Научно-техническая подготовка и ее роль в ускорении обновления ассортимента продукции на предприятии

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ Учреждение образования

«Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины»

Экономический факультет Кафедра экономики и управления производством

Научно-техническая подготовка и ее роль в ускорении обновления ассортимента продукции на предприятии

Курсовая работа Исполнитель:

студентка группы ЭУ-41 Чернявская Ю.И.

Научный руководитель:

ассистент Арашкевич О.В.

Гомель 2008

Учреждения образования

«Гомельский государственный университет

имени Франциска Скорины"

факультет

название

Кафедра_______________________________

название

Утверждаю

Зав. кафедрой Ф.И.О.

подпись

" «200 г.

число месяц год

ЗАДАНИЕ

по курсовой работе

Студенту

(фамилия, имя, отчество)

1 Тема курсовой работы

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2 Срок сдачи студентом работы «» 200 г.

3 Исходные данные к курсовой работе

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4 Перечень подлежащих разработке вопросов________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5 Календарный план-график работы с указанием сроков выполнения от дельных этапов________________________________________________

Дата выдачи задания «_______"________________________200___г

Научный руководитель_______________ _________________________

Подпись Ф.И.О.

Принял задание к исполнению:__________ ____________________________

подпись студента Ф.И.О.

Реферат

Курсовая работа 43 страницы, 3 таблицы, 9 рисунков, 20 источников.

Ключевые слова: система научно-технической подготовки производства, типизация и стандартизация технологических процессов, уровень технической подготовки производства, техническая политика на предприятии, формы научно-технической подготовки, этапы научно-технической подготовки производства, проектирование и внедрение технологических процессов, направления совершенствования организации технической подготовки, автоматизация работ по технической подготовке.

Объект исследования: научно-техническая подготовка производства.

Предмет исследования: оценка влияния научно-технической подготовки производства на ускорение обновления ассортимента продукции.

Методы исследования: анализ, синтез, сбор и изучение статистических данных.

Цель курсовой работы: изучить все этапы научно-технической подготовки производства.

Задачами курсовой работы являются:

— рассмотреть понятие научно-технической подготовки производства;

— рассмотреть связь между научно-технической подготовкой производства и обновлением ассортимента продукции на предприятии;

— показать на примере методику выбора оптимального технологического процесса;

— предложить и обосновать направления по совершенствованию подготовки по освоению новых изделий и технологий.

Выводы:

— процесс проведения технической подготовки производства представляет собой сложный комплекс взаимосвязанных мероприятий;

— научно-техническая подготовка имеет непосредственное влияние на ускорение обновления ассортимента продукции на предприятии;

— специализированная система автоматизированного проектирования организации производства является необходимостью повышения качества разработки организационных проектов, сокращения затрат и сроков проектирования.

Предложения:

— типизация и нормализация технологических элементов;

— внедрение системы автоматизированного проектирования.

1. Теоретические аспекты процесса научно-технической подготовки производства

1.1 Понятие системы научно-технической подготовки производства

1.2 Организационные формы научно-технической подготовки производства

1.3 Методика выбора рационального варианта технологического процесса

2. Обоснование выбора рационального варианта технологического процесса на производстве

2.1 Оценка влияния научно-технической подготовки на ускорение обновления ассортимента продукции на предприятии

2.2 Оценка экономической эффективности различных вариантов технологических процессов

3. Разработка направлений по совершенствованию подготовки по освоению новых изделий и технологий

3.1 Основные направления работ по совершенствованию организации технической подготовки производства

3.2 Автоматизация работ по технической подготовке производства

Заключение

Список использованных источников

Курсовая работа посвящена теме научно-технической подготовке производства и ее роли в ускорении обновления ассортимента продукции на предприятии. На любом предприятии одним из этапов создания новой продукции, процесса, технологии или оборудования является именно научно-техническая подготовка производства.

В литературе проблема организации научно-технической подготовки производства рассмотрена достаточно широко, но степень ее изученности на уровне предприятий остается практически на одном и том же уровне. На это есть причины: стабильная стратегия предприятия на рынке с одной стороны и постоянно меняющийся спрос и предложение на продукцию с другой стороны, который требует новых изделий, а, соответственно, разработки процессов производства этих изделий.

Рассмотрим кратко понятие научно-технической подготовки производства на предприятии.

Научно-технический прогресс неразрывно связан с выпуском новой техники и освоением новой технологии, расширением и обновлением ассортимента изделий, автоматизацией проектно-конструкторских работ в соответствии с современными требованиями развития народного хозяйства. Некоторые из этих проблем решаются в рамках технической подготовки производства (ТПП).

Техническая подготовка производства — одна из важнейших функций управления промышленным предприятием. ТПП представляет начальную стадию производственного процесса и охватывает комплекс научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ при проектировании новых и модернизации выпускаемых изделий, а также мероприятия по техническому перевооружения производства, повышению качества и надежности выпускаемых изделий.

В процессе ТПП выполняются разнообразные конструкторско-технологические расчеты, связанные с определением конструктивного состава изделий, последовательности их обработки на установленном оборудовании, работы по определению состава инструментов и приспособлений, профессий и квалификации исполнителей и т. д., а также нормативно-технологические расчеты, например расчеты норм расхода материалов, рабочего времени, заработной платы на каждую деталь, комплект деталей, сборочную единицу, изделие.

Решение задач ТПП позволяет внедрить современные методы разработки изготовления изделий, прогрессивные нормы трудовых и материальных затрат, повысить качество управления производством.

Основными целями ТПП является обеспечение высоких технико-экономических характеристик создаваемых и выпускаемых изделий, сокращение сроков и затрат при подготовке и освоение новых изделий на базе применения электронной вычислительной техники, повышение технического уровня производства, механизации и автоматизации технологических процессов, минимизации расходов материальных, трудовых и денежных средств.

На современном этапе научно-технического прогресса происходят существенные изменения в организации, создании и применении систем автоматизированного проектирования и автоматизированных системах управления подготовкой производства. Это выражается в продолжении процесса концентрации производства новых современных изделий.

Практикой подтверждается, что во всех сферах технологической подготовки производства большинства приборостроительных предприятий объем работ составляет от 5 до 35% от производства основных изделий. Таким образом, развитие автоматизированных систем проектирования и автоматизированных систем управления ТПП обусловлено объективными факторами.

Достижения в области микроэлектроники, вычислительной техники, информатики и интерфейсной связи позволили перевести решение проблемы автоматизации производства в практическую плоскость, начиная с создания, модернизации или повышения эффективности автоматизированных систем проектирования под данную предметную область. Появилась возможность автоматизировать не только массовое и серийное производство, но и опытные производства, а, следовательно, и подготовку этих производств.

Создаваемые в настоящее время образцы новой техники и, соответственно, средства технологического оснащения для их производства настолько сложны и требуют таких затрат труда и времени, что, если представить проект сложной системы или комплекса, разрабатываемого без применения САПР и АСУ, то можно с уверенностью сказать, что на момент окончания работ такой проект морально устареет.

Поэтому единственный выход состоит в кардинальном сокращении сроков проектирования, которое может быть достигнуто при использовании систем автоматизированного проектирования (САПР), позволяющих осуществлять сквозную автоматизацию всех этапов проектирования сложных систем и комплексов, а также средств оснащения для их изготовления (производства).

Цель курсовой работы: изучить все этапы научно-технической подготовки производства.

Задачи курсовой работы:

— рассмотреть понятие научно-технической подготовки производства;

— рассмотреть связь между научно-технической подготовкой производства и обновлением ассортимента продукции на предприятии;

— показать на примере методику выбора оптимального технологического процесса;

— предложить и обосновать направления по совершенствованию подготовки по освоению новых изделий и технологий.

1 Теоретические аспекты процесса научно-технической подготовки производства

1.1 Понятие системы научно-технической подготовки производства

Решение экономических, социальных и других задач на многих предприятиях непосредственно связано с быстрым техническим прогрессом производства и использованием его достижений во всех областях хозяйственной деятельности. На предприятии он осуществляется тем эффективней, чем совершеннее на нем научно-техническая подготовка производства, под которой понимается комплекс конструкторских, технологических и организационных мероприятий, обеспечивающих разработку и освоение производства новых видов продукции, а также совершенствование выпускаемых изделий.

Запуск в производство изделий, прошедших полную техническую подготовку, позволяет добиться высокой рентабельности их выпуска уже через 1−2 года. (рисунок 1.1)

Рисунок 1.1 — График изменения рентабельности выпуска Производство изделий без надлежащей технической подготовки (рисунок 1.1, кривая 2) удлиняет сроки освоения (выхода на плановую рентабельность) в 2 — 2.5 раза. В этом случае рентабельный период сокращается т.к. наступает моральное старение продукции, падение спроса на нее и зачастую снижение цены на нее.

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.

Систему научно-технической подготовки производства также можно охарактеризовать как совокупность взаимосвязанных научно-технических процессов, обеспечивающих технологическую готовность предприятия выпускать продукцию с техническими условиями качества. [1]

В условиях становления промышленности в период перехода к рынку подготовка предприятий к выходу со своей продукцией на международный рынок все более усложняется. 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. [4]

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.

ЕСТПП призвана обеспечить единый для каждого предприятия, организации системный подход к выбору, применению методов и средств технической подготовки производства, соответствующих передовым достижениям науки, техники и производства; высокую способность производства к непрерывному его совершенствованию, быстрой переналадке на выпуск более совершенной продукции; рациональную организацию механизированного выполнения комплекса инженерно-технических работ, в том числе автоматизацию конструирования объектов и средств производства, разработка технологических процессов и управление технической подготовкой производства, взаимосвязь технической подготовки производства с другими автоматизированными системами и подсистемами управления.

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.

Для разработки стандартных технологических процессов производят классификацию технологических операций путем их расчленения от сложного к простому до получения мельчайших неделимых элементов технологии с соблюдением технологической последовательности всего процесса. На каждый неделимый элемент или технологическую операцию разрабатывается стандарт предприятия по установленной форме (технологическая карта), где дается исчерпывающее описание всех переходов, из которых формируется данная элементарная операция, со всеми необходимыми объяснениями и примечаниями.

Стандартные технологические процессы разбиваются на операции изготовления стандартных или унифицированных деталей (на предприятиях машиностроения), от качества которых зависит надежность изделия.

ЕСТПП устанавливает три стадии работы над документацией по организации и совершенствованию технической подготовки производства:

— обследование и анализ существующей на предприятии системы ТПП;

— разработка технического проекта ТПП (в нем определяется назначение, формируются требования, которым должны удовлетворять как система ТПП в целом, так и отдельные ее элементы);

— создание рабочего проекта (на этом этапе разрабатываются информационные модели решения всех задач; классификаторы технико-экономической информации; оригинальные, типовые и стандартные технологические процессы; стандарты предприятия на средства технологического оснащения; документация на организацию специализированных рабочих мест и участков основного и вспомогательного производства на основе типовых и стандартных технологических процессов и методов групповой обработки деталей; рабочая документация для решения задач с помощью ЭВМ; информационные массивы; организационные положения и должностные инструкции). [4]

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 ТПП — это календарное время от начала до окончания ТПП нового изделия или целого производства. Она определяется по формуле:

Д_цтпп=q_1Тц1 + q_2Тц2 + q_3Тц3 + … + q_nТцn, (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.

Уровень технической подготовки производства зависит от многих факторов. Их можно подразделить на группы. Включающие технические, экономические, организационные и социальные аспекты.

Технические факторы — разработка и внедрение типовых и стандартных технологических процессов, использование стандартизированных и унифицированных средств технологического оснащения; применение систем автоматизированного проектирования технологической оснастки; применение АСУП, станков с ЧПУ, прогрессивных режимов механической и технической обработки деталей; использование прогрессивных технологических приемов обработки; внедрение прогрессивных заготовок с целью снижения трудоемкости на механическую обработку и материалоемкости продукции, улучшение метрологического обеспечения; применение средств активного и объективного технического контроля качества; автоматизация контроля за выполнением сетевых графиков проектирования и производства средств технического оснащения. [2]

Экономические факторы — поэтапное опережающее финансирование работ технической подготовки производства; предоставление льготных кредитов; создание фонда стимулирования освоения новой техники.

Организационные факторы — развитие и углубление специализации производства; аттестация качества технологических процессов и изготовленных средств технологического оснащения, нестандартного оборудования по результатам качества опытного образца или первой промышленной партии изделий основного производства, улучшение организации вспомогательного производства; совершенствование отношений между вспомогательным и основным производством; расширение внутризаводского, межзаводского, внутриотраслевого кооперирования.

Социальные факторы — повышение квалификации исполнителей; механизация и автоматизация производственных и вспомогательных операций с целью улучшения условий труда, развитие социальной сферы; улучшение психологической атмосферы в коллективе. Техническая подготовка производства может предусматривать техническое перевооружение, реконструкцию и расширение отдельных производственных участков, а также модернизацию оборудования.

Осуществлением единой технической политики на предприятии руководит главный инженер (первый заместитель генерального директора объединения), опираясь на аппарат технической подготовки производства. Организационные формы и структура ее органов определяются принятой на предприятии, в производственном объединении системой подготовки производства. 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. [3]

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.

Таким образом мы видим, что 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.

1.2 Организационные формы научно-технической подготовки производства

Форма организации и структура органов по подготовке и освоению нововведений определяется характером выпускаемой продукции, типом производства, периодичностью обновления ассортимента продукции. В свою очередь различают три организационные формы научно-технической подготовки производства:

— централизованная — при этой форме все работы выполняются в аппарате завода управления. Такая подготовка характерна для массового и крупносерийного пр-ва.

— децентрализованная — все работы ведутся соответствующими бюро производственных цехов. Характерна для единичного и мелкосерийного производства.

— смешанная подготовка — при этой форме конструкторская подготовка осуществляется отделом главного конструктора, а технологическая в цеховых бюро подготовки производства. Это наиболее распространенная форма.

На небольших предприятиях вся техническая подготовка сосредотачивается в едином техническом отделе.

Рассмотрим этапы научно-технической подготовки производства.

Конструкторская подготовка производства

Первая стадия — конструкторская подготовка производства. Она заключается в проектировании и освоении новой продукции (в основном на предприятиях машиностроения, приборостроения и легкой промышленности) и совершенствовании выпускаемой.

Она осуществляется в соответствии с Единой системой конструкторской документации (ЕСКД, ГОСТ 2.103 — 68), предусматривающей следующие этапы (стадии) разработки:

— техническое задание, определяющее назначение изделия (продукции), его технические характеристики, показатели качества, технологические, организационные и экономические условия производства, требования к конструкторской документации. Техническое задание составляет заказчик для организации-разработчика проекта. Разработчиками являются конструкторские бюро, научно-исследовательские институты, конструкторские отделы предприятий;

— техническое предложение, содержащее технико-экономическое обоснование целесообразности разработки изделия на основании анализа технического анализа заказчика и встречных вариантов проектно-технологических решений по изделию, всесторонней оценки всех возможных решений с учетом современного состояния проблемы. После согласования предложения с заказчиком и утверждении его в установленном порядке оно является основанием для разработки эскизного проекта;

— эскизный проект, состоит из графической части, представляющей собой совокупность конструкторских документов (чертежей), раскрывающие конструкторские решения с указанием параметров, габаритных размеров, дающих общее представление о новом изделии, и пояснительной записки с расчетами основных параметров изделия, описанием принципов его работы, эксплуатационных особенностей. На основании утвержденного вышестоящей организацией эскизного проекта разрабатывается технический проект;

— технический проект, так же, как и эскизный, состоит из графической части и пояснительной записки, содержащих окончательные технические решения, дающие полное представление об устройстве разрабатываемого изделия и его отдельных узлов и исходных данных для разработки рабочей документации. Указывается так же максимально возможный уровень унификации и применения стандартных сборочных единиц и деталей, приводятся результаты экспериментальных работ по повышению технологичности конструкции. Техническое проектирование часто сопровождается изготовлением макета изделия;

— рабочий проект. В нем содержатся рабочие чертежи на каждую деталь изделия (деталировка) с указанием марки материала, массы детали и других конструктивных данных. ЕСКД устанавливает следующие основные требования к выполнению рабочих чертежей:

— оптимальное применение стандартных и покупных изделий, освоенных ранее производством и соответствующих современному уровню техники;

— рациональное ограничение номенклатуры размеров, предельных отклонений конструктивных элементов, а также марок и сорта материалов и покрытий;

— достижение необходимой степени взаимозаменяемости деталей и узлов, наивыгоднейших способов изготовления и ремонта изделий, а также максимального удобства в эксплуатации. [4]

Рабочий проект сопровождается спецификацией, определяющей состав сборочной единицы, узла или комплекта и необходимой для комплектования конструкторских документов и планирования запуска в производство указанных изделий.

Проектирование новой продукции в массовом и серийном производстве заканчивается изготовлением опытных образцов и сдачей технической документации заказчику. В настоящее время все перечисленные стадии конструкторской подготовки используются при создании лишь принципиально новых либо особо ответственных видов продукции. В остальных случаях, как правило, применяется двухстадийное проектирование, при котором совмещаются разработка технического и рабочего проектов, а в ряде случаев опускается также стадия эскизного проектирования.

Обязательным условием конструкторской подготовки является соблюдение требований стандартизации и унификации. Стандарты устанавливают и регламентируют на определенный период прогрессивные требования, нормы, методы, правила, распространяемые на сами изделия, на факторы и условия, влияющие на их качество.

Конструктивная унификация представляет собой ограничение разнообразия изготовляемых типоразмеров деталей и узлов конструкций путем заимствования из ранее выпущенных конструкций. Унификация может проводится как в пределах одного завода, специализированного на выпуске определенной продукции, так и в масштабе всей отрасли в целом. [5]

При внутризаводской унификации одна из конструкций выбирается в качестве «базовой» модели, а затем путем присоединения к ней недостающих или, наоборот, изъятия из нее ненужных частей, узлов, деталей создается ряд производных моделей. В этом случае резко сокращается число оригинальных деталей за счет увеличения унифицированных и ранее освоенных производством. Таким путем осуществляется конструктивная преемственность изделий, формируются их конструктивные ряды. Уровень стандартизации и унификации определяется системой коэффициентов: унификации (Ку), повторяемости (Кповт), конструктивной преемственности (Кпр), стандартизации (Кст). Так, для изделия, имеющего следующее распределение деталей (таблица 1.1), коэффициенты будут равны:

Ку=(730+492):1239=0.98; Кповт=2075:1239=1.68 (2)

Кпр=1239:2075=0.59; Кст=823:2075=0.4 (3)

Таблица 1.1 — Распределение деталей

Необходимым условием начала производства проектируемой продукции является определение ее экономической эффективности путем сопоставления эффекта и затрат ранее производимого продукта с новым.

Технологическая подготовка производства

Следующей стадией технической подготовки является технологическая подготовка производства. Именно она 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 (ЕСТПП, ГОСТ 14.001−73) 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.

Технологичность конструкции оценивается количественно посредством системы характеристик, включающей показатели трудоемкости изготовления, удельной материалоемкости, технологической себестоимости, коэффициентов использования материалов, применения типовых технологических процессов, стандартизации, унификации.

Высокая технологичность способствует снижению производственных затрат и по этому служит критерием экономически более выгодного технологического варианта. Такой выбор производится при совместном решении двух уравнений:

Cт₁=с₁N+V₁; (4)

Cт₂=c₂N+V₂, (5)

Они отражают, соответственно, технологические себестоимости Cт₁ и Ст₂ двух вариантов изготовления. В результате определяется критический объем производства:

N_кр=(с₂-с₁)/V₁-V₂, (6)

служащий границей экономической целесообразности их применения. При этом с₁, с₂, V₁, V₂ соответственно условно-постоянные и переменные расходы в структуре себестоимости вариантов, N — объем выпуска. При объеме производства меньшем чем N_кр, будет выгоден вариант 1, при выпуске, большем N_кр — вариант 2. Например, при возможности изготовления деталей на токарном станке или автомате сравнивают соответствующие затраты (таблица 1.2)

Таблица 1.2 — Показатели производительности оборудования

Подставляя данные таблицы в формулу, получим, что:

N_кр=((3+10+6)-(2+5)/(10+1+1)-(2+3+1))*100=200 дет.

Следовательно, при этом или большем значении N_кр целесообразно применять токарный автомат. Указанный метод расчета пригоден, когда оцениваются технологические процессы (на уровне участка, цеха), не требующие сколько-нибудь значительных капитальных затрат. В случаях, связанных с внедрением технологических процессов, требующих существенных капиталовложений, выбор экономически наиболее выгодного варианта производится по методу приведенных затрат.

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. Технологические нормали разрабатываются применительно к типовым геометрическим элементам конструкций, например, на радиусы закруглений, припуски, допуски, конусность, на состав шихты, на режимы обработки и пр.

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. [6]

Организационно-экономическая подготовка производства к выпуску новой продукции

Проектно-конструкторская и технологическая подготовка производства реализуется на стадии организационно-экономической.

Организационно-экономическая подготовка (ОЭПП) производства представляет собой комплекс мероприятий по обеспечению процесса производства новых изделий всем необходимым, а также по организации и планированию технической подготовки производства.

Первое направление предусматривает в соответствий с технологическим процессом определение потребности предприятия в дополнительном оборудовании, рабочих кадрах, материальных и топливно-энергических ресурсах; непосредственное обеспечение производства новой продукции нужным оборудованием, инструментами, приспособлениями; перестройку производственной, а при необходимости и организационной структуры, информационной системы; осуществление подготовки, переподготовки и повышения квалификации кадров, оформление договорных отношений с поставщиками и потребителями. [9]

На этой стадии решаются вопросы специализации и кооперирования цехов, проектируется организация обслуживания рабочих мест, организация ремонтного, инструментального, энергетического, транспортного и складского хозяйств, рассчитываются необходимые материальные, трудовые, финансовые, календарно-плановые нормативы, разрабатывается соответствующая технологическому процессу и типу производства система оперативно-производственного планирования и управления производством, а также система оплаты труда работников предприятия.

На этой стадии разрабатываются плановые калькуляции и цены на новую продукцию, определяется ее экономическая эффективность.

Второе направление ОЭПП осуществляется на основе перспективного и годового планов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) и внедрения достижений науки и техники в производство. В этих планах предусмотрены:

— задания по важнейшим научно-исследовательским и опытным работам;

— задания по разработке и изготовлению образцов новых изделий;

— задания по механизации и автоматизации производственных процессов и внедрению передовой технологии;

— производство новых видов продукции (первые промышленные серии);

— перечень продукции, снимаемой с производства;

— расчет потребности в материалах, оборудовании, аппаратуре и приборах для проведения данных работ;

— задания по разработке и внедрению изобретений, рационализаторских предложений и т. п.

По этим разделам плана приводятся перечень мероприятий, исполнители, источники и размеры финансирования, сроки выполнения с разбивкой по этапам, расчет экономической эффективности.

Формирование проекта этого плана осуществляют отделы главного конструктора, технолога и металлурга. Цехи и отделы предприятия подают заявки на разработку тем в центральные заводские лаборатории. Собранные заявки обсуждаются, и для включения в план отбираются темы, которые связываются со стратегическими задачами технического развития предприятия и соответствуют выполнению плана внедрения и освоения новой продукции. Одновременно рассматриваются предложения о научном содружестве с другими научными и проектными организациями. [7]

Отдел (бюро) планирования технической подготовки производства планирует работы как основных служб технической подготовки (ОГК, ОГТ), так и служб предприятия, участвующих в подготовке производства (главного механика, главного энергетика, службы материально-технического снабжения и др.).

В функции отдела (бюро) планирования ТПП входят:

— составление перспективных планов подготовки производства новых изделий;

— разработка генеральных планов-графиков подготовки производства по каждому объекту;

— обобщение мероприятий по предприятию, необходимых для выполнения в срок графиков подготовки производства;

— проверка планов и графиков, составляемых техническими службами предприятия;

— планирование работ по подготовке текущего производства, связанных с внесением изменений в конструкцию и технологию действующего производства;

— учет выполнения подготовки производства по отделам и службам;

— контроль и оперативное регулирование работ, производимых в отделах и службах предприятия;

— систематизация учетных и опытных данных и разработка нормативов по подготовке производства;

— составление отчетных материалов о состоянии и ходе работ по подготовке производства новых изделий.

Отдел (бюро) планирования ТПП находится в непосредственном подчинении главному инженеру предприятия или его заместителю.

В перспективном плане указываются этапы выполнения конструкторских, технологических и других работ, связанных с организацией серийного производства новых изделий, продолжительность работ и сроки их окончания исходя из стратегических целей предприятия. На основе перспективного плана составляются генеральные (сводные) планы-графики подготовки производства на каждое новое изделие. Генеральный план-график составляется после окончания технического проекта, начиная со стадии разработки рабочих чертежей изделия, что обеспечивает большую степень точности всех расчетов и определения сроков. [6]

Планирование процесса технической подготовки производства

Планирование технической подготовки производства состоит в распределении, координации и контроле работ: во времени — по стадиям и этапам, по содержанию и объемам — между органами технической подготовки. Планирование производится в соответствии с заданиями годового и перспективного планов развития предприятия. Важнейшей задачей планирования является ускорение технической подготовки и обеспечение производства технической документацией и технологическим оснащением к началу запуска изделия. Основой для расчета плана подготовки как во времени, так и по объему являются заводские и отраслевые нормативы трудоемкости, позволяющие делать укрупненные расчеты при конструировании изделий или разработке новой продукции. [7]

Трудоемкость, длительность и стоимость технической подготовки производства могут быть определены на основе установленных корреляционных зависимостей по таким факторам, как количество деталей и узлов в конструкции, категория сложности изделия, новизна конструкции, степень унификации, среднее количество операций на одну деталь, коэффициент оснащенности, степень механизации и автоматизации. После определения длительности всех этапов технической подготовки составляется календарный план ее осуществления — в форме ленточного, линейного или сетевого графика. В целях ускорения подготовки она должна планироваться с возможно высокой степенью параллельности. Наибольшее распространение на практике получили графики линейного типа, в особенности при небольшом объеме проектируемых работ и краткосрочности этапов их осуществления. Связано это с простотой и удобством их графического построения, наглядностью изображаемых процессов. При освоении сложных объектов современной техники планирование и управление разработками выполняется при помощи методов сетевого планирования и управления (СПУ). Эти методы позволяют оптимизировать процесс создания новой продукции как по времени, так и по стоимости. СПУ основано на графическом изображении определенного комплекса работ, отражающем их логическую последовательность, взаимосвязь и длительность, с оптимизацией разработанного графика при помощи методов прикладной математики и вычислительной техники и его использования для текущего руководства этими работами.

Модель планируемого процесса изображается в виде ориентированного графа, называемого сетевым или просто сетью. Граф состоит из работ и событий. Работой называется тот или иной процесс (например, изготовление опытного образца продукции), а событием — момент завершения работы, в данном случае момент готовности образца, после которого должна начаться следующая работа (например, его испытание и доводка). На рисунке 1.2 изображен пример сетевого графика. События обозначены кружками, работы — стрелками. Длина стрелки графически не выражает продолжительности выполнения работы, она обозначается числом дней или недель и наносится над стрелкой. Полный путь в сетевом графике — это любая непрерывная последовательность взаимозаменяемых событий и работ, ведущая от события (0), исходного для всего графика, к завершающему, последнему событию сетевого графика (17). Кроме полных путей (а их несколько), следует различать: путь от исходного события до какого-либо промежуточного события, например (5); путь, соединяющий данное промежуточное событие (5) с завершающим (17); путь между двумя событиями, из которых ни одно не является исходным или завершающим.

Рисунок 1.2 — Сетевой график Среди этих путей особое значение имеет критический путь — последовательность работ от исходного до завершающего события, требующая наибольшего времени для их выполнения. Критический путь обозначен жирными стрелками. Продолжительность работ, лежащих на критическом пути, определяет общий цикл завершения всего комплекса работ, планируемых при помощи сетевого графика. Уменьшение длительности критического пути является основной задачей оптимизации планирования. Термин «событие» применяется в СПУ в смысле вероятного и зависимого события, наступление которого может меняться от 1 до 0. Термин «работа» и его графическое изображение в виде линии употребляются в более широком понимании: как действие, требующее затрат времени, время ожидания (например, при испытаниях опытного образца) и, наконец, как логическая связь между событиями (фиктивная работа). Ожидаемое время выполнения работы t_ож выводится из сравнения трех оценок: оптимистической t_min, пессимистической t_max, вероятной tв. Оно определяется либо экспертным путем, либо берется из статистических данных по аналоговым проектам. Оптимистическая оценка предполагает наличие самых благоприятных условий для ее выполнения, а пессимистическая — самых неблагоприятных. Наиболее вероятное время берется как наиболее часто встречающееся в данной статистической совокупности:

t_ож = (t_min + 4_tв + t_max)/6. (8)

Возможность выяснить разницу между продолжительностью критического пути и продолжительностью любого другого пути позволяет вскрывать резервы времени технической подготовки, что является огромным преимуществом СПУ по сравнению с линейным графиком. Кроме того, СПУ позволяет соотносить любые промежуточные работы и события, указанные во времени с основными этапами. Так, из сетевого графика видно, что помимо работ 3−4 и 4−6 к моменту завершения события 6 требуется определить работы 3−5 (размножение и выпуск рабочих чертежей и технической документации), 5−4 (составление технического задания на проектирование технологической оснастки), 5−6 (технологический контроль чертежей). Расчеты в СПУ значительно увеличиваются в связи с необходимостью обычных частых пересоставлений графиков, так как некоторые работы выполняются досрочно, а часть работ запаздывает. Поэтому для успешного применения СПУ необходимо расчеты производить на ЭВМ с графопостроителем. Это обеспечивает быстрое производство расчетов не только по временным параметрам, но и в денежном выражении по затратам. Для СПУ необходимо накопление большого статистического материала, требуется труд высококвалифицированных специалистов. Несмотря на это, эффективность СПУ велика, особенно для таких работ, как проектирование новых видов техники, основанных на новых научных принципах, изготовление и монтаж наиболее сложных видов технологического оборудования, капитальное строительство сложных объектов, комплексные работы, выполняемые многими предприятиями различных отраслей.

Сроки технической подготовки производства могут быть значительно сокращены, если механизировать и автоматизировать трудоемкие вычислительные, графические, поисковые, документационно-множительные и другие работы, характерные для большинства этапов конструкторской и технологической подготовке производства.

Эффективность и степень автоматизации и механизации работ определяются их характером и содержанием. Так, процесс непосредственного изготовления проектно-конструкторских и технологических документов занимает до половины рабочего времени специалистов. Поэтому широкое использование относительно простых средств и методов, таких, как черчение на масштабно-координатной бумаге с прозрачной основой, использование прозрачных темплетов, аппликаций для формирования чертежа, модельно-макетного проектирования, фотомонтажа документов, чертежей-заготовок типового представителя способствует последовательному сокращению трудоемкости этих работ. Но главным направлением здесь является автоматизация. В настоящее время широко используются компьютерные системы автоматизированного проектирования. Другим существенным направлением механизации и автоматизации технической подготовки является использование автоматизированных информационно-поисковых систем (ИПС). Конструктор, приступая к новой разработке, изучает, пользуясь фондом, накопленным в ИПС, наиболее современные элементы конструкций, принципы действия, патенты, стандарты, тем самым значительно сокращая длительность этапов проектирования и обеспечивая современные и перспективные требования к конструкции. При технологическом проектировании ИПС представляет материалы для решения задач: классификации деталей, технологических процессов, группировки деталей применительно к действующим унифицированным технологическим процессам. На основе информации производятся расчеты размеров поверхности обработки, расхода материалов, составляется их спецификация, определяется последовательность технологических маршрутов, перечень технологического оборудования.

Наибольший эффект от механизации и автоматизации технической подготовки производства достигается объединением САПР, автоматизированной системы технологической подготовки производства (АСТПП), автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУТП) в рамках автоматизированной системы управления производством (АСУП). В этом случае обеспечивается ускорение и повышение технического уровня конструкторских и технологических разработок, выбираются оптимальный технологический процесс, рациональное использование производственных мощностей, материальных и трудовых ресурсов, повышения качества продукции и всей хозяйственно-экономической работы. [19]

Но разработать процесс производства и технологию — это еще не все. Для нормального функционирования линии нам необходимо обеспечить нормальное техническое обслуживание и снабжение всеми необходимыми комплектующими.

1.3 Методика выбора рационального варианта технологического процесса

При проектировании технологического процесса могут разрабатываться несколько вариантов изготовления продукции. Наиболее эффективным является тот, при котором обеспечивается минимальные затраты на производство продукции. Это можно выразить следующей формулой:

(9)

где Sij — себестоимость i-го вида продукции по j-му варианту;

xij — искомая величина, т. е. кол-во i-го вида изделий, которое нужно изготовить по j-му варианту.

На практике внедрение данного метода затруднено по причине большой трудоемкости разработки нескольких вариантов технологического процесса, установления норм времени и расчета затрат на обработку каждой детали операции.

Наиболее рациональный вариант на практике определяется двумя способами: