Исследование организации технической подготовки производства

Глава 1. Исследование организации технической подготовки производства

1.1. Изучение сущности организации технической подготовки производства

Деятельность предприятия по развитию его материально-технической базы, организации производства, труда  и управления представляет собой техническую подготовку производства. Она включает:

• проведение прикладных исследований, связанных с совершенствованием изготовляемой продукции, техники, технологии, составом применяемых материалов, организации производства;
• проектирование новой продукции и модернизацию ранее выпускавшейся; разработку технологического процесса изготовления продукции; приобретение специального оборудования, инструментов и полуфабрикатов со стороны;
• материально-техническое обеспечение производства;
• подготовку, переподготовку и повышение квалификации кадров;
• разработку норм и нормативов, технологической, технической и организационной структуры аппарата управления и информационного обеспечения.

Техническая 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 технический  и социально-технический уровень  на основе достижений науки и техники.

Технологическая подготовка производства (ТПП) представляет собой совокупность мероприятий, обеспечивающих технологическую готовность производства, т.е. наличие на предприятии полных комплектов конструкторской и технологической документации и средств технологического оснащения, необходимых для выпуска заданного объема продукции сопостановленными технико-экономическими показателями. Производство изделий без надлежащей технической подготовки удлиняет сроки освоения (выхода на плановую рентабельность) в 2 – 2,5 раза. В этом случае рентабельный период сокращается, так как наступает моральное старение продукции, падение спроса на нее и зачастую снижение цены на нее. Так, трудоемкость технологической подготовки по отношению к общей трудоемкости технического проекта изделия в единичном производстве составляет 20-25%, в серийном – 50-55%, а в крупносерийном и массовом – 60-70%. Это связано с тем, что, если двигаться от единичного производства к серийному и далее к массовому, то степень технологической оснащенности возрастает, а, следовательно, увеличивается и объем работ по ТПП.

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, опытное производство.

До начала работ по ТПП, как правило, проводится технологический контроль чертежей, который необходим для анализа и проверки запроектированных изделий (деталей) на технологичность их конструкций, правильность назначения классов точности обработки, рациональность схем сборки и т. д.

Основными задачами технической подготовки производства на промышленном предприятии являются:

• формирование прогрессивной технической политики, направленных на создание более совершенных видов продукции и технологических процессов их изготовления;

• создание условий для высокопроизводительной, ритмичной и рентабельной работы предприятия;

• последовательное сокращение длительности технической подготовки производства, ее трудоемкости и стоимости при одновременном повышении качества всех видов работ.

Техническая подготовка производства – это комплекс нормативно-технических мероприятий, регламентирующих конструкторскую, технологическую подготовку производства и систему постановки продукции на производство. Техническая подготовка производства по своему содержанию подразделяется на исследовательскую, конструкторскую (проектирование изделий) и технологическую стадии.

Назначение первой стадии – проведение прикладных исследований, экспериментирование, изучение возможностей использования новых конструктивных решений, материалов, технологических процессов, прогнозирование спроса на продукцию и др.

Вторая охватывает все необходимые виды работ по конструированию (разработке проекта) новых изделий, изготовлению из опытных образцов, совершенствованию выпускаемых изделий.

Задачей третьей стадии является разработка новых и совершенствование существующих технологических процессов, технологической оснастки, средств и методов контроля качества, нормативов трудовых и материальных затрат, совершенствование организации производства в цехах и на производственных участках.

Техническая подготовка составляет часть жизненного цикла изделия, включающего: научную и техническую подготовку, собственно производство и эксплуатацию изделия.

На предприятиях различают три организационные формы технической подготовки: централизованную, децентрализованную и смешанную. Выбор формы зависит от масштаба и типа производства, характера изготовляемой продукции, частоты ее обновления и других факторов. Для крупных предприятий, объединений массового и крупносерийного производства характерна централизованная форма подготовки, при которой вся работа осуществляется в аппарате заводоуправления. С этой целью создаются отделы главного технолога, общезаводская лаборатория, отдел планирования технической подготовки производства. На некоторых предприятиях организуются два конструкторских отдела: опытно-конструкторский, занимающийся разработкой новой продукции, и серийно-конструкторский, имеющий задачей совершенствование выпускаемой продукции.

На предприятиях единичного и мелкосерийного производства применяется преимущественно децентрализованная или смешанная форма подготовки производства: при первой форме основная работа по технической подготовке ведется  соответствующим бюро производственных цехов; при второй – весь объем  работ распределяется между заводскими и цеховыми органами. В этом случае конструкторская подготовка чаще всего  осуществляется в отделе главного конструктора, а технологическая – в цеховых  бюро подготовки производства. На небольших  предприятиях вся техническая подготовка сосредотачивается в едином техническом  отделе.

Процесс проведения технической подготовки производства не является сам по себе просто установкой оборудования, а представляет собой сложный комплекс взаимосвязанных мероприятий. Фактически – это коренная перестройка производства, начиная с оборудования и заканчивая специализацией работников.

Существует  определенная система технической подготовки производства. Она представляет собой совокупность взаимосвязанных научно-технических процессов, обеспечивающих технологическую готовность предприятия выпускать продукцию с техническими условиями качества. В условиях становления промышленности в период перехода к рынку подготовка предприятий к выходу со своей продукцией на международный рынок будет усложняться. Объем труда, затрачиваемый на постановку новой техники, будет значительно возрастать вследствие сложности и многодетальности конечного продукта. Для того чтобы уменьшить трудозатраты применяется система единой технической документации по технической подготовке производства (ЕСТПП). ЕСТПП – это установленная государственными стандартами система организации и управления технической подготовкой производства, непрерывно совершенствуемая на основе достижений науки и техники, управляющая развитием технической подготовки производством на уровнях: государственном, отраслевом, организации, предприятии. Основная цель ЕСТПП – обеспечение необходимых условий для достижения полной готовности любого типа производства к выпуску изделий заданного качества, в оптимальные сроки при наименьших трудовых, материальных и финансовых затратах.

Задачи  технической подготовки производства решаются на всех уровнях и группируются по следующим четырем принципам:

- обеспечение  технологичности изделий;

- разработка  технологических процессов;

- проектирование  и изготовление средств технологического  оснащения;

- организация  и управление технической 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.

Один  из основных показателей ТПП –  длительность цикла ТПП. Необходимо для начала установить структуру  ТПП.

Структура ТПП – это отношение затрат на отдельные виды работ в составе ТПП к общему итогу затрат на ТПП, выраженное в процентах.

Длительность цикла ТТП – это календарное время от начала до окончания ТПП нового изделия или целого производства. Она определяется по формуле:

Д_цтпп = q1 Т_ц1 + q2 Т_ц2 + q3 Т_ц3 + ... + qn Т_цn , (1.1)

где q1, q2, q3 – коэффициенты коррекции времени, учитывающие параллельное и параллельно-последовательное выполнение работ в процессе ТПП; Т_ц1, Т_ц2 – время на получение конструкторской, разработку технологической документации, изготовление технологического оснащения, нестандартного оборудования, техническую и организационную перестройку производства, подготовку и переподготовку кадров, на изготовление и проведение испытания 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.

1.2 Изучение основных этапов проектирования новой продукции и его организация на предприятии

Основными этапами проектирования новой продукции являются:

1) разработка технологических процессов;

2) проектирование технологической  оснастки и нестандартного оборудования;

3) изготовление средств  технологического оснащения (оснастки  и нестандартного оборудования);

4) выверка и отладка  запроектированной технологии и  изготовленного технологического  оснащения.

На первом этапе осуществляют выбор рациональных способов изготовления деталей и сборочных единиц, разработку новых технологических процессов. Эта работа выполняется на основе:

• чертежей на вновь спроектированное изделие;
• ГОСТ-ов, отраслевых и заводских стандартов на материалы, инструмент, а также на допуски и припуски;
• справочников и нормативных таблиц для выбора режимов резанья;
• планируемых размеров выпуска изделий.

Содержание работ по проектированию технологических процессов складывается из следующих элементов: выбора вида заготовок; разработки

межцеховых маршрутов; определения  последовательности и содержания технологических  операций; определения, выбора и заказа средств технологического оснащения; установления порядка, методов и средств технического контроля качества; назначения и расчета режимов резания;

технического нормирования операций производственного процесса; определения профессий и квалификации исполнителей; организации производственных участков (поточных линий); формирования рабочей документации на технологические  процессы в соответствии с ЕСТП.

На втором этапе, во-первых, проектируют конструкции моделей, штампов, приспособлений, специального инструмента и нестандартного оборудования, а во-вторых, разрабатывают технологический процесс изготовления технологического оснащения, который должен быть достаточно универсальным, но в тоже время прогрессивным, совершенным и обеспечивающим высокое качество изготовляемых деталей.

Разработка конструкций  технологической оснастки осуществляется конструкторскими бюро по оснастке и  инструменту в тесной взаимосвязи  с технологами, которые проектируют  технологические процессы обработки  деталей нового изделия.

На третьем  этапе проектирования изготавливают всю оснастку и нестандартное оборудование. Это наиболее трудоемкая часть проектирования новой продукции (60-80% труда и средств от общего объема ТПП). Поэтому, как правило, эти работы проводят постепенно, ограничиваясь, вначале минимально необходимой оснасткой первой необходимости, а затем повышая степень оснащенности и механизации производственного процесса 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.

На четвертом  этапе выверяют и отлаживают запроектированную технологию; окончательно отрабатывают детали и узлы (блоки) на технологичность: выверяют пригодность и рациональность спроектированной оснастки и нестандартного оборудования, удобство разборки и сборки изделия; устанавливают правильную последовательность выполнения этих работ; проводят хронометраж механообрабатывающих и сборочных операций и окончательно оформляют всю технологическую документацию. Для серийного и массового производств, 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, приспособление и др.).

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.

1.3 Исследование технологической подготовки производства на предприятии

Под технологическим процессом понимается совокупность методов изготовления продукции путем изменения состояния, свойств, форм и габаритов исходных материалов, сырья и полуфабрикатов.

В процессе технологической подготовки производства разрабатываются способы механизации и автоматизации производственных процессов, а также решаются некоторые вопросы организации производства, а именно: внедрение поточных методов, организация и оснащение рабочих мест и участков, выбор транспортных средств и средств хранения сырья, полуфабрикатов и продукции и т.п.

Техническая подготовка обеспечивает полную готовность предприятия к выпуску новой  продукции с заданным качеством, что, как правило, может быть реализовано  на технологическом оборудовании, имеющем  высокий технический уровень, обеспечивающий минимальные трудовые и материальные затраты. Технологическая подготовка производства осуществляется в соответствии с требованиями стандартов Единой системы  технологической подготовки производства и предусматривает решение следующих задач:

• обеспечение высокой технологичности конструкций, что достигается тщательным анализом технологии изготовления каждой детали и технико-экономической оценкой возможных вариантов изготовления;
• проектирование технологических процессов, включающее разработку процессов традиционной (основной для данного типа производства) обработки, а также программ для станков с числовым программным управлением, индивидуальных технологических процессов, разработку технических заданий на спецостнастку и специальное технологическое оборудование (проектирование средств технологического оснащения проводится в порядке, принятой для конструкторской подготовки производства);
• структурный анализ изделия и на его основе составление межцеховых технологических маршрутов обработки деталей и сборки изделий;
• технологическую оценку возможностей цехов, основанную на расчете производственных мощностей, пропускной способности и т.д.
• разработку технологических нормативов трудоемкости, норм расхода материалов, режимов работы оборудования;
• изготовление средств технологического оснащения;
• отладку технологического комплекса (производится на установочной серии изделий) – технологического процесса, оснастки и оборудования;
• разработку форм и методов организации производственного процесса;
• разработку методов технического контроля.

Исходя из спроектированного технологического процесса и выбора на этой основе оборудования и режима его работы, определяются основные нормативы расхода рабочего времени, сырья, материалов, топлива, энергии  и других элементов производства на единицу продукции.

Этапы технологической  подготовки

Технологическое проектирование начинается с разработки маршрутной технологии. Ее содержание заключается в определении  последовательности выполнения основных операций и закреплении их в цехах  за конкретными группами оборудования. Одновременно осуществляется выбор  инструмента, расчет норм времени и  установление разряда работ, указывается  специальность рабочих с соответствующим  уровнем квалификации. Согласно маршрутной технологии за каждым цехом и участком закрепляются обрабатываемые виды продукции, что обусловливает их специализацию, место и роль в производственной структуре предприятия.

Затем для каждого цеха и участка  разрабатывается операционная технология, содержание которой составляют пооперационные технологические карты. Они содержат указания и параметры выполнения каждой производственной операции.

В индивидуальном и мелкосерийном  производствах, а также на предприятиях со сравнительно простой технологией  разработка технологических процессов  обычно ограничивается маршрутной технологией. В массовом же и крупносерийном производствах вслед за маршрутной разрабатывается более подробная пооперационная технология.

Из всех возможных технологий, предлагаемых на этом этапе, затем осуществляется выбор оптимальной. При этом сопоставляются натуральные показатели, и сравнивается себестоимость продукции и работ при разных вариантах.

Выбранная технология производства должна обеспечивать повышение производительности труда, требуемое качество изготовления при наиболее низкой себестоимости  продукции по сравнению с другими  вариантами. Лучший вариант технологического процесса принимается в качестве типового для данных условий производства на определенный отрезок времени вплоть до разработки более перспективного варианта.

Применение типовых технологических  процессов способствует ограничению  числа технологических операций. Они позволяют установить единообразие способа обработки однотипных изделий  и применяемой технологической  оснастки, создают условия для  прекращения затрат и продолжительности  проектирования технологий.

Разработка типовых технологических  процессов предполагает следующие  этапы: определение технологического маршрута обработки изделия данной группы; выбор пооперационного технологического процесса; установление способов обработки  отдельных элементов (выполняемых  технологических операций) для изделия  данной группы.

Технологическая подготовка производства предусматривает также разработку проектов, изготовление и наладку  специального технологического оборудования, технологической оснастки, необходимых  для производства нового (модернизированного) изделия. Это очень трудоемкая и  дорогостоящая работа, поскольку  при освоении ряда новых моделей (например, автомобилей и других машин) изготавливается по несколько  тысяч штампов, приспособлений, моделей, десятки автоматических линий. В  связи с этим в отраслях крупносерийного  и массового производства, выпускающих  продукцию технологически сложного профиля, переход на изготовление нового изделия, как правило, совмещается  с реконструкцией и техническим  переоснащением предприятий.

Проводя работы по технологической  подготовке производства, необходимо учитывать, что организация производства новых видов продукции, модернизация изделий и процессов производства требуют материальной и организационной  подготовки.

Материальная подготовка производства предусматривает приобретение, монтаж и наладку нового оборудования, изготовление или закупку инструментов и приспособлений, сырья и материалов, то есть обеспечение  производства всеми материально-техническими ресурсами. Организационная подготовка включает совершенствование организации  производства и труда, и приспособление их к условиям изготовления новой  продукции, новой техники и технологии. Сюда также входит подбор и расстановка  кадров в соответствии с новым  характером производства, внесение корректив в структуру аппарата управления, в функциональное и иерархическое распределение труда.

Высокая технологичность способствует снижению производственных затрат и по этому  служит критерием экономически более  выгодного технологического варианта.

Для повышения  эффективности технологической  подготовки производства большое значение имеют типизация и нормализация элементов технологии. Типизация  технологических процессов строится на основе технологических рядов. В  такой ряд включаются детали, конфигурация и основные параметры которых  позволяют вести их изготовление или обработку по одному общему технологическому маршруту. Типизации предшествует разработка конструктивно-технологической классификации, при которой детали предварительно группируются в классы по признаку служебного назначения. Дальнейшее разделение на группы (например, по признаку общности материала и способа его обработки) и подгруппы (например, по размерам деталей) приводит к максимальной унификации, позволяющей осуществить принцип  групповой обработки, который основывается на конструктивно-технологическом  сходстве деталей с последующим  выбором из них комплексной детали, имеющей все поверхности обработки, встречающиеся в деталях данной группы. Это позволяет создать  для такой детали специальное  приспособление со сменными наладками  и с его помощью обработать на одной настройке станка все  детали данной группы.

Типизация, нормализация, технологическая унификация дают особенно большой эффект, если проводятся на уровне стандартов предприятий, отраслей производства. Для обеспечения  высокого организационно-технического уровня производства и качества выпускаемой  продукции большую роль играет строгое  соблюдение технологической дисциплины, т.е. точного выполнения разработанного и внедренного на всех операциях, участках и стадиях производства продукции технологического процесса.

Глава 2. Анализ организации технической подготовки производства

2.1. Анализа уровня организации технической подготовки производства

Организационный уровень определяет степень соответствия организационных  форм и методов современным требованиям  технического развития производства. Показатели организационного уровня производства характеризуют прогрессивность  применяемых форм организации производства и влияние совершенствования  организации производства на конечные результаты деятельности хозяйствующего субъекта. Показатели организационного уровня: - показатели организации производственных процессов (показатели специализации  и рационализации производства, показатели уровня организации и обеспечения  производства); - показатели организации  труда (показатели специализации труда  и показатели напряженности и  нормирования труда).

Показатели специализации и  рационализации производства:

- уровень специализации производства;

- длительность и структура производственного цикла;

- пропорциональность и непрерывность  производственных процессов; 

- ритмичность производства;

- уровень реализации производственной  активности. Анализ уровня специализации  проводится по доле профильной  продукции в общем объеме выпуска. 

Анализ специализации в производственных подразделениях проводится на базе следующих  показателей:

- предметной специализации; 

- подетальной специализации;

- технологической специализации.  Анализ специализации завершают  оценкой влияния развития специализации  на загрузку оборудования и  рабочих, производительность труда  и себестоимость продукции. Кооперирование  производства характеризует форму  производственных связей предприятия.  Для анализа его уровня используют  следующие показатели:

- удельный вес затрат на комплектующие  изделия; 

- число предприятий, кооперирующих  с данным предприятием;

- стоимость заказов, выполненных в порядке кооперирования.

Качественную сторону кооперирования характеризует показатель качества кооперирования, определяемый как отношение стоимости кооперированных поставок к общей стоимости кооперированных поставок.

Длительность производственного  цикла зависит от:

- особенностей конструкции изделия;