СОДЕРЖАНИЕ

     ВВЕДЕНИЕ

    Актуальность  данной работы заключается в том, что технологическая подготовка осуществляется в целях эффективного освоения нового или модернизированного изделия, внедрения новых сложных машин и оборудования, новых технологических приемов и изменений организации производства. В задачу технической подготовки производства входит создание технических, организационных и экономических условий, полностью гарантирующих перевод производственного процесса на более высокий технологический и социально-технологический уровень на основе достижений науки и техники.

    Техническая подготовка производства включает конструкторскую  и технологическую подготовку.

    На  предприятиях разного типа, масштаба и профиля могут быть с разной полнотой представлены различные стадии подготовки производства; однако в любом случае существенная часть работы по организации производства находится в компетенции предприятия.

    Цель  работы – рассмотреть организацию  технологической подготовки производства химического предприятия. 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.КОНСТРУКТОРСКАЯ  ПОДГОТОВКА

    1.1. Понятия и задачи  конструкторской  подготовки 

    Конструкторская подготовка производства включает проектирование новой продукции и модернизацию ранее производившейся, а также  разработку проекта реконструкции и переоборудования предприятия или его отдельных подразделений. В процессе проектирования определяется характер продукции, ее конструкция, физико-химические свойства, внешний вид, технико-экономические и другие показатели. Результаты конструкторской подготовки оформляются в виде технической документации – чертежей, рецептур химической продукции, спецификаций материалов, деталей и узлов, образцов готовой продукции и т.п.

    Задачи  конструкторской подготовки

    Проектирование  новой продукции осуществляется проектно-технологическими и научно-исследовательскими институтами, научно-технологическими центрами, а также конструкторскими отделами и лабораториями предприятий.

    Основными целями конструкторской подготовки производства являются:

    • непрерывное совершенствование качества продукции;

    • повышение уровня технологичности  конструкции, под которой понимается облегчение приемов изготовления продукции  и возможность применения прогрессивных  методов изготовления при заданном объеме производства. Это обеспечивает лучшее использование производственных ресурсов при изготовлении продукции;

    • снижение себестоимости новой продукции  за счет изготовления и совершенствования  конструкции изделия, уменьшения расхода  материалов на единицу продукции, снижения эксплуатационных затрат, связанных с использованием продукции;

    • использование при проектировании продукции существующих стандартов и унифицированных полуфабрикатов;

    • обеспечение охраны труда и техники  безопасности, а также удобств  при эксплуатации и ремонте новых изделий.

    Цель  конструкторской подготовки серийного  производства (КПП) — адаптировать конструкторскую документацию ОКР  к условиям конкретного серийного  производства предприятия-изготовителя. Как правило, конструкторская документация ОКР уже учитывает производственные технологические возможности предприятий-изготовителей, но условия опытного и серийного производства имеют существенные различия, что приводит к необходимости частичной или даже полной переработки конструкторской документации ОКР.  Рис. 1. Состав и содержание ЕСКД

    КПП производится отделом главного конструктора серийного завода (ОГК) или серийным отделом НИЧ, СКБ, ОКБ и т.д., в  соответствии с правилами Единой системы конструкторской документации (ЕСКД). Состав и содержание ЕСКД представлены на рис.1.

    В процессе КПП разработчики в максимально  допустимых пределах должны учитывать  конкретные производственные условия  предприятия-изготовителя:

- унифицированные и стандартные детали и сборочные единицы, изготовляемые предприятием или предприятиями-смежниками; 
- имеющиеся средства технологического оснащения и контроля; 
- имеющиеся технологическое и нестандартное оборудование, транспортные средства и т.п. 

    1.2. Этапы конструкторской подготовки производства

    Исходным  для проектирования новой продукции  является проектное (техническое) задание, которое составляется заказчиком (предприятием) или по его поручению проектной  организацией. В проектном задании  указывается наименование продукции, ее назначение, область применения, технические и экономические показатели в процессе производства и эксплуатации.

    Техническое предложение после согласования и утверждения в установленном  порядке является основанием для  разработки эскизного (технического) проекта.

    Эскизный  проект – совокупность конструкторских документов, которые должны содержать принципиальные конструктивные решения, дающие общее представление об устройстве и принципе работы изделия, а также данные, определяющие назначение, основные параметры и габаритные размеры разрабатываемого изделия. При разработке эскизного проекта определяется принципиальная характеристика нового изделия, производится выбор наиболее эффективного решения, его технических, технологических, эксплуатационных параметров.

    Эскизный  проект всегда составляется в нескольких вариантах для последующего выбора одного из них. Эскизный проект после  согласования и утверждения в  установленном порядке служит основанием для разработки технического проекта  или рабочей конструкторской документации.

    Технический проект– совокупность конструкторских документов, которые должны содержать окончательные технические решения, дающие полное представление об устройстве разрабатываемого изделия, и исходные данные для разработки рабочей документации. Технический проект позволяет осуществлять выбор материалов и полуфабрикатов, определять основные принципы изготовления продукции и проводить экономическое обоснование проекта. Технический проект после согласования и утверждения в установленном порядке служит основанием для разработки рабочей конструкторской документации. Ранее разработанные конструкторские документы обычно применяют при разработке новых или модернизации изготавливаемых  изделий, что приводит к сокращению сроков проектирования.

    Заключительной  стадией (этапом) конструкторской подготовки производства является разработка технической  документации (чертежей, инструкций и  т.д.), технических условий.

    Технические условия (ТУ) являются неотъемлемой частью комплекта технической документации на продукцию (изделие, материал, вещество и т.п.), на которую они распространяются. ТУ должны содержать все требования к продукции, ее изготовлению, контролю, приемке и поставке, которые целесообразно указывать в конструкторской или другой технической документации.

    При отсутствии конструкторской или  другой технической документации на данную продукцию ТУ должны содержать  полный комплекс требований к продукции, ее изготовлению, контролю, приемке  и поставке.

    ТУ  разрабатывают на одно изделие, материал, вещество, а также на несколько конкретных изделий, материалов, веществ (групповые технические условия). Состав ТУ и содержание разделов определяются в соответствии с особенностями продукции.

    После испытания и доводки опытной  партии уточняется рабочий проект, который передается в законченном виде для технологической подготовки производства. На всех стадиях проектирования уточняются, конкретизируются и окончательно определяются все технические и экономические характеристики изделия, определяется целесообразность использования первоначально выбранного пути совершенствования продукции и принимается решение о ее выпуске.

    Установленный и рассмотренный выше порядок  конструкторской подготовки изделия  характерен в полной мере лишь для  массового и крупносерийного производств, продукции сложного профиля (автомобили, станки, тракторы и т.п.). Для мелкосерийного и единичного производств, независимо от технической сложности изделия, количество стадий и объемы работ по каждому из них уменьшаются. В отраслях металлургической и химической промышленности, переработки сельскохозяйственного сырья, а также в добывающих отраслях проектирование изделий выполняется главным образом на стадии прикладных исследований, изысканий и разработок, а также технологической подготовки производства.

    Конструкторская подготовка производства осуществляется в соответствии с комплексом государственных  стандартов, устанавливающих единые взаимосвязанные правила и положения  ее проведения, оформления и обращения  конструкторской документации, разрабатываемой и применяемой промышленными, научно-исследовательскими, проектно-конструкторскими организациями и предприятиями, получившим, соответственно, название Единой системы конструкторской документации (ЕСКД). Применение ЕСКД позволяет создавать благоприятные условия для обеспечения научно-технической подготовки производства на высоком уровне, способном гарантировать конкурентоспособность выпускаемых изделий, сокращать время проектирования, обеспечивать необходимое единообразие этого процесса на различных предприятиях в разных отраслях экономики. 
 
 

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА ПРОИЗВОДСТВА  

    Технологическая подготовка производства (ТПП) представляет собой совокупность взаимосвязанных процессов, обеспечивающих технологическую способность предприятия произвести новую продукцию заданного качества в соответствии с запроектированным уровнем затрат, объемом и сроками изготовления.

      Данная подготовка осуществляется в соответствии с требованиями стандартов Единой системы технологической подготовки производства (ЕСТПП): ГОСТ 14.301-73 «Общие правила разработки технологических процессов и выбора средств технологического оснащения», ГОСТ 14.301-72 «Виды технологических процессов» и др.

   ЕСТПП, а также Единая система технологической документации (ЕСТД) устанавливает следующие функции технологической подготовки производства:

• 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.

    ЕСТПП — система государственного управления научно-техническим прогрессом в области технологической подготовки производства на базе стандартизации, унификации конструкций, технологических процессов, унификации, агрегатирования и стандартизации средств технологического оснащения, информационного моделирования и совершенствования систем технологической подготовки производства. Эта система позволяет учесть как особенности отдельных отраслей, так и общие методы технологической подготовки производства. Она непрерывно совершенствуется на базе достижений науки и техники и основывается на применении прогрессивных организационно-технических принципов (системности, преемственности и автоматизации), обеспечивает технический, экономический и социальный эффект при ее внедрении.       

    Технологическая подготовка производства на предприятии выполняется отделами главного технолога, главного металлурга, а также технологическими бюро основных цехов, в ведении которых находятся литейные, кузнечные, механические и сборочные цехи. Материальной базой для них служат инструментальный и модельный цехи, технологические лаборатории, опытные производства. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    2.1. Этапы технологической подготовки 

    Основные этапы технологической подготовки производства представлены на рис. 2.

Рис. 2. Основные этапы технологической подготовки производства 
 
 

    Технологический контроль чертежей необходим для анализа и проверки  запроектированных изделий (деталей) на технологичность их конструкций, правильность назначения классов точности обработки, рациональность схем сборки и т.п.

    Формирование межцеховых технологических маршрутов (расцеховка) На этом этапе для каждой детали разрабатывают схему ее движения, стремясь обеспечить максимальную прямоточность такого движения, избегая повторных заходов в одни и те же цехи.

    Разработка технологии получения заготовок. Технологические карты на изготовление заготовок в зависимости от характера этих заготовок различаются по форме и содержанию. Многооперационный процесс получения литых заготовок связан с выбором определенного состава шихты, способа формовки, типа оснастки (модели, кокиля, пресс-формы), способа очистки литья и пр. В технологической карте приводятся все эти данные и технические нормы времени на отдельные операции.

    Карта изготовления заготовки из сортового проката максимально проста, а из листового — снабжается заранее сделанным чертежом раскроя. В технологической карте кованой или штампованной заготовки перечислены последовательные операции ее изготовления — резка, нагрев, ковка или штамповка, указывается, на каком оборудовании, с помощью какой инструментальной и технологической оснастки, при каких затратах материала и времени, рабочими какой квалификации должен вестись данный процесс.

    Разработка технологических процессов механической и термической обработки. Помимо общих сведений о последовательности операций, потребном оборудовании и технологическом оснащении, разряде рабочего и нормах времени, в технологических картах для процессов механической обработки даются подробные указания относительно режимов резания, применяемых способов и инструментов контроля, а в отдельных случаях и способов наладки. Карты термической обработки редко разрабатываются подробно. Обычно здесь ограничиваются минимумом необходимых указаний: оборудование, технологический режим, время, квалификация рабочего.

    Разработка процессов сборки ведется после составления маршрутных карт механической обработки. На этом этапе производится комплектование технологических сборочных единиц изделия на базе предварительно составленных схем сборки по каждому механизму, входящему в изделие.

    Проектирование оснастки, к которой относятся специальный режущий и мерительный инструмент, модели, кокили и другая литейная оснастка, штампы, станочные, сварочные и сборочные приспособления, проводится по заданиям соответствующих технологических бюро.

    Изготовление оснастки — наиболее трудоемкая часть технологической подготовки (60—80% труда и средств от общего объема ТПП). Поэтому эти работы проводят обычно постепенно — от минимально необходимой оснастки первой необходимости до максимальных экономически оправданных пределов. На этом этапе осуществляют перепланировку (если это необходимо) действующего оборудования, монтаж и опробование нового и нестандартного оборудования и оснастки, поточных линий и участков обработки и сборки изделий.

    Окончательная доработка технологии осуществляется на базе изучения процессов изготовления опытных образцов и опытных серий, оценки эффективности изготовленной оснастки, отладки процессов сборки и разборки и проведения контрольных сборок. Подготовленная в итоге документация сдается в производство.

    2.2. Технологическая документация 

    Основные этапы технологической подготовки производства отражаются в соответствующей документации. На предприятиях используются следующие виды технологической документации: технологические карты, ведомости, спецификации, карты расчета мощностей и загрузки.

    Технологические карты являются основным документом, где фиксируются проектируемые технологические процессы. На предприятиях в зависимости от требуемой степени детализации технологического процесса, что обычно связано с типом производства, применяются три типа карт: маршрутные, операционные и инструктивные.

        Маршрутные карты содержат перечень технологических операций с указанием оборудования, технологического оснащения, разряда работы и нормы времени по каждой операции.

      Операционные карты включают перечень переходов (изменений режимов при той же операции) с указанием оборудования для выполнения операции, режимов обработки и технологического оснащения по каждому переходу, разряда работы, нормы времени по элементам и в целом на операцию.

    В инструктивных картах даются подробные указания по выполнению технологической операции вплоть до отдельных приемов работы, а также эскизы наладок, способы крепления и измерения деталей.

    Ведомости и спецификации играют важную роль в подготовке производства. Формируются, например, такие документы, как ведомость расхода материала на единицу изделий, спецификации заготовок, покупных изделий, инструментальные карты, карты технического контроля и др.

    Карты расчета мощностей и загрузки. В связи с внедрением в производство новых изделий проводится работа по расчету пропускной способности отдельных цехов и участков. В результате может быть изменен технологический процесс, осуществлены перепланировка оборудования, доукомплектование станочного парка.

      Технологическая документация для различных типов производства (единичного, серийного и массового) отличается детальностью разработки технологических процессов. Вначале разрабатываются маршрутные межцеховые карты на технологические процессы изготовления деталей и сборочных единиц. Маршрутные карты отражают последовательность прохождения заготовок, деталей или сборочных единиц по цехам и производственным участкам предприятия. В единичном или мелкосерийном производстве для изготовления деталей и сборки изделия достаточно иметь конструкторскую документацию, маршрутное или маршрутно-операционное описание технологического процесса либо перечень полного состава технологических операций без указания переходов и технологических режимов. Для серийного и массового производства кроме маршрутной технологии разрабатывается технологический процесс с операционным описанием формообразования, обработки и сборки. При этом для единичных технологических процессов разрабатывается операционная технологическая карта; для типовых (групповых) технологических процессов — карта типовой (групповой) операции. В них указываются все переходы по данной конкретной операции и способы выполнения каждого, технологические режимы, данные о средствах технологического оснащения, материалах и затратах труда. Обычно в операционных картах помещают эскизные чертежи, изображающие детали или части деталей и содержащие те размеры и указания на обработку, которые необходимы для выполнения данной операции (способ закрепления деталей на станке, расположение инструмента, приспособления и др.).

    Кроме того, для определенных изделий разрабатываются карты типовых технологических процессов нанесения электролитических покрытий, химической обработки, нанесения лакокрасочных покрытий, ведомости удельных норм расхода растворителей, анодов, химикатов, ведомости подетальных отходов и другие документы.

      Исходная информация для разработки технологических процессов может быть базовой, руководящей и справочной.

    Базовая информация включает наименование объекта, а также данные, содержащиеся в конструкторской документации. Руководящая информация — это отраслевые и заводские стандарты, устанавливающие требования к технологическим процессам, оборудованию, оснастке, документация на действующие типовые и групповые технологические процессы, производственные инструкции, документация для выбора нормативов по технике безопасности и промышленной санитарии. Справочная информация включает документацию опытного производства, описания прогрессивных методов изготовления, каталоги, справочники, альбомы компоновок, планировок и др. 
 

2.3. Организация перехода на выпуск новой продукции 

      В отечественной и зарубежной практике освоения производства существуют три основных метода перехода на выпуск новых изделий: последовательный, параллельный и параллельно-последовательный.

    При последовательном методе переход на выпуск изделия новой конструкции осуществляется путем остановки всех производственных цехов предприятия. На этот период ставится задача освоения разработанных заблаговременно технологических процессов изготовления деталей, узлов и сборочных операций по новому изделию. Старое оборудование демонтируют, устанавливают новое, меняют подъемно-транспортные средства, осуществляют перепланировку, изготовляют оснастку и инструмент. Для этого метода характерны значительные экономические потери, определяемые временным прекращением выпуска продукции.

    Переход без остановки производства возможен лишь в условиях, когда высок коэффициент преемственности, т. е. фактически осуществляется переход на новую модификацию одного и того же изделия.

       При параллельном методе или осваивается новая продукция на площадях, используемых лишь в период отладки производства, или га новых площадях, которые впоследствии становятся основными производственными площадями. В первом случае создаются небольшие временные участки и цехи, которые предназначены для отладки технологических процессов и которые работают наряду с основными цехами, выпускающими изделия старой модели. После того, как оборудование и оснастка новых технологических процессов будут отлажены, мастера, наладчики и рабочие обучены, оборудование таких участков и цехов передается в основные цехи, где затем осуществляется их перепланировка.

      Остановка производства ведет к некоторым потерям в выпуске продукции, правда, существенно меньшим, чем при последовательном методе.

    Во втором случае, характерном для расширяющегося производства, создаются параллельные цехи, в которых отлаживаются и осваиваются технологические процессы изготовления новых изделий, но по завершении отладки, в отличие от первого случая, основное производство остается в этих вновь организованных цехах. Некоторое время предприятие имеет два производственных потока. Поток для выпуска старой продукции работает по убывающему графику, а для выпуска новой продукции — по нарастающему графику.

    При параллельно-последовательном методе процесс освоения выпуска новой продукции делится на несколько этапов. В течение этого времени осваивается часть агрегатов, узлов. В результате достигается снижение потерь по сравнению с другими методами перехода на выпуск новой продукции, так как уровень готовности оснастки и специального оборудования для агрегатов и узлов, входящих в очередной осваиваемый этап, может быть доведен до 100 % . В результате оказывается возможным быстрое освоение технологических процессов и введение технически обоснованных норм выработки. При любом варианте безостановочного перехода необходимо осуществить целый комплекс организационно-технических мероприятий. Испытания изделий, выпуск чертежей, проектирование технологических процессов и технологической оснастки, ее изготовление ведутся параллельно-последовательным методом. Сборочные конвейеры, при наличии таковых, приспосабливают для выпуска как старой, так и новой модели. После создания запасов инструмента для выпуска старой модели мощности инструментальных цехов полностью переключают на обеспечение выпуска новой продукции. Затем изготовляют детали новой модели и собирают опытную партию агрегатов и узлов с целью проверки как технологических процессов, так и дополнительной проверки качества самой конструкции.

    2.4. Технико-экономическое обоснование выбора технологического процесса 

    В процессе разработки технологического процесса специалисты могут предложить различные его варианты, обеспечивающие примерно одинаковое качество продукции, соответствующие техническому заданию. В этом случае возникает проблема выбора наиболее экономичного варианта, т.е. такого, который обеспечивает минимальный объем потребляемых материальных, трудовых и энергетических ресурсов.

    Показателем, учитывающим перечисленные затраты, является себестоимость продукции. Расчет так называемой полной себестоимости продукции достаточно сложен (требует много времени и исходных данных), и применять его в случае сопоставления различных вариантов технологических процессов не всегда целесообразно. В целях упрощения расчетов (без заметного ущерба для их точности) на практике используют не полную себестоимость, а так называемую технологическую себестоимость, включающую только те виды затрат на изготовление изделия, величина которых неодинакова для сравниваемых вариантов технологических процессов. Естественно, что данный показатель представляет собой условную себестоимость с непостоянным составом статей затрат, устанавливаемым отдельно в каждом конкретном случае.