Организация и управление конструкторскими подразделениями предприятий

МИНОБРНАУКИ РФ

ФГБОУ ВПО «ЧЕЛЯБИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра менеджмента

Курсовая работа по дисциплине «Производственный менеджмент»

на тему: Организация и управление конструкторскими подразделениями предприятий

Челябинск 2014

1. Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы — важный этап при подготовке к выпуску новой продукции

1.1 Содержание, основные стадии и этапы конструкторской подготовки производства

1.2 Основные требования, предъявляемые к конструкции новой машины

1.3 Заводские органы конструкторской подготовки производства

2. Организация кострукторского подразделения на «ЧТЗ»

2.1 Организация конструкторской подготовки производства на «ЧТЗ»

2.2 Основные задачи и функции конструкторского подразделения на «ЧТЗ»

2.3 Структура органов проектно-конструкторской подготовки производства

3. Совершенствование организации конструкторского подразделения

Заключение

Список использованных источников

Приложения

Конструкторская подготовка производства — совокупность взаимосвязанных процессов по созданию новых или совершенствованию действующих конструкций изделий согласно требованиям заказчика-потребителя. Этот этап выполняется отделом главного конструктора предприятия, в распоряжении которого имеется техническая база для производства опытного образца и его испытания (экспериментальный цех). Выполняется конструкторская подготовка с соблюдением требований единой системы конструкторской документации; объем ее зависит от вида изделия, его сложности, прогнозного объема продаж, сроков выпуска, длительности жизненного цикла товара и других факторов.

Актуальность темы

заключается в том, что конструкторский отдел осуществляет создание и внедрение в производство новых и модернизацию имеющихся конструкторских разработок на основе современных достижений науки и техники с учетом результатов функционально-стоимостного анализа, требований технической эстетики и использования наиболее экономичных технологий производства.

Деятельность конструкторского отдела осуществляется на основе текущего и перспективного планирования, сочетания единоначалия в решении вопросов служебной деятельности и коллегиальности при их обсуждении, персональной ответственности работников за надлежащее исполнение возложенных на них должностных обязанностей и отдельных поручений начальника отдела.

В своей деятельности конструкторский отдел руководствуется действующим законодательством, нормативно-правовыми актами и методическими материалами по организации конструкторского обеспечения производства и современным системам и методам проектирования, организационно-распорядительными документами самой организации и настоящим положением.

Уровень научно-технической подготовки производства определяет эффективность изготовления продукции основным производством, обуславливает возможность ритмичности ее выпуска с заданными потребительскими свойствами.

Техническую подготовку производства можно рассматривать с точки зрения производства какого-либо продукта на базе уже существующего или с точки зрения организации нового производства.

Предметом исследования работы является процесс научно-исследовательской и опытно-конструкторской подготовки производства.

Объект исследования — машиностроительный завод «Автолитмаш».

Целью исследования ставим исследование сущности и роли научно-исследовательской и опытно-конструкторской подготовки производства в процессе подготовки выпуска новой продукции, а также оценка исследуемого процесса на объекте исследования.

Цель исследования определила следующие задачи:

— изучение теории научно-исследовательской и опытно-конструкторской подготовки производства;

— краткая характеристика предприятия;

— оценка процесса научно-исследовательской и опытно-конструкторской работы на объекте исследования;

— расчет экономической эффективности проектных решений.

Решение экономических, социальных и других задач предприятия непосредственно связано с быстрым техническим прогрессом производства и использования его достижений во всех областях хозяйственной деятельности. На предприятии он осуществляется тем эффективней, чем совершеннее на нем 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.

1. Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы — важный этап при подготовке к выпуску новой продукции

1.1 Содержание, основные стадии и этапы конструкторской 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 [6, c. 74].

В конструкторскую подготовку производства входит:

1) проектирование, внедрение и освоение в производстве конструкции новых машин и связанная с этим разработка конструкторской документации;

2) усовершенствование (модернизация) отдельных параметров, деталей и сборочных единиц ранее освоенных производством машин;:

3) работы по стандартизации.

Разработка нового изделия может быть быстрой, но не мгновенной; это обусловлено временем, необходимым для сбора, анализа и осмысления информации, обеспечивающей принятие наиболее эффективных технических решений. Поэтому разработка конструкторской документации осуществляется в несколько стадий:

1) техническое задание;

2) техническое предложение;

3) эскизный проект;

4) технический проект;

5) разработка рабочей документации. Каждая из стадий выполняется в несколько этапов.

Конкретное количество стадий и этапов разработки конструкторской документации зависит от сложности проектируемого изделия и типа производства. В массовом производстве конструкторская подготовка предусматривает тщательную отработку конструкции новой машины, каждого агрегата, каждой сборочной единицы и детали, проверку их качества в изготовлении и эксплуатации [4 c.156].

Кроме того, обосновываются специальные требования к условиям эксплуатации, а также экономические (годовой объем и длительность выпуска изделия, его предельная цена и др.), эргономические, эстетические, экологические показатели, дается сравнение с лучшими образцами подобных изделий и т. д.

Источниками информации для разработки технического задания являются маркетинговые исследования, изобретения, патенты, научно-выпускаемых изделий, экспертная оценка специалистов, личный опыт конструктора, технические требования и т. д.

Если техническое задание выдано предприятию заказчиком, то предприятие разрабатывает техническое предложение, содержащее тщательный анализ технического задания и технико-экономическое обоснование возможных технических решений при проектировании изделия с учетом эксплуатационных требований и анализа патентных материалов. Затем оно согласуется с заказчиком [28, c. 172].

Следующая стадия разработки изделия — эскизный проект — документ, который разрабатывается на основе тщательного анализа технического задания и содержит первичные конструктивные решения, дающие представления об устройстве будущего изделия, в том числе чертежи общего вида, кинематические, электрические и другие схемы, а также конструктивные схемы важнейших узлов и дальнейший технико-экономический анализ изделия, состоящий из графической части и пояснительной записки.

Макетирование позволяет добиваться более удачной компоновки отдельных частей проектируемого изделия, находить более удачные эргономические и эстетичные решения и тем самым ускоряет разработку документации на последующих стадиях.

Технический проект, разрабатываемый на основе эскизного проекта, состоит из конструкторских документов, содержащих окончательные технические решения, которые дают полное представление об устройстве разрабатываемой машины и содержат исходные данные для разработки рабочей документации. Он охватывает весь комплекс вопросов создания конструкции машины и уточняет ее технические и экономические показатели.

В графической части технического проекта приводятся чертежи общего вида машины: схемы привода управления, чертежи и компоновки отдельных сборочных единиц и важнейших базовых деталей. В пояснительной записке содержится описание и расчет основных сборочных единиц и базовых деталей, дается более подробная экономическая оценка как конструкции машины в целом, так и отдельных важнейших агрегатов и узлов. При этом наиболее трудоемкими являются работы, связанные с расчетами и конструкторской разработкой отдельных агрегатов и узлов, достижением максимальной технологичности конструкции, т. е. обеспечением минимальных издержек в производстве и эксплуатации машины.

Заключительная стадия разработки конструкторской документации — рабочая документация (рабочий проект). Эта стадия разбивается на три подстадии:

1) разработка опытного образца (опытной партии);

2) разработка установочных серий;

3) разработка документации установившегося серийного или массового производства.

Первая подстадия рабочего проектирования выполняется в пять этапов.

На первом этапе разрабатываются конструкторские документы (чертежи деталей, узлов, общего вида, спецификации, монтажные схемы и др.) для изготовления опытного образца машины. Одновременно определяется возможность получения от поставщиков некоторых деталей и агрегатов.

Второй этап включает изготовление и заводские испытания опытного образца машины (опытной партии). Выявляются недостатки разработанной конструкции и ее отдельных агрегатов, сборочных единиц и деталей, намечаются пути их устранения [6, c. 75].

Далее осуществляется третий этап — корректировка конструкторских документов по результатам изготовления и заводских испытаний опытного образца.

Опытный (головной) образец машины (партия машин) передается на государственные или сертификационные приемные испытания, которые составляют четвертый этап первой подстадии. На этих испытаниях уточняются фактические параметры и показатели машины, степень их использования в реальных условиях эксплуатации, выявляются недостатки и намечаются пути их устранения.

Пятый этап — корректировка конструкторских документов по результатам каждого испытания и проведение мероприятий по устранению выявленных недостатков перед передачей документов в серийное производство.

Фактическую полезность (П_Факт) по результатам испытаний сравнивают с проектной по каждому показателю и в случае отклонений в худшую сторону принимают решение о доработке проекта конструкции по соответствующему показателю (мощность, скорость, расход топлива, масса и др.) (рисунке 1.1).

Рисунок 1.1 Схема управления параметрами и качеством проекта по результатам испытаний опытного образца продукции

Вторая подстадия рабочего проектирования выполняется в два этапа.

На первом этапе в основных цехах завода изготавливается установочная серия машин, которая затем проходит длительные испытания в реальных условиях эксплуатации, в ходе которых уточняются не только параметры машины в целом, но и стойкость, долговечность отдельных ее деталей и сборочных единиц и намечаются пути их улучшения.

Третья подстадия рабочего проектирования — изготовление и испытание головной машины (контрольной серии машин), на основе которых конструкция окончательно отрабатывается и доводится до необходимых параметров. После этого осуществляется корректировка конструкторской документации. Она свидетельствует о том, что машина окончательно отработана, проверена в производстве и эксплуатации. Отступать от этих документов можно только в особых случаях.

1.2 Основные требования, предъявляемые к конструкции новой машины

Многообразные требования, предъявляемые к конструкции новой машины, можно объединить в две группы, характеризующие ее как объект эксплуатации и как объект производства.

Эксплуатационные требования сводятся к улучшению технических, экономических, эстетических, эргономических и других показателей новой машины по сравнению с ранее освоенными в производстве.

Чем лучше показатели, характеризующие технический уровень машины, тем выше ее эксплуатационные качества. Для каждого типа машин устанавливаются разные параметры использования.

Технические показатели машины характеризуют ее потенциальные возможности в производстве продукции или выполнении работы определенного качества и в определенном объеме. При эксплуатации машины эти качества могут использоваться не в полной мере [28, c. 58].

В конечном счете более высокие технические показатели новой машины должны обеспечить экономию труда и средств у потребителя, т. е. улучшение экономических показателей.

Важными показателями машины новой конструкции как объекта эксплуатации являются ее эстетические, эргономические и экологические показатели.

Эргономические требования сводятся к разработке такой конструкции машины, которая обеспечила бы максимальные удобства при ее эксплуатации и обслуживании и минимальные затраты мускульной, умственной и нервной энергии. Эти требования обусловлены постоянным развитием человека как личности, ростом его квалификации, повышением требований к творческому содержанию труда, экономией энергии в труде для всестороннего развития в нерабочее время.

Как видно из схемы, приведенной на рисунке 1.2, проект технической системы, каковой является машина, предъявляет ряд требований к квалификации человека как при ее эксплуатации, так и при производстве и ремонте. Современные тенденции требуют от работника повышения уровня образования при производстве и эксплуатации новой продукции.

Рисунок 1.2. Схема проектирования системы человек — машина

Человек, управляющий станком с ЧПУ, автоматической линией или обрабатывающим намного выше уровня человека, управляющего универсальным металлорежущим станком.

Одним из наиболее эффективных направлений в развитии ресурсосберегающего производства является значительное расширение объема выпуска электронной продукции, прежде всего микроэлектроники, в том числе встроенной в машины и оборудование. Экономия ресурсов за счет встроенной микроэлектроники (микрокомпьютеры, регуляторы, сигнализаторы и т. п.) достигается прежде всего тем, что обеспечивается работа машины в оптимальных режимах. Это дает экономию ресурсов при эксплуатации машины (снижение расходов топлива и энергии, увеличение долговечности узлов и деталей, повышение производительности).

Уменьшение материалоемкости отдельных деталей и машин обеспечивает снижение затрат труда, средств на их обработку, изготовление, благодаря чему снижается себестоимость и в большинстве случаев улучшаются эксплуатационные качества машины [17, c. 38].

В ходе конструкторской подготовки производства должен обеспечиваться высший уровень технологичности конструкции.

Под технологичностью конструкции понимается такое ее свойство, которое обеспечивает минимальные затраты труда, сырья и материалов при ее изготовлении, эксплуатации и ремонте при данных объемах выпуска. Именно в период проработки конструкции машины на технологичность происходит наибольший отсев технических идей.

Технологичность обеспечивается реализацией следующих основных принципов:

1) упрощение;

2) малодетальность;

3) стандартизация и унификация;

4) преемственность;

5) взаимозаменяемость;

6) агрегатирование.

Реализация принципа упрощения предполагает разработку максимально упрощенной конструкции и отдельных ее частей. Простота конструкции — основной показатель ее качества и квалификации конструктора. Чем проще конструкция, тем выше ее качество и тем дешевле она в изготовлении и эксплуатации. Упрощение достигается путем разработки деталей простых геометрические форм, использования простых и более дешевых материалов, обеспечивающих применение высокопроизводительных способов Принцип малодеталъности вступает в некоторое противоречие с принципом упрощения, так как любую сложную деталь можно расчленить на ряд более простых, к тому же изготовленных из наиболее дешевых материалов и более производительным способом. Обычно решающими являются объемы выпуска. Чем они меньше, тем эффективнее реализация этого принципа проектирования. И наоборот, при больших объемах более целесообразно расчленение конструкции на простые элементы.

Такой же эффект достигается при реализации принципа преемственности, т. е. при максимальном использовании в новом изделии элементов, применявшихся в ранее освоенной и выпускавшейся продукции.

Принцип взаимозаменяемости деталей и узлов изделия предполагает такую их конструкцию, при которой они могут использоваться в любом его экземпляре без каких-либо дополнительных затрат труда и средств на подгонку. Реализация этого принципа позволяет наладить обезличенное производство элементов, необходимых как для изготовления изделий, так и для их эксплуатации, причем в массовых масштабах и с применением более производительных методов и специального оборудования. Это обеспечивает удешевление как производства, так и эксплуатации изделий. Степень взаимозаменяемости в значительной мере зависит и от объема выпуска продукции; чем он больше, тем больше эффект от использования принципа взаимозаменяемости [12, c. 102].

Принцип агрегатирования предполагает максимальное расчленение конструкции на отдельные более или менее простые составные части (основные детали, узлы, агрегаты), выполняющие определенные функции. Применительно к конструкциям машин эта задача решается путем замены моноблочной конструкции базовых деталей узловой (блочно-модульной), при которой в конструкции каждого узла четко выделяется его функциональное назначение. Машина же в целом компонуется из отдельных агрегатов. Агрегатирование позволяет использовать одни и те же основные (наиболее сложные по конструкции) рабочие механизмы в оборудовании различного назначения, благодаря чему изделие создается из обратимых унифицированных элементов.

1.3 Заводские органы конструкторской подготовки производства

Конструкторскую службу на предприятии возглавляет главный конструктор завода, который руководит подчиненным ему отделом и экспериментальной базой. Структура отдела зависит от характера выпускаемых машин и типа производства. В единичном производстве помимо общезаводской службы в основных цехах создаются конструкторские группы или бюро, имеющие право вносить некоторые коррективы в рабочие чертежи в ходе изготовления отдельных деталей и узлов, поскольку опытный образец машины не изготавливается. В массовом производстве конструкторская подготовка, как и опытные работы, централизована.

На крупных заводах массового производства с большим объемом опытно-конструкторских работ целесообразно разделить конструкторскую подготовку на две основные части: опытное (перспективное) конструирование и серийное (текущее) конструирование. Руководство опытным конструированием, куда входит также изготовление и испытание опытных образцов или партий новых машин, возлагается на заместителя главного конструктора по опытным работам. Серийная конструкторская подготовка предназначена для подготовки документации к запуску машины в серию. Сюда же относятся работы по проведению испытаний установочных и головных серий новых машин и корректировка по результатам испытаний всей конструкторской документации. Руководство этой частью подготовки производства возлагается на первого заместителя главного конструктора по серийному производству [15, c. 28].

На заводах, выпускающих несколько типов или модификаций машин, разработку первичных конструкторских документов и координацию всех работ по конструкторской подготовке конкретной машины в отделе главного конструктора ведут группы, возглавляемые ведущим конструктором машины, подчиненным непосредственно главному конструктору завода.

Учитывая большой объем работ по внешнему оформлению конструкции машины, в составе отдела главного конструктора создают бюро художественного конструирования под руководством ведущего художника, также подчиненного непосредственно главному конструктору завода.

Примерная структура отдела главного конструктора приведена на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3. Структура отдела глазного конструктора автомобильного завода массового производства машин нескольких модификаций

2. Организация конструкторского подразделения на Челябенском тракторном заводе «УРАЛТАК»

2.1 Организация конструкторской подготовки производства на «ЧТЗ»

Челябинский тракторный завод — УРАЛТРАК (ЧТЗ) — промышленное объединение по производству и продаже широкой гаммы колесной и гусеничной дорожно-строительной техники (бульдозеров, трубоукладчиков, фронтальных погрузчиков, мини-тракторов), запасных частей и прочей высокотехнологичной машиностроительной продукции.

Потребителями продукции ЧТЗ являются тысячи предприятий России, стран СНГ и дальнего зарубежья различных отраслей деятельности, таких как нефтегазовая, горнорудная, строительная, лесная и других, а также государственные министерства и ведомства различных стран.

Содержание конструкторской подготовки производства (КПП) в «ЧТЗ» составляет поэтапное проектирование изделия с последовательным развитием и уточнением отдельных расчетов и конструктивных решений, завершаемое созданием опытного образца, проверкой и окончательной доработкой проекта. Для изделий, идущих в серийное производство, подготовка их к выпуску заканчивается изготовлением установочных серий; работа изделий этих серий находится под особым контролем в местах их эксплуатации, задачей которого является проверка эксплуатационных качеств изделий.

Организация проектно-конструкторской подготовки производства на «ЧТЗ» включает ряд последовательных работ:

1. Разработка технического задания (ТЗ). Устанавливается целевое назначение проектируемого изделия, его основные технические и качественные параметры (производительность, мощность, радиус действия и т. д.), характер прибора (или системы), для изготовления которого предназначается изделие (его материал, размеры, вес, технические условия изготовления), и характер производства, где будет эксплуатироваться прибор (или система), а также предъявляемые к нему технико-экономические требования. Во всех случаях ТЗ согласовывается всеми заинтересованными сторонами (заказчик, разработчик, изготовитель).

2. Разработка технического предложения, в котором четко определяется целевое назначение изделия; дается его технологическая (принципиальная) схема, ориентировочно определяется действительная потребная мощность, основные размеры изделия и ведущих деталей, примерный вес, требуемые материалы, устанавливается общая кинематическая и электрическая схемы (выбор привода, число звеньев), приводится ориентировочный силовой расчет и предварительная компоновка (теоретический чертеж), дается техническая характеристика изделия и укрупненный расчет себестоимости изготовления и ожидаемой экономической эффективности от использования проектируемого изделия. Все это делается на основе анализа технического задания заказчикам различных вариантов возможных решений.

3. Эскизное проектирование. В проекте производится дальнейшее уточнение отдельных расчетов и намеченных конструктивных решений, проводится анализ конструкций на технологичность, окончательно определяется целевое назначение изделия, даются принципиальные конструктивные решения, кинематическая, электрическая и компоновочная схемы изделия, более точно устанавливается его проектный вес, габариты и другие параметры, себестоимость и ожидаемый экономический эффект. Изготавливается макетный образец.

4. Разработка технического проекта, который содержит чертежи ведущих агрегатов, узлов и наиболее сложных деталей новой конструкции, а также спецификацию стандартных и унифицированных деталей. Составной частью технического проекта является технико-экономическое обоснование (ТЭО) новой конструкции. В ТЭО приводятся результаты предварительных (укрупненных) расчетов социально-экономической эффективности применения изделия. Проводится экспертиза на соответствие разрабатываемой продукции ТЗ, заданному техническому уровню, степени унификации и стандартизации. В процессе экспертизы проверяется также комплексность решения общей технической задачи, ее увязка с перспективой дальнейшего развития, создания и производства однотипных изделий, решения вопросов унификации и стандартизации, возможность сокращения номенклатуры и типоразмеров составных частей, уменьшения количества применяемых марок и сортаментов материалов, соответствия продукции требованиям безопасности и санитарно-гигиеническим нормам.

5. Разработка рабочего проекта — наиболее важный и ответственный .этап конструкторской подготовки производства, на котором делаются не только все проверочные расчеты, изготавливаются рабочие чертежи всех оригинальных деталей с установлением классов точности обработки и чистоты поверхности, допусков и припусков, но и сборочный, теоретический, габаритный и монтажный чертежи, а также все спецификации. На этом этапе проводится завершающий технологический и стандартизационный (нормализационный) контроль чертежей, и на основе их делается соответствующая корректировка и доработка конструкции. Единая система конструкторской документации (ЕСКД) устанавливает следующие основные требования к выполнению рабочих чертежей:

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

2) рациональное ограничение номенклатуры размеров, предельных отклонений конструктивных элементов, а также марок и сортамента материалов и покрытий;

3) достижение необходимой степени взаимозаменяемости деталей и узлов, наивыгоднейших способов изготовления и ремонта изделий, а также максимального удобства эксплуатации.

На этом этапе окончательно устанавливается себестоимость изделия и его экономическая эффективность, составляются все эксплуатационные и ремонтные документы и технические условия.

В серийном и массовом производстве с целью более тщательной отработки созданной конструкции и внедрения необходимых корректив в рабочие чертежи проводится изготовление опытного образца. Ему предшествует изготовление требуемых чертежей, а также макетов и моделей в поисках наиболее рационального внешнего вида изделия, обеспечения удобства пользования им и пр.

Стендовые испытания изготовленного образца изделия и его отдельных сборочных единиц проводятся в условиях, максимально приближающихся к тем, в которых изделие будет работать. Заводские испытания предшествуют государственным приемочным [14, c. 58].

2.2 Основные задачи и функции конструкторского подразделения на «ЧТЗ»

Производственная программа механического цеха определяется исходя из потребностей сборочного цеха, поставок и количества деталей, используемых в качестве запасных частей.

Назначением производственного оборудования является изменение формы, состояния или свойств сырья, материалов, полуфабрикатов путем их механической, термической, химической и других видов обработки.

Количество оборудования определяется исходя из станкоемкости обработки одного изделия, годовой программы выпуска изделий и действительного фонда времени работы оборудования по формуле 2.1:

П_р= Т_ст*N_i / F_д, (2.1)

где П_р — расчетное число единиц оборудования;

Т_ст — станкоемкость обработки одного изделия, станко-ч;

N_i — годовая программа выпуска изделий, шт;

F_д— действительный годовой фонд времени работы металлорежущего оборудования (4048 ч).

Например, для изделия, А по отрезной операции потребность составит:

Пр= 1,55*236 808/4048*60 = 1,5

Сгруппируем оборудование по видам выполняемых операций и определим принятое число станков, а также коэффициент загрузки оборудования в таблице 1. Коэффициент загрузки оборудования определим по формуле 2.2.

К= (2.2)

где — принятое число станков.

Причем коэффициент загрузки не должен превышать значения 0,85−0,9.

Таблица 2.1 Расчет количества оборудования

В итоге принятое число оборудования всего равно 44.

Определим площадь производственных участков исходя из количества производственного оборудования и удельной площади, приходящейся на единицу производственного оборудования. Результаты расчетов сведем в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 Расчет площади цеха

В данном курсовом проекте необходимо создать ремонтную базу цеха (РБ). Основное назначение РБ — выполнение капитального ремонта и изготовление запасных деталей для ремонта оборудования.

Расчет общей площади ремонтной базы приведен в таблице 2.3.

Таблица 2.4 Расчет площади РБ

В состав инструментального хозяйства цеха входят:

· инструментально-раздаточная кладовая;

· кладовая приспособлений и абразивов;

· заточное отделение;

· отделение ремонта технологической оснастки;

· контрольно-проверочный пункт.

Для расчета основных технико-экономических показателей цеха воспользуемся таблицей 2.5

Таблица 2.5 Расчет основных ТЭП

2.3 Структура органов проектно-конструкторской подготовки производства

Структура основного органа конструкторской подготовки внутри «ЧТЗ» — отдела главного конструктора (ОГК) определяется содержанием выполняемых им. работ. Если этот отдел получает готовую конструкторскую документацию (обычно в виде технического проекта), то основная его задача — составление рабочей документации применительно к условиям предприятия. Для таких, случаев в отделе главного конструктора имеется ряд групп или бюро, специализирующихся на доработке отдельных видов продукции или агрегатов при выпуске сложных изделий.

Поскольку одна из важнейших проблем в настоящее время — это повышение технологичности, и качества выпускаемых изделий, то, кроме специализированных проектных групп или бюро, в ОГК «ЧТЗ» создаются бюро нормализации и стандартизации, бюро надежности, группа эксплуатации и т. п. И наконец, в состав отдела входит ряд обслуживающих подразделений, копировальное бюро, группа технических средств размножения документации, техническая библиотека, бюро научно-технической информации, экспериментальный участок, лаборатория моделирования и макетирования. Если отдел главного конструктора самостоятельно ведет работы кто всем этапам проектирования, то он превращается в конструкторское бюро предприятия и имеет соответствующую структуру. Возглавляет такое бюро начальник на правах заместителя директора предприятия. При конструкторском бюро создаются собственные планово-производственный и технический отделы. «ЧТЗ» для более эффективной работы необходимо предъявлять более высокие требования на производство новой продукции, а также совершенствовать конструкции новой машины с целью повышения её эффективности. Организационная структура конструкторского отдела машиностроительного завода представлена на рисунке 2.1

Рисунок 2.1. Организационная структура конструкторского отдела

3. Совершенствование организации конструкторского подразделения

Подготовка производства способствует непрерывному техническому прогрессу, выпуску высокоэффективной новой техники, созданию условий для эффективной работы предприятия. Конструкторская подготовка производства — совокупность работ по проектированию новой или совершенствованию выпускаемой продукции. Вновь проектируемые изделия должны соответствовать по своим технико-экономическим характеристикам передовым достижениям науки и техники, обеспечивать комплексную механизацию и автоматизацию производства, и повышение его эффективности. К новой продукции нужно предъявляет ряд требований:

1. Непрерывное совершенствование качества продукции. Качество продукции — это совокупность свойств продукции, обуславливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствие с ее назначением;

2. Повышение надежности и долговечности продукции. Надежность — это свойство изделия сохранять технические параметры в заданных пределах и условиях эксплуатации (частота отказа изделия, безотказность, вероятность отказа изделия). Долговечность — свойство изделия длительно сохранять работоспособность в определенных режимах и условиях эксплуатации до разрушения (ресурс работы, срок службы оборудования);

3. Повышение уровня технологичности продукции, под которой понимается облегчение процесса изготовления продукции, возможность применения прогрессивных методов. Показатели технологичности характеризуют эффективность конструкции машин и технологии их изготовления (агрегатность конструкции, показатели блочной конструкции, материалоемкость);

4. Снижение себестоимости новой продукции за счет упрощения и совершенствования конструкции, замены дорогих материалов более дешевыми, снижение эксплуатационных затрат, связанных с эксплуатацией продукции;

5. Использование при проектировании продукции существующих стандартов и унифицированных полуфабрикатов. Показатели стандартизации и унификации — дают представление о степени использования в продукции стандартизированных составных частей и уровень их унификации. Стандартизация заключается в установлении единых, строго определенных требований к технико-экономическим параметрам и качеству изделий, правилам испытаний, контролю, упаковке, маркировке и хранению продукции. Унификация — приведение деталей и узлов машин. Приборов, оборудования, используемых в различных конструкциях, но выполняющих в них одинаковые функции, к конструктивной тождественности;

6. Улучшение экономических показателей — экономический эффект от эксплуатации изделия, уменьшение затрат на разработку, изготовление и эксплуатацию продукции;

7. Обеспечение охраны труда и техники безопасности, а также удобств при эксплуатации и ремонте новых изделий. Это требование переплетается с этапами эргономической разработки. Под эргономикой понимается область знания, комплексно изучающая трудовую деятельность человека в системах «человек — техника — среда» (СЧТС), с целью обеспечения ее эффективности, безопасности и комфорта. Главной целью эргономики является:

а) Повышение эффективности СЧТС;

б) Безопасность труда;

в) Обеспечение условий для развития личности человека в процессе труда.

Состав эргономики формирует система показателей: Антропологические — эти показатели регламентируют соответствие машины размещению и формам тела человека. Их задача — обеспечить рациональную и удобную позу; Гигиенические условия — создание на рабочих местах нормальных метеорологических условий. Превышение установленных пределов по этим показателям не допускается. Физиологические и психофизиологические показатели — определяют соответствие СЧТС силовым, энергетическим, зрительным, слуховым, осязательным возможностям и особенностям человека. Проектирование нового изделия начинается с составления технического задания. Оно разрабатывается заказчиком и согласовывается с проектной организацией. В техническом задании устанавливаются назначение нового изделия, условия его эксплуатации, основные требования к качеству проектируемого изделия и технической документации [7, c. 85].

Сдачей установочной серии приемочной комиссии завершается процесс отработки конструкции и формируется документация установившегося серийного или массового производства. По результатам проведения приемочных испытаний и принятия опытного образца определяется проект оптовой цены и экономический эффект от производства и использования новой техники, продукции.

При технической подготовке производства на стадии проектирования новой машины весьма важна экономическая оценка ее конструкции. Она оценивается как объект производства и как объект эксплуатации.

Как объект производства конструкция новой машины характеризуется: трудоемкостью изготовления — абсолютной (па машину) и относительной (на единицу мощности или производительности); материалоемкостью и абсолютной и относительной массой; себестоимостью изготовления.

Поскольку целью разработки и освоения в производстве нового изделия является рост доходов предприятия, то обобщающей экономической оценкой будет размер прибыли, получаемой предприятием от его выпуска и реализации. При этом выпуск нового изделия экономически оправдан, если дополнительная прибыль, полученная в результате освоения его в производстве, обеспечит рентабельность не ниже средней рентабельности предприятия.

Необходимо применять основные направления совершенствования конструкции новой машины с целью повышения ее эффективности как объекта производства:

1) снижение себестоимости производства путем повышения технологичности конструкции;

2) упрощение конструкции, позволяющее значительно увеличить выпуск машин;

3) уменьшение затрат на техническую подготовку и освоение новой машины в производстве.

Все эти проблемы непосредственно нужно решить на ОАО «ЧТЗ» и оказать большое влияние на повышение эффективности конструкции новой машины.

Эффективность конструкции новой машины увеличивается вместе с ростом цены на нее. Эта цена, устанавливаемая на стадии маркетинговых исследований, обычно выше цены старого изделия в конце его жизненного цикла, перед снятием с производства, когда в целях стимулирования продажи изделий старой модели приходится снижать цену до минимума или даже продавать в убыток. Однако рост цены допустим только в том случае, если эксплуатационные качества нового изделия улучшены по сравнению с качествами старой модели и могут быть использованы потребителем. Это требует определения эффективности новой конструкции как объекта эксплуатации.

Важные экономические показатели качества конструкции — производительность труда (трудоемкость), себестоимость и размер капитальных затрат на продукцию, производимую с помощью новой машины [5, c. 96].

Капитальные вложения состоят из стоимости машины и дополнительных затрат на ее доставку, монтаж, на производственные площади или место стоянки машины, фундаменты и т. д. В машиностроении эти дополнительные единовременные затраты составляют значительную часть капиталовложений, нередко превышая стоимость самой машины.

Основные пути повышения эффективности новой конструкции как объекта эксплуатации следующие:

1) уменьшение затрат на эксплуатацию машины (горючее, смазочные материалы, топливо, энергия, заработная плата, запасные части, содержание и ремонт), что обеспечивает снижение затрат на единицу продукции.

2) снижение стоимости машины, что одновременно уменьшает затраты на ее амортизацию и ремонт.

3) повышение производительности машины, если такое повышение может быть использовано при ее эксплуатации; в этом случае уменьшается относительно объема производства.

Другими словами, эффективность конструкции новой машины у потребителя повышается за счет улучшения как эксплуатационных, так и технологических ее качеств. Наибольший эффект дает повышение долговечности машин с малым сроком службы и относительного срока службы.

Для каждого вида изделия, выпускаемого ОАО «ЧТЗ», существует примерно одинаковое соотношение затрат на изготовление его отдельных частей и суммы издержек по изделию в целом.

На основании такой экономической оценки нового изделия можно определить качество работы каждого подразделения и отдельных специалистов, их вклад в разработку и организовать материальное стимулирование, поставив перед каждым задачу уложиться в предельные затраты. При этом особо высокое вознаграждение конструктор, технолог или группа должны получить в том случае, если им удастся снизить затраты на стадии проектирования (разумеется, не в ущерб качеству), так как даже незначительная экономия на каждом изделии, умноженная на большое количество изделий, выпускаемых в год, даст предприятию огромный дополнительный доход.

Если конструкторам не удается уложиться в предельные затраты по какому-либо узлу (детали), необходимо перекрыть их экономией по другим узлам. Полученные в результате конструкторской и технологической проработки проектные затраты по машине в целом и отдельным ее элементам должны стать исходными проектными нормативами для организации работы по экономическому стимулированию как производственного персонала, так и персонала, занятого технической подготовкой новой машины.

Тщательная доводка конструкции перед запуском ее в производство (серийное, массовое) обусловлена тем, что при конструировании машины не всегда удастся с необходимой точностью определить действительное поведение ее элементов в условиях эксплуатации и предвидеть технологические последствия конструкторских решений. В эксплуатационных показателях машины и технологических процессах могут произойти отклонения, которые сведут на нет эффективность новой конструкции [11, c. 47].

Доводка конструкции необходима и в связи с тем, что при проектировании конструкторы неизбежно делают ряд общепринятых допущений в прочности, статических и динамических нагрузках, герметичности, свойствах и эффективности материалов и т. д. При испытаниях вследствие деформации под нагрузками, неточности обработки, монтажа и других недоделок выявляются истинные условия работы отдельных элементов конструкции, поэтому после испытаний в конструкцию машины нередко вносятся необходимые изменения.

Однако удовлетворяющая эксплуатационным показателям машина может оказаться недостаточно технологичной. Отдельные ее элементы, удовлетворяя требованиям технологичности единичного и мелкосерийного производства, не приемлемы для массового производства. К тому же детали, получаемые при массовом производстве, по своим свойствам нередко отличаются от изготовленных единичных деталей. Все это требует внесения отдельные образцы повой машины, а установочная и контрольная серии машин перед окончательным запуском в производство. Если такая доводка конструкции и внесение в нее изменений не будут осуществлены на стадии технической подготовки, это нанесет большой ущерб производству.

Недостаточная доводка конструкции на стадии технической подготовки приводит к резкому повышению затрат на изготовление и эксплуатацию машин, поскольку недостатки в конструкции повторяются уже в больших масштабах, а также к уменьшению объема выпуска новых машин в первые годы, когда эксплуатация их могла бы дать наибольший эффект. Запуск в производство недоработанной конструкции наносит большой ущерб.

Эффективным методом экономической доводки конструкции изделия на стадии конструирования по моему мнению является использование структурно-функционального и функционально-стоимостного анализа.

Под структурно-функциональном анализом понимается процесс выявления основных функциональных элементов изделия технической системы и их конструктивно-технологической проработки в качестве самостоятельных возможных вариантов исполнения.

При проведении анализа описываются структурные части (агрегаты, узлы) изделия, их функции и параметры, способы и средства, обеспечивающие достижение этих параметров. Например, легковой автомобиль состоит из трех основных элементов: двигателя, шасси, кузова. В каждом из них, в свою очередь, имеется ряд агрегатов, выполняющих определенные функции (например, в шасси — силовая передача, передний и задний мосты, тормоза и др.).

Дальнейший структурно-функциональный анализ заключается в том, чтобы учесть ряд дополнительных ограничений (например, по мощности или габаритам двигателя, по виду и расходу топлива, токсичности отходящих газов и др.) и на этой основе предложить варианты исполнения отдельных функциональных элементов для функционально-стоимостного анализа и окончательного выбора оптимального варианта. Поэтому число вариантов решений, принятых для дальнейшей проработки, значительно меньше их общего числа.

Функционально-стоимостный анализ изделия состоит в определении затрат на выполнение функций по каждому варианту в расчете на единицу полезных свойств изделия в целом или по элементу (например, стоимость двигателя и затраты на топливо в расчете на 100 км пробега автомобиля, один тонно-километр перевезенного груза или на единицу мощности двигателя) и выборе варианта с наименьшими затратами.

Такая тщательная отработка конструкции машины до запуска ее в серийное производство существует в авиационной промышленности. Обычно основные модели самолетов гражданской авиации начинают эксплуатироваться через пять и более лет после первого испытания в воздухе на стадии опытного конструирования [7, c. 67].

Тщательная доводка конструкции дает большой экономический эффект за счет ускорения темпов технического прогресса, так как после внедрения ее в производство появляется возможность переключиться на разработку проекта новой модели или новых модификаций.

Основным направлением, обеспечивающим тщательную и быструю доводку конструкции и удешевление опытно-доводочных работ, следует считать развитие опытно-экспериментальной базы не только по изготовлению опытных образцов, но и по стендовым ускоренным испытаниям конструкций новых машин и отдельных их узлов. На стендах должны быть созданы все условия будущей эксплуатации: жара, холод, ударные нагрузки, запыленность, загазованность, вибрация и другие экстремальные внешние воздействия, т. е. все то, что определяет надежность работы машин и механизмов. При отсутствии специальных устройств для стендовых испытаний задних мостов, гидромеханических коробок передач и других основных узлов тяжелых автомобилей требуется проведение длительных ходовых испытаний, которые затягиваются на многие годы.

Важным фактором уменьшения времени доводки конструкции и удешевления опытно-доводочных работ является широкое использование компьютерных технологий в проектировании. Они позволяют не только ускорить непосредственную разработку конструкции, но и сократить время, необходимое для испытания отдельных узлов и агрегатов нового изделия, так как в ряде случаев непосредственные стендовые испытания можно заменить расчетными компьютерными исследованиями, имитирующими поведение их в реальных условиях эксплуатации.

конструкция экономический ремонтный

Заключение

Процесс освоения выпуска изделий является начальным этапом производственного процесса по выпуску продукции и отличается большей сложностью в планировании организации производства. В этот период происходят значительные изменения в производственно-хозяйственной деятельности предприятия, нарушается привычный ход производства, появляются трудности в материально-техническом и кадровом обеспечении, возникает нарушение специализации подразделений, нарушение ритмичности производства, особенно внутрипроизводственных ритмов.

Одной из форм организационной и экономической модернизации предприятия является комплексная подготовка производства, представляющая широкие и разнообразные мероприятия по созданию и освоению производственных нововведений.

Новая техника как правило осваивается предприятием с большим трудом, с большими затратами времени и средств. Наша промышленность по срокам создания и освоения новых изделий отстает от зарубежных компаний из-за отсутствия налаженной системы автоматизации всех возможных процессов на предприятии.

Комплексная подготовка производства должна основываться на полном охвате всех сторон подготовки производственной системы, учитывать комплексность объектов подготовки (новое изделие, модернизированное изделие, технология, организация) и процессов подготовки (научные, технические, экономические, организационные), целей и уровней.

Этап конструкторско-технологической и технической подготовки производства (далее ТПП) является важнейшим в плане наполнения единого информационного пространства предприятия данными о ресурсах, необходимых для производства изделий.

В целом можно отметить, что экономическое положение объединения продолжает ухудшаться, и в большой степени это связано с несовершенством действующей конструкторской подготовкой производства, т.о. совершенствование конструкторской подготовки необходимо для улучшения экономического положения.

Проведена оценка возможных путей улучшения конструкторской подготовки производства. Четкий организационный механизм необходим в условиях перестройки для повышения эффективности управления. Любые сокращения аппарата управления, изменение его функций должно быть регламентировано до такой степени, при которой обеспечивается персональная ответственность за принятие управленческих решений.