Научно-исследовательские работы

Объектом научных исследований и разработок является процесс производства в целом. НИР материализуются в прогрессивных изменениях продукта, техники, технологии и организации производства на предприятии и необходимы на любой стадии его развития. Инвестиции в исследования, конструкторские разработки и обучение рассматриваются в качестве основы совершенствования выпускаемой продукции и предоставляемых услуг. Для получения максимальной отдачи от инвестиций в виде экономических и социальных преимуществ необходимы создание базы знаний, активизация инновационной деятельности предприятий наряду с созданием условий для распространения передовых технологий.

Опыт западных фирм свидетельствует о непрерывном проведении ими научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) для сохранения и повышения конкурентоспособности. На предприятиях занимаются исследованиями и разработками по новым видам продукции или совершенствованию уже существующих образцов, проводятся фундаментальные исследования, действует система рацпредложений, обучения персонала. Распространенной практикой является кооперация с государственными и частными исследовательскими учреждениями, университетами в области НИОКР. Регулярно осуществляется среднесрочное (на 3–5 лет) планирование работ.

Основными факторами, сдерживающими развитие НИОКР на российских предприятиях, являются: недостаточное финансирование разработок и их внедрения; нехватка квалифицированных специалистов; разрыв отраслевых научных связей; отсутствие достаточной технической и экспериментальной базы; высокие затраты; устаревшая технология; несовершенство законодательной базы; отсутствие современной информации о состоянии научно-исследовательских разработок; проблемы в менеджменте. Достаточно значимы также факторы невостребованности разработок производством, отрыва от фундаментальных научных исследований, несоблюдения авторских прав, отсутствия стремления к инновациям у персонала.

На предприятиях со стратегией стабилизации используют наступательную стратегию разработки новых изделий и технологий или смешанную стратегию разработки новых изделий и улучшения технологии, а также лицензирование. Даже крупные предприятия не всегда могут обеспечить НИОКР в полном объеме, поэтому лицензирование – поддерживающая стратегия предприятий. Развитие на основе стратегии модернизации, обеспечивающей наращивание производства, реализации, увеличение рентабельности предполагает наступательную стратегию исследований и разработок.

Крупная компания, вкладывая большие средства в исследования, может использовать стратегию двойного бизнеса, то есть осуществлять основную и вспомогательную научно-техническую деятельность. Большая часть средств расходуется на выполнение проектов НИОКР, непосредственно связанных с реализацией стратегии, планов компании. Некоторая часть средств используется на индивидуальные и неясные по результатам исследования. Новые возможности, появившиеся в ходе неосновной деятельности, могут быть включены в стратегический план для дальнейшего исследования или представляют товары в виде документации, лицензий, «ноу-хау», инжиниринговых услуг. Результаты «неосновных» НИОКР могут привести к диверсификации деятельности предприятия.

НИОКР ориентируются на маркетинг предприятия, то есть обусловлены в значительной степени потребностями рынка. Ориентирами являются диктуемые маркетингом требования к количеству и срокам выхода товаров на рынок. По мере продвижения разработки можно делать все более точные оценки даты возможного выхода нового продукта на рынок. В зависимости от товарного портфеля предприятия НИР и ОКР планируются для новых изделий и для текущего ассортимента. Условием развития предприятия являются качественно новые продукты, но следует учитывать, что существующая продукция обычно пользуется доверием покупателей, а производство нового продукта связано с неопределенностью. Следует учесть и то обстоятельство, что жизненный цикл существующих продуктов рано или поздно закончится и их все равно придется заменять.

НИОКР планируются с учетом рыночных цен для потенциальных покупателей, конкурентного статуса, каналов распределения, стартовых затрат на продвижение товара на рынок на момент начала коммерческой реализации товара (а не на момент начала разработок, как это часто случается).

Результативность НИОКР зависит от ряда факторов: технологии (существующей и проектируемой); производственных мощностей (имеющихся и внедряемых по плану площадей, оборудования, в том числе лабораторного); финансового состояния предприятия; системы материалообеспечения; персонала (ученых, специалистов высшей квалификации, производственных рабочих); организации производства; информационного обеспечения; степени влияния проекта на будущие разработки с учетом синергетических эффектов.

Порядок проведения НИР регламентирует ГОСТ. Этапы и состав работ зависят от специфики НИР. Основные этапы НИР:

– разработка технического задания на НИР;

– выбор направления исследования;

– теоретические и экспериментальные исследования;

– обобщение и оценка результатов исследования.

Научно-исследовательские работы на большинстве предприятий связаны с какой-либо определенной областью, продукцией, работой, то есть являются прикладными целевыми исследованиями с заданными условиями применения их результатов, направлены на создание инноваций – новых изделий, материалов, технологий, методов организации и управления и др. Прикладные НИР обеспечивают экспериментальную проверку практического использования результатов фундаментальных и поисковых НИР, устанавливающих причинно-следственные связи, направления возможного развития явлений.

Содержание и основные этапы научно-исследовательской подготовки следующие.

Этап I. Разрабатывается задание на НИР (план НИР), которое содержит цель, определение целесообразности, назначение, содержание и порядок работ, технико-экономическое обоснование (укрупненно), ориентировочные ожидаемые результаты, в том числе, экономическая эффективность, преимущества инновации перед существующими отечественными и зарубежными аналогами; сроки выполнения этапов НИР и состав исполнителей, способ реализации результатов исследования.

Этап II. Выбор направления исследования. НИР предполагает анализ состояния и динамики изучаемого явления; определение количественных и качественных характеристик объекта исследования; обоснование проблем, требующих решения; сбор и изучение научно-технической литературы, Internet-информации, нормативных документов, информации об аналогах и других материалов по теме исследования; патентные исследования, технико-экономический анализ возможных решений проблемы; выбор и обоснование оптимального направления НИР, разработку рекомендаций по методам и средствам исследований в соответствии с выбранным направлением.

В результате представляется научно-технический обзор, определяются возможные направления решения проблем, разрабатывается общая методика проведения исследования, уточняются результаты, в том числе, экономическая эффективность; составляется программа работ, планы-графики.

Этап III. Теоретические исследования – разработка теоретико-методологических и методических положений решения научной проблемы, формулирование способов достижения требуемых параметров нового изделия; сравнительный анализ характеристик нового изделия и изделий-аналогов; построение модели новой технологии, оценка экономической эффективности инновации; обоснование допущений.

Этап IV. Экспериментальные исследования – подтверждение (опровержение), корректировка теоретических выводов с помощью макетов, экспериментальных образцов, испытательных образцов, испытательного оборудования на основе полученных количественных и качественных показателей, отражаемых в протоколе испытаний.

Этап V. Обобщение и оценка результатов исследований, выработка рекомендаций по дальнейшим исследованиям, проведению ОКР, которые утверждаются научно-техническим советом (или другим уполномоченным органом). Составляется отчет по НИР по следующим разделам: оглавление; аннотация; перечень обозначений, сокращений, принятых терминов и определений; введение (цель, краткое содержание, степень новизны, обоснование для проведения); технико-экономическое обоснование, в том числе, оценка экономической эффективности внедрения, технико-экономическое обоснование дальнейших разработок, результаты технико-экономических исследований; программа и методика исследований; теоретические и расчетные данные, в том числе, обзор состояния проблемы, обоснование выбранного направления исследований, результаты теоретических исследований и расчетов; данные экспериментальных исследований; выводы и рекомендации; приложения (патенты, авторские заявки, протоколы испытаний); литература.

Этап VI. Приемка НИР. На этом этапе отчет по НИР представляется приемочной комиссии, которая составляет и подписывает акт выполнения НИР.

Информация для проведения научно-исследовательских работ разнообразна. Используются результаты маркетинговых исследований; сведения о новых принципах действия, новых гипотезах, теориях, результатах НИР; данные экономической оценки, моделирования основных процессов, оптимизации многокритериальных задач, макетирования, расчетов, ограничений; описание требований к объекту; предложения лицензий и «ноу-хау» по объекту исследований; методы решения отдельных задач и обработки информации; стандарты, нормы и нормативы, требования по надежности, ремонтопригодности, эргономике и проч.; сведения о научно-техническом потенциале исполнителей НИР; показатели производственных ресурсов; оценка ожидаемого эффекта; проектируемые сроки обновления продукции и др.

Результативность НИР можно оценить по следующим критериям: новизна полученных результатов (принципиально новые результаты, улучшения, выявление факторов изменений, описание отдельных факторов, распространение ранее полученных результатов); глубина научной проработки; перспективность использования результатов; сроки реализации результатов; степень завершенности НИР; социально-экономическая эффективность. Результативность НИР может быть определена на основе балльной оценки значимости критериев и достигнутого уровня их параметров.

Организационные структурные единицы предприятия, занимающиеся НИР, – это отдел изучения потребностей, научно-исследовательские тематические отделы, отдел (бюро) технико-экономических исследований, отдел внедрения результатов НИР.

Разработка проектов НИОКР предусматривает отбор и распределение ресурсов. При их выборе можно использовать наиболее простой метод оценки – рейтинговый, который имеет ряд преимуществ: легкость проведения оценок проекта по разнородным критериям, возможность свертывания в единую оценку субъективных мнений экспертов и объективных данных, возможность учета специфики предприятия. Кроме оценок по частным критериям необходимо установить рейтинговые веса групп факторов и отдельных факторов, а далее осуществить свертывание всех оценок в одну.

Для обеспечения наилучшего соотношения между качеством изделия и затратами специалистам предприятий необходимо освоить и использовать эффективный метод исследования функций объекта (изделия, процесса, системы) и затрат на их использование – функционально-стоимостной анализ (ФСА). Целью ФСА на стадии НИР и ОКР является предупреждение возникновения излишних затрат, на стадии производства и эксплуатации объекта – сокращение (исключение) неоправданных затрат и потерь.

Конкретными точками оценки НИОКР являются решения о разработке полного комплекта рабочей документации, производстве опытного образца, создании производственной базы, корректирующиеся с учетом появления дополнительной информации.

Важно правильно оценить стоимость НИОКР и время, необходимое для их завершения. Для долговременных проектов НИОКР обязательно использование динамических оценок экономических параметров с применением дисконтирования. В составе показателей эффективности: чистая приведенная стоимость, индекс доходности, внутренняя норма рентабельности и приведенный период окупаемости.

Обоснование экономической эффективности инвестиций в НИОКР включает расчет риска. Наступательная стратегия, как правило, связана с бóльшим риском, чем защитная, хотя и сулит большую потенциальную прибыль. Нежелательны проекты с высокой степенью технического и коммерческого риска. Оценка риска новых технологий предполагает сравнение надежности новой техники; прогнозирование потенциала совершенствования технологии; учет первоначальных, обычно высоких затрат и их относительного снижения по мере роста объема выпуска; расчет эффективности существующей технологии с учетом конкуренции в будущем. Основной риск крупных проектов НИОКР связан с превышением реальных издержек на НИОКР финансовых возможностей компании. Основные составляющие неопределенности, обусловливающие риск проекта: уровень инвестиционных расходов, объем производства, норма учетной банковской ставки, уровень инфляции, рыночные цены товара. Анализ риска проекта при отклонении указанных экономических характеристик можно выполнить, рассчитав чувствительность ключевых финансовых критериев оценки проекта к отклонениям этих характеристик. Если обнаруживается особая чувствительность к определенному параметру, то требуется более глубокий анализ тенденций изменения такого параметра в процессе выполнения проекта.

В группу, производящую оценку проекта, целесообразно включать специалистов в соответствующей научной области и в других научно-технических областях; пользователей результатами проектов; людей, обладающих навыками менеджмента и знающих экономику; специалистов, прежде участвовавших в проведении оценок; людей, обладающих опытом в области формирования научно-технической политики. Такие процедуры, как оценка проекта НИОКР, являются частью операционных взаимодействий в рамках структуры предприятия, что требует хороших межличностных и межгрупповых отношений. Процедура оценки, там, где она осуществляется эффективно, может стать важным элементом инновационного процесса, позволяя учесть мнения руководителей всех подразделений предприятия на ранних стадиях НИОКР. Это ведет к усилению их ответственности и облегчает переход от стадии НИОКР к производству и маркетингу.

Проекты НИОКР для улучшений, новых технологий, принципиально новой продукции формируются: на основании опросов, тестирования потребителей; анализа продаж; результатов НИР и разработок конкурентов; рекомендаций основных клиентов, персонала службы сбыта, посредников; оценки долей новой и импортзамещающей продукции в объеме продаж; эффективности НИР; результатов неосновных НИОКР (конструкторской документации, лицензий, «ноу-хау», инжиниринговых услуг).

 

12.2 Конструкторская подготовка производства

Основная задача конструкторской подготовки производства – разработка конструкторско-технической документации на проектируемое изделие необходимого качества в минимальные сроки.

Одним из направлений сокращения времени подготовки производства является постадийное ведение процесса разработки документации, позволяющее использовать результаты каждой стадии для оформления заказа на необходимые комплектующие изделия.

В соответствии с Единой системой конструкторской документации (ЕСКД) конструкторская подготовка производства состоит из пяти этапов подготовки документации.

1. Разработка технического задания (ТЗ). Техническое задание, предваряющее собственно конструкторскую подготовку производства и подготавливаемое, как правило, совместно с заказчиком, организацией-разработчиком конструкции и изготовителем, включает:

– наименование изделия и область применения;

– основание для разработки, то есть перечень документов, регламентирующих разработку;

– цель, эксплуатационное и функциональное назначение, перспективность разработки;

– источники разработки, то есть перечень НИР, патентов, публикаций и т.д.;

– технические (или тактико-технические) требования: состав изделия (или системы), показатели назначения, требования надежности, технологичности, унификации и стандартизации, безопасности, экологии, эстетики и эргономики;

– экономические показатели: ориентировочная экономическая эффективность, лимитная (предельная) цена, годовая потребность и др.;

– перечень этапов разработки с указанием инвестиций;

– порядок контроля и приемки.

Таким образом, в техническом задании должны содержаться все основные исходные данные для проектирования изделия, обосновываться целесообразность и эффективность его создания.

В то же время жестких требований к содержанию технического задания нет. Роль ТЗ могут выполнять договор, заявка заказчика, контракт, протокол, в которых обязательно отражаются вопросы безопасности, экологии, ресурсосбережения.

2. Техническое предложение (ТП). Подготавливается разработчиком и содержит документы, обосновывающие принятый вариант для дальнейшей конструкторской разработки на основе технико-экономического анализа вариантов возможных решений. После согласования с заказчиком и утверждения им ТП становится основой выполнения последующих этапов.

3. Эскизный проект. В процессе его выполнения разрабатываются предварительные чертежи, составляются спецификации сборочных единиц, изготавливаются при необходимости макеты.

4. Технический проект. На этом этапе дается конструкторское оформление всех компонентов изделия, проводится большое количество расчетов, связанных с обеспечением прочности, жесткости, надежности изделия. При этом необходимо обеспечить минимальные издержки производства при соблюдении всех эксплуатационных требований к изделию.

5. Разработка рабочей документации. В условиях серийного и массового производства разработка рабочей документации включает подготовку документации: опытного образца (или опытной партии); установочных серий (на основе которой проводятся изготовление и испытание изделий); серийного или массового производства (на основе которой проводятся изготовление и испытание контрольной серии, окончательная корректировка документов для технологической подготовки освоения производства).

Основные требования к выполнению рабочих чертежей в соответствии с Единой системой конструкторской документации (ЕСКД) включают следующие положения:

– оптимальное применение стандартных и покупных изделий, соответствующих современному уровню техники;

– достижение в необходимой степени взаимозаменяемости деталей и узлов, наиболее выгодных способов изготовления и ремонта изделия, максимальное удобство эксплуатации;

– рациональное ограничение номенклатуры размеров конструктивных элементов, марок и сортамента материалов и покрытий.

Состав работ, особенно на стадии разработки рабочей документации, может существенно отличаться от указанного. Для единичного производства отпадают, например, работы, связанные с изготовлением и испытаниями опытного образца. Перечень работ зависит также от сложности конструкции, степени ее унификации, уровня кооперирования и других факторов.

Современный подход к конструированию изделий требует широкого применения методов унификации и агрегатирования (блочности) для повышения технологичности конструкции, снижения затрат, связанных с технической подготовкой производства и производственных расходов, сокращения сроков подготовки и освоения новых изделий, снижения издержек при эксплуатации и ремонте.

Унификация конструкций позволяет устранить излишнее многообразие их типов и типоразмеров за счет использования в новых конструкциях уже освоенных ранее в производстве деталей и сборочных единиц.

Процесс унификации конструкций и их отдельных элементов представляет собой одно из перспективных направлений повышения технологичности изделий. При унификации одна из конструкций выбирается в качестве «базовой модели», а затем путем присоединения к ней или изъятия из нее частей и механизмов создается ряд производных конструкций. В них резко сокращается число оригинальных деталей за счет увеличения унифицированных и заимствованных из базовой. Таким путем осуществляется конструктивная преемственность изделий, формируются их конструктивные ряды (семейства, серии, гаммы). Унификация конструкций тесно связана с унификацией материалов, ассортимент которых велик.

Унификация материалов. Строгий отбор необходимых материалов способствует сокращению номенклатуры, улучшает и упрощает условия материально-технического снабжения, увеличивает партии поставок, тем самым содействуя рационализации складского хозяйства и снижению издержек производства.

Агрегатирование конструкций. Унификация конструкций в своем последовательном развитии приводит к новым, более совершенным и эффективным формам – агрегатированию (блочности) и стандартизации.

Метод агрегатирования сводится к компоновке изделий из отдельных самостоятельных, но взаимосвязанных унифицированных сборочных единиц (узлов, агрегатов).

Изделия, построенные методом агрегатирования, отличаются высокой ремонтной технологичностью, легко встраиваются в автоматические линии, могут быстро переналаживаться на другие объекты производства, что позволяет эффективно использовать их даже при мелкосерийном выпуске продукции.

Стандартизация конструкций. Важнейшей задачей стандартизации является отбор лучшего из того, что имеется в отечественной и зарубежной технике, внедрение в промышленность с целью достижения наиболее прогрессивных технических и экономических показателей ее работы.

Особого внимания заслуживает комплексная стандартизация, которая обеспечивает взаимосвязь отдельных стандартов, чтобы качество изделий, определяемое их конструктивно-технологическими и эксплуатационными характеристиками, было теснейшим образом связано с качеством применяемых для них материалов, комплектующих изделий, а также с методами их производства, измерения, приемки и оценки.

Для обобщенной оценки результатов работ, проведенных с целью повышения технологичности конструкций по линии унификации, агрегатирования и комплексной стандартизации, конструктор использует ряд коэффициентов:

коэффициент унификации (К_у):

 

К_у = (Н_у + Н_с): Н_общ,

 

где Н_у, Н_с, Н_общ – число наименований деталей унифицированных (заимствованных), стандартизованных и общее число деталей;

коэффициент конструктивной преемственности (К_пр):

 

К_пр = Д_з : Д_общ,

 

где Д_з, Д_общ – число деталей, заимствованных из других конструкций данного ряда; общее число деталей в изделии;

коэффициент повторяемости (К_повт):

 

К_повт = Д_общ : Н_общ;

коэффициент стандартизации (К_ст):

 

К_ст = Д_с : Д_общ

 

где Д_с – число стандартизованных деталей в изделии;

коэффициент собираемости (К_соб):

 

К_соб = Т_сб: (Т_сб + Т_пр + Т_р),

 

где Т_сб – трудоемкость сборочных работ;

Т_пр – трудоемкость пригоночных работ;

Т_р – трудоемкость регулировочных работ.

Чем выше значения всех коэффициентов технологичности, тем экономичнее конструкция, тем быстрее ее можно освоить в производстве и тем удобнее и дешевле будет ее эксплуатация.

Структура основного органа конструкторской подготовки внутри предприятия (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 – повышение технологичности и качества выпускаемых изделий, то, кроме специализированных проектных групп или бюро, в ОГК создаются: бюро нормализации и стандартизации, бюро надежности, группа эксплуатации и т.п.

Если отдел главного конструктора самостоятельно ведет работы по 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.

В последние годы появилась новая форма организации проектных подразделений – проблемная группа. Такая группа создается из работников различных специальностей (инженеров-конструкторов различного профиля, инженеров-технологов, экономистов, специалистов по надежности, эргономике, технической эстетике и т.д.) для комплексного решения конкретной задачи. Эта форма организации позволяет значительно сократить цикл конструкторской подготовки, повысить качество разработки, но она сопровождается трудностями, связанными с периодическим набором и роспуском группы.

 

12.3 Технологическая подготовка производства

Выпуск нового продукта на основе разработанной конструкции возможен лишь при наличии тщательно проработанной технологической документации и с использованием средств технологического оснащения производственных процессов. Технологическое обеспечение нового производства осуществляется в рамках самостоятельного комплекса работ, составляющих содержание технологической подготовки производства.

Технологическая подготовка производства (ТПП) – это совокупность взаимосвязанных процессов, обеспечивающих технологическую готовность предприятия к выпуску нового продукта в установленные сроки, с заданными параметрами качества, объемом производства и уровнем затрат.

Основные задачи ТПП:

− обеспечение технологичности конструкции изделия;

− выбор и разработка технологических процессов по всем стадиям производства и составным элементам нового продукта;

− проектирование и изготовление средств технологического оснащения производственных процессов;

− управление процессами технологической подготовки нового производства.

Технологическая подготовка производства осуществляется в соответствии с требованиями стандартов Единой системы технологической подготовки производства (ЕСТПП).

Технологическая подготовка производства, начинающаяся с проверки чертежей на отдельные детали и сборочные единицы в отношении их максимальной технологичности, заключается в основном в проектировании рациональных и прогрессивных способов их изготовления и обеспечении прямоточности технологических маршрутов при максимальном использовании оборудования и производственных площадей.

Для соблюдения строгой последовательности проведения всего комплекса работ по технологической подготовке производства и для их взаимной увязки необходимо четко определить ее отдельные этапы и содержание работ на основе задач, определенных ЕСТПП:

а) технологический контроль чертежей заключается в проверке технологичности конструкции и проводится по мере изготовления чертежей, то есть на стадии конструкторской подготовки производства;

б) составление межцеховых технологических маршрутов (расцеховка). На этом этапе для каждой детали разрабатывается пространственная схема ее движения, причем технологи стремятся обеспечить максимальную прямоточность такого движения, избегая повторных заходов в одни и те же цехи;

в) разработка технологии получения заготовок. Технологические карты на изготовление заготовок в зависимости от характера этих заготовок различаются по форме и по содержанию.

Например, многооперационный процесс получения литых заготовок связан с выбором определенного состава шихты, способа формовки, типа оснастки (модели, кокиля, прессформы), способа очистки литья и пр. В технологической карте приводятся все эти данные и технические нормы времени на отдельные операции;

г) разработка технологических процессов механической и термической обработки. Составление технологических карт для процессов механической обработки характеризуется еще большей детализацией инструктажных указаний, призванных обеспечить применение прогрессивных режимов резания с целью получения требуемой точности обработки и чистоты поверхности;

д) разработка процессов сборки ведется после составления маршрутных карт механической обработки. На этом этапе производится комплектовка технологических сборочных единиц изделия, для чего предварительно составляются схемы сборки по каждому механизму, входящему в изделие;

е) проектирование оснастки, к которой относятся специальный режущий и мерительный инструмент, модели, кокили и другая литейная оснастка, штампы, станочные, сварочные и сборочные приспособления, проводится по заданиям соответствующих технологических бюро;

ж) изготовление оснастки – наиболее трудоемкий и дорогой этап технологической подготовки производства. До 60 % всех затрат, связанных с подготовкой производства, падает на изготовление оснастки;

з) окончательная доработка технологии производится на основе изучения процессов изготовления опытных образцов и изделий опытных серий, проверки эффективности изготовленной оснастки, отладки процессов сборки и разборки и проведения «контрольных сборок». После этого подготовленная документация сдается в производство;

и) нормирование элементов производственного процесса.

Основные этапы технологической подготовки изготовления новых изделий в зависимости от производственных условий и требований могут изменяться и дополняться. Так, например, может возникнуть необходимость в перепланировке оборудования, в дополнительных расчетах пропускной способности отдельных цехов и участков, в расчете поточных линий и пр.

Последовательные этапы технологической подготовки производства отражаются в соответствующей документации. На предприятиях применяются следующие формы технологической документации:

а) технологические карты – основной документ, где фиксируются проектируемые технологические процессы. На предприятиях в зависимости от требуемой степени детализации технологического процесса, что обычно связано с типом производства, применяются три типа карт: маршрутные, операционные и инструкционные.

Маршрутные карты содержат перечень технологических операций с указанием оборудования, технологического оснащения, разряда работы и нормы времени по каждой операции.

Операционные карты включают перечень переходов (изменений режимов при той же операции) с указанием оборудования для выполнения операции, режимов обработки и технологического оснащения по каждому переходу, разряда работы, нормы времени по элементам и в целом на операцию.

В инструкционных картах даются подробные указания по выполнению технологической операции вплоть до отдельных приемов работы, а также эскизы наладок, способы крепления и измерения деталей.

б) ведомости и спецификации играют важную роль в подготовке производства. Формируются, например, такие документы, как ведомость расхода материала на единицу изделий, спецификации заготовок, покупных изделий, инструментальные карты, карты технического контроля и др.;

в) карты расчета мощностей и загрузки. Периодическая и проводимая в связи с внедрением в производство новых изделий работа по расчету пропускной способности отдельных цехов и участков, основанная на сопоставлении имеющегося фонда времени с потребностью в нем для выполнения заданной программы по новому изделию, представляет собой весьма ответственную работу, выполняемую отделом главного технолога (ОГТ). Ее результатом может стать изменение технологического процесса, перепланировка оборудования, доукомплектование станочного парка.

В разных типах производства применяются централизованная, децентрализованная и смешанная системы организации служб технологической подготовки.

Централизованная система ТПП применяется на предприятиях серийного и массового производства, где процесс освоения новой продукции осуществляется периодически.

Централизованная системаТПП предполагает создание на предприятии единой технологической службы – отдела главного технолога, который:

– разрабатывает технологическую документацию;

– проектирует средства технологического оснащения (СТО);

– разрабатывает материальные нормативы;

– разрабатывает и контролирует выполнение графика работ по подготовке производства;

– участвует во внедрении новых технологических процессов;

– решает текущие вопросы технологии изготовления заготовок, деталей, сборочных единиц непосредственно в цехе.

В цехах имеются технологические бюро, которые также участвуют в решении организационно-технических вопросов.

Децентрализованная система ТПП применяется на предприятиях единичного и мелкосерийного производства. Ее особенность в том, что разработка технологических процессов и решение текущих задач, связанных с изготовлением деталей или сборочных единиц, выполняются технологическими бюро цехов. ОГТ разрабатывает межцеховые маршруты, занимается вопросами разработки групповых и типовых технологических процессов, инструментальной подготовкой производства, унификацией и стандартизацией оснастки, осуществляет методическое руководство и контроль за работой цеховых технологических бюро.

Смешанная система ТПП характерна для предприятий с серийным типом производства. При смешанной системеТПП разработка новых технологических процессов и их внедрение возложены на отдел главного технолога. Цеховые технологические бюро выполняют работу по созданию технологических процессов, которые могут быть разработаны на основе ранее применяемых процессов и не имеют с ними существенных различий.

В практике нередко считают основным критерием оптимальности технологического процесса наименьшую трудоемкость. Это неверно, потому что снижение трудоемкости часто сопровожда­ется увеличением затрат овеществленного труда (затрат по экс­плуатации оборудования, на оснастку, транспорт и пр.). Глав­ным показателем экономичности предлагаемого варианта тех­нологического процесса должен быть уровень затрат основных элементов живого и овеществленного труда, то есть той части издержек производства, которая непосредственно связана с вы­полнением данного технологического процесса. Сумма таких затрат образует так называемую технологическую себестоимость. Она и служит критерием для экономической оценки технологических вариантов и выбора оптимального.

В отличие от полной себестоимости изделия технологическая себестоимость включает только те затраты, которые изменяются при замене одного варианта технологического процесса другим. Например, если рассматриваются два варианта механической обработки одной и той же заготовки, то себестоимость самой заготовки не должна приниматься в расчет.

Общая формула технологической себестоимости имеет вид:

 

С_т = а · П_г + в,

 

где а – переменные затраты, исчисляемые на единицу изделия;

П_г – годовой объем производства;

в – условно-постоянные затраты, исчисляемые на год и в известных пределах от объема производства не зависящие.

Переменные затраты на единицу изделия включают затраты на основные материалы, те