций, правильность назначения классов точности обработки, рациональность схем сборки и т. д.

Основными этапами ТПП являются: 1) разработка технологических процессов; 2) проектирование технологической оснастки и нестандартного оборудования; 3) изготовление средств технологического оснащения (оснастки и нестандартного оборудования); 4) выверка и отладка запроектированной технологии и изготовленного технологического оснащения.

На первом этапе осуществляется выбор рациональных методов изготовления деталей и сборочных единиц, разработка новых технологических процессов. Эта работа выполняется на основе: чертежей на вновь спроектированное изделие; ГОСТов, отраслевых и заводских стандартов на материалы, инструмент, а также на допуски и припуски; справочников и нормативных таблиц для выбора режимов резанья; планируемых размеров выпуска изделий.

Содержание работ по проектированию технологических процессов складывается из следующих элементов: выбора вида заготовок; разработки межцеховых маршрутов; определения последовательности и содержания технологических операций; определения, выбора и заказа средств технологического оснащения; установления порядка, методов и средств технического контроля качества; назначения и расчета режимов резания; технического нормирования операций производственного процесса; определения профессий и квалификации исполнителей; организации производственных участков (поточных линий); формирования рабочей документации на технологические процессы в соответствии с ЕСТП.

На втором этапе ТПП, во-первых, проектируют конструкции моделей, штампов, приспособлений, специального инструмента и нестандартного оборудования, а во-вторых, разрабатывают технологический процесс изготовления технологического оснащения, который должен быть достаточно универсальным, но в то же время прогрессивным, совершенным и обеспечивающим высокое качество изготовляемых деталей.

Разработка промышленных конструкций инструментов осуществляется конструкторскими бюро инструментов и инструментов в тесном сотрудничестве с технологами, которые разрабатывают технологические процессы обработки деталей нового продукта.

На третьем этапе ТПП изготавливают всю оснастку и нестандартное оборудование. Это наиболее трудоемкая часть технологической подготовки (60 — 80 % труда и средств от общего объема ТПП).

Поэтому, как правило, эти работы проводят постепенно, ограничиваясь вначале минимально необходимой оснасткой первой необходимости, а затем повышая степень оснащенности и механизации производственного процесса до максимальных экономически оправданных пределов. На этом этапе осуществляют перепланировку (если это необходимо) действующего оборудования, монтаж и опробование нового и нестандартного оборудования и оснастки, поточных линий и участков обработки и сборки изделий.

На четвертом этапе ТПП выверяют и отлаживают запроектированную технологию; окончательно отрабатывают детали и узлы (блоки) на технологичность: выверяют пригодность и рациональность спроектированной оснастки и нестандартного оборудования, удобство разборки и сборки изделия; устанавливают правильную последовательность выполнения этих работ; проводят хронометраж механообрабатывающих и сборочных операций и окончательно оформляют всю технологическую документацию.

Технологическая документация для различных типов производства (единичного, серийного и массового) отличается глубиной разработки технологических процессов и степенью их детализации. Сначала разрабатываются маршрутные межцеховые карты на технологические процессы изготовления деталей и сборочных единиц. Маршрутные карты указывают последовательность прохождения заготовок, деталей или сборочных единиц по цехам и производственным участкам предприятия. Для изготовления деталей и сборки изделия в единичном или мелкосерийном производствах достаточно иметь конструкторскую документацию, маршрутное или маршрутно-операционное описание технологического процесса либо перечень полного состава технологических операций без указания переходов и технологических режимов. Для серийного и массового производств кроме маршрутной технологии разрабатывается технологический процесс с операционным описанием формообразования, обработки и сборки. При этом для единичных технологических процессов разрабатывается операционная технологическая карта, для типовых (групповых) технологических процессов — карта типовой (групповой) операции. В них указываются все переходы по данной конкретной операции и способы выполнения каждого, технологические режимы, данные о средствах технологического оснащения, материалах и затратах труда. Обычно в операционных картах помещают эскизные чертежи, изображающие детали или части деталей и содержащие те размеры и указания на обработку, которые необходимы для выполнения данной операции (способ закрепления деталей на станке, расположение инструмента, приспособление и др.).

Исходная информация для разработки технологических процессов может быть базовой, руководящей и справочной. Базовая информация включает наименование объекта, а также данные, содержащиеся в конструкторской документации. Руководящая информация — это отраслевые и заводские стандарты, устанавливающие требования к технологическим процессам, оборудованию, оснастке, документация на действующие типовые и групповые технологические процессы, производственные инструкции, документация для выбора нормативов по технике безопасности и промышленной санитарии. Справочная информация включает документацию опытного производства, описания прогрессивных методов изготовления, каталоги, справочники, альбомы компоновок, планировок и др.

Автоматизация технологической подготовки производства

Одним из решающих направлений совершенствования ТПП является создание и эффективное использование автоматизированных систем, основанных на широком использовании ЭВМ.

Автоматизированная система технологической подготовки производства (АСТПП) является подсистемой АСУП (автоматизированной системы управления предприятием) и состоит из функциональных подсистем более низкого уровня, выделенных в соответствии с задачами, решаемыми в процессе ТПП: системы автоматизированного проектирования технологических процессов (САПРТП), системы автоматизированного проектирования технологического оснащения (САПРТО), системы автоматизированного проектирования производственных подразделений (САПРОП) и системы управления технологической подготовки производства (АСУТПП).

В системе автоматизированного проектирования формализация процессов выбора и проектирования технологии, оснащения и способов организации производства выполняется инженерами — специалистами в области использования средств вычислительной техники и автоматизации проектирования. В зависимости от уровня автоматизации проектных работ различают системы с частичной автоматизацией, автоматизированные системы, решающие более комплексные задачи ТПП, автоматические, а также самонастраивающиеся и самоорганизующиеся системы высокого уровня.

В САПР с частичной автоматизацией решаются отдельные задачи, например, составление операционных карт, расчет норм штучного времени выполнения операций и др. В автоматизированных системах решаются задачи применительно к определенному классу изделий, деталей, технологических процессов, видов оснащения. Например, разрабатывается технология изготовления тел вращения, выбираются средства технологического оснащения, проектируются участки, линии и т. д.

Автоматизированные системы являются частью интегрированных производственных систем, осуществляющих комплексную подготовку производства изделий для изготовления их на высокоорганизованных производственных системах типа ГПС. Самонастраивающиеся и самоорганизующиеся системы могут отслеживать изменение условий производства, корректируя методы решения задач. Участие человека в этих системах сводится к минимуму.

АСТПП — сложная по структуре и функционированию кибернетическая система, находящаяся в постоянном движении, реагирующая на изменение данных, поступающих в процессе проектирования от других подсистем, производственных и других подразделений, вырабатывающая ответные действия, в результате которых либо сохраняется стабильность существующего положения, либо определяется вариант ответного действия.

Обмен информации между системами происходит с помощью прямых и обратных связей. В процессе передачи по каналам связи информация может принимать различные формы, быть представленной на различных носителях.

Обеспечение АСТПП необходимой информацией организуется с использованием информационно-поисковой системы (ИПС), которая в зависимости от уровня автоматизации системы проектирования может быть полумеханизированной, механизированной) использующей сортировочные устройства электромеханического типа, или автоматизированной с использованием ЭВМ различного типа, допускающих работу в диалоговом режиме. Применение разработанных ранее технических решений, найденных с помощью ИПС, позволяет снизить трудоемкость проектирования на 20 — 50% в зависимости от степени новизны разрабатываемых изделий и технологических процессов.

Автоматизированное проектирование ТПП представляет собой развернутый и сложный процесс переработки информации разнообразного вида, формы и содержания. Основной целью создания АСТПП является ускорение и совершенствование процессов технологического проектирования за счет автоматизации и механизации с помощью вычислительной техники ряда сложных и трудоемких процессов проектирования, поддающихся формальному алгоритмическому описанию.

Разработка и внедрение АСТПП, с одной стороны, требуют наличия развитых стандартизации и унификации конструктивных элементов, типизации и нормализации технологических процессов и оснащения, вычислительной техники и ее математического и программного обеспечения, а с другой — АСТПП стимулирует деятельность научных и проектных организаций в этом направлении и способствует повышению качества технологического проектирования, а также унификации технических решений.

Эффективность функционирования АСТПП определяется качеством построения и использования единого банка данных технологического назначения, порядком формирования и составом документации. Как правило, банк данных АСТПП содержит четыре группы документов:

* конструкторско-технологические характеристики проектируемых изделий, определяющих специализацию предприятия, параметры деталей, сборочных единиц, изделия в целом;

* эксплуатационно-технические характеристики оборудования и технологической оснастки, применяемых на предприятии или находящихся в стадиях проектирования;

* организационно-технологическая документация, включающая технологические маршруты, операционные карты, технологические процессы изготовления деталей, сборки изделий, конструкторские и технологические спецификации, проекты линий, участков, производств;

* нормативно-справочная документация, регламентирующая содержание, порядок работ в ТПП, требования, предъявленные к ним государственными и отраслевыми стандартами, нормативной документацией предприятия.

Завершающей стадией в АСТПП является подготовка технологической и проектной документации для освоения выпуска новой техники. Результаты проектирования технологии представляются в виде операционных карт, результаты синтеза траекторий движения инструментов — в виде расчетно-технологических карт, результаты проектирования средств технологического оснащения — в виде рабочих чертежей и конструкторских спецификаций, полученных на ЭВМ, графопостроителях и чертежно-графических автоматах только для осуществления контрольных функций.

Экономический эффект при автоматизированном проектировании достигается как за счет снижения трудоемкости самого процесса проектирования, так и за счет использования резервов в технологических процессах, таких как повышение качества изделий, уменьшение расхода инструментов, уменьшение отходов и т. п., а также за счет оптимизации принимаемых решений, таких как оптимизация раскроя материала, оптимизация режимов резания, оптимизация распределения припусков.

Организационно-экономические пути ускорения технологической подготовки производства

Одним из направлений сокращения трудоемкости и продолжительности ТПП является использование технологической унификации и стандартизации. К основным ее направлениям относятся: типизация и нормализация технологических процессов; унификация технологической документации; групповые методы обработки деталей; унификация оборудования и технологической оснастки.

Под типизацией технологических процессов (ТТП) понимается система их рациональной разработки, основанной на создании групп конструктивно-технологически подобных деталей или сборочных единиц.. Наибольшее распространение ТТП получила при разработке технологических процессов механообработки.

ТТП обеспечивает: упорядочение существующей технологии; внедрение прогрессивных методов обработки и сборки; использование высокопроизводительной, быстропереналаживаемой оснастки и оборудования; использование принципов поточного производства в организации производственных процессов серийного и мелкосерийного производств; внедрение гибкого автоматизированного производства; значительное снижение трудоемкости разработки технологических процессов, а вместе с тем и сокращение сроков ТТП.

Работы по ТТП осуществляются в два этапа.

Первый этап — классификация деталей в группы конструктивно-технологического подобия и выбор типового представителя каждой группы. Подбор деталей в такие группы осуществляется по следующим признакам: близкие по конструктивному оформлению при одинаковых требованиях к точности и чистоте обработки поверхностей, одинаковой последовательности операций, однотипном использовании оборудования и оснастки.

Формирование таких групп, как правило, осуществляется на основе разработанного конструктивно-технологического классификатора деталей, при котором детали предварительно группируются в классы по признаку служебного назначения, классы делятся на подклассы по конструктивным формам деталей, что обусловливает подобие их технологических маршрутов и идентичность применяемой оснастки. Дальнейшее разделение на группы (по признаку общности материала) обеспечивает унификацию технологического маршрута их обработки. И, наконец, все детали группируются по типам в соответствии с требованиями точности их обработки. Из каждой типовой группы деталей выбирается конкретная деталь, имеющая наибольшее число обрабатываемых поверхностей и наибольшую трудоемкость изготовления. Эта деталь принимается в качестве базовой для разработки технологии.

Второй этап — разработка технологического процесса на базовую деталь, который утверждается как типовой для данной группы. Кроме необходимых сведений для изготовления базовой детали ТТП содержит указание о методах обработки всех деталей данной группы в виде полного перечня и последовательности операций и переходов обработки деталей данного типа.

При составлении технологического процесса для какой-либо новой детали, прежде всего, устанавливается, к какому типу и к какой группе она относится. Этим сразу определяется содержание технологического процесса, что значительно ускоряет его разработку и позволяет установить оптимальные режимы, так как последние уже отработаны на типовом процессе. Использование ТТП предъявляет более жесткие требования к технологичности деталей, а, следовательно, заставляет конструкторов тщательнее подходить к их конструктивным формам.

ТТП сборки осуществляется с помощью типовых технологических схем, определяющих структуру технологического процесса в виде перечня типовых операций и последовательности их выполнения.

Нормализация технологических процессов (НТП) дополняет ТТП. В распоряжении технологов имеются технологические нормали на используемые исходные материалы (сплавы, марки, профили и др.), режимы и методы обработки (плавки, заливки, нагрева под ковку, штамповку, термообработку), геометрические элементы конструкций (радиусы закруглений, углы и др.), припуски, допуски, уклоны на штамповке и др.

Групповые методы обработки деталей аналогично ТТП базируются на классификации деталей по группам по тем же признакам конструктивно-технологического подобия. Однако групповой технологический процесс разрабатывается не на конкретную базовую деталь, а на комплексную деталь, которая включает в себя все элементарные поверхности деталей, входящих в группу. Обработка данной группы деталей осуществляется с помощью групповой оснастки станка, настроенной на изготовление комплексной детали.