книги / Экономика и организация производства на предприятиях машиностроения

лия. Рабочий проект предусматривает наиболее полную детализацию разрабатываемой конструкции, обеспечивающую возможность изготовления, контроля и приемки отдельных деталей и узлов, а также сборки, испытания и эксплуатации продукта у потребителя. Рабочая документация включает подготовку рабочих чертежей деталей, сборочных единиц и узлов изделия, производственной и эксплуатационной документации (паспорт изделия, описание для пользователя, инструкция по эксплуатации, документы сервисного обслуживания, гарантийная документация и пр.). При проведении инженерных расчетов обосновывается выбор системы допусков, проверяются размерные цепи, оптические, механические, электрические и прочие параметры, характеристики отдельных деталей и узлов.

На этой стадии, среди прочей документации, составляются сводные спецификации деталей и узлов проектируемого изделия, необходимые для организации его производства, осуществляется кодирование конструктивных элементов нового продукта и конструкторской документации.

Спецификации составляются в виде специальных ведомостей деталей и узлов изделия, а также могут быть представлены в графической форме, отражающей иерархическую структуру построения изделия. Графическое представление спецификации выполняется в форме иерархической схемы узлового и подетального состава изделий. Конструкторские спецификации нового продукта являются важнейшим результатом ОКР, широко используемым в производственном менеджменте для организации нового производства, кален- дарно-плановых расчетов в производственных подразделениях и планирования объемов поставок комплектующих деталей и узлов в условиях кооперационных связей проекта.

9.3. Конструкторская подготовка производства

Конструкторская подготовка производства (КПП) – это совокупность взаимосвязанных процессов, обеспечивающих техническую готовность предприятия к выпуску нового продукта в уста-

152

новленные сроки с заданными параметрами качества, объемом производства и уровнем затрат. Главная задача конструкторской подготовки заключается в целесообразном и эффективном приспособлении отработанной конструкции продукта к условиям его будущего производства при обязательном сохранении заложенных в конструкции параметров качества.

Конструкторская подготовка производства является органическим продолжением или составной частью базовой опытноконструкторской разработки продукта. Для условий единичного производства, выполнения индивидуальных заказов или экспериментальных работ подготовка технической документации на новый продукт полностью завершается в процессе опытно-конструктор- ской разработки. Если предполагается организация повторяющегося (серийного или массового) производства нового продукта, то разработка рабочей документации в соответствии со сложившейся практикой осуществляется поэтапно: сначала – на опытный образец (или опытную партию), затем – на установочную серию нового продукта и, наконец, – на устойчивое, повторяющееся производство. В таком итерационном процессе, составляющем содержание конструкторской подготовки производства, последовательно отрабатываются качественные параметры продукта и решаются две главные задачи:

–повышение уровня унификации и стандартизации конструкции;

–обеспечение технологичности продукта.

Унификация – комплекс мер, направленных на устранение необоснованного многообразия типов и конструкций продуктов и их узлов, форм и размеров деталей и заготовок, профилей и марок материалов. Основанная на применении в конструировании типовых технических решений унификация представляет собой одно из эффективных направлений, позволяющих повысить качество продуктов, уменьшить трудоемкость и сократить сроки проектирования и освоения производства нового продукта (рис. 9.9). В качестве основных направлений конструктивной унификации выступают:

153

–сокращение номенклатуры изделий, сборочных единиц и узлов, имеющих одинаковое или сходное эксплуатационное назначение

ипараметры;

–заимствование отдельных деталей, узлов для нового продукта из числа ранее освоенных в производстве на основе конструктивной преемственности;

–создание параметрических рядов (гамм) продуктов, аналогичных по конструктивному решению, но различных по габаритам, мощности и другим эксплуатационным параметрам;

–типизация форм и размеров деталей и заготовок, профилей

имарок используемых материалов.

Стандартизация представляет собой высшую форму унификации. Международная организация по стандартизации (ИСО) приняла следующее определение стандартизации: «Стандартизация – это процесс установления и применения правил с целью упорядочения деятельности в данной области на пользу и при участии всех заинтересованных сторон, в частности, для достижения всеобщей максимальной экономии, с соблюдением функциональных условий и требований безопасности». Стандарты устанавливают обязательные для выполнения нормы, образцы, типы решений и распространяются не только на конструкцию продукта, но на все другие факторы производства.

Прогрессивной формой конструирования новой продукции на основе унификации и стандартизации является агрегирование, позволяющее осуществлять так называемое модульное проектирование продукта. Агрегирование – это система проектирования продукта путем компоновки его из ограниченного числа унифицированных элементов, и прежде всего модулей машин. Использование модульного проектирования резко сокращает сроки проведения и затраты на разработку продукта, позволяет широко применять современные системы автоматизированного конструирования на базе систем CAД/САМ.

Для количественной характеристики уровня конструктивной унификации и стандартизации используются три показателя: коэф-

155

фициент преемственности, коэффициент повторяемости и коэффициент межпроектной унификации. Коэффициент преемственности (Kпр) рассчитывается по отдельным продуктам и определяется как отношение количества заимствованных составных частей изделия к общему количеству типоразмеров составных частей в изделии (в процентах):

Kпр = (Ч−ЧЧо) 100 %,

где Чо – количество оригинальных типоразмеров составных частей изделия, разработанных впервые для данного продукта.

Коэффициент повторяемости (Kп) также рассчитывается по отдельным продуктам и характеризует насыщенность изделия повторяющимися составными частями, т.е. уровень внутрипроектной унификации изделия и степень взаимозаменяемости его составных частей. Он определяется как удельный вес повторяющихся составных частей изделия в их общем количестве (в процентах):

Kп = ЧЧ−−Чнп 100 %, 1

где Чнп – количество неповторяющихся составных частей изделия. Коэффициент межпроектной (взаимной) унификации (Kм.у)

рассчитывается по группе сходных продуктов и характеризует уровень заимствования внутри этой группы. Он определяется по следующей формуле:

где Чi – количество типоразмеров составных частей i-го продукта; Чп – общее количество типоразмеров составных частей в группе из п продуктов; Чmах – максимальное количество типоразмеров составных частей одного продукта.

Обеспечение технологичности продукта (см. рис. 9.8) при его проектировании составляет одну из важнейших задач конст-

156

рукторской подготовки производства независимо от места проведения базовой конструкторской разработки: внутри фирмы или за ее пределами. Различают производственную и эксплуатационную технологичность как существенный фактор конкурентоспособности продукта. Под производственной технологичностью принято понимать совокупность характеристик продукта, определяющих степень соответствия конструкции продукта организационнотехнологическим условиям его производства на конкретном предприятии. Организационно-технологические условия производства нового продукта характеризуются масштабом производства, его организационным типом, применяемыми методами организации производственных процессов, составом производственного оборудования, квалификационной и профессиональной структурой персонала и многими другими параметрами, которые должны учитываться разработчиками в процессе конструкторской подготовки.

Производственная технологичность продукта оценивается тремя группами показателей:

1)конструктивные показатели – масса изделия и его элементов, количество и разнообразие составных элементов, уровень унификации и стандартизации конструкции, разнообразие используемых материалов и т.д. Показатели могут определяться как абсолютные (в целом по изделию), относительные (в расчете на одну деталь, единицу мощности, производительность и т.п.) и сравнительные (по отношению к заменяемому образцу, лучшему представителю и др.);

2)технологические показатели – материалоемкость, выход годного продукта, нормы расхода материалов, квалитет, класс шероховатости поверхностей и пр.;

3)экономические показатели – масштаб и трудоемкость производства, себестоимость, длительность производственного цикла и т.п.

Эксплуатационная технологичность характеризует степень соответствия продукта рациональным условиям его эксплуатации. Для ее оценки используются показатели удельной трудоемкости профилактического обслуживания продукта, надежности конструк-

157

ции, трудоемкости ремонта, удельные затраты на текущее обслуживание и ремонт и др.

Технологичность конструкции обеспечивается конструктивными решениями практически на всех стадиях и этапах проектирования нового продукта. Высоких результатов в этой области можно достичь лишь при координации работы и сотрудничестве всех участников процесса проектирования и освоения производства нового продукта, и прежде всего конструкторов, технологов, производственников и менеджеров.

9.4. Технологическая подготовка производства

Технологическая подготовка производства (ТПП) – это со-

вокупность взаимосвязанных процессов, обеспечивающих технологическую готовность предприятия к выпуску нового продукта в установленные сроки, с заданными параметрами качества, объемом производства и уровнем затрат. В рамках ТПП решаются следующие основные задачи проектирования производства нового продукта на предприятии:

–обеспечение технологичности конструкции изделия;

–выбор и разработка технологических процессов по всем стадиям производства и составным элементам нового продукта;

–проектирование и изготовление средств технологического оснащения производственных процессов;

–управление процессами технологической подготовки нового производства.

Решение этих задач может осуществляться как собственными технологическими службами предприятия (внутризаводская подготовка), так и внезаводскими специализированными организациями

на основе кооперации. Как и при конструкторской подготовке, в технологическом обеспечении новых производств большое значение имеет учет конкретных организационно-технических условий предприятия, типизация и унификация технологических процессов и средств технологического оснащения. На российских предпри-

158

ятиях при осуществлении технологической подготовки производства пользуются рекомендациями стандартов системы ЕСТПП: «Общие правила разработки технологических процессов и выбора средств технологического оснащения», «Виды технологических процессов» и др. В рамках ТПП предприятия используют различные виды технологических процессов в зависимости от организационного типа и масштабов производства, метода организации, уровня механизации и автоматизации основных технологических операций. Примерная классификация технологических процессов представлена на рис. 9.10.

Рис. 9.10. Классификация технологических процессов на предприятии

По характеру различают единичные, типовые и групповые технологические процессы. Единичные технологические процессы предназначены для изготовления продукта одного наименования, назначения или типоразмера независимо от количества и типа производства. Типовой технологический процесс применяется для совокупности однородных по технологическим и конструктивным признакам деталей, сборочных единиц или изделий. Он разрабатывается для типового представителя и содержит максимально возможный перечень операций для всей совокупности деталей данного типологического класса.

159

Групповой технологический процесс применяется для изготовления предметов с различными конструктивными, но общими технологическими признаками. Групповой процесс разрабатывается для комплексного предмета, содержащего все конструктивные элементы данной группы предметов. Использование групповой технологии, соответствующих средств технологического оснащения и оборудования позволяет применять прогрессивные партионные методы организации в единичном и мелкосерийном производстве. Групповая технология является основой для создания групповых поточных линий и гибких автоматизированных производственных систем в различных сферах и отраслях народного хозяйства.

Глубина проработки технологических процессов и степень их детализации зависят от стадии подготовки и организационного типа нового производства (рис. 9.11). В единичном и опытном производстве при высокой квалификации персонала нередко ограничиваются лишь разработкой межцеховых маршрутных технологий. В серийном и массовом производстве маршрутные технологические карты (расцеховки) составляются лишь на первой стадии технологической подготовки и являются основой для последующей детальной пооперационной проработки. Методика технологической подготовки производства нового изделия представлена на рис. 9.12. Завершается технологическая подготовка проектированием, изготовлением и отладкой технологической оснастки для реализации разработанных технологических процессов. Принципиальное значение на этой стадии имеют определение экономически целесообразного уровня технологического оснащения производственных процессов, а также разработка и применение унифицированных (типовых и групповых) средств технологического оснащения. Для оценки уровня технологической оснащенности используются показатели общего количества оснастки и различных ее видов по изделию, относительное количество оснастки в расчете на одну деталь, затраты на оснастку, производительность оборудования, удельный вес прогрессивных видов оснастки и др.

160