– Организацию информационного обеспечения процесса подготовки производства;

– Организацию научных исследований, изобретательства, рационализации и патентной работы;

– организацию проектно-конструкторских работ;

– осуществление работ по стандартизации и унификации;

– организацию технологической подготовки производства;

– организацию освоения производства новой техники.

Организация технической подготовки производства охватывает работы по конструкторской и технологической подготовке производства.

Основной задачей проектно-конструкторской подготовки производства является создание комплекта чертежной документации для изготовления и испытания макетов, опытных образцов (опытной партии), установочной серии и документации для установившегося серийного или массового производства новых изделий с использованием результатов прикладных НИР и ОКР, а также в соответствии с требованиями технического задания.

Техническое задание является исходным документом, на основании которого осуществляется вся работа по проектированию нового изделия. Оно разрабатывается на проектирование нового изделия либо предприятием (изготовителем продукции) и согласуется с заказчиком (основным потребителем), либо заказчиком.

В техническом задании определяется назначение будущего изделия, тщательно обосновываются его технические и эксплуатационные параметры и характеристики. В нем также содержатся: сведения о характере производства, условиях транспортировки, хранения и ремонта, рекомендации по выполнению необходимых стадий разработки конструкторской документации, состав документации, технико-экономическое обоснование и другие требования.

Разработка технического задания базируется на выполненных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах, результатах изучения патентной информации и маркетинговых исследований, анализа существующих аналогичных моделей и условий их эксплуатации.

Техническое предложение разрабатывается в том случае, если техническое задание разработчику нового изделия выдано заказчиком. В этом документе содержится тщательный анализ технического задания и технико-экономического обоснования предлагаемых технических решений, анализ патентных материалов.

Порядок согласования и утверждения технического предложения такой же, как и технического задания. Техническое предложение является основанием для разработки эскизного проекта. Последний разрабатывается, если это предусмотрено техническим заданием или техническим предложением, там же определяется состав и объем работ.

Эскизный проект состоит из графической части и пояснительной записки.

Эскизный проект разрабатывается на основе технического предложения (задания) и выполняется в три этапа: разработка непосредственно эскизного проекта; изготовление и испытание макетов; рассмотрение и утверждение проекта.

Графическая часть проекта дает первичное представление о конструкции будущей машины, включая чертежи общего вида, кинематику действия агрегатов, конструктивные схемы важнейших узлов.

В краткой пояснительной записке содержится расчет основных параметров изделия, описание эксплуатационных особенностей и устанавливается примерный график работ по проведению технической подготовки производства.

Макетирование применяется в ряде случаев для получения более удачной компоновки отдельных частей машины, эргономических и эстетических решений. Макеты изготавливаются из гипса, дерева, пенопласта для небольших образцов – в натуральную величину, для крупногабаритных машин – в масштабе.

Эскизный проект проходит те же стадии согласования и утверждения, что и техническое задание.

Технический проект разрабатывается на основе утвержденного эскизного проекта. Он предусматривает выполнение полного объема работ по графической и расчетной частям. Еще раз уточняются технико-экономические показатели создаваемого изделия. В графической части технического проекта приводятся чертежи общего вида проектируемого изделия, узлов в сборке и основных деталей. Чертежи обязательно согласовываются с технологами. Все детали макетного проектирования должны храниться до снятия машины с производства.

В пояснительной записке содержится описание основных сборочных единиц и базовых деталей изделия, расчет их параметров, описание принципов его работы, обоснование выбора материалов и видов защитных покрытий, а также все схемы и технико-экономические расчеты.

Технический проект проходит все те же стадии согласования и утверждения, что и техническое задание.

Рабочий проект является дальнейшим развитием и конкретизацией технического проекта. Эта стадия КПП разбивается на три уровня: а) разработка рабочей документации опытной партии (опытного образца); б) разработка рабочей документации установочной серии; в) разработка рабочей документации установившегося серийного или массового производства.

Первый уровень рабочего проектирования выполняется в три, а иногда в пять этапов.

На первом этапе разрабатывают конструкторскую документацию для изготовления опытной партии. Одновременно определяют возможность получения от поставщиков некоторых комплектующих. Всю документацию передают в опытно-экспериментальный цех для изготовления по ней опытной партии (опытного образца).

На втором этапе осуществляют изготовление и заводские испытания опытной партии (лаборатория типовых испытаний).

На третьем этапе осуществляется корректировка технической документации по результатам заводских испытаний опытных образцов.

Четвертый этап необходим, если изделие проходит государственные испытания, в процессе которых уточняются параметры и показатели изделия в реальных условиях эксплуатации, выявляются все недостатки, которые впоследствии устраняются.

На пятом этапе документацию корректируют по результатам государственных испытаний и согласовывают с технологами ряд вопросов.

Второй уровень

На первом этапе в основных цехах завода изготавливают установочную серию изделий, которая затем проходит длительные испытания в реальных условиях эксплуатации, где уточняют стойкость, долговечность отдельных деталей и узлов изделия, намечают пути их повышения. Запуску установочных серий предшествует, как правило, технологическая подготовка производства.

На втором этапе осуществляют корректировку конструкторской документации по результатам изготовления, испытания и оснащения технологических процессов изготовления изделий специальной оснасткой. Одновременно с этим корректируется и технологическая документация.

Третий уровень рабочего проектирования выполняется в два этапа.

На первом этапе изготавливают и испытывают головную или контрольную серию изделий, на основе которой окончательно отрабатывают и выверяют технологические процессы и технологическое оснащение, корректируют технологическую документацию, чертежи приспособлений, штампов, прессформ, а также нормативы расхода материалов и рабочего времени.

На втором этапе окончательно корректируют конструкторскую документацию.

Такой, на первый взгляд, громоздкий порядок осуществления конструкторской подготовки массового производства дает большой экономический эффект, обеспечивает максимальную технологичность и ремонтопригодность в эксплуатации.

В других типах производства количество стадий и этапов может быть сокращено за счет их объединения.

На протяжении всего периода конструкторской работы необходимо обеспечивать сотрудничество конструкторов с технологами по двум причинам: во-первых, это позволяет создавать технологичные конструкции с наименьшими затратами труда в условиях именно данного предприятия; во-вторых, обеспечивает сокращение цикла подготовки производства вследствие параллельного и согласованного выполнения конструкторских и технологических работ.

Основная форма участия технологов в конструкторской подготовке производства – технологический анализ и контроль чертежей, выполняемых на стадиях технического и особенно рабочего проектирования, а также в процессе изготовления опытного образца. Технологический анализ и контроль чертежей обязателен. Чертежи могут быть переданы в производство только с визой технологов. Специальным дополнением к технологическому контролю является нормализационный контроль, осуществляемый работниками отдела (бюро) стандартизации и заключающийся в проверке и стимулировании внедрения стандартов.

Технологическая подготовка производства осуществляется в соответствии с требованиями стандартов «Единая система технологической подготовки производства» (ЕСТПП) и включает обширный комплекс работ. В зависимости от масштаба и типа производства, сложности изделий и предъявляемым к ним требованиям эти работы проводятся с различной степенью детализации.

До начала работ по технологической подготовке производства должен быть проведен технологический контроль чертежей. Он необходим для анализа и проверки запроектированных изделий на технологичность их конструкции, правильность назначения классов точности обработки, рациональность схем сборки и т.д.

Первый этап технологической подготовки производства – разработка т ехнологических процессов получения заготовок, их термической, механической и других видов обработки, а также сборки отдельных сборочных единиц и всей машины в целом.

Этой работе предшествует составление межцехового технологического маршрута (расцеховки). Оно определяет поэтапное движение деталей, узлов, машины в процессе изготовления. При этом исходят из возможности максимального сокращения пути движения и возможности его прямоточной организации.

Второй этап – конструирование оснастки и нестандартных средств механизации и автоматизации осуществляется параллельно с первым и органически с ним сливается.

Третий этап работы заключается в изготовлении оснастки и нестандартных средств. Эта работа наряду с проектированием является наиболее трудоемкой частью всей работы по технологической подготовке производства (до 70 % от ее общего объема). В связи с этим такие работы проводятся постепенно (оснастка первой очереди, а затем повышение степени оснащенности) до максимальных экономически оправданных пределов.

Четвертый этап работ по технологической подготовке производства – выверка, отладка и внедрение разработанной технологии и оснастки. При этом проверяется пригодность и рациональность спроектированной технологии и оснастки.

Пятый этап (завершающий) – организация освоения планового выпуска продукции. На этом этапе вносятся корректировки, изменения, усовершенствования в технологическую документацию, позволяющие выйти на проектный выпуск продукции.

Выполнение всех перечисленных работ сосредотачивается в отделе главного технолога и в технологических бюро цехов. На заводах с развитыми заготовительными производствами (литейное, кузнечно-прессовое, сварочное производство и т.д.) соответствующая технологическая подготовка ведется в отделе главного металлурга. Оба отдела имеют примерно одинаковую организационную структуру.

Цеховые технологические бюро продолжают работу отдела главного технолога, занимаясь в основном внедрением спущенной цехам технологии, инструктируя рабочих при ее освоении, помогая им совершенствовать приемы и методы работы, выявляя степень экономической целесообразности применяемой оснастки и т.д. Одна из важнейших функций цеховых технологических бюро – контроль за соблюдением технологической дисциплины.

Распределение работ по технологической подготовке производства между отделом главного технолога и цеховыми технологическими бюро зависит, прежде всего, от типа производства и структуры управления производством.

На заводах единичного и мелкосерийного производства технологическая подготовка производства децентрализована, т.е. проведение всех работ возлагается на технологические бюро цехов, а отделы главного технолога (металлурга) осуществляют общее методическое руководство.

На предприятиях крупносерийного и массового производства все работы централизованы в отделах главного технолога и металлурга, а цеховые технологические бюро занимаются внедрением запроектированных процессов, их корректировкой и последующей рационализацией.

Однако на заводах с серийным выпуском продукции при ее различных объемах можно встретить и смешанную систему организации технологической подготовки производства, при которой для объектов устойчивой номенклатуры она ведется в централизованном порядке, а для часто сменяющихся изделий – децентрализовано, в цехах.

Основным документом, завершающим разработку проектируемого процесса, является технологическая карта : маршрутная в единичном и мелкосерийном производстве и операционная в крупносерийном и массовом производстве. Для особо ответственных и сложных операций в массовом производстве дополнительно составляется попереходная инструкционная карта.

На предприятии стремятся создавать лишь самые необходимые документы и приводить в них только нужную информацию. Перечень документов, применяемых в технологической подготовке производства, определен стандартами ЕСТПП.

Из имеющихся в распоряжении технолога способов эффективного изготовления продукции он должен выбрать оптимальный. Такой выбор осуществляется на основе сравнительных расчетов технологической себестоимости для каждого из сравниваемых вариантов и установлении такого годового объема производства, который служит границей их экономической целесообразности.

Техническая подготовка производства представляет собой совокупность взаимосвязанных процессов по созданию и освоению новых изделий, технологий, материалов или совершенствованию существующих конструкций и технологических процессов. Она является естественным продолжением инновационной деятельности и составляет часть жизненного цикла изделия. От нее зависят качество, сроки и эффективность внедрения инноваций в сферу производства и товарного обращения.

Важнейшие задачи технической подготовки производства :

• обеспечить ускоренное развитие научно-технического прогресса во всех отраслях народного хозяйства;
• сократить длительность производственного цикла, трудоемкость и стоимость всех работ, входящих в комплекс подготовки производства;
• изготовить конкурентоспособную продукцию, удовлетворяющую потребности потребителей в сроки, определенные договором поставки.

Техническая подготовка производства состоит из следующих взаимосвязанных и взаимодополняющих этапов: конструкторского, технологического, организационно шла нового, материально-технического, социально-психологического и экономического.

Конструкторская и технологическая подготовка являются наиболее разработанными в научно-методическом плане. На каждом уровне они регламентируются различными нормативными документами по стандартизации и сертификации продукции. Организационно-плановая подготовка предполагает разработку перспективных и оперативных планов-графиков работ, организацию работ по созданию нормативной базы и обеспечению готовности структурных подразделений к производству новых изделий, оперативное управление и регулирование хода всех стадий подготовки, установление функций структурных подразделений по подготовке производства. Материально-техническая подготовка включает работы по своевременной и комплектной поставке материалов, комплектующих изделий, отдельных видов орудий труда, запасных частей. Социально-психологическая подготовка предполагает разъяснение специфики и необходимости внедрения инноваций, их социально-экономических последствий для народного хозяйства и коллектива предприятия. Экономическая подготовка состоит в определении технико-экономической целесообразности инновационной деятельности, величины издержек производства и предполагаемого уровня цен, сроков и источников финансирования работ. Координирует работу главный инженер.

Непосредственными исполнителями всех работ по технической подготовке производства являются службы главного конструктора и главного технолога. Они призваны обеспечить конкурентоспособность продукции, совершенствуя конструкцию изделия и снижая затраты на ее производство.

Форма организации и структура органов по подготовке и освоению нововведений определяются особенностями работы предприятия, характером выпускаемой продукции, типом производства, частотой и масштабом обновления ассортимента.

Различают три организационные формы технической подготовки производства на предприятии:

• централизованная,
• децентрализованная,
• смешанная.

При централизованной форме все работы выполняются в аппарате заводоуправления; она характерна для массового и крупносерийного производств. При децентрализованной - все работы ведутся соответствующими бюро производственных цехов; она характерна для единичного и мелкосерийного производств. При смешанной - весь объем работ распределяется между заводскими и цеховыми органами. Обычно конструкторская подготовка осуществляется отделом главного конструктора, а технологическая - в цеховых бюро подготовки производства. На небольших предприятиях вся техническая подготовка сосредоточивается в едином техническом отделе.

Понятие о технической подготовке производства

Создание новой техники – путь долгий и трудоемкий, не одна идея сразу не находит применения, т.к. это вызвано сложностью структуры новой техники и ее действия. Создание новой техники требует комплексного подхода в технической подготовке производства, которая состоит из трех видов:

1. организационная подготовка

2. конструкторская подготовка (ЕСКД)

3. техническая подготовка (ЕСТПП)

Организационная подготовка определяет собой совокупность работ по организации научных исследований, научного прогнозирования, патентных исследований, технико-экономических исследований, оценки технических возможностей предприятия и отрасли, учету конъектуры рынка как внутри страны, так и за рубежом. Учитываются также потребности капиталовложений и сроки их окупаемости, возможность выделения этих средств на разработку и освоение новых изделий. Кроме того определяются предприятия смежники, прорабатываются вопросы материально-технического снабжения и кадрового обеспечения, прорабатываются вопросы организации эксплуатации, техобслуживания, и ремонта разрабатываемых изделий и многое другое.

Анализ понятий конструирования и проектирования

Разработка новых изделий осуществляется инженерно-техническим персоналом, путем проектирования и конструирования, которые являются процессами взаимосвязанными и дополняющими друг друга. Конструктивная форма объекта уточняется методом проектирования – произведением расчета параметров, прочностных расчетов оптимизации и другими проекционными вопросами. В свою очередь проектирование возможно только предварительно принятых вариантов конструкций. Часто эти два понятия не различают, поскольку они выполняются специалистами одной профессии – инженерами-конструкторами, однако проектирование и конструирование – процессы разные.

Проектирование предшествует конструкции и представляет собой поиск научно обоснованных технически осуществимых и экономически целесообразных инженерных решений. Результатом проектирования является проект разрабатываемого объекта. Проектирование – выбор некоторого способа действия, в частном случае – это создание системы как логической основы действия, способной решать при определенных условиях и ограничениях поставленную задачу. Проект анализируется, обсуждается, корректируется и принимается как основа дальнейшей разработки.

Конструирование – это создание конкретной однозначной конструкции изделия.

Конструкция – это устройство, взаимное расположение частей и элементов какого-либо предмета, машины, прибора, определяющиеся его назначением. Конструкция предусматривает способ соединения, взаимодействия частей, а также материал, из которого отдельные части (элементы, детали) должны быть изготовлены.

В процессе конструирования создаются изображения и виды изделий, рассматривается комплекс размеров с допустимыми отклонениями. Выбирается соответствующий материал, устанавливается требования к шероховатости поверхностей, технические требования изделия и его частям, создается техническая документация.

Конструирование опирается на результаты проектирования и уточняет все инженерные решения, принятые при проектировании. Создаваемая в процессе конструирования техническая документация должна обеспечить перенос всей конструкторской информации на изготавливаемые изделия и его рациональную эксплуатацию.

Проектирование и конструирование – это виды умственной деятельности, когда в уме разработчика создается конкретный мысленный образ, который подвергается мысленным экспериментам, включающих перестановку и вариацию составных частей, их геометрию и параметры, способы смещения и размещения. Одновременно оценивается эффект внесенных изменений.

Разработка, составными частями которой являются проектирование и конструирование, этот термин широко применяется в технической литературе, включает ведение НИР, проектно-конструкторских работ, разработку технологии изготовления, материально техническое обеспечение и организация производства.

Цели, задачи разработки

Целью разработки нового изделия является удовлетворение общественных потребностей. Каждая разрабатываемая конструкция или изделие должно удовлетворять трем основным требованиям:

1. техническим

2. социальным

3. экономическим

Эти требования часто носят противоречивый характер, и задача разработчика заключается в том, чтобы из множества возможных решений выбрать одно, наиболее полно отвечающее всему комплексу требований в целом.

В техническом отношении разработка (изделие) должна быть на уровне современных достижений науки и техники, обеспечивать возможность правильно решать определенные технологические и производственные задачи, выполнять соответствующие функции, производить работу (продукцию) необходимого качества и иметь соответствующие параметры (мощность, производительность, скорость и т.д.)

Наряду с определенным уровнем технического совершенства изделие должно отвечать современным социальным требованиям, обеспечивать улучшение условий и облегчения труда обслуживающего персонала, быть безопасным в эксплуатации и не загрязнять окружающую среду. Для облегчения труда предпочтительна механизация и автоматизация работы самого изделия, и производственного процесса, выполняемого с его участием (для обеспечения удобства управления, наладки, регулирования рабочих процессов и т.п.)

Одно из центральных мест принадлежит экономическим требованиям . Разработка (изделие) должна быть не только конструктивно и технологически возможна, но и экономически целесообразна.

Разрабатывать с учетом экономических требований значит не только уменьшить стоимость изготовления изделий, избегать сложных и дорогих решений, применять простые и дешевые способы обработки, но главное значение имеет то, что экономический эффект определяется полезной отдачей изделия и суммой эксплуатационных расходов за весь период работы изделия. Стоимость изделия является не всегда главной, а иногда и очень не значительной составляющей этой суммы. Частая экономия, достигаемая без учета всего комплекса стоимостных показателей, не редко ведет к снижению суммарной эффективности изделия.

Стадии разработки нового изделия

Требования к проектируемому (разрабатываемому) конструкции необходимо взаимосвязывать со стадиями разработки конструкторской документации и этапами производственного процесса изготовления. В процессе изготовления и внедрения новых изделий (новой техники) всех отраслей машиностроения выделяют основные этапы:

1) научно-исследовательские работы (НИР);

2) опытно-конструкторские работы (ОКР);

3) опытно-технологические работы (ОТР);

4) освоение серийного производства.

2 - разработка ТЗ;

3 - разработка технического предложения, эскизного и технического проекта;

4 - разработка технической документации на опытный образец;

5 - разработка предварительного технологического проекта;

6 - разработка технологии изготовления опытного образца;

7 - разработка и создание технологической оснастки для изготовления опытного образца;

8 - изготовление и испытание опытного образца;

9 - разработка конструкторской документации па серию;

10 - разработка технологической документации на серию;

11 - разработка и изготовление технологической оснастки на серию;

12 - изготовление установочной партии, начало серийного производства.

В результате НИР (ГОСТ 15.101-80) выбирают оптимальные технические решения для нового изделия с учетом технологии его изготовления; иногда при этом требуется разработка новых материалов, комплектующих изделий и новых технологических процессов.

Исходным документом для проведения ОКР является ТЗ - техническое задание .Общий порядок разработки, согласования и утверждения технических заданий, проведения экспертизы технической документации, испытаний опытных образцов (опытных партий), выдачи разрешений для постановки на производство новых и модернизированных изделий, а также проведения контрольных испытаний изделий серийного и массового производства установлены ГОСТ 15.000-82 и ГОСТ 15.001-73.

В результате ОКР должна быть разработана конструкторская документация.

Конструкторская документация - это графические и текстовые документы, которые в отдельности или в совокупности определяют состав и устройство изделия и содержат необходимые данные для его разработки или изготовления, контроля, приемки, эксплуатации и ремонта.

Виды и комплектность конструкторских документов, разрабатываемых на изделия всех отраслей машиностроения, установлены ГОСТ 2.102-68, стадии разработки ГОСТ 2.103-68, обозначение изделий и конструкторских документов – ГОСТ 2.201-80.

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

Проектная конструкторская документация (техническое предложение, эскизный и технический проекты) содержат данные, необходимые для разработки изделия, рабочая конструкторская документация - данные, необходимые для его изготовления.

Технологическую подготовку производства начинают на стадии ОКР. Параллельно с разработкой проектно-конструкторской документации (КД) разрабатывают предварительный проект технологической документации (ТД), включающий основные технологические решения и новые технологические процессы, которые будут приняты при производстве нового изделия. При разработке КД на опытные образцы одновременно разрабатывают технологию и технологическую оснастку для их изготовления. Такая параллельная работа конструкторов и технологов на стадии ОКР ускоряет процесс освоения нового изделия. При этом требуется четкая координация всего комплекса работ по технической подготовке производства (конструкторской, технологической, организационной).

На стадии технического предложения разрабатывают конструкторские документы, обосновывающие предлагаемые варианты технических решений на основе анализа технического задания, с учетом возможности реализации указанных в нем характеристик и требований, дают сравнительные оценки решений разрабатываемых и существующих изделий, а также патентных материалов.

Техническое предложение после согласования и утверждения в установленном порядке является основанием для разработки эскизного или технического проекта (для сокращения сроков проектирования допускается стадию технического предложения совмещать со стадиями эскизного и технического проектов).

На стадии эскизного проекта намечают принципиальную схему конструкции, создают общую компоновку изделия, укрупненно определяют габаритные размеры, устанавливают максимальные размеры и массы наиболее ответственных деталей, выполняют приблизительные расчеты производства. На этой стадии целесообразно привлекать для консультаций технологов. Это позволяет своевременно организовать исследовательские работы, спроектировать или приобрести специальное оборудование, освоить новые процессы.

При эскизном проектировании изделие расчленяют на основные самостоятельные сборочные единицы, Что определяет организационную структуру сборки. На этом же этапе решают существенно важный вопрос - унификацию и использование отдельных сборочных единиц и агрегатов изделий того же класса, а также выбирают материал и вид заготовок (литье, штампосварпые конструкции и т. д.) основных наиболее трудоемких деталей.

Целесообразно выполнить основные технико-экономические расчеты (ТЭР), установить ориентировочную трудоемкость изготовления, себестоимость изделия, основной объем кооперации.

На стадии технического проекта уточняют конструкцию изделия; разрабатывают отдельные сборочные единицы и детали с учетом их размеров, конструктивных форм и точностных характеристик; устанавливают марки материалов и виды заготовок основных деталей; выделяют сборочные единицы и агрегаты конструкции, что определяет характер и порядок сборочных работ; проводят анализ обеспечения беспригоночной сборки, а при необходимости и анализ взаимозаменяемости сборочных единиц и изделия в целом, максимально их унифицируя; назначают виды покрытий и термической обработки исходя из условий работы деталей изделия (сборочной единицы) с учетом технологии их изготовления.

Целесообразно продолжить технико-экономический анализ создаваемой конструкции и, насколько возможно, уточнять трудоемкость изготовления, себестоимость, циклы изготовления и сборки изделия.

На стадии рабочей конструкторской документации разрабатывают чертежи деталей, сборочные чертежи, спецификации, ведомости покупных изделий, технические условия, а при также монтажные, габаритные чертежи, схемы, таблицы, методики расчетов и другие документы (в соответствии с ГОСТ 2.102-68), необходимые для промышленного изготовления изделий.

На этой же стадии отрабатывают рациональные формы и размеры деталей, определяющие виды заготовок, уточняют допуски и устанавливают качество рабочих поверхностей деталей, осуществляют максимально возможную унификацию элементов конструкции (диаметров отверстий, крепежных деталей, резьб, шлицев и др.), что резко сокращает номенклатуру материального и режущего инструментов, а также повышает технологичность изделия. Материалы, применяемые для изготовления деталей, необходимо максимально унифицировать, сокращая число марок и типоразмеров сортового материала (прокат, листы).

Применение новых или нетрадиционныхматериалов, технологические свойства которых еще недостаточно изучены, вызывает значительные затруднения при серийном производстве изделия, поэтому к выбору материалов необходимо привлекать материаловедов для экспериментального изучения и освоения процессов обработки таких материалов.

На этой стадии на первом этапе разрабатывают документацию для изготовления и испытаний опытного образца (опытной партии), корректируют документацию по результатам заводских испытаний, затем вновь изготавливают опытный образец (опытную партию) для проведения государственных, межведомственных и других испытаний с последующей повторной корректировкой конструкторской документации.

На стадии изготовления и испытания опытныхобразцов и серий выполняют дальнейшую отработку конструкций на основе практических результатов изготовления деталей, сборочных единиц и изделия в целом.

После изготовления опытных образцов по результатам приемочных испытаний проводят корректировку и согласование технической документации с присвоением документации литеры в соответствии с требованиями ГОСТ 2.103-68.

На этапе изготовления и испытания установочной серии используют оборудование, предназначенное для серийного производства нового изделия. Установочные серии сдают межведомственной комиссии (МВК), в работе которой принимают участие представители разработчиков, заказчиков, технологических институтов, органов стандартизации и надзора. В отличие от приемки опытных образцов, при приемке установочных серий основное внимание уделяют технологии изготовления нового изделия. По результатам изготовления и испытаний установочной серии корректируют конструкторскую и технологическую документацию.

На заключительном этапе изготавливают и испытывают головную (контрольную) серию с последующей корректировкой технической документации, а затем окончательной отработкой и проверкой полностью оснащенного технологического процесса.

Отработка изделия в основном должна заканчиваться в период освоения серийного производства, когда для обеспечения заданного выпуска изделий внедряют в намеченном объеме всю производственную оснастку и оборудование, включая и специальное, когда производство стабилизируется и обеспечивает высокое качество изделия при минимальной себестоимости.

Техническое задание на проектирование

Техническое задание на проектирование или модернизацию приспособлений должно обобщить все основные требования, предъявляемые к приспособлению и его отдельным элементам. Оно оформляется по общепринятой форме, подписывается и утверждается в установленном порядке.

В техническом задании приводятся следующие сведения:

1.Наименование приспособления.

2.Назначение приспособления.

3.Технические требования, среди которых указываются: место установки приспособления; выделяемая площадь; характеристики энергоносителей (напряжение и род тока, давление воздуха, воды, пара); габариты приспособления; требуемая производительность; перечень деталей и сборочных единиц, собираемых (свариваемых) в приспособлении; условия подачи деталей к приспособлению и выдачи изделия, вид транспортных средств; требования к управлению (расположение пульта, необходимость дистанционного управления); требования по ОТ и ТБ; эргономические требования.

4.Технологический процесс с подробной расшифровкой операций, переходов, и проходов, выполняемых на данном приспособлении или с его помощью.

5.Дополнительные технические требования, характеризующие режим работы приспособления; возможность его переналадки; степень механизации и автоматизации; надёжность; унификацию и стандартизацию; связь с другими приспособлениями; климатические условия эксплуатации; требования к маркировке и упаковке.

6.Экономические показатели от использования приспособления (сметная стоимость, годовой экономический эффект, срок окупаемости капитальных затрат и др.).

7.Рабочие чертежи сварной конструкции.

8.Чертежи заготовок с фактическими размерами (фактическими отклонениями размеров и формы заготовок).

9.Принципиальная схема приспособления.

10.План цеха с разрезами и сеткой колонн с указателями направления движения изделий, подъемно-транспортных средств цеха и мест расположения энергоносителей.

11.Данные об аналогичных приспособлениях.

Техническая подготовка производства представляет собой совокупность взаимосвязанных процессов по созданию и освоению новых изделий, технологий, материалов или совершенство­ванию существующих конструкций и технологических процессов. Она является естественным продолжением инновационной деятельности и составляет часть жизненного цикла изделия. От нее зависят качество, сроки и эффективность внедрения инноваций в сферу производства и то­варного обращения.

Важнейшие задачи технической подготовки производства: обеспечить ускоренное развитие на­учно-технического прогресса во всех отраслях народного хозяйства; сократить длительность производственного цикла, трудоемкость и стоимость всех работ, входящих в комплекс подго­товки производства; изготовить конкурентоспособную продукцию, удовлетворяющую потреб­ности потребителей в сроки, определенные договором поставки.

Техническая подготовка производства состоит из следующих взаимосвязанных и взаимодопол­няющих этапов: конструкторского, технологического, организационно-планового, материаль­но-технического, социально-психологического и экономического.

Конструкторская и технологическая подготовка являются наиболее разработанными в научно-методическом плане. На каждом уровне они регламентируются различными нормативными до­кументами по стандартизации и сертификации продукции. Организационно-плановая подго­товка предполагает разработку перспективных и оперативных планов-графиков работ, органи­зацию работ по созданию нормативной базы и обеспечению готовности структурных подразде­лений к производству новых изделий, оперативное управление и регулирование хода всех ста­дий подготовки, установление функций структурных подразделений по подготовке производст­ва. Материально-техническая подготовка включает работы по своевременной и комплектной поставке материалов, комплектующих изделий, отдельных видов орудий труда, запасных час­тей. Социально-психологическая подготовка предполагает разъяснение специфики и необходи­мости внедрения инноваций, их социально-экономических последствий для народного хозяйст­ва и коллектива предприятия. Экономическая подготовка состоит в определении технико-экономической целесообразности инновационной деятельности, величины издержек производ­ства и предполагаемого уровня цен, сроков и источников финансирования работ. Координирует работу главный инженер.

Непосредственными исполнителями всех работ по технической подготовке производства явля­ются службы главного конструктора и главного технолога. Они призваны обеспечить конку­рентоспособность продукции, совершенствуя конструкцию изделия и снижая затраты на ее производство.

Форма организации и структура органов по подготовке и освоению нововведений определяют­ся особенностями работы предприятия, характером выпускаемой продукции, типом производ­ства, частотой и масштабом обновления ассортимента.

Различают три организационные формы технической подготовки производства на предприятии: централизованная, децентрализованная и смешанная. При централизованной форме все работы выполняются в аппарате заводоуправления; она характерна для массового и крупносерийного производств. При децентрализованной - все работы ведутся соответствующими бюро произ­водственных цехов; она характерна для единичного и мелкосерийного производств. При смешанной - весь объем работ распределяется между заводскими и цеховыми органами. Обычно конструкторская подготовка осуществляется отделом главного конструктора, а технологиче­ская - в цеховых бюро подготовки производства. На небольших предприятиях вся техническая подготовка сосредоточивается в едином техническом отделе.

6. Научно-техническая подготовка производства

6.5. Техническая подготовка производства

Техническая подготовка производства включает в себя конструкторскую, технологическую, организационную подготовку производства, а также освоение серийного выпуска новых изделий. На этом этапе новое изделие проходит различные стадии его освоения от опытного образца, полученного в результате НИОКР, через опытную и установочную партии до серийного производства на конкретном действующем предприятии. Основная цель технической подготовки – не просто освоение серийного производства нового изделия, а решение этой задачи с максимальным учетом специфики предприятия-изготовителя и с минимальными затратами на это освоение.

Конструкторская подготовка серийного производства

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

КПП производится службой главного инженера предприятия, как правило, отделом главного конструктора серийного завода (ОГК) или серийным отделом НИЧ, СКБ, ОКБ и т.д. в соответствии с правилами Единой системы конструкторской документации (ЕСКД).

В процессе КПП разработчики в максимально допустимых пределах должны учитывать конкретные производственные условия предприятия-изготовителя:
- унифицированные и стандартные детали и сборочные единицы, изготовляемые предприятием или предприятиями-смежниками;
- имеющиеся средства технологического оснащения и контроля;
- имеющееся технологическое и нестандартное оборудование, транспортные средства и т.п.

Состав работ на этапе конструкторской подготовки производства предприятия-изготовителя :

1. Получение конструкторской документации от разработчика.
2. Проверка документации на комплектность.
3. Внесение изменений в соответствии с особенностями предприятия-изготовителя.
4. Внесение изменений по результатам отработки конструкции на технологичность.
5. Внесение изменений по результатам технологической подготовки производства.
6. Техническое сопровождение изготовления опытной партии изделий.
7. Внесение изменений в конструкторскую документацию по результатам изготовления опытной партии.
8. Оформление и утверждение документации для изготовления установочной серии.
9. Техническое сопровождение изготовления установочной серии.
10. Оформление и утверждение документации для серийного производства.
11. Выпуск ремонтной, экспортной и иной документации.
12. Техническое сопровождение серийного производства.

В настоящее время все большее место в работах КПП приобретают методы автоматизированного проектирования и создания конструкторских документов (САПР).

Технологическая подготовка производства (ТПП)

Задача ТПП - это обеспечение полной технологической готовности фирмы к производству новых изделий с заданными технико-экономическими показателями (высоким техническим уровнем, качеством изготовления, а также с минимальными трудовыми и материальными издержками - себестоимостью при конкретном техническом уровне предприятия и планируемых объемах производства).

Исходными данными для проведения ТПП являются:
1) полный комплект конструкторской документации на новое изделие;
2) максимальный годовой объем ее выпуска при полном освоении с учетом изготовления запасных частей и поставок по кооперации;
3) предполагаемый срок выпуска изделий и объем выпуска по годам с учетом сезонности;
4) планируемый режим работы предприятия (количество смен, продолжительность рабочей недели);
5) планируемый коэффициент загрузки оборудования основного производства и ремонтная стратегия предприятия;
6) планируемые кооперированные поставки предприятию деталей, узлов полуфабрикатов и предприятия-поставщики;
7) предполагаемые рыночные цены новых товаров с учетом ценовой стратегии предприятия и его целей;
8) принятая стратегия по отношению к риску (с точки зрения наличия дублирующего оборудования);
9) политика социологии труда предприятия.

Технологическая подготовка производства регламентируется стандартами "Единой системы технологической подготовки производства" (ЕСТПП).

Этапы ТПП, содержание работ и исполнители приведены в табл.6.5.

Отработка изделий на технологичность . Технологичность - это экономичность изготовления изделия в конкретных организационно-технологических и производственных условиях при заданных масштабах выпуска.

Таблица 6.5

Этапы ТПП		Исполнители
Планирование ТПП	Прогнозирование, планирование и моделирование ТПП.	Служба планирования подготовки производства (ОППП)
Технологическое проектирование	Распределение номенклатуры между цехами и подразделениями предприятия.
	Разработка технологических маршрутов движения объектов производства.
	Разработка техпроцессов изготовления и контроля деталей, сборки и испытаний и всей прочей технологической документации.	Отделы главных специалистов (ОГТ, ОГС, ОГМет и др.)
	Типизация технологических процессов, разработка базовых и групповых процессов.
	Технико-экономическое обоснование технологических процессов	Отделы главных специалистов, экономический отдел
Выбор оборудования	Выбор и обоснование универсального, специального, агрегатного и нестандартного оборудования. Выдача заданий на проектирование этого оборудования, а также на проектирование гибких автоматических, автоматизированных, роботизированных линий и комплексов, конвейеров, транспортных средств и т.п.	Отделы главных специалистов
Выбор и технологическое конструирование оснастки	Выбор необходимого специального, универсального и унифицированного оснащения. Проектирование (технологическое конструирование) оснастки. Технико-экономические обоснования выбора и применения оснастки	Технологические и конструкторские отделы главных специалистов. Экономический отдел
Нормирование	Установление пооперационных технических норм времени всех технологических процессов. Расчеты норм расходов материалов (подетальные и сводные)	Отдел труда и зарплаты. Отделы главных специалистов. ОГТ

Отработка изделий на технологичность (технологический контроль) производится на всех этапах создания конструкторской документации:
- на стадии эскизного проекта производится анализ конкретных конструкторских решений, в том числе целесообразности выбранных материалов, рациональности и технологичности членения конструкции на сборочные единицы, блоки, агрегаты, обеспечение простоты сборки, разборки и т.п.;
- на стадиях технического и рабочего проектов принимаются окончательные решения о технологичности изделия и точности изготовления его элементов;
- на стадии изготовления опытного образца и опытной партии завершается отработка конструкции на технологичность (конкретизируются условия обеспечения технологичности, в том числе возможность использования типовых технических процессов, унифицированной переналаживаемой оснастки и имеющегося или производимого оборудования.

Показатели технологичности конструкции :
- технологическая рациональность конструктивных решений;
- преемственность конструкции.

Технологическую рациональность характеризуют:
- трудоемкость изготовления;
- удельная материалоемкость;
- коэффициент использования материалов;
- технологическая себестоимость;
- удельная энергоемкость изготовления изделия;
- удельная трудоемкость подготовки изделия к функционированию;
- коэффициент применяемости материалов;
- коэффициент применения групповых и типовых технологических процессов и др.

Преемственность конструкции характеризуют:
1) коэффициент применяемости

К пр = (m - m ор)/m ,

где m - общее количество типоразмеров (наименований) деталей (элементов, микросхем и т.п.);
m ор - количество оригинальных деталей;

2) коэффициент повторяемости

где m об - общее количество деталей;

3) коэффициент унификации

где m у - число унифицированных стандартных и заимствованных деталей, выпускаемых предприятиями отрасли;

4) коэффициент стандартизации

где m ст - число стандартных деталей.

Коэффициенты К пр, К п, К у, К ст правильней рассчитать по отношению к трудоемкости элементов.

Выбор оптимального варианта технологического процесса . В различных вариантах технологических процессов изготовления новых изделий могут применяться различные заготовки, оборудование, технологическая оснастка и т.д., что приводит к различной трудоемкости, производительности и использованию рабочих различной квалификации.

Основными критериями для выбора оптимального технологического процесса являются себестоимость и производительность. Для упрощения расчетов используют технологическую себестоимость, которая является частью полной себестоимости и учитывает затраты, зависящие от варианта технологического процесса. Графически варианты 1 и 2 могут быть представлены прямыми линиями (рис.6.2).

Рис. 6.2. График сравнительной оценки двух вариантов технологического процесса

Точка пересечения этих линий А определяет критическое количество деталей Q кр, при котором оба варианта будут равноценными, то есть,

.

где З – общие затраты на техпроцесс;
Упос и Упер - соответственно условно-постоянные и условно-переменные затраты.

В нашем примере при объеме выпуска изделий меньше критического более экономичным будет вариант 1, а при количестве изделий больше критического - вариант 2.

Выбор наиболее экономичного варианта реализации технологического процесса из множества возможных способов изготовления продукции следует в общем случае осуществлять по минимуму приведенных затрат, которые принимаются в качестве критерия оптимальности. Однако для сопоставления вариантов технологических процессов во многих случаях достаточно ограничиться расчетом технологической себестоимости выпуска. В последнюю входят, как было сказано ранее, лишь затраты, меняющиеся только при изменении вариантов.

Поэтому в дальнейшем в качестве ценовой функции используются не полные приведенные затраты, а минимум суммы

где - технологическая себестоимость годового выпуска по варианту изготовления;
Е н - нормативный коэффициент эффективности;
К i - капитальные вложения, изменяющиеся при смене варианта технологического процесса.

Организационная подготовка производства (ОПП)

Функции организационной подготовки производства:
1) плановые (в том числе предпроизводственные расчеты хода производства, загрузки оборудования, движения материальных потоков, выпуска на стадии освоения);
2) обеспечивающие (кадрами, оборудованием, материалами, полуфабрикатами, финансовыми средствами);
3) проектные (проектирование участков и цехов, планировка расположения оборудования).

В процессе организационной подготовки производства используются конструкторская, технологическая документации и данные для проведения технологической подготовки производства. Этапы ОПП, содержание работ и их исполнители приведены в табл.6.6.

Характер изменения технико-экономических показателей новых изделий на стадии освоения

Начальный этап освоения выпуска новых изделий характеризуется повышенными издержками. Причину этого можно объяснить следующими факторами:
- небольшим объемом выпуска изделий, на который распределяется условно-постоянные расходы, связанные с освоением новых изделий;
- повышенной трудоемкостью и фондоемкостью изготовления (из-за постепенности отладки оборудования; неполной оснащенности техпроцессов специальным оборудованием и оснасткой; недостаточной опытности рабочих и ИТР);
- большим количеством переналадок (например, прессового оборудования);
- повышенным браком;
- затратами на обучение персонала;
- доплатами до среднего уровня зарплаты в период освоения и др.

По мере наращивания объема выпуска новых изделий происходит и снижение издержек производства. Возможные пути повышения эффективности производства на стадии освоения приведены на рис. 6.3.

Рис. 6.3. Основные направления получения экономического эффекта
в процессе освоения новых изделий

Минимизация потерь тесно связана с характеристикой наращивания выпуска, которая в свою очередь зависит от снижения трудоемкости изделия в процессе освоения.

Для каждого конкретного предприятия, которое характеризуется выпуском определенного вида изделий, уровнем технологии, организацией и т.д., можно установить корреляционную зависимость между суммарным объемом выпуска и его трудоемкостью на основе статистических данных освоения производства раннее выпустившихся изделий. Аналогичную зависимость можно установить и для суммарного объема выпуска и себестоимости:

где З 1 и a - себестоимость или трудоемкость изготовления первого изделия, с которого считается начало освоения; Q i и x- порядковый номер изделия с начала выпуска; b - показатель степени, характеризующий крутизну кривой освоения (0,05-0,75) данного конкретного предприятия. Для удобства используют систему прямоугольных координат с логарифмическими шкалами. Тогда функция снижения себестоимости (трудоемкости) представляет прямую линию, тангенс наклона которой соответствует показателю степени (- b), так как

log y=log a - blog x.

При увеличении выпуска в определенное число раз себестоимость (трудоемкость) осваиваемого изделия будет изменяться тоже в определенное число раз. Принято определять величиной коэффициента освоения (К ос) то снижение себестоимости, которым будет характеризоваться каждое удвоение выпуска.

Показатель степени b и коэффициент освоения К ос связаны между собой зависимостью

b=log K oc /log 2.

Например, коэффициенту освоения К ос =0,7 будет соответствовать b=0,546; К ос =0,8 - b=0,322; К ос =0,9 - b=0,152 и т.д. Практика показывает, что для приборостроительных предприятий К ос лежит в пределах 0,7 до 0,9, а наиболее часто встречающийся равен 0,8.

Таблица 6.6

№ п/п	Этапы и содержание работ ОПП	Исполнители
	Планирование и моделирование процессов ОПП	Отдел планирования подготовки производства (ОППП)
	Изготовление специальной технологической и контрольной оснастки	Отдел инструментального хозяйства (ОИХ), инструментальные цеха
	Расчет количества и номенклатуры дополнительного оборудования, составления заявок и размещение заказов на него	ОГТ (бюро мощностей), ОКС (или ОМТС)
	Расчеты движения деталей и хода будущего производства; расчеты поточных линий; загрузки рабочих мест; расчеты оперативно-плановых нормативов, циклов, величин партий, заделов	Планово-диспетчерский отдел (ПДО), отделы главных специалистов (ОГГ, ОГС, ОГМет и др)
	Планирование работы вспомогательных цехов и служб, а также обслуживающих подразделений	ОИХ, отдел главного механика, отдел главного энергетика, транспортный отдел, отдел складского хозяйства
	Расчеты и проектирование планировок оборудования и рабочих мест, формирование производственных участков	Отделы главных специалистов (ОГТ, ОГС, ОГМет и др),
	Проектирование и выбор межоперационного транспорта, тары, оргтехоснастки и вспомогательного оборудования; составление заявок и размещение заказов	Отдел нестандартного оборудования (механизации и автоматизации), отделы главных специалистов, ОМТС
	Изготовление средств транспорта, тары и прочего вспомогательного оборудования	Цеха вспомогательного производства, ОМА
	Приемка, комплектация и расстановка основного, вспомогательного оборудования, средств транспорта и оргтехоснастки на рабочих местах	ОГМ, ОГЭ, ОМА, цеха вспомогательного производства
	Обеспечение материалами, деталями и узлами, получаемыми по кооперации	ОМТС, отдел внешней кооперации (ОВК), отдел комплектации (ОКП)
	Подготовка и комплектование кадров	Отдел кадров (ОК), ООТиЗ
	Организация изготовления опытной и установочной партий, свертывание выпуска старой продукции и развертывание производства новых изделий	Производственный отдел (ПО), производственные цехи, отделы главных специалистов
	Определение себестоимости и цены изделий	ПЭО, отдел маркетинга
	Подготовка обеспечения товародвижения, распространение новых изделий и стимулирование сбыта	Отдел маркетинга

Так, например, если З 10 =1000 тыс.руб., начало освоения считается с десятого изделия при К ос =0,8, то З 20 =800 тыс.руб.; З 40 =640 тыс.руб.; З 80 =512 тыс.руб.

Величины К ос и показателя b зависят от факторов:
- технических (конструктивных, тщательности испытаний и др.);
- технологических;
- материально-технических;
- организационных;
- субъективных.

Момент конца освоения характеризуется конечными показателями X E или (Q E Y E или З E) . Зная конечные достигнутые значения величины себестоимости и величину b или К ос, можно построить кривую освоения.

На рис. 6.4. приведены кривые освоения, соответствующие коэффициентам К ос = 0,9, К ос = 0,8, К ос = 07 для условно-переменных издержек. Чем меньше К ос (и соответственно больше показатель b), тем большие потери несет потом предприятие на этапе освоения.

Рис. 6.4. Варианты изменения условно-переменных издержек
на стадии освоения

Предыдущая