ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА

ЗАДАЧИ И СОДЕРЖАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА

Под технической подготовкой производства понимается комплекс технических и организационных решений, обеспечивающих создание и освоение производства новых типов и моделей продукции, а также внесение конструктивных и технологических изменений в выпускаемую базовую продукцию с целью повышения ее качества и надежности.

Разработка новой продукции (изделия) в виде проекта в определенной степени играет стратегическую роль, с помощью которой промышленное предприятие достигает поставленной перед ним цели (целей) и является одним из ключевых факторов удовлетворения потребности потребителей, повышения качества продукции, оптимизации затрат на ее производство. При этом качество определяется не только самим проектом, но и степенью производства, способного осуществить особенности и характеристики конкретного проекта. В свою очередь, на производственные затраты при реализации проекта влияют стоимость материалов, указанных в проекте, стоимость труда и оборудования, стоимость логистической деятельности, с помощью которой осуществляется процесс товародвижения.

В качестве основных причин разработки нового продукта (продуктов) промышленными предприятиями можно выделить, во-первых, возможность и необходимость приобрести определенную конкурентоспособность, в том числе за счет проектирования конкурентоспособной продукции; во-вторых, возможность расширения производственно-хозяйственной деятельности и увеличения получаемой прибыли; в-третьих, использование разработки новой продукции как альтернативы сокращения объемов производства существующей продукции или прекращения ее производства; в-четвертых, создание дополнительных рабочих мест и сохранение работающего персонала в отличие от сокращения части рабочих мест при повышении производительности труда в технологических процессах выпускаемой продукции.

В некоторых случаях разработка изделий представляет собой процесс так называемого перепроектирования уже существующих базовых моделей. Этот процесс, как правило, осуществляется по нескольким причинам: претензии и рекламации потребителей, связанные с качеством продукции, производственными дефектами, низкими потребительскими свойствами продукции; незначительный и ограниченный физический жизненный цикл продукции длительного пользования; неоправданно высокий объем и затраты по гарантийному обслуживанию продукции длительного пользования; стремление сократить затраты на материальные и трудовые ресурсы, которое может вызвать снижение технических характеристик продукции, что приводит к низкому спросу на нее.

К современным тенденциям, связанным с проектированием новой продукции, следует отнести прежде всего усиление внимания к удовлетворению потребностей потребителей, связанное с повышением конкурентоспособности продукции за счет повышения ее качественных характеристик. При этом в технической подготовке производства на предприятии особое внимание в настоящее время уделяется снижению сроков запуска нового образца изделия в производство; снижению времени, необходимого для изготовления изделия, что, как правило, приводит к сокращению производственных расходов; экологическим проблемам по снижению уровня производственных отходов, проведению рециклизации, переработке отходов, упаковке готовой продукции.

Основными задачами технической подготовки производства на промышленном предприятии являются обеспечение непрерывного технического прогресса путем создания наиболее совершенных конструкций машин и технологических процессов их изготовления; создание предпосылок для рентабельной и ритмичной работы промышленного предприятия; сокращение длительности, трудоемкости и стоимости всех конструкторских, технологических, экспериментальных и других работ, входящих в комплекс технической подготовки производства. Процесс проектирования новых образцов продукции состоит из нескольких основных составляющих (рис. 2.1).

Основные составляющие процесса проектирования новой продукции

Рис. 2.1. Основные составляющие процесса проектирования новой продукции

Мотивация в процессе проектирования представляет собой достижение промышленным предприятием поставленной цели по достижению конкурентных преимуществ. Потребитель выступает в качестве главной движущей силы для проектирования новых образцов изделий или модернизации существующих и выпускаемых образцов. Маркетинг является источником идеи проектирования нового продукта, опирающейся на потребительский спрос. Конкуренты, как и маркетинг, являются источником идеи при исследовании их продукции. Возможности представляют собой обязательное соответствие нового продукта техническим возможностям оборудования и мастерству персонала, специфическим условиям производства. Прогнозирование состоит в выявлении будущего спроса на вновь проектируемый образец изделия. Производимость представляет собой степень простоты изготовления деталей, сборки узлов, агрегатов и изделия в целом, а также ремонта продукции.

В общем виде техническая подготовка производства разделяется на четыре стадии — исследовательскую, конструкторскую, технологическую и организационную.

На исследовательской стадии технической подготовки производства проводится изучение опыта в области создания конструкций, которые предполагает выпускать промышленное предприятие, а также требований научно-технического прогресса к создаваемым или совершенствуемым конструкциям. На этой стадии выполняются расчеты конструктивных схем, изучаются возможности применения новых материалов, проводятся технико-экономические обоснования преимущества намечаемых решений. Примерный перечень этапов проведения научно-исследовательских работ приведен в табл. 2.1.

Для каждой научно-исследовательской работы составляется методика ее разработки или развернутая тематическая программа, в которой указываются цель работы и состояние вопроса; обосновывается направление работы; раскрывается содержание этапов работы и сроки их выполнения; перечисляются ожидаемые результаты, порядок и место их внедрения; приводится расчет экономической эффективности. В результате научных исследований промышленное предприятие получает теоретические данные, необходимые для разработки новых образцов продукции и дальнейшего их совершенствования в виде модификаций.

В свою очередь, научно-технические исследования, направленные на повышение научных знаний и инновацию продукции, как правило, разделяются на базовые и прикладные исследования. Цель базовых исследований — повышение уровня знаний по определенному предмету, не предполагает использование этих знаний в коммерческих целях в ближайшем будущем. Базовые исследования обычно проводятся научно-исследовательскими организациями и предполагают

Основные этапы исследовательских работ

п/п

Наименование этапа

Содержание работ

1.

Подготовительные

работы

Ознакомление с патентами и составление обзора патентной литературы, изучение образцов изделий по теме, выбор направления работы, определение методики работы

2.

Теоретические работы

Теоретические исследования, разработка технических условий на проектирование испытуемого образца и экспериментального стенда

3.

Проектные работы

Проектирование испытуемого образца, экспериментального стенда — техническое задание, техническое предложение, эскизный проект, рабочая документация

4.

Проведение эксперимента

Составление программы эксперимента и его подготовка, проведение, собственно, эксперимента, обработка результатов проведенного эксперимента

5.

Технический отчет

Анализ полученных результатов и составление соответствующих рекомендаций, составление и утверждение технического отчета

или бюджетное финансирование, или финансирование, осуществляемое крупными фирмами. Прикладные исследования имеют целью коммерческое применение и проводятся силами промышленных предприятий.

Конструкторская стадия технической подготовки производства включает весь комплект работ, необходимых для создания новой конструкции, изготовления нового образца и осуществления работ по дальнейшему совершенствованию созданной конструкции. Последовательность проектирования нового образца продукции проходит несколько этапов (табл. 2.2).

Проектирование новых образцов продукции имеет несколько аспектов. Прежде всего речь идет о жизненном цикле продукции, который рассматривается с двух позиций — жизненный цикл продукции на рынке и физический жизненный цикл продукции. Жизненный цикл продукции на рынке, состоящий из нескольких стадий (зарождение, рост, зрелость, насыщение, спад), определяется спросом на нее. Физический жизненный цикл продукции определяется временем ее эксплуатации, зависящим от надежности и долговечности функционирования продукции. В свою очередь, организация процесса проектирования новых образцов продукции имеет несколько стандартных направлений проектирования (рис. 2.2).

Этапы конструирования новых образцов продукции

п/п

Этаны

конструирования

Содержание этапов

1.

Техническое задание

Установление тактико-технических, эксплуатационных и производственных требований, предъявляемых к новому образцу продукции; проведение сравнения разработанных конструкторских схем в новом образце с существующими образцами продукции

2.

Техническое предложение

На основе анализа и проработки технического задания определяются технические данные нового образца продукции, эксплуатационные условия и особенности, характеристики основных параметров продукции, габариты и вес нового образца

3.

Эскизный проект

Характеризует степень выполнения технического задания и технического предложения и содержит принципиальные решения, дающие общее представление о конструкции нового образца продукции, его основных параметров и назначения

4.

Технический

проект

Содержит окончательные технические решения, которые дают полное представление об устройстве нового образца продукции, а также исходные данные — материалы, размеры, необходимые для разработки рабочей документации

5.

Разработка чертежей

Разработка конструкторских документов, предназначенных для изготовления и испытания нового образца продукции, изготовление и испытание образца, корректировка конструкторской документации по результатам изготовления и испытания нового образца

Основные направления проектирования новых образцов продукции

Рис. 2.2. Основные направления проектирования новых образцов продукции

«Прочное» проектирование предусматривает эксплуатацию продукции в широком диапазоне условий ее функционирования — чем более прочно (надежно) изделие, тем меньше вероятности, что изделие не будет функционировать при изменении условий внешней среды, условий эксплуатации или условий работы. Поэтому с повышением надежности достигается более высокий уровень удовлетворенности потребителя. Достаточно часто в практике проектирования новой продукции на стадиях производства и эксплуатации используется подход к созданию изделий, имеющих минимальную чувствительность к факторам окружающей среды. При таком подходе отсутствует необходимость контроля факторов окружающей среды при производстве и эксплуатации продукции.

Совместное проектирование представляет собой совместную работу сотрудников научно-исследовательской организации и инженеров промышленного предприятия, что существенно сокращает время при переходе от проектирования продукции к ее промышленному производству. Объединение инженеров-проектировщиков и промышленных инженеров осуществляется на ранних стадиях проекта с тем, чтобы одновременно разрабатывать изделие и процесс его производства. Современное совместное проектирование предусматривает наличие специалистов в области маркетинга и логистики, а также поставщиков материально-технических ресурсов и будущих потребителей проектируемой продукции.

Совместное проектирование имеет целый ряд преимуществ перед традиционным проектированием (разработка проекта и передача его в производство): проект разрабатывается в соответствии с имеющимися возможностями и мощностью промышленного предприятия; в проекте выбираются более приемлемые и доступные материально- технические ресурсы, что повышает эффективность размещения заказов у поставщиков; наличие возможности уже на ранней стадии проекта подготовить необходимое оборудование и инструменты для изготовления нового образца; сокращение сроков проектирования и производства за счет параллельного решения целого ряда проектнопроизводственных задач.

Компьютерное проектирование (проектирование продукта с использованием компьютерной графики) позволяет существенно сократить сроки разработки проекта за счет снижения объема работ в чертежном хозяйстве, многовариантности создания дизайна продукции и выбора рационального варианта. Существенным преимуществом компьютерного проектирования является создание базы данных для производства — геометрические параметры и размеры продукции, технические допуски, спецификации на материально-технические ресурсы, данные, необходимые для проведения анализа расходов по проекту.

Модульное проектирование представляет собой форму стандартизации, при которой некоторые компоненты объединяются в определенные модули, являющиеся взаимозаменяемыми. В качестве преимущества модульного проектирования следует отметить простоту ремонта и замены модулей, упрощение производства и сборки модулей, устойчивость закупок материально-технических ресурсов, снижение затрат на обучение персонала.

При проектировании продукции длительного пользования должна быть обеспечена высокая технологичность конструкции. Под технологичностью конструкции понимаются такие конструктивные особенности изделия, которые обеспечивают требуемые эксплуатационные качества и наилучшее соответствие его назначению, а также позволяют изготовлять изделие с минимальными затратами средств и времени. Это достигается простотой геометрических форм деталей и их поверхностей; минимальным числом элементов, подлежащих обработке; доступностью элементов деталей обработке и контролю; взаимозаменяемостью деталей. Технологичность конструкции оценивается целым рядом показателей:

  • • показатель использования металла (сплавов) в конструкции — отношение веса готового изделия к суммарному весу всех заготовок из металла (сплавов);
  • • показатель механизации и автоматизации сварочных работ — отношение длины сварочных швов, выполняемых всеми видами механизированной и автоматизированной сварки ко всей длине сварочных швов;
  • • показатель взаимозаменяемости узлов и агрегатов в изделии — отношение количества узлов и агрегатов, дорабатываемых на сборке, к общему количеству собираемых узлов и агрегатов. Одним из важнейших направлений, обеспечивающих технологичность конструкции, является конструктивная унификация, т.е. сокращение необоснованного многообразия типов конструкций, форм и размеров деталей и заготовок, марок и типосорторазмеров материалов, используемых при изготовлении продукции. Снижение этого многообразия создает определенные предпосылки снижения затрат на производство продукции. Конструктивная унификация имеет различные формы ее обеспечения (рис. 2.3).
Формы обеспечения конструктивной унификации

Рис. 2.3. Формы обеспечения конструктивной унификации

Нормализация представляет собой технические решения, проводимые в масштабах отдельного промышленного предприятия. Одним из методов нормализации является агрегатирование — создание новых конструкций изделий, основанных на сочетании нормализованных агрегатов и узлов, используемых во всех видах базовых изделий и их модификаций. Данный метод в основном распространен в станкостроении, где на его основе проектируются агрегатные станки, он применяется также в производстве нормализованных узлов и агрегатов, предназначенных для автомобилестроения, авиационной промышленности, приборостроения.

Под конструктивной преемственностью понимается использование в конструкции деталей, узлов и агрегатов, применявшихся в других конструкциях.

Стандартизация — это проводимое в масштабах промышленного производства ограничение целесообразным минимумом количества отдельных разновидностей (типоразмеров) объектов производства или сортов и марок исходных основных и вспомогательных материалов, полуфабрикатов (литья, поковок, штамповок) при точном регламентировании качественных требований к каждому из них.

Объектами стандартизации могут быть геометрические размеры — наружные и внутренние диаметры, длины, сечения, радиусы, допуски, посадки; элементы деталей — резьбовые, шлицевые и другие соединения, зубчатые зацепления; детали машин; места крепления деталей и агрегатов; узлы и агрегаты машин; материалы — типы, сорта, марки, размеры; технологические процессы — методы изготовления; технологическое оснащение.

Стандартизация геометрических размеров и элементов деталей создает неограниченные возможности применения повторяющихся (типовых) технологических процессов и использования стандартного инструмента. Применение унифицированных деталей упрощает как эксплуатацию изделий, так и их ремонт, снижает количество наименований запасных частей. Стандартизация материалов способствует сокращению их марок, сортов и размеров, а следовательно, упрощает работу на материальном складе.

Уровень стандартизации изделия в общем виде характеризуется коэффициентом применяемости (Кпр), коэффициентом повторяемости (Кп), коэффициентом охвата специализированным производством (Кс).

Коэффициент применяемости определяется следующим образом:

где ^ г количество типоразмеров стандартизированных, унифицированных, оригинальных и заимствованных составных частей изделия; — количество типоразмеров оригинальных составных частей изделия (шт.).

Коэффициент повторяемости рассчитывается по следующей формуле:

где — общее количество составных частей отдельных систем, агрегатов, узлов и деталей (шт.).

Коэффициент охвата специализированным производством определяется следующим образом:

где — количество типоразмеров составных частей изделия, изготовляемых специализированными производствами отрасли и внешними поставщиками.

Стандартизированный продукт, имеющий минимальную степень отклонений и вариативности, производится, как правило, значительными партиями идентичных изделий. При этом стандартизация имеет как преимущества, так и недостатки. Преимущества стандартизации — это сокращение затрат на проектирование, производство и ремонт за счет взаимозаменяемости деталей, узлов и агрегатов; сокращение времени и затрат на обучение персонала и закупку необходимых материально-технических ресурсов; снижение номенклатуры хранимых на складах материально-технических ресурсов; наличие возможности для долгосрочного производства и автоматизации. К недостаткам стандартизации следует отнести сокращение разнообразия продукции, ограничивающее количество потребителей; высокая стоимость изменений в проекте, которая препятствует проведению усовершенствования продукции.

Одной из наиболее рациональных предпосылок развития стандартизации и нормализации является создание конструктивных рядов изделий, под которыми понимают совокупность изготовляемых изделий одного эксплуатационного назначения, обладающих конструктивной общностью и аналогичных по кинематике или по выполняемым рабочим процессам, но различающихся габаритными, мощностными или иными эксплуатационными параметрами. Каждый конструктивный ряд изделий должен иметь свое основание — базовую модель. На основании базовой модели конструируются производные модели, являющиеся ее развитием или модификациями.

Создание конструктивных рядов способствует последовательному осуществлению определенной технической политики, выражающейся в том, что промышленное предприятие в течение длительного срока выпускает конструкции, имеющие четкую перспективу развития и использования. Кроме того, это обеспечивает создание конструкций с определенной преемственностью, что позволяет широко применять стандартизацию отдельных элементов изделий. В свою очередь, установление конструктивных рядов изделий способствует выявлению и использованию обобщенных закономерностей и функциональных зависимостей между отдельными элементами конструкций.

Несоответствие между параметрами изделий и выполняемыми с их помощью работами приводит к значительным потерям, поэтому важное значение имеют внедрение стандартов на параметрические ряды изделий и разработка на их основе унифицированных гамм. Под параметрическим рядом понимается совокупность изготовляемых изделий одного эксплуатационного назначения, аналогичных по кинематике или рабочему процессу, но различающихся значениями главного параметра. Устанавливаемые параметрическими рядами типоразмеры изделий являются одним из важнейших направлений планирования технического прогресса.

Крайние типоразмеры параметрического ряда изделий имеют резко различающиеся значения главного параметра. Поэтому для упрощения конструирования некоторое количество смежных типоразмеров изделий внутри параметрического ряда объединяются в гамму. В этом случае используется так называемое групповое проектирование, при котором объектом конструирования является целая гамма изделий, а не отдельные типоразмеры, как в индивидуальном проектировании, что позволяет наилучшим образом унифицировать конструкции изделий, а также на основе базовой модели создавать значительное количество ее модификаций.

С логистических позиций конструктивная унификация, состоящая из нормализации, конструктивной преемственности и стандартизации, позволяет снижать расходы в складском и транспортном хозяйстве за счет использования унифицированных подъемно-транспортного, складского оборудования и транспортных средств (применение ограниченной номенклатуры запасных частей), упрощения организации складских процедур и операций, связанных с приемкой, контролем, складированием и отпуском материально-технических ресурсов (использование ограниченной номенклатуры материалов, полуфабрикатов и комплектующих изделий).

В свою очередь, эффективность использования спроектированных новых образцов изделий оценивается снижением затрат при их эксплуатации, которое достигается увеличением производительности изделия, в результате которого сокращается трудоемкость изготовления единицы продукции, а следовательно, снижаются эксплуатационные и амортизационные расходы; повышением экономичности изделия в эксплуатации за счет экономии различных видов энергии, горюче-смазочных и вспомогательных материалов, снижения стоимости наладки оборудования и проведения ремонтных работ; увеличением сроков службы изделия в пределах, допускаемых его моральным износом, что позволяет распределять первоначальную стоимость изделия на более длительный период, а следовательно, на большее количество продукции; снижением расходов на материально-технические ресурсы, применяемые при изготовлении продукции.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >