РОЛЬ И СТАДИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА В ПОВЫШЕНИИ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ПРЕДПРИЯТИЯ

1. РОЛЬ И СТАДИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА В ПОВЫШЕНИИ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ПРЕДПРИЯТИЯ

Рыночные отношения характеризуются ростом номенклату­ры выпускаемых предприятием изделий. Одновременно конкуренция вынуждает производителя предъявлять высокие требования к качеству промышленной продукции, совершенству конструкции, ее размерной точности, шероховатости поверхности и т. п.. Технологическая сложность изготовления современ­ных изделий, высокие требования, предъявляемые к испытани­ям на работоспособность и ресурс приводят к резкому возрас­танию объема технологической подготовки производства (ТПП). В то же время необходимость постоянного обновления продук­ции в соответствии с требованиями рынка обострила задачу всемерного сокращения длительности производственного цикла ТПП. Решение этих проблем возможно лишь при условии ис­пользования последних научно-технических достижений в про­цессе подготовки производства, проведение политики иннова­ций на технологическое обновление.

Технологическая подготовка производства – совокупность взаимосвязанных процессов, призванных обеспечить готов­ность предприятия к выпуску продукции высокого качества и установленные сроки. От ТПП зависит готовность производст­ва к выпуску изделий заданного качества в минимальные сроки при наименьших трудовых, материальных и финансовых затра­тах; приспособленности производства к непрерывному, его со­вершенствованию, быстрой переналадке на выпуск более со­вершенных изделий.

Высокий уровень ТПП является условием эффективной ра­боты производства любого типа (единичного, серийного, мас­сового), обеспечивая его стабильность и надежность функцио­нирования, гибкость и способность к адаптации, высокую ин­тенсивность, малостадийность и малооперационность и безотходность.

Способность к адаптации является важнейшим свойством производства. Под адаптацией понимается такая реакция на изменение внутренней или внешней среды, которая противо­действует снижению эффективности функционирования произ­водства.

Гибкость необходима как дискретным, так и непрерывным производствам. Непрерывные производства более пригодны для автоматизации и компьютеризации. Автоматизация произ­водства в сочетании с его гибкостью дает возможность легко осуществлять переход на выпуск нового вида продукции, ис­пользование нового сырья и т. д. В гибком автоматизированном производстве переналадка становится органической частью технологии и осуществляется автоматически. Гибкость техно­логии обеспечивает рост производительности труда как в ос­новном, так и во вспомогательном производстве, сокращает технологический цикл, позволяет лучше использовать оборудо­вание.

Надежность функционирования производства — это не только надежность оборудования и технологических процессов, но и оптимальность его структуры, основанная на малостадийности, малооперационности, бесперебойности, минимизации затрат на выпуск достаточного количества продукции высокого качества. Малостадийность и малооперационность технологи­ческих процессов производства позволяют резко повысить про­изводительность труда и сократить потребность в производст­венных площадях. Непрерывность и ритмичность обеспечивают наилучшие условия функционирования. Принцип замкнутости многократных циклов способствует созданию высокоэффек­тивных безотходных производственных систем.

Наиболее важным критерием высокого технико-экономи­ческого уровня производства является технологический уро­вень, поскольку высокий уровень средств труда и предметов труда сам по себе не может обеспечить эффективность произ­водства, а при устаревшей технологии снизит фондоотдачу.

Для того чтобы производство отвечало всем этим требова­ниям, необходимо применять такие методы и средства техно­логической подготовки производства, которые соответствуют передовым достижениям науки и техники и обеспечивают вы­сокую способность производства к непрерывному его совер­шенствованию.

Технологическая подготовка производства включает ком­плекс нормативно-технических мероприятий по конструкторской и технологической подготовке, а также систему постановки продукции на производство.

Комплекс нормативно-технологических мероприятий вклю­чает:

1) стадию опытно-конструкторских работ;

2) стадию производства технологического оснащения и не­стандартного оборудования.

• На первой стадии готовятся чертежи основных изделий, технологической оснастки, нестандартного оборудо­вания; средства для технического контроля качества продук­ции, ее испытания, укупорки, укладки или расчаливания ее на платформах транспортных средств. На этой стадии также про­исходит разработка и совершенствование технологических про­цессов изготовления продукции; экспериментальные работы по проверке функционирования нестандартного оборудования, технологической оснастки и т.д.

Конструкторская документация на товарную (основную) продукцию может быть разработана предприятием-изготовителем, либо получена от заказчика. Технологическая документация на технологические процессы, технологические условия, производственные инструкции, чертежи на технологи­ческое оснащение и нестандартное оборудование и др., как правило, разрабатываются технологическими службами пред­приятия-изготовителя продукции.

Стадия опытно-конструкторских работ играет важную роль в формировании технического уровня будущей продукции, так как на этом этапе закладываются основные технические пара­метры и конструкторские решения новой техники, недостатки которых трудно, а подчас невозможно исправить на последую­щих стадиях.

• На второй стадии материализуются научные разработки, полученные на стадии опытно-конструкторских работ. От качества и надежности изготовления названных средств оснащения зависит качество изготовления деталей, уз­лов и агрегатов конечной продукции.

На повышение уровня технологической подготовки произ­водства влияет ряд факторов, которые можно объединить в три группы: технические, экономические и организационные.

Технические факторы включают в себя разработку и приме­нение:

• современных технологических процессов получения заго­товок (методами порошковой металлургии, точного литья, ли­тья под давлением, штамповки в закрытых штампах и т.п.), обеспечивающих снижение металле- и материалоемкость;

• прогрессивных методов обработки (электрофизических, электромеханических, элионной обработки и др.), станков с ЧПУ, обрабатывающих центров, роторных и роторно-конвейерных линий;

• прогрессивных методов термической и химико-терми­ческой обработки;

• применение современных средств активного и объектив­ного технического контроля качества;

• применение автоматизированной системы управления производством;

• применение системы автоматизированного проектирова­ния (САПР) технологической оснастки;

• автоматизацию контроля за выполнением сетевых графи­ков проектирования и производства средств технологического оснащения;

q  Например, замена технологических процессов литья в кокиль технологическими процессами литья под давлением при изготов­лении авиационных деталей из алюминиевых сплавов позволила сократить цикл технологической подготовки производства и сни­зить затраты на ее проведение в 1,5 раза, при этом повысился уро­вень автоматизации производства, возросла производительность труда в два раза, снизилась металлоемкость продукции на 35%.

Экономические факторы — поэтапное опережающее финан­сирование работ технологической подготовки производства;

предоставление льготных кредитов; создание фонда стимулиро­вания освоения (постановки на производство) новой техники.

Организационные факторы — развитие и углубление специа­лизации производства; аттестация качества технологических процессов и изготовление средств технологического оснаще­ния, нестандартного оборудования по результатам качества опытного образца или первой промышленной партии изделий основного производства, улучшение организации вспомога­тельного производства; совершенствование взаимоотношений между вспомогательным и основным производством; расшире­ние внутризаводского, внутриотраслевого кооперирования.

q  Например на многих промышленных предприятиях широко используется теплота отходящих газов для подогрева сырья, суш­ки, горячего водоснабжения, отопления и различных производст­венных нужд. Так, в сернокислотном производстве используется теплота обжиговых газов в технологических процессах производст­ва соды.

Социальные факторы — повышение квалификации кадров, автоматизация производства в целях улучшения условий труда, развитие социальной сферы, улучшение психологической атмо­сферы в коллективе.

Технологическая подготовка производства может сопровож­даться модернизацией оборудования, техническим перевоору­жением и реконструкцией, расширением отдельных производ­ственных участков.

Все вышеизложенное позволяет констатировать, что техно­логическую подготовку можно рассматривать как фактор уско­рения научно-технического прогресса на предприятии.

Процесс технологической подготовки производства осуще­ствляется с помощью работ в соответствии с нормами, правилами и требованиями, установленными системами соответст­вующих стандартов:

1.    Государственной системой стандартизации Российской Федерации (ГСС);

2.    Единой системой конструкторской документации (ЕСКД);

3.    Единой системой технологической документации (ЕСТД);

4.    Единой системой технологической подготовки производ­ства (ЕСТПП);

5.    Единой системой обеспечения единства измерений (ГСИ);

6.    Системой стандартов безопасности труда (ССБТ);

7.    Системой разработки и постановки продукции на произ­водство (СРПП);

8.    Государственной системой «надежность в технике».

2. СИСТЕМЫ СТАНДАРТОВ, РЕГЛАМЕНТИРУЮЩИХ ПРОЦЕСС ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА.

В соответствии с Законом РФ «О стандартизации», приня­тым 10 июня 1993 г., в Российской Федерации осуществляется надзор за соблюдением субъектами хозяйственной деятельности требований государственных стандартов на стадиях разработки, подготовки продукции к производству, изготовления, реализа­ции (поставки, продажи), использования (эксплуатации), хра­нения, транспортирования и утилизации, а также при выпол­нении работ и оказании услуг.

Государственная система стандартизации определяет прави­ла и нормы, обеспечивающие технологическое и информаци­онное единство при разработке, производстве, использовании (эксплуатации) продукции, при выполнении работ и оказании услуг; а также правила оформления технической документации, допуски и посадки, термины и определения, условные обозна­чения; общие правила обеспечения качества продукции; прави­ла сохранения и рационального использования всех видов ре­сурсов; метрологическое и другие общетехнические и организа­ционно-технические правила и нормы.

Для начала производства технических устройств (машин, механизмов, приборов и т.п. изделий) необходимо наличие за­конченной и аттестованной конструкторской и технологиче­ской документации, средств технологического оснащения и кадров исполнителей. Это обеспечивается с помощью ЕСКД, ЕСТД, ЕСТПП.

ЕСКД – это комплекс государственных стандартов, уста­навливающих единые, взаимосвязанные правила и положения по составлению, оформлению и обращению конструкторской документации, разрабатываемой и применяемой промышлен­ными, научно-исследовательскими, проектно-конструкторскими организациями и предприятиями. В ЕСКД учтены пра­вила, положения, требования, а также положительный опыт оформления графических документов (эскизов, чертежей, схем), установленных рекомендациями международных органи­заций (ИСО, МЭК)¹.

ЕСКД – предусматривает повышение производительности труда конструкторов; улучшение качества чертежно-технической документации; углубление внутримашинной и межмашин­ной унификации; обмен чертежно-технической документацией между организациями и предприятиями без переоформления; упрощение форм конструкторской документации, графических изображений, внесение в них изменений; возможность механи­зации и автоматизации обработки технических документов и их дублирования.

¹ ИСО — Международная организация по стандартизации;. МЭК — Междуна­родная электротехническая комиссия (в мае 1963 г. присоединилась на автоном­ных правах к ИСО в качестве ее электротехнического отдела).

Система конструкторской документации используется в АСУ всех уровней; при создании и применении машинных но­сителей в качестве юридически предусмотренных форм пред­ставления документации; в действующих и разрабатываемых общегосударственных классификаторах и системах документа­ции; в процессе разработки стандартных программ сбора, хра­нения, передачи и обработки информации в АСУ.

Все вышеиз­ложенное в совокупности с ЕСТД и ЕСТПП создает благопри­ятные условия для обеспечения технологической подготовки производства на высоком уровне, гарантирующей конкуренто­способное качество выпускаемых изделий и их сбыт не только на внутреннем, но и международном рынках.

ЕСКД (как и любая другая система), несмотря на высокую эффективность, нуждается в постоянном совершенствовании с учётом передовых достижений отечественного и зарубежного опыта. На ближайшую перспективу главное направление дальнейшего развития ЕСКД – наиболее полное документальное обеспечение систем автоматизации проектно-конструкторских работ (САПР) и автоматизированных систем управления на всех уровнях: государственном, отраслевом, организации, предприятия.

После проработки конструкторской документации технологи приступают к разработке технологической документации, призванной решать две задачи: информационную и организационную.

На основе технологической документации создаётся многочисленная информация, используемая для технико-экономических и нормативных расчётов, планирования и регулирования производства, лучшей его организации, подготовки, управления и обслуживания.

Основное назначение ЕСТД – установить во всех организациях и на всех предприятиях единые взаимосвязанные правила, нормы и положения выполнения, оформления, комплектации и обращения, унификации и стандартизации технологической документации. ЕСТД предусматривает широкое применение типовых технологических процессов; сокращение объёма разрабатываемой технологической документации, повышение производительности труда технологов; упорядочение номенклатуры и содержания форм документации общего назначения (карты технологического процесса и углубление специализации); установление правил оформления технологических процессов для производства заготовок и деталей методами горячей и холодной штамповки, механической, термической и термохимической обработки, а также с помощью сварочных, сборочно-сварочных, слесарно-сборочных и клепальных работ; разработку систем нормативов основного и вспомогательного производства, учёта и анализа применяемости и использования технологического оснащения, подготовки первичной производственной, технической документации, внесение в оформление уточнений и изменений.

Типовой технологический процесс — это технологический процесс, общий для группы деталей, имеющий единый план обработки по основным операциям, однотипное оборудование и оснастку.

Типизация технологических процессов — это комплекс работ, включающий систематизацию и анализ возможных технологи­ческих решений при изготовлении изделий каждой классифи­кационной группы; разработку оптимального (для данных про­изводственных условий) типового процесса изготовления изде­лий каждой классификационной группы при одновременном решении всего комплекса технологических задач. Общим для группы деталей является типовой технологический процесс.

Разработка типового технологического процесса может осу­ществляться двумя путями:

первый путь: за основу берется действующий техно­логический процесс изготовления конкретной детали, наиболее полно отвечающий требованиям выбора оптимального варианта для типового представителя;

второй путь: технологический процесс разрабатыва­ется вновь (часть переходов соответствует процессу, действую­щему на одном заводе, цехе, участке, другая часть — на дру­гом). Критерии выбора — прогрессивность и рациональная по­следовательность. На типовые детали, составляющие 60 – 65 % всего объема находящихся в крупносерийном производстве, разрабатываются типовые технологические процессы. Один ти­повой технологический процесс может заменить от 10 до 300 оригинальных технологических процессов. На такие пере­делы, как штамповка, литье, изготовление деталей с помощью порошковой металлургии и другие, типовые технологические процессы снижают трудоемкость технологов в три-пять раз.

Технологическая документация, разработанная на формах, установленных ЕСТД, может быть использована в качестве первичного массива информации для автоматизированной сис­темы управления производством (АСУП).

Внедрение стандартов ЕСТД во всех отраслях машино­строения и приборостроения обеспечивает стабильность ком­плектности технологических документов; позволяет механизи­ровать и автоматизировать процессы обработки информации, в широких масштабах использовать вычислительную технику, АСУП и прямо влиять на повышение эффективности общественного производства. Применение типовых технологических процессов, бестекстовых операционных карт, технологических инструкций, сокращение сроков оформления документации и упорядочение ее обращения позволило на 35—40% сократить время на разработку технологической документации, повысить ее качество.

Введение всего комплекса стандартов ЕСТД оказало суще­ственную помощь в выработке единого технологического язы­ка, применяемого всеми машиностроительными и приборо­строительными предприятиями, позволило повысить уровень технологических разработок, качество выпускаемой продукции, производительность труда исполнителей, снизить материальные затраты и себестоимость выпускаемой продукции.

Оформление технологической и конструкторской докумен­тации в соответствии с требованиями ЕСКД и ЕСТД позволило систематизировать и сконцентрировать информационный ма­териал и перейти к следующему важному этапу работ — созда­нию комплекса государственных стандартов, объединенных общим названием «Единая система технологической подготов­ки производства» (ЕСТГШ).

ЕСТПП — это установленная государственными стандарта­ми система организации и управления технологической подго­товкой производства, непрерывно совершенствуемая на основе достижений науки и техники, управляющая развитием техно­логической подготовки производства на уровнях: государствен­ном, отраслевом, организации, предприятия.

Основная цель ЕСТПП — обеспечение необходимых усло­вий для достижения полной готовности любого типа производ­ства (единичного, серийного, массового) к выпуску изделий заданного качества, в оптимальные сроки при наименьших трудовых, материальных и финансовых затратах.

Данная система призвана обеспечить единый для каждого предприятия системный подход к выбору, применению методов и средств технологической подготовки производства, соответст­вующих передовым достижениям науки, техники и производст­ва; высокую приспособленность производства к непрерывному его совершенствованию, быстрой переналадке на выпуск более совершенной техники; рациональную организацию механизи­рованного и автоматизированного выполнения комплекса ин­женерно-технических работ, в том числе автоматизацию конструирования объектов и средств производства, разработки тех­нологических процессов и управления ТПП; взаимосвязь ТПП с другими автоматизированными системами и подсистемами управления; высокую эффективность ТПП.

Структура ЕСТПП определяется совокупностью двух фак­торов: функциональным составом ТПП и уровнями решения задач ТПП.

Задачи ТПП решаются на всех уровнях и группируются по следующим четырем функциям: обеспечение технологичности конструкций изделий; разработка технологических процессов;

проектирование и изготовление средств технологического ос­нащения; организация и управление технологической подго­товкой производства. Основу ЕСТПП составляют:

• системно-структурный анализ цикла ТПП;

• типизация и стандартизация технологических процессов изготовления и контроля;

• стандартизация технологической оснастки и инструмента;

• агрегатирование оборудования из стандартных элементов конструкции.

Для разработки стандартных технологических процессов производят классификацию технологических операций по эта­пам: от сложного к простому до получения мельчайших неде­лимых элементов технологии с соблюдением технологической последовательности всего процесса. На каждый неделимый элемент или операцию технологического процесса разрабатыва­ется стандарт предприятия (фирмы) по установленной форме (чаще по форме технологической карты), где дается исчерпы­вающее описание всех переходов, из, которых формируется данная элементарная операция, со всеми необходимыми разъ­яснениями и примечаниями (приводятся рисунки и эскизы с учетом конструктивных особенностей, указываются оборудова­ние, инструмент, технологическая оснастка, режимы обработ­ки, материалы, средства и методы контроля качества).

Стандартные технологические процессы разрабатываются на операции изготовления стандартизованных или унифициро­ванных деталей, от качества которых зависит надежность изде­лия. Например, стандартизация операций сварки, всех необхо­димых параметров и режимов ее выполнения гарантирует полу­чение качественных сварных швов. Резко снижаются затраты на исправление дефектов сварки, изготовление новых деталей взамен забракованных.

ЕСТПП устанавливает три стадии работы над документаци­ей по организации и совершенствованию технологической подготовки производства:

• обследование и анализ существующей на предприятии системы ТПП;

• разработка технического проекта ТПП. В нем определя­ется назначение, формируются требования, которым должны удовлетворять как система ТПП в целом, так и отдельные ее элементы;

• создание рабочего проекта. На этом этапе разрабатыва­ются информационные модели решения всех задач, классифи­каторы технико-экономической информации, оригинальные, типовые и стандартные технологические процессы, стандарты предприятия (фирмы) на средства технологического оснаще­ния, документация на организацию специализированных рабо­чих мест и участков основного и вспомогательного производст­ва на основе типовых и стандартных технологических процес­сов и методов групповой обработки деталей, рабочая докумен­тация для решения задач с помощью ЭВМ, информационные массивы, организационные положения и должностные инст­рукции.

ЕСТПП повышает уровень использования типовых и стан­дартных технологических процессов с 14 до 60%, стандартной переналаживаемой оснастки — с 20 до 80%; агрегатного пере­налаживаемого оборудования — с 1 до 10%; средств автомати­зации производственных процессов и инженерно-технических работ — с 5 до 15%. ЕСТПП дала возможность сосредоточить усилия конструкторов, технологов и организаторов производст­ва на решении главных задач развития техники, технологии и производства; повысить гибкость производственных процессов к переналадке на выпуск техники новых поколений; сократить цикл технологической подготовки производства и снизить за­траты на ее проведение в 1,5—2 раза; повысить производитель­ность труда исполнителей на 30—35% в мелкосерийном и на 10—15% в крупносерийном и массовом производствах; повы­сить технический уровень производства и улучшить качество изготовляемой продукции в основном и вспомогательном про­изводствах.

Один из основных показателей эффективности ТПП — длительность его цикла.

Прежде чем рассмотреть методику его определения, необхо­димо понять, что такое структура ТПП. Структура ТПП — это соотношение затрат на отдельные виды работ в составе ТПП к общему итогу затрат на ТПП, выраженное в процентах. Дли­тельность цикла ТПП — календарное время от начала до окон­чания ТПП нового изделия:

где  коэффициенты коррекции времени, учитываю­щие параллельное и параллельно-последовательное выполнение работ в процессе ТПП;

время на получение конструкторской разработки технологической документации, изготовление технологического осна­щения, нестандартного оборудования, техническую и организацион­ную перестройку производства, подготовку и переподготовку кадров, а также время на изготовление и проведение испытаний нового изделия и др.

Длительность цикла ТПП оказывает огромное влияние на величину затрачиваемых ресурсов, незавершенного вспомога­тельного производства, ускорение оборачиваемости оборотных средств, себестоимость работ по ТПП. Основными направле­ниями его сокращения являются: увеличение объема работ в параллельном и параллельно-последовательном исполнении и снижение трудоемкости на каждом из этапов

Высокая эффективность ТПП не может быть достигнута без проведения стандартизации и унификации технологического оснащения.