Учебное пособие по дисциплине Основы технической подготовки производства для студентов всех форм обучения по специальности 080507. 65 Менеджмент организации
 Скачать 0.66 Mb.
|
|
Содержание и объем работ по КПП, проводимых предприятием, зависят от следующих факторов: • степени участи предприятия в проектировании нового изделия; • вида разрабатываемого изделия; • степени новизны и сложности изделия; • типа производства. Согласно ГОСТ 2.103-68 ЕСКД конструкторская подготовка производства включает стадии разработки: технического задания, технического предложения, эскизного проекта, технического проекта, рабочей документации. Техническое задание (ГОСТ 2.118-73) содержит наименование и область применения изделия; основания для разработки, ее цель и назначение; тактико-технические, эксплуатационные и эргономические характеристики; показатели качества и технико-экономические требования, предъявляемые к разрабатываемому изделию; последовательность разработки конструкторской документации и ее состав; специальные требования к изделию; порядок контроля и приемки. Технические предложение (ГОСТ 2.118-73) представляет совокупность конструкторских документов, которые должны содержать техническое и технико-экономическое обоснования целесообразности разработки документации на изделие на основании анализ ТЗ заказчика и различных вариантов решения изделия, сравнения с существующими изделиями, а также патентного поиска. На стадии разработки предложения производят укрупненный расчет себестоимости изготовления и ожидаемого экономического эффекта от эксплуатации. Работа над эскизным проектом (ГОСТ 2.119-73) заключается в определении принципиальной схемы изделия, электрических, монтажных, кинематических, гидравлических и других систем; выполнении общей 22 компоновки изделия; разработке эскизных чертежей общих видов; лабораторном макетировании; составлении спецификаций сборочных единиц; анализе патентной чистоты и оценке экономической эффективности конструкции. Технический проект (ГОСТ 2.120-73) – это окончательное техническое решение, дающее полное представление об устройстве разрабатываемого изделия и содержащее исходные данные для рабочей документации. На этой стадии выполняют расчеты на надежность, долговечность, точность работы; составляют спецификации и технические условия (ТУ); разрабатывают компоновочные чертежи, чертежи сборочных единиц и ответственных деталей; осуществляют макетирование и экономическое обоснование проекта. Рабочая документация включает: чертежи всех деталей, сборочных единиц; схемы сборочных единиц, комплексов, комплектов; спецификации и технические условия; документы, регламентирующие условия эксплуатации и ремонта. Получение рабочей конструкторской документации – это наиболее важный и ответственный этап КПП, в ходе которого подготавливают документы, предназначенные для изготовления и испытания опытного образца (партии) установочной и головной серий. Конструкторские документы на опытный образец (партию) корректируют по результатам заводских, государственных, межведомственных, приемочных и т.п. испытаний; документы на установочную серию корректируют по результатам заводских, государственных, межведомственных, приемочных и т.п. испытаний; документы на установочную серию корректируют по результатам ее изготовления и испытания. Последние коррективы в документы вносят после испытаний головной (контрольной) серии. Содержание работ по стадиям может отличаться от указанного выше в зависимости от типа производства, сложности конструкции, уровня кооперирования и ряда других факторов. Пути совершенствования КПП Эффективной мерой, позволяющей повысить качество и технологичность изделий, уменьшить трудоемкость и затраты на подготовку производства, а также трудоемкость изготовления и себестоимость изделий, является применение типовых конструкторских решений, базирующихся на унификации и стандартизации. Стандартизация – это установление и применение правил с целью упорядочить деятельность в определенной области на пользу и при участии всех заинтересованных сторон, в частности для достижения всеобщей оптимальной экономии при соблюдении функциональных условий и требований техники безопасности. Объектами стандартизации являются: конкретная продукция, нормы, требования, методы, термины, обозначения и т.д. – все то, что имеет 23 перспективу многократного применения, используется в науке, технике, промышленности и в других сферах народного хозяйства. Стандартизация как функция – это процесс установления и применения стандартов, образцов, эталонов, моделей, принимаемых за исходные для сопоставления с ними других подобных объектов. Как нормативно- технический документ стандарт устанавливает комплекс норм, правил, требований к объекту стандартизации и утверждается компетентным органом. Стандарты устанавливают и регламентируют на определенный период прогрессивные требования, нормы, методы, правила, распространяемые на сами изделия, на факторы и условия, влияющие на их качество. Конструкторская унификация – это совокупность мероприятий по устранению необоснованного многообразия типов и конструкций изделий, форм и размеров деталей и заготовок, марок и профилей материалов. Унификация является базой агрегатирования, т.е. компоновки приборов из ограниченного числа унифицированных элементов, и обеспечивает конструктивную преемственность, т.е. применение в проектируемых приборов уже освоенных в производстве сборочных единиц и деталей. Конструктивная унификация представляет собой ограничение разнообразия изготовляемых типоразмеров деталей и узлов конструкций путем заимствования из ранее выпущенных конструкций. Унификация может проводиться как в пределах одного завода, специализированного на выпуске определенной продукции, так и в масштабе всей отрасли в целом. В отличие от стандартизации унификация касается деталей, применяемых не во всех изделиях данного предприятия, а лишь в некоторых, однородных. К числу стандартных относят детали и узлы, требования к которым установлены государственными стандартами. Унифицированными считают широко используемые детали и узлы, не вошедшие в стандарты. Технологические и эксплуатационные параметры унифицированных деталей и узлов устанавливают на основании анализа ряда аналогичных деталей и узлов, применяемых в различных изделиях при различных узлах одного изделия. Заимствованными называют детали и узлы, ранее спроектированные как оригинальные для конкретного изделия или узла и применяемые в двух и более изделиях. Автоматизация КПП. На многих предприятиях автоматизация конструкторской подготовки производства началась достаточно давно, и конструкторы в этом отношении – одни из наиболее передовых участников процесса. Проектно-конструкторская проработка представляет собой важную часть жизненного цикла будущего изделия: принятые уже на этом этапе решения во многом определяют эффективность производства, сбыта и эксплуатации. В процессе конструкторской проработки формируется состав изделия, а закладываемая конструктором информация о применяемых материалах, сортаменте, назначаемых допусках и отклонениях впоследствии 24 оказывает существенное влияние на технологичность конструкции, сроки производства и стоимость продукции. В зависимости от решаемых задач (формирование облика изделия, выпуск конструкторской документации, построение электронного макета) конструкторскими подразделениями могут применяться системы различного уровня (например, ряд предприятий одновременно применяет AutoCAD, Autodesk Inventor или Solid edge и UnigraphiCS), но для многих российских предприятий выполнение проектно-конструкторских работ средствами какой-либо обособленной системы автоматизированного проектирования (САПР) оказывается либо невозможным в силу очень широкого спектра задач, либо недоступным из-за высокой стоимости многофункциональных программных средств. 25 Технологическая подготовка производства (ТПП) Сущность технологической подготовки производства (ТПП) Продолжением работ по проектированию изделия является технологическая подготовка производства (ТПП). Технологическая подготовка производства (ТПП) – совокупность мероприятий, обеспечивающих технологическую готовность производства (ГОСТ 14.004–83). Под технологической готовностью производства понимается наличие на предприятии полных комплектов конструкторской и технологической документации и средств технологического оснащения, необходимых для осуществления заданного объема выпуска продукции с установленными технико-экономическими показателями. В системе создания и освоения новой техники (СОНТ) подсистема технологической подготовки производства (ТПП) изделий – это совокупность взаимосвязанных процессов технологического проектирования и оснащения производства, в результате которых вырабатывается информационное обеспечение, достаточное для организации производства нового объекта. Содержание и объем ТПП зависят от типа производства, конструкции и назначения изделия. Под технологической готовностью понимается наличие полного комплекта технологической документации и средств технологического оснащения, необходимых для производства новых изделий. Основная задача ТПП - обеспечить высокое качество изготовления изделий и создать необходимые условия для роста производительности труда, улучшения использования оборудования, снижения расхода сырья, материалов, топлива, энергии. Глобальная цель подсистемы ТПП – проектирование и освоение новых и совершенствование действующих технологических процессов изготовления изделий и их частей, а также создание предпосылок для внедрения прогрессивных методов и форм организации производства и труда, механизации и автоматизации производственных процессов. Конечной целью ТПП является создание технологической документации. Критериями достижения данной цели являются сведение до минимума затрат на ТПП и продолжительности цикла подготовка, освоения и выпуска изделий. Сущность и содержание ТПП проявляется в ее функциях (функциях- задачах). Степень проработки задач ТПП определяется типом производства. Наиболее укрупненно задачи ТПП решают в мелкосерийном и единичном производстве, где для изготовления деталей и выполнения процессов сборки (кроме сложных изделий) достаточно конструкторской документации и проработанных технологических маршрутов. Для серийного, крупносерийного и массового производства характерны более глубокое разделение, большая дифференциация операций, поэтому задачи ТПП и 26 технологические процессы разрабатывают подробно с учетом планируемых объемов выпуска. Современная ТПП содержит следующие основные функциональные блоки задач: 1) отработка конструкции изделия и деталей на технологичность; 2) разработка межцеховых технологических маршрутов; 3) разработка технологических процессов (с установлением пооперационных норм времени и расчетом норм расхода материалов); 4) проектирование и изготовление средств технологического оснащения; 5) выверка, отладка и внедрение в производство разработанных технологических процессов; 6) метрологическая экспертиза результатов реализации функций. Отработка конструкции изделия и деталей на технологичность рассматривается ниже. Разработка межцеховых технологических маршрутов (расцеховка) является исходной задачей ТПП. Она включает распределение номенклатуры деталей между цехами и участками, разработку технологических маршрутов их движения. Маршрутная технология определяет последовательность прохождения по цехам каждой детали и сборочной единицы в процессе ее производства. Разработка единичных технологических процессов применительно к механообработке резанием, например, в общем случае включает: анализ исходных данных, выбор вида заготовки, технологических баз и технологического процесса, определение последовательности и содержания технологических операций, оформление рабочей документации на технологические процессы. Унификация технологических процессов предполагает разработку технологии не для каждой детали, а для целой группы деталей характеризующихся общностью формы, подобием технологических маршрутов по операциям, применяемой оснастки, близостью размеров, сходством вида заготовки и одинаковыми требованиями к точности обработки и чистоте поверхности. Проектирование и изготовление средств технологического оснащения, механизации и автоматизации технологических процессов – приспособлений, инструментов, кондукторов, штампов, моделей, различных специальных транспортных устройств, средств технического контроля и т.п. – осуществляет конструкторское бюро ОГТ или инструментальный отдел. Технологическая подготовка производства завершается выверкой, отладкой и внедрением в производство разработанных технологических процессов. В процессе освоения технологические процессы корректируются, а в технологическое оснащение вносятся совершенствующие его изменения. Сущность метрологической экспертизы ТПП заключается в проверке соответствия полученных в результате обработки параметров изделия 27 запроектированным. Важное значение имеют точность и достоверность измерений при ТПП. В условиях все возрастающих требований к качеству и точности выпускаемых приборов вопросы метрологического обеспечения производства приобретают особое значение. За последние годы при Госстандарте создана система обеспечения точности и достоверности измерений. Технологическая документация К технологической документации относят карты технологического маршрута детали и сборочных единиц по цехам (расцеховка) и технологического процесса изготовления детали или сборочной единицы. Формы этих карт зависят от вида обработки, а степень разработки технологического процесса – от типа производства. Технологическая документация – это комплекс графических и текстовых документов, определяющих технологический процесс получения продукции, изготовления (ремонта) изделия и т. п., которые содержат данные для организации производственного процесса. В машиностроении государственными стандартами установлена Единая система технологической документации (ЕСТД), являющаяся составной частью Единой системы технологической подготовки производства (ЕСТПП). ЕСТД определяет взаимосвязанные правила и положения о порядке разработки, оформления, комплектации и обращения технологической документации, разрабатываемой и применяемой всеми машиностроительными и приборостроительными предприятиями. Основное назначение стандартов ЕСТД — установление на всех предприятиях единых правил оформления и ведения технологической документации. ЕСТД обеспечивает стандартизацию обозначений и унификацию документации на различные виды работ. ЕСТД предусматривает также возможность взаимообмена между предприятиями технологическими документами без их переоформления, что обеспечивает стабильность комплектности документации, исключающую повторную разработку и выпуск документов разными предприятиями. Технологические документы общего назначения — маршрутные, эскизные, комплектовочные карты (технологические карты); технологические инструкции; ведомости расцеховки, оснастки и материалов — составляются на работы всех видов. Маршрутная карта — основной технологический документ, разрабатываемый на всех стадиях составления рабочей документации, содержит описание технологического процесса изготовления (ремонта) изделия по всем операциям в определённой последовательности с указанием оборудования, оснастки, материалов, трудовых затрат и т. п. В карте эскизов технология изготовления изделия отражается графически (в виде эскизов). В комплектовочную карту вносятся данные о деталях, сборочных единицах и материалах. В технологической инструкции описываются приёмы работы или методы контроля технологического процесса, правила пользования 28 оборудованием или приборами, меры безопасности и т.п. В ведомости расцеховки приводятся данные о маршруте прохождения изделия по цехам предприятия. Ведомость оснастки содержит перечень приспособлений и инструментов, необходимых для изготовления изделий. Ведомость материалов является подетальной и сводной ведомостью норм расхода материалов. Кроме документации общего назначения, на определённые виды работ составляются специализированные документы — операционные карты, в которых технологический процесс делится на операции, и технологические карты по видам работ (изготовление отливок, раскрой материалов, разметка и т. п.). При технологической подготовке единичного и мелкосерийного производства ограничиваются составлением маршрутной карты на деталь (сборочную единицу) с перечнем операций технологического процесса, оборудования и инструмента, применяемых на каждой из них. Для крупносерийного и массового производства оформляют операционные карты с операционным эскизом обработки (сборки). В массовом производстве, кроме того, разрабатывают инструкционные карты по каждому отдельному переходу. В картах технологического процесса сборки (в целом на сборочную единицу или для отдельных операций) приводят перечень входящих в сборку деталей. Понятие технологичности конструкции Функция обеспечения технологичности конструкции изделия является следующей между КПП и ТПП и включает структурный анализ изделия (какие детали и сборочные единицы входят в изделие), анализ уровня стандартизации и унификации составных частей изделий, возможности применения типовых и групповых процессов обработки, сборки, контроля, испытаний, технического обслуживания и ремонта. Под технологичностью изделия понимают совокупность свойств его конструкции, характеризующих возможность оптимизации затрат труда, средств и времени на всех стадиях создания, производства и эксплуатации изделия. Технологичность — это экономичность изготовления изделия в конкретных организационно-технологических и производственных условиях и при заданных масштабах выпуска. Технологичной можно считать только конструкцию, удовлетворяющую эксплуатационным требованиям, освоение и выпуск которой в заданном объеме будет протекать с минимальными производственными издержками (в первую очередь – с наименьшими трудо- и материалоемкостью) при минимальной продолжительности цикла производства. Общие правила обеспечения технологичности конструкции изделия определяются ГОСТ 14.201–83. Обеспечение технологичности конструкции изделия – функция процесса подготовки производства, предусматривающая взаимосвязанное 29 решение конструкторских и технологических задач, которые направлены на повышение производительности труда, достижение оптимальных трудовых и материальных затрат и сокращение времени на производство, в том числе и на монтаж вне предприятия-изготовителя, техническое обслуживание и ремонт изделия. Обеспечение технологичности конструкции включает: отработку конструкции изделий на технологичность на всех стадиях разработки изделия и при ТПП; количественную оценку технологичности конструкции изделий; технологический контроль конструкторской документации; подготовку и внесение изменений в конструкторскую документацию. При оценке технологичности конструкции следует пользоваться минимальным, недостаточным количеством показателей. Точность количественной оценки технологичности конструкции изделий, а также перечень показателей и методика их определения устанавливаются в зависимости от вида изделия и степени отработки его конструкции и типа производства. При проведении отработки конструкции изделия на технологичность следует иметь в виду, что в этом случае играет роль вид изделия, степень его новизны и сложности, условия изготовления, технического обслуживания и ремонта, перспективность и объем его выпуска. Испытание конструкции изделия на технологичность должно обеспечить решение следующих основных задач: • снижение трудоемкости и себестоимости изготовления изделия; • снижение трудоемкости и стоимости технического обслуживания изделия; • снижение важнейших составляющих общей материалоемкости изделия – расхода металла и топливно- энергетических ресурсов при изготовлении, а также монтаже вне предприятия-изготовителя и ремонте. Работы по снижению трудоемкости и себестоимости изготовления изделия и его монтажа сопровождаются повышением серийности изделия посредством стандартизации и унификации, ограничения номенклатуры составных частей конструктивных элементов и используемых материалов, применения высокопроизводительных и малоотходных технологических решений, использования стандартных средств технологического оснащения, обеспечивающих оптимальный уровень механизации и автоматизации производственных процессов. Снижение трудоемкости, стоимости и продолжительности технического обслуживания и ремонта предполагает использование конструктивных решений, позволяющих снизить затраты на проведение подготовки к использованию изделия, а также облегчающих и упрощающих условия технического обслуживания, ремонта и транспортировки. В свою очередь комплекс работ по снижению материалоемкости изделия включает: 30 • применение рациональных сортаментов и марок материалов, рациональных способов получения заготовок, методов и режимов упрочнения деталей; • разработку и применение прогрессивных конструктивных решений, позволяющих повысить ресурс изделия и использовать малоотходные и безотходные технологические процессы; • разработку рациональной компоновки изделия, обеспечивающей сокращение расхода материала. В ходе выполнения технологической подготовки производства различают два вида технологичности конструкции изделия – производственную и эксплуатационную. Производственная технологичность конструкции проявляется в сокращении затрат средств и времени на конструкторскую и технологическую подготовку производства и на процессы изготовления, в том числе контроля и испытаний. Эксплуатационная технологичность конструкции изделия проявляется в сокращении затрат времени и средств на техническое обслуживание и ремонт изделия. Оценка технологичности конструкции может быть двух видов: качественной и количественной. Качественная оценка характеризует технологичность конструкции обобщенно на основании опыта исполнителя. Качественная сравнительная оценка вариантов конструкции допустима на всех стадиях проектирования, когда осуществляется выбор лучшего конструктивного решения и не требуется определение степени различия технологичности сравниваемых вариантов. Качественная оценка при сравнении вариантов конструкции в процессе проектирования изделия предшествует количественной и определяет ее целесообразность. Количественная оценка основана на анализ базовых показателей технологичности, устанавливаемых ТЗ на проектирование изделия; показателей технологичности, достигнутых при разработке конструкции; уровня технологичности (отношение достигнутых показателей к базовым). Количественная оценка технологичности конструкции изделия выражается показателем, численное значение которого характеризует степень удовлетворения требований к технологичности конструкции. Количественная оценка рациональна только в зависимости от признаков, которые существенно влияют на технологичность рассматриваемой конструкции. Виды технологичности, главные факторы, определяющие требования к технологичности конструкции, и виды ее оценки графически представлены на рис. 6. |