Технологічна підготовка виробництва

Технологічна підготовка виробництва (ТПВ) — це сукупність заходів, які забезпечують повну технологічну готовність виробництва до випуску нового виробу при мінімальних трудових, матеріальних і часових витратах.

Технологічна підготовка виробництва — одна з найважливіших стадій системи СОНТ (створення та освоєння нової техніки), вона до-сить значна за обсягом і складністю.

Технологічна підготовка виробництва регламентується системою стандартів «Єдина система технологічної підготовки виробництва» (ЄСТПВ), які передбачають єдиний для всіх підприємств системний підхід до організації цього процесу.

ЄСТПВ — це встановлена державними стандартами система орга-нізації і управління процесом ТПВ, яка передбачає широке застосу-вання типових технологічних процесів, стандартного технологічного оснащення та обладнання, засобів механізації та автоматизації вироб-ничих процесів, інженерно-технічних і управлінських робіт.

ЄСТПВ — технічна основа забезпечення комплексних систем управління якістю продукції.

Комплекс державних стандартів ЄСТПВ поділяється з урахуванням складу основних функцій ТПВ на п’ять класифікаційних груп:

— група 0 — загальні положення;

— група 1 — правила організації та управління процесом ТПВ;

— група 2 — правила забезпечення технологічності конструкції виробу;

— група 3 — правила розробки і застосування технологічних про-цесів і засобів технологічного оснащення;

— група 4 — правила застосування технічних засобів механізації та автоматизації інженерно-технічних робіт.

Технологічна підготовка виробництва на підприємстві виконується відділами головного технолога, головного металурга, а також техноло-гічними бюро основних цехів, у підпорядкуванні яких знаходяться ли-варні, ковальські, механічні і складальні цехи. Матеріальною базою для них є інструментальний та модельний цехи, технологічні лабора-торії, дослідне виробництво.

Основні етапи ТПВ:

1. Розробка технологічних процесів.

2. Проектування технологічного оснащення і нестандартного уста-ткування.

3. Виготовлення засобів технологічного оснащення (оснащення і нестандартне устаткування).

4. Перевірка і налагодження запроектованої технології і виготовле-ного технологічного оснащення.

На першому етапі здійснюються вибір раціональних способів виго-товлення деталей і складальних одиниць, розробка нових технологіч-них процесів. Зміст робіт з проектування технологічних процесів скла-дається з таких елементів:

— вибору виду заготівок;

— розробки міжцехових маршрутів;

— визначення послідовності і змісту технологічних операцій;

— визначення, вибору і замовлення засобів технологічного осна-щення;

— встановлення порядку, методів і засобів технічного контролю якості;

— призначення і розрахунку режимів різання;

— технічного нормування операцій виробничого процесу;

— визначення професій і кваліфікації виконавців;

— організації виробничих ділянок (потокових ліній);

— формування робочої документації на технологічні процеси від-повідно до ЄСТП.

На другому етапі ТПВ проектують конструкції моделей, штампів, пристроїв, спеціального інструмента і нестандартного устаткування, а також розробляють технологічний процес виготовлення технологічно-го оснащення, що повинне бути досить універсальним, але в той же час прогресивним, досконалим і таким, що забезпечує високу якість виготовлених деталей.

На третьому етапі ТПВ виготовляють все оснащення і нестандарт-не устаткування. Це найбільш трудомістка частина технологічної під-готовки. Тому, як правило, ці роботи проводять поступово, обмежую-чись спочатку мінімальною кількістю оснащення першої необхідності, а потім підвищуючи ступінь оснащеності і механізації виробничого процесу до максимальних економічно виправданих меж. На цьому етапі здійснюють перепланування, якщо це необхідно, діючого устат-кування, монтаж і випробовування нового і нестандартного устатку-вання й оснащення, потокових ліній і ділянок обробки і складання ви-робів.

На четвертому етапі ТПВ вивіряють і налагоджують запроектовану технологію; остаточно відпрацьовують деталі і вузли (блоки) на тех-нологічність: вивіряють придатність і раціональність спроектованого оснащення і нестандартного устаткування, зручність розбирання і складання виробу; встановлюють правильну послідовність виконання цих робіт; проводять хронометраж механообробних і складальних операцій і остаточно оформляють всю технологічну документацію.

Технологічна документація — це сукупність технологічних доку-ментів, що визначають технологічний процес. Склад, зміст і порядок розробки всієї технологічної документації регламентовані Єдиною си-стемою технологічної документації (ЄСТД). Призначення комплексу стандартів ЄСТД:

— використовувати різні методи і засоби проектування, оброблен-ня та розмноження технологічних документів;

— застосовувати єдині правила оформлення технічних документів залежно від типу і характеру виробництва, складу і виду розроблюва-них технологічних процесів, способів їх опису;

— створювати передумови для зниження трудомісткості інженер-но-технічних робіт у сфері ТПВ;

— створювати інформаційну базу АСУ (автоматизовану систему управління) та САПР (система автоматизованого проектування).

Залежно від призначення види технологічних документів поділя-ють на основні та допоміжні. До основних належать:

МК — маршрутна карта;

КТП — карта технологічного процесу;

КТТП — карта типового (групового) технологічного процесу;

ОК — операційна карта;

КТО — карта типової (групової) операції;

КК — комплексна карта.

До допоміжних документів належать:

КЗ — карта замовлення на проектування та виготовлення техноло-гічного оснащення;

КП — карта погодження технологічного процесу. Основними до-кументами при розробці технологічних процесів є технологічні карти (маршрутні, операційні, карги технологічного процесу). У картах за-значені структура технологічного процесу і його зміст, послідовність виконання операцій, режим, застосовуване обладнання, технологічне оснащення, порядок збирання, регулювання, контролю та ін.

Завершальним етапом розробки технологічної документації є нор-мо-контроль. Він проводиться на всіх етапах розробки технологічної документації. У процесі такого контролю перевіряється дотримання у технологічній документації норм та вимог, встановлених стандартами та іншими нормативно-технічними документами. Порядок проведення нормо-контролю визначається державним стандартом ЄСТД. Основ-ним призначенням нормо-контролю є підвищення рівня типізації тех-нологічних процесів, скорочення строків підготовки виробництва, зни-ження собівартості та поліпшення якості продукції, що випускається.

Особливість ТПВ становить також різний ступінь деталізації зале-жно від масштабів та типу виробництва. В одиничному та дрібносе-рійному виробництві, при наявності конструкторської документації, технологічна підготовка виробництва, як правило, обмежується скла-

данням технологічних маршрутів та укрупнених технологічних карт. Великосерійне та масове виробництво характеризується глибшим роз-поділом праці та спеціалізацією робочих місць, тому етапи ТПВ, тех-нологічні процеси і їх оснащення розробляються більш детально.

Специфіка вимог до технологічної підготовки для кожного типу виробництва встановлюється галузевими стандартами та стандартами підприємств, які розробляються на основі ЄСТПВ.

Для виконання окремих робіт по ТПВ можуть залучатися на госп-розрахункових засадах спеціалізовані організації, зокрема проектно-технологічні інститути (ПТІ). Вони, як правило, ведуть перспективні дослідницькі роботи, спрямовані на скорочення трудомісткості та строків виконання ТПВ. Ці ж організації виконують ТПВ конкретних виробів на підприємствах галузі.

На якість і строки ТПВ впливає прийнята на підприємстві система організації технологічної підготовки. На практиці може застосовувати-ся одна з трьох систем організації ТПВ: централізована, децентралізо-вана та змішана.

Централізована система ТПВ застосовується на заводах серійного і масового виробництва та передбачає створення єдиної для підприємс-тва технологічної служби — відділу головного технолога (ВГТ), що здійснює весь комплекс робіт по ТПВ. Виробничі цехи мають невеликі технологічні бюро, які відповідають за впровадження та коригування спроектованих технологічних процесів.

Децентралізована система ТПВ характерна для одиничного і дріб-ного серійного виробництва. При цьому розробка технологічних про-цесів і поточні роботи по технологічному обслуговуванню виконують-ся силами технологічних бюро цехів. ВГТ виконує контрольні функції, здійснює методичне керівництво, а також проводить роботи по типіза-ції технологічних процесів і стандартизації оснащення.

Змішана система ТПВ передбачає розробку і впровадження техноло-гічних процесів відділом головного технолога. У цьому разі цехові тех-нологічні бюро розробляють технологічні процеси, що ґрунтуються на раніше освоєних процесах і таких, що суттєво від них не відрізняються.

Велику роль у проведенні технологічної підготовки відіграють за-водські лабораторії. Вони можуть бути у складі центральної заводської лабораторії (ЦЗЛ), у відділах головного конструктора, головного тех-нолога, бюро якості і надійності, технічного контролю. Технологічні лабораторії вдосконалюють діючі, а також розробляють і впроваджу-ють нові технологічні процеси.

Одним з вирішальних напрямків удосконалення ТПВ є створення й ефективне використання автоматизованих систем, заснованих на ши-рокому використанні електронних обчислювальних машин (ЕОМ).

Автоматизована система технологічної підготовки виробництва (АСТПВ) є підсистемою АСУП (автоматизованої системи управління

підприємством) і складається з функціональних підсистем більш низь-кого рівня, виділених відповідно до задач, розв’язуваних у проце-сі ТПВ:

— системи автоматизованого проектування технологічних проце-сів (САПРТП);

— системи автоматизованого проектування технологічного осна-щення (САПРТО);

— системи автоматизованого проектування виробничих підрозді-лів (САПРВП);

— системи управління технологічною підготовкою виробництва (АСУТПВ).

АСТПВ — складна за структурою і функціонуванням кібернетична система, що знаходиться у постійному русі, реагує на зміну даних, які надходять у процесі проектування від інших підсистем, виробничих і інших підрозділів, що виробляє відповідні дії, у результаті яких або зберігається стабільність існуючого положення, або визначається варі-ант відповідної дії.

Автоматизоване проектування ТПВ — розгорнутий і складний процес переробки інформації різноманітного виду, форми і змісту. Ос-новною метою створення АСТПВ є прискорення й удосконалення процесів технологічного проектування за рахунок автоматизації і ме-ханізації, за допомогою обчислювальної техніки низки складних і тру-домістких процесів проектування, що піддаються формальному алго-ритмічному опису.

Ефективність функціонування АСТПВ визначається якістю побу-дови і використання єдиного банку даних технологічного призначення, порядком формування і складом документації. Як правило, банк даних АСТПВ містить чотири групи документів:

— конструкторсько-технологічні характеристики проектованих виробів, що визначають спеціалізацію підприємства, параметри дета-лей, складальних одиниць, виробу в цілому;

— експлуатаційно-технічні характеристики устаткування і техно-логічного оснащення, застосовуваних на підприємстві, або таких, що знаходяться на стадіях проектування;

— організаційно-технологічна документація, що включає техноло-гічні маршрути, операційні карти, технологічні процеси виготовлення деталей, складання виробів, конструкторські і технологічні специфіка-ції, проектні лінії, ділянки виробництва;

— нормативно-довідкова документація, що регламентує зміст, по-рядок робіт у ТПВ, вимоги, що пред’являються до них державними і галузевими стандартами, нормативною документацією підприємства.

Економічний ефект за автоматизованого проектування досягається як внаслідок зниження трудомісткості самого процесу проектування, так і за рахунок використання резервів у технологічних процесах, та-

ких як підвищення якості виробів, зменшення витрат інструментів, зменшення відходів і т. п., а також за рахунок оптимізації прийнятих рішень, таких як оптимізація розподілу припусків.

Економічний ефект від АСТПВ визначається шляхом зіставлення витрат на створення системи і річних експлуатаційних витрат на робо-ти з ТПВ до і після впровадження АСТПВ. Економічний ефект може бути визначено внаслідок скорочення циклу СОНТ, а також у сфері виробництва за рахунок підвищення якості продукції і зниження її со-бівартості.