Техническая подготовка производства

Согласно ГОСТ 2960-94 подготовка производства – система мероприятий, охватывающая выполнение всего объема работ по проектированию, внедрению новых и усовершенствованию освоенных конструкций машин и технологических процессов.

Подготовка производства включает научно-исследовательскую, проектно-конструкторскую, технологическую и организационно-материальную подготовку. Таким образом, комплексная подготовка производства (КПП) согласно современным требованиям должна быть реализована в виде технической, организационной, материальной, экономической, социальной и экологической. Классификация работ по КПП показана на рис. 1. [21]. Особая роль среди указанных направлений принадлежит организационному и техническому. Данное направление представляет техническую подготовку производства к освоению новых изделий, технологических процессов.

КПП включает унификацию и стандартизацию технических элементов системы (деталей, сборочных единиц, технологических процессов), унификацию и стандартизацию этапов работ, обеспечение документами организационных элементов, автоматизации проектирования. Техническая подготовка производства состоит из конструкторской и технологической подготовки, в процессе которой создаются соответствующие документы. Система разработки и постановки продукции производственно-технического назначения на производство в общем виде, согласно государственному стандарту ГОСТ 15.001-88, предусматривает :

1) разработку технического задания;

2) разработку технической и нормативно-технической документации;

3) изготовление и испытание образцов продукции;

4) прием результатов разработки;

5) подготовку и освоение производства.

Отдельные из указанных работ можно совмещать, изменять их последовательность и дополнять другими работами в зависимости от специфики продукции и организации ее производства.

Техническое задание является основным исходящим документом для разработки продукции. Оно должно содержать технико-экономические требования к продукции, определяющие ее потребительские свойства и эффективность применения, перечень документов, требующих общего рассмотрения, порядок сдачи и приемки результатов разработки.

Рис. 4.66 на отдельной странице

При необходимости техническое задание может содержать требования к подготовке и освоению производства. Конкретное содержание технического задания определяет заказчик и разработчик, а при инициативной разработке – разработчик.

Не допускается включение в техническое задание требований, противоречащих требованиям стандартов и нормативных документов органов, осуществляющих надзор за безопасностью, здравоохранением и природой.

Имея техническое задание как исходный документ, согласно Единой системы конструкторской документации (ЕСКД), по ГОСТ 2.103-68 установлены следующие стадии разработки и этапы выполнения работ (табл. 4.8).

Обязательность выполнения стадий и этапов разработки конструкторской документации устанавливается техническим заданием на разработку.

Установление на предпроектной стадии технико-экономической целесообразности создания новых изделий с учетом степени их перспективности и новизны базируется на потребности в них, анализе возможностей наиболее полного использования основного параметра нового изделия в конкретных условиях, установлении затрат на создание, производство и эксплуатацию с учетом изменения показателей надежности и долговечности изделий и выявления области эффективного их применения.

При определении оптимальных решений на каждой стадии создания и производства новых изделий необходима тщательная оценка и экономический анализ.

Например, в процессе осуществления научно-исследовательской, конструкторской и технологической стадии сопоставляются практически все технико-экономические показатели изделия, срок его службы, показатели конкурентоспособности, надежности и долговечности; на организационно-плановой, материально-технической стадии – определяются способы и средства, обеспечивающие минимальные материалоемкость и трудоемкость изготовления изделия. Обоснование затрат, источников их покрытия на ранних стадиях подготовки производства позволяет своевременно исключить неэффективные варианты.

Таблица 4.8

Основные стадии разработки и этапы выполнения

конструкторских работ

Стадия разработки	Этапы выполнения работ
Техническое предложение	Подбор материалов. Разработка технического предложения по присвоению документам буквы “П”. Рассмотрение и утверждение предложения
Эскизный проект	Разработка эскизного проекта по присвоению буквы “Э”. Изготовление и испытание макетов (при необходимости). Рассмотрение и утверждение эскизного проекта
Технический проект	Разработка технического проекта по присвоению буквы “Т”. Изготовление и испытание макетов (при необходимости). Рассмотрение и утверждение технического проекта
Рабочая конструкторская документация: а) исследовательского образца (исследовательской партии) изделия, предназначенного для серийного (массового) или единичного производства (кроме разового изготовления)	Разработка конструкторской документации исследовательского образца (исследовательской партии) без присвоения буквы. Изготовление и предварительные испытания опытного образца (опытной партии). Корректировка конструкторской документации по результатам изготовления и испытания опытного образца (опытной партии) с присвоением буквы “Д”. Приемные испытания опытного образца (опытной партии). Корректировка конструкторской документации по результатам приемных испытаний опытного образца (опытной партии) с присвоением документам буквы “Д1”. Для специальных изделий при необходимости повторное изготовление и испытание опытного образца (опытной партии) по документации с буквой “Д1” и корректировка конструкторских документов с присвоением им буквы “Д2”. Изготовление и испытание установочной серии “Д” с буквой “Д1” (или “Д2”)
б) серийного (массового) производства	Корректировка конструкторской документации по результатам изготовления и испытания установочной серии, а также оснащение технологического процесса изготовления изделия с присвоением конструкторским документам буквы “А”. Для изделия, разрабатываемого по заказу Министерства обороны, изготовление и испытание главной (контрольной) серии по документации с буквой “А” и соответствующая корректировка документов с присвоением им буквы “Б”

Основные причины, снижающие эффективность процесса создания новых изделий, состоят в недостатке информации о наиболее прогрессивных конструкторских решениях, результатах научно-исследовательских работ, изобретениях, методах обработки материалов, цене и дефицитности материалов. Эти недостатки приводят к принятию интуитивных, далеко не оптимальных решений (например, при низком уровне организации труда, необходимости сокращения сроков создания и освоения производства новых изделий, которое ведет к экономически необоснованным решениям и, соответственно, к увеличению затрат), а также возможному неоправданному усложнению конструкции новых изделий, завышению запасов мощности, надежности, долговечности, что приводит к увеличению массы изделия, повышению трудоемкости его изготовления.

Резервы сокращения затрат и сроков освоения изделий при проведении КПП кроются в неиспользованных возможностях и потерях при выполнении отдельных работ на всех этапах (рис. 4.67).

Рис. 4.67. Пути реализации резервов

Технологическая подготовка производства

Технологическая подготовка производства – это довольно важный и трудоемкий процесс, который обеспечивает деятельность предприятия согласно его назначению. Возможность подготовки производства определяется эффективностью функционирования предприятия, во многом зависящей от сроков и качества его подготовки. Трудоемкость обусловлена серийностью производства, составом и содержанием решаемых задач.

Технологическая подготовка производства (ТПП) – совокупность мероприятий, обеспечивающих технологическую готовность производства.

Технологическая готовность производства допускает наличие на предприятии полных комплектов конструкторской и технологической документации и средств технологического оснащения, необходимых для осуществления заданного объема выпуска продукции с установленными технико-экономическими показателями.

Основное содержание ТПП:

технологический анализ и контроль конструкторской документации;

2) определение наиболее рациональных методов и последовательности изготовления изделий;

3) планирование технологических операций и процессов и режимов их выполнения;

4) выбор и конструирование технологического оснащения;

5) назначение технических условий на изготовление изделий;

6) выбор методов и средств технического контроля качества изделий;

7) выбор способов и средств транспортировки изделий;

8) проверка, наладка и внедрение технологических процессов.

К особенностям ТПП можно отнести большой объем технологических разработок относительно проектирования и изготовления технологического оснащения; многообразие технологических процессов и применяемых материалов, которые влияют на временные и материальные затраты. Весь комплекс работ по ТПП условно можно разделить на два этапа.

Первичная подготовка. Подготовка исходной информации для планирования материально-технического снабжения, запуск установочных партий изделий, разработка межцеховых маршрутов, составление графиков проектирования и изготовления оснастки, инструмента, расчет норм затрат материалов на детали и сборочные единицы, норм времени на отдельные технологические операции, установление вида и площади покрытий, укрупненные расчеты размеров партии и продолжительности циклов изготовления.
Подготовка к серийному производству. Выпуск всей необходимой документации для производства продукции.

К числу важных вопросов ТПП относится выбор организационной формы подготовки производства, т. е. степени и формы централизации.

В практике имеют место такие формы организации:

централизованная, которая характеризуется тем, что все работы по ТПП сосредоточены в отделе главного технолога (ОГТ) или отделе автоматизированной подготовки производства. В цехах имеются малочисленные группы технологов для сопровождения заказов, решения текущих вопросов, проектирования цехового оснащения;
децентрализованная, которая характеризуется тем, что все работы по ТПП выполняются цеховыми технологическими бюро (группами). Отдел главного технолога осуществляет общее методическое руководство и контроль цеховыми технологическими бюро (ТБ), проводит проверку и утверждение технологических процессов;
комбинированная, для которой характерен раздел функций между ОГТ и цеховыми ТБ с учетом величины и сложности заказа на выпуск изделий, сроков изготовления, уровня оснащения средствами автоматизации работы инженерно-технических работников и др.

Цель ТПП:

1) повышение мобильности и готовности предприятия к изменению объектов производства;

2) сокращение сроков и стоимости работ по ТПП;

3) повышение оснащенности и технического уровня производства;

4) повышение производительности труда.

Функция ТПП – решение комплекса задач по ТПП, объединенных общей целью. Основными функциями ТПП являются:

обеспечение технологичности конструкции изделия;
разработка технологических процессов;
проектирование и изготовление средств технологического оснащения;
организация и управление процессом ТПП.

Под задачей ТПП понимается законченная часть работ в составе определенной функции ТПП. В этой связи основные задачи ТПП:

установление типовых методов и средств отработки конструкции изделия на технологичность;
разработка типовых методов и средств отработки конструкции изделия на технологичность;
установление базовых показателей технологичности конструкции изделия отрасли;
проведение технологического контроля конструкторской документации;
отработка конструкции изделия на технологичность;
внесение необходимых изменений в конструкцию изделия и в документацию;
разработка, стандартизация и применение типовых и групповых технологических процессов;
разработка и применение рабочих технологических процессов;
проведение унификации и стандартизации средств технологического оснащения;
проектирование и изготовление специальных средств технологического оснащения;
перспективное, годовое и текущее планирование развития и совершенствование ТПП на предприятии;
использование современных методов решения задач ТПП с применением средств автоматизации инженерно-технических и управленческих работ;
организация и совершенствование структуры служб ТПП;
создание нормативно-технической базы и документов для производства необходимой продукции;
подготовка необходимых документов для планово-диспетчерского отдела, отдела материально-технического снабжения, отдела технико-экономического планирования, отдела труда и заработной платы, отдела главного механика, отдела главного энергетика и др.

Частные задачи, решаемые на отраслевом уровне и уровне предприятия, и документы, обеспечивающие решение этих задач, устанавливаются соответственно отраслевыми стандартами и стандартами предприятий, разработанными на основе стандартов Единой системы ТПП (ЕСТПП).

Разработка, оформление и оборот документации при ТПП должны проводиться согласно требованиям государственных стандартов конструкторской и технологической документации.

Организация технологической подготовки производства

Организации ТПП и ее усовершенствованию всегда уделялось особое внимание. Это связано с необходимостью максимального сокращения сроков разработки и освоения новых видов техники.

Организация ТПП включает формирование и совершенствование организационной структуры служб, осуществляющих ТПП, которые взаимодействуют согласно организационным положениям.

Организационная структура служб ТПП устанавливает административный раздел служб и состав специалистов, занятых в ТПП.

При построении организационной структуры служб ТПП необходимо учитывать: 1) рациональное распределение функций между службами ТПП; 2) усовершенствование документооборота; 3) гибкость структуры.

В основу организации ТПП положены принципы: системности; стандартизации и типизации; комплексной автоматизации; специализации; развития системы подготовки производства.

Принцип системности допускает подход к ТПП как комплексу взаимозависимых образующих систему элементов, установление взаимодействия разрабатываемой системы с соединительными системами, что обеспечивает с системами более высокого уровня наилучшую реализацию целевой функции ТПП.

Принцип стандартизации и типизации предусматривает упорядочение и регламентацию элементов ТПП, создает предпосылки для специализации производства, механизации и автоматизации работ по ТПП. Объектами стандартизации и типизации являются: технологические операции (переходы), технологические процессы изготовления, контроля и испытания; методы организации проведения и управления ТПП; средства технологического оснащения; терминология; формы документов; классификаторы технико-экономической информации; материальные и трудовые нормативы.

Принцип комплексной автоматизации способствует проведению автоматизированным способом таких работ: разработку технологических процессов; конструкторско-технологический анализ изделия; разработку управляющих программ для оборудования с ЧПУ; решение комплекса задач планирования и управления ТПП; проектирование средств технологического оснащения; решение задач материального и трудового нормирования. Кроме этого, комплексная автоматизация допускает автоматизированный сбор, обработку и передачу информации в другие системы более высокого уровня планирования и управления.

Принцип специализации предусматривает организацию специализированных участков, цехов и производства в целом при изготовлении продукции и средств технологического оснащения.

Принцип развития системы допускает динамичность системы подготовки производства, характеризуется своевременной реакцией на изменения, происходящие в мировой практике промышленного производства. Принцип развития системы ТПП предусматривает отслеживание уровня подготовки наиболее эффективно действующих предприятий отрасли, внедрение всего прогрессивного, достигнутого в отрасли в области рациональных форм организации подготовки производства.

Организация и управление ТПП осуществляется согласно Единой системе технологической подготовки производства (ЕСТПП), что предусматривает широкое применение прогрессивных технологических процессов, стандартного технологического оснащения и оборудования, средств автоматизации производственных процессов. Согласно ГОСТ 2960-94, ЕСТПП система организации и управления технологической подготовкой производства.

Основное содержание работ по ТПП, выполняемых на стадии проектирования и изготовления изделия, приведено в табл. 4.9.

ЕСТПП позволяет решать много задач, связанных с подготовкой производства, на единой методологической основе. ЕСТПП обобщает и регламентирует все передовое и прогрессивное, накопленное в области ТПП. Решение задач ТПП осуществляется на основе широкого использования экономико-математических методов и современных средств вычислительной техники. Объединение широкой стандартизации и комплексной автоматизации позволяет резко сократить сроки и трудоемкость проведения работ по ТПП и повысить качество их выполнения.

Таблица 4.9

Основное содержание работ по ЕСТПП

Стадии ТПП	Основное содержание работ по ТПП
Техническое задание	Установление требований к разрабатываемому изделию (по показателям технологичности). Выбор предприятия-изготовителя
Техническое предложение	Проведение на предприятии анализа организационно-технического уровня производства
Эскизный проект	Разработка плана мероприятий по повышению организационно-технического уровня производства
Технический проект	Определение потребностей в дополнительных средствах технологического оснащения. Определение номенклатуры технологических процессов по видам производства, подлежащим разработке
Технический проект	Проведение экспериментально-исследовательских работ по усовершенствованию технологии изготовления изделий. Размещение заказов на изготовление изделий, технологического оснащения
Рабочая документация	Классификация деталей, сборочных единиц изделия и привязка к действующим технологическим процессам и стандартным средствам технологического оснащения. Разработка прогрессивных технологических процессов изготовления, контроля, испытания изделия; сведения о потреблении в средствах технологического оснащения; технических заданий на исследовательско-конструкторские работы по созданию специальных средств технологического оснащения; сведений о потребности в сырье, материалах и комплектующих изделиях. Расчет трудоемкости изготовления изделия.
Изготовление изделия	Изготовление средств технологического оснащения. Переналадка технологического оснащения и перекомпоновка оборудования. Внедрение разработанных технологических процессов. Проверочный расчет технико-экономических показателей изготовления изделия. Оценка и аттестация технологического процесса и технического уровня производства

Функциональный, производственный и административный состав системы подготовки производства (ЕСТПП)

Функциональный состав системы ТПП является совокупностью процессов, выполняемых согласно основным функциям ТПП (рис. 4.66). Каждая задача характеризуется получением какого-либо определенного исходящего документа. К входной информации системы ТПП относятся конструкторская и планово-экономическая документация, планы относительно трудоемкости и себестоимости, производственная программа, директивные сроки освоения продукции. Исходная информация содержит сведения о качестве и технических характеристиках изделия, о потребности в производственном оборудовании и технологическом оснащении и т. д. Необходимо обеспечить технологичность конструкции изделия, а также разработать технологические процессы изготовления изделия.

Производственный состав системы ТПП характеризуется всеми видами производств, имеющимися на предприятии. Состав производств предприятия зависит от вида и назначения предприятия, от уровня техники, технологии и организации производства. Необходимо спроектировать и изготовить средства технологического оснащения. Основными видами производства являются: литейное, штамповочно-заготовительное, механическое, сварочное, термическое, производство деталей из пластмасс, химико-гальваническое, сборочно-монтажное и др.

Административный состав системы ТПП характеризуется наличием служб и исполнителей, принимающих участие в подготовке производства. Основные функции административного состава – организация и управление ТПП.

Вопросы для самостоятельного контроля

1. Что понимается под технической подготовкой производства?

2. Что понимается под ЕСТПП?

3. Как определяется коэффициент использования материалов?

4. Как определяется коэффициент загрузки оборудования?

5. Разработка технологических процессов. Решаемые задания. Кто исполнитель?

6.Обеспечение производства средствами технологического оснащения. Решаемые при этом задачи. Кто исполнитель?

Рис. 4.66. Перечень работ по комплексной подготовке производства

Определение технико-экономической целесообразности нового изделия.

Расчет цен на новые изделия

Организация работ по созданию нормативной базы. Установление типовых структур управления

азработка технического задания. Разработка технического предложения, эскизного проекта. Разработка технического проекта, рабочей документации

Определение технико-экономической целесообразности нового изделия. Расчет цен на новые изделия

Определение необходимости в предметах и орудиях труда. Разработка норм затрат

Обеспечение технологичности. Разработка технологических процессов. Проектирование и изготовление средств технологического оснащения

Проведение маркетинговых исследований. Процесс исследования. Анализ результатов научных исследований и научно-исследо-вательской работы. Внедрение

результатов исследований

Экономи-ческая

Социально-психологи-ческая

Материально-техническая

Организа-ционно-плановая

Техно-логиче-ская

Констру-кторс-кая

Научно-исследова-тельская

Комплексная подготовка производства (КПП)

299

Техническая подготовка производства