ОСНОВЫ НАУЧНОГО ПОДХОДА К ПОСТАНОВКЕ И РЕШЕНИЮ ЗАДАЧИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА

Новизна представляет собой единицу технологического изменения. В экономическом смысле о новизне можно говорить только после ее реализации. Поэтому проблема состоит в том, чтобы вовремя определить, имеется ли стимул к новизне какой-нибудь потребности. После этого следует поиск технологических возможностей, для того чтобы прийти к искомому продукту, процессу или услуге, или начать с гипотезы (угадывания) какой-то технологической возможности, а затем уже искать путь к потребности, чтобы оправдать дальнейшее развитие технологии. Другими словами, речь идет о том, имеет ли предприятие в своем распоряжении определенную технологию, для которой ищет рынок или имеет рынок, на котором может продать определенный продукт.

В настоящее время известны некоторые рекомендации, на основе которых можно с определенной уверенностью определить путь, ведущий к успеху в поиске новшества.

Таким образом, развитие деловой стратегии базируется на маркетинге, финансовых и производственных факторах, а также на технологических факторах.

Предприятие, которое включает технологию в процесс развития своей стратегии, имеет больше шансов приобрести прибыль благодаря технологическим изменениям. Прибыли от включения технологии в деловую стратегию способствуют определению приоритета технологических взглядов, идентификации технологических ресурсов, нужных для осуществления деловых целей и быстрого включения новых идей в производство.

Нет универсальных рецептов для улучшения связи между деловой стратегией предприятия и его технологической стратегией, которые могут найти распространение как на деятельность, так и на технологию. Эта взаимосвязь зависит в основном от масштабов предприятия, диверсифицировано оно или нет, и от того, рассматривается ли взаимосвязь на уровне всего предприятия или на уровне деловой части.

Определение ключевых технологических средств дает возможность предприятию в деловой стратегии не начинать с универсальной возможной деятельности, которой оно может заниматься, а позволяет на основе познания специфических технологических возможностей направить свои силы на усиление деятельности, в которой используется эта технология. Этим открывается перспектива деятельности предприятия, т.е. чем заниматься и какую стратегию внедрять в процесс производства.

Чтобы получить выгоды от технологических изменений, предприятию необходимо иметь в своем распоряжении адекватную технологию. В зависимости от вида промышленности, характера выпускаемого продукта и прогнозирования возможных технологических угроз, предприятие может выбрать подход, который находится между ничего не делать или вкладывать символические средства в улучшение старой технологии, и подходом, который подразумевает активное участие в развитии новой технологии. Когда предприятие направило свои усилия на участие в развитии новой технологии, уровень его деятельности может сильно варьироваться — от минимального участия до поиска одерживать верх в новой технологии.

Предприятия, не занимающиеся технологией, которая им обеспечит будущее, могут попасть в ситуацию, что технология будет управлять этим будущим. Существуют две опасности от неправильного управления технологическими ресурсами: во-первых, угроза от традиционных конкурентов, у которых имеются качественно лучшие технологические преимущества; во-вторых, сюрпризы от технологий, которые создаются в других промышленностях и которые качественно лучше.

Технология, как и продукт, имеет свой жизненный цикл: подъем, насыщение и спад. Технологическое изменение (как улучшение) не может вечно длиться, потому что границы любой технологии конечны. До определенного предела можно идти в улучшении технологии, но дальше необходимо использовать поиск или усваивание принципиально новой технологии.

Новые технические решения позволяют качественно изменить технологические процессы обработки изделий. Далеко не всегда они основываются на патентах, большинство возникающих на производстве проблем удается решить за счет улучшения конструкторско- технологических решений, выполненных в виде совершенствования метода обработки. Эту работу рекомендуется выполнять в следующей последовательности:

Определить задачи работы.

Построить дерево целей.

Произвести систематизацию и анализ существующих решений.

Обосновать выбранное решение.

Предложить вариант практической реализации принятого решения.

Поставить задачу — значит уточнить исходную проблему, определив при этом цель, критерий выбора решения, граничные условия и ожидаемый результат. Необходимо четко сформулировать задачи работы (рис. 1.2), из них выявить главные, оценить их взаимосвязь со всеми остальными задачами.

Последовательное выполнение работы по совершенствованию метода обработки изделий

Рис. 1.2. Последовательное выполнение работы по совершенствованию метода обработки изделий

Составлению план-программы выполнения работы способствует построение дерева цель — средства, которое позволяет наглядно по казать связи между проблемой, целями и путями их достижения (рис. 1.3). В вершине дерева указываются ветви — пути достижения этой цели с направлениями решения проблемы, при этом описывается средство для предыдущего и цель для последующего уровней. В самом нижнем уровне располагают возможные конкретные решения. Если на дерево цель — средства нанести граничные условия, то получим множество возможных решений, одно из которых является предпочтительным. Пример составления дерева цель — средства представлен на рис. 1.4. Выбирается один из вариантов исходя из поставленных задач.

Схема дерево цель — средства

Рис. 1.3. Схема дерево цель — средства

При построении дерева цели исходными материалами являются: чертежи детали и заготовки, агрегата, технологический процесс изготовления детали.

Анализируя условия работы машины, агрегата, детали, выявляют характер силовых и тепловых нагрузок, место их приложения, воздействие окружающей среды, вид трения в зоне контакта сопрягаемых деталей, определяющие обоснование выбора материала детали, технические требования к рабочим поверхностям, конструктивные особенности детали и другие факторы.

Изучение базового технологического процесса позволяет, в частности, получить сведения о соотношении между штучным временем и тактом выпуска, что определяет количество оборудования, используемого на каждой операции, целесообразность повышения производительности с целью уменьшения количества станков на рассматриваемой операции путем разработки новых или совершенствования существующих методов обработки.

На базе анализа исходных документов можно предположить, какие требуются конструкторские или технологические проработки либо изучение дополнительных источников для получения нужных

Пример дерева цели

Рис. 1.4. Пример дерева цели

сведений, а в ряде случаев проведения экспериментальных исследований.

Установив в результате проведенного анализа необходимость, например, повышения качества изготовления изделия или повышение срока службы инструмента, нужно в первую очередь уяснить цель работы, а также направление, в котором ее необходимо вести. В итоге критического отношения к имеющейся информации должна быть полная ясность по всем указанным вопросам. В противном случае нет уверенности не только в успешном завершении, но даже в успешном начале выполнения работы.

Например, работу, связанную с повышением качества обработки и увеличением срока службы шевера, можно выполнить путем выбора специального материала, применения химико-термической, светолучевой, электроэрозионной обработок, упрочнения поверхностного слоя и т.д.

Цель работы определена, но не ясно, в каком же направлении вести работу, каким образом сформулировать наименование темы.

После уточнения всех вопросов наименование темы может быть представлено, например, в виде: «Повышение технико-экономических показателей шевингования путем формирования нового рельефа на рабочей поверхности шевера». Таким образом, в наименовании темы должны найти отражение цель работы и главный путь ее достижения.

Установление цели и основных направлений работы позволяет в определенной степени конкретизировать вопросы, требующие решения при выполнении темы. При этом следует иметь в виду, что по любому поставленному вопросу в литературе, как правило, можно найти те или иные технические предложения и практические рекомендации. При этом возникает вопрос, каким образом организовать изучение научно-технической литературы, чтобы оно было эффективным.

Результаты изучения научно-технической литературы обычно вначале оформляют в виде обзора.

Научно-техническая литература включает в себя справочники, монографии, статьи, авторские свидетельства и патенты, научно- технические отчеты.

Процесс изучения научно-технической литературы трудоемкий, так как для освещения какого-либо одного интересующего вопроса необходимо просмотреть много литературных источников. Для того чтобы целенаправленно вести работу по изучению литературы, необходимо провести соответствующую подготовку. Одним из важнейших этапов в этой подготовке является разработка дерева цели.

Разработку указанного дерева необходимо начинать с формулировки цели работы. Так как в наименовании темы всегда должна присутствовать цель работы, то сформулировать ее для дерева цели не представляет особого труда. Например, в предложенной выше формулировке темы цель работы предельно ясна — повышение качества обрабатываемых поверхностей и срока службы шевера.

Следует обратить внимание на то, что при проведении исследований в области технологии машиностроения целью работы всегда является достижение конкретного результата. Так, например, целью может являться снижение трудоемкости обработки фасонных отверстий в труднообрабатываемых материалах, уменьшение среднеарифметического отклонения профиля поверхности Ra при такой-то операции и т.д. Однако целью работы никогда не должно указываться исследование процесса, изучение операции, так как исследование, изучение являются не целью, а средством для достижения поставленной цели.

Для того чтобы достичь поставленной цели, необходимо решить ряд задач, которые представляют собой отдельные части сформулированного направления работы или темы. Например, для достижения поставленной цели в теме «Повышение срока службы шевера путем разработки новой схемы резания...» необходимо провести исследование схем обработки. Отсюда вытекает ряд основных задач, связанных с исследованием возможностей новой схемы резания, изучением качественных показателей, получаемых в результате обработки, и т.д. Выполнение указанных задач определяет достижение поставленной цели.

Перечисленные задачи выделяют на дереве цели, которое может быть представлено в виде графа (рис. 1.4) таблицы (табл. 1.1), или в ином виде.

В дереве цели (рис. 1.4) в первом верхнем прямоугольнике указывается цель работы, а в прямоугольниках, находящихся под первым, — задачи. На рис. 1.3 цель работы выделяется отдельно, а задачи перечисляются под номерами 1; 2; 3.

Для того чтобы каждая задача была решена, нужно выделить частные вопросы, которые в комплексе определяют суть задачи. Полное выполнение частных вопросов обеспечит решение поставленных задач.

В табл. 1.1 частные вопросы приведены под номерами 1.1, 1.2.,

2.1, и т.д. На рис. 1.4 они указаны в прямоугольниках, находящихся под задачами. Зачастую возникает необходимость дальнейшей расшифровки содержания частных вопросов, которым в табл. 1.1 будут присвоены соответствующие номера. Например, 1.2 «Анализ факторов, влияющих на качество обрабатываемых поверхностей», можно разделить на 1.2.1 «Геометрические показатели качества поверхности» и 1.2.2 «Физические показатели качества поверхности» и т.д. с указанием конкретных наименований этих показателей. При этом дерево цели становится более полным.

Таблица 7.7

Цель работы: «Повышение технико-экономических показателей шевингования цилиндрических зубчатых колес»

1

Задача 1

Выбор наиболее целесообразной схемы шевингования

1.1

Анализ существующих методов и схем шевингования

1.2

Анализ факторов, влияющих на качество обрабатываемых поверхностей

1.3

Анализ факторов, влияющих на производительность шевингования

1.4

Анализ факторов, влияющих на стойкость шеверов

2

Задача 2

Установление влияния условий и режимов резания на качество и производительность обработки

2.1

Влияние расположения режущих кромок на зубе ше- вера

2.2

Влияние условий контакта инструмента с заготовкой

2.3

Влияние сил резания

2.4

Влияние скорости резания

2.5

Влияние подачи

2.6

Влияние длины хода стола станка

3

Задача 3

Снижение себестоимости обработки и повышение стойкости шеверов

3.1

Изучение существующих технологических процессов изготовления шеверов

3.2

Применение электроэрозионной обработки для изготовления режущих зубьев шеверов

3.3

Разработка и изготовление электродов-инструментов и приспособлений для электроэрозионной обработки режущих зубьев шеверов

3.4

Сравнительные стойкостные испытания шеверов

4

Задача 4

Установление технологических возможностей предлагаемого технического решения

4.1

Моделирование процесса шевингования для проведения исследований

4.2

Изготовление технологической оснастки (шеверов, приспособлений и д.р.) и образцов для исследований

4.3

Проведение исследований

Анализ дат публикаций может показать направление поиска решения. Например, пути решения дайной задачи 5—10 лет назад как в нашей стране, так и за рубежом велись в одном направлении; 2—3 года назад интерес к данному направлению упал, переключился на два других направления, причем в каждом из направлений приоритет приобрел разные формы. Если к одному из направлений наибольший интерес проявили многие машиностроительные предприятия, то его целесообразно выделить (рис. 1.5).

Схема структурной матрицы

Рис. 1.5. Схема структурной матрицы

Матрицы желательно выполнять двух видов, на одной указывать формулировку признака, а на другой для компактности и удобства работы с ней — только источник информации (страна, номер патента, название журнала, его номер, страница, название книги, номер рисунка и др.).

Наличие пустых клеток в матрице может свидетельствовать либо о том, что не найдены материалы, раскрывающие данные решения, либо до настоящего времени еще не разработаны такие решения, и это может быть принципиальной возможностью создания нового решения. Пример заполнения структурной матрицы представлен на рис. 1.6.

При выборе вариантов новых конструкторских решений можно использовать и фактографические графики. Они строятся по двум наиболее важным параметрам, определяющим эффективность решения. При этом в соответствующих координатах указываются библиографические данные документов.

Пример заполнения структурной матрицы

Рис. 1.6. Пример заполнения структурной матрицы

Построение таких графиков позволяет концентрировать и классифицировать информацию об альтернативных вариантах технологических решений, систематизировать и редактировать информацию по процессам, по которым проводится информационное и патентное исследование. С помощью фактографических графиков можно проводить оценку вариантов новых технических решений, что облегчает процесс выбора окончательного решения.

Пример построения фактографического графика представлен на рис. 1.7.

В определенной степени развитие технологических систем можно связать с известным законом философии единства и борьбы противоположностей. Например, параллельная концентрация технологических операций приводит, в частности, к увеличению числа одновременно участвующих инструментов. Но при этом усложняется процесс наладки.

График изменения существенного параметра при разработке

Рис. 1.7. График изменения существенного параметра при разработке.

Обычно преодолевая конструкторско-технологические противоречия различных технических решений, нужно один параметр улучшить, но остальные при этом не должны ухудшаться. Такое единство улучшения и ухудшения можно считать единством положительных и отрицательных эффектов, обусловленных изменением некоторой части технологической системы называют противоречием. Между улучшаемой и ухудшаемой сторонами системы необходимо построить причинно-следственную цепочку. При выявлении технических противоречий и построении причинно-следственной цепочки намечают пути их решения. Например, если уменьшить шаг между зубьями протяжки (предназначенной для обработки базовых отверстий зубчатых колес), то это позволит повысить производительность обработки за счет уменьшения длины инструмента, повысить качество обработки за счет увеличения числа зубьев в работе и плавности работы инструмента.

Матрица развития способов зубошевингования

Рис. 1.8. Матрица развития способов зубошевингования

Однако уменьшение шага между режущими зубьями протяжки может привести к уменьшению коэффициента размещения стружки, снижения подъема на зуб, а следовательно, и увеличению числа зубьев, что в свою очередь скажется на увеличении длины инструмента.

В то же время повышение качества обработки за счет обеспечения более плавной работы инструмента может быть достигнуто за счет расположения режущих зубьев под углом обрабатываемой поверхности. Это условие обеспечивает и повышение качества производительности обработки при той же длине инструмента (рис. 1.8,1.9).

Матрица совершенствования формы стружечных канавок шеверов

Рис. 1.9. Матрица совершенствования формы стружечных канавок шеверов

В то же время производительность обработки можно повысить за счет использования одной из комбинации деформирующее-режугце- выглаживаюшей обработки. В сравнении этих вариантов упрощается процесс разрешения технологических противоречий. Иногда даже формулировки направления работы выявляют степень возможности решения поставленных задач. Например, при условии отсутствия возможности приобретения, изготовления или заточки винтовых протяжек этот вариант не подлежит дальнейшему анализу.

По оставшимся вариантам при построении причинно-следственных звеньев определяются пути разрешения противоречий, используя систематизированную информацию по каждому из возможных направлений, можно синтезировать предпочтительное решение.

Критерий выбора решения выделяет из множества решений определенное направление. Каждое решение должно быть технологически реализуемым и экономически выгодным. Критериями выбора того или иного решения могут быть также технологичность конструкции, время реализации решения, себестоимость и т.д.

Практическая реализация предлагаемого решения выполняется в виде эскиза для промышленного изготовления с подробным выполнением наиболее важных частей предлагаемой цели в виде деталировок. Материал, твердость, размеры и качественные характеристики наиболее важного элемента предлагаемого решения приводятся под условия обработки конкретной детали.

Эти полученные данные могут быть использованы при построении дерева целей или носить самостоятельный характер. В любом случае экспериментальные исследования являются важнейшей частью работы по поиску новых и совершенствованию существующих технических решений. Эксперимент является основным доказательством правильности выбранного решения. Грамотно построенные экспериментальные исследования позволяют найти наиболее перспективный вариант технического решения.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >