Технологическая подготовка производства новой продукции

Технологическая подготовка производства (ТПП) представляет собой совокупность взаимосвязанных процессов, обеспечивающих технологическую готовность предприятия к выпуску продукции необходимого качества при установленных сроках, объеме производства и затратах. Под технологической готовностью при этом понимается наличие полного комплекта технологической документации и средств технологического оснащения, необходимых для производства новых изделий.

В общем случае, осуществление ТПП направлено на решение трех основных задач:

1. разработка технологических процессов изготовления нового вида продукции;

2. проектирование и изготовление специализированных средств технологического оснащения (инструмента и оснастки);

3. экспериментальная отладка разработанных техпроцессов и средств технологического оснащения.

Содержание и объем ТПП зависят от типа производства, конструкции и назначения изделия. На отечественных предприятиях работа по ТПП регламентируется стандартами Единой системы технологической подготовки производства (ЕСТПП). Эта система определяет порядок организации и управления ТПП, предусматривает разработку и широкое применение прогрессивных технологических процессов, использование унифицированной технологической оснастки и оборудования, средств механизации и автоматизации производственных процессов, инженерно-технических и организационно-управленческих работ.

Управление процессом ТПП требует рационального организационного и логического структурирования входящих в этот процесс работ.

В организационном отношении, работы по ТПП принято разделять на три стадии:

1. разработка тех­нического задания;

2. разработка технического проекта;

3. разработка рабочего проекта.

Содержание данных стадий в общих чертах эквивалентно содержанию аналогичных стадий процесса конструирования новой продукции.

На стадии разработки технического задания выделяются и документально оформляются основные требования к сложности и ресурсоемкости (трудо-, материало-, фондоемкости и т.д.) технологии изготовления новой продукции, а также схожие требования к средствам технологического оснащения, необходимым для реализации данной технологии в рассматриваемом производстве.

Разработка технического проекта ТПП осуществляется в два этапа. На первом из них осуществляется совместный конструкторско-технологический анализ уровня технологичности чертежей конструкции нового изделия. В случае выявления тех или иных отклонений в уровне технологичности конструкции, вырабатывается проект решений по ее изменению и чертежная документация возвращается конструкторам для осуществления необходимых доработок. На втором этапе на основе доработанной конструкторской документации разрабатываются комплекты технологической документации на несколько альтернативных вариантов технологического процесса изготовления новой продукции и проводится выбор наиболее экономически выгодного (ресурсосберегающего) из них. В качестве критерия оптимальности при таком выборе выступает технологическая себестоимость продукции, выпускаемой с использованием соответствующего варианта техпроцесса. По своей сути, выбор экономически выгодного технологического процесса сводится к выведению уравнений, выражающих динамику величины технологической себестоимости изготовления продукции при изменении объемов производства, и расчету зон предпочтительности отдельных вариантов техпроцессов (см. пример на рис. 2.2).

Уравнения, выражающие динамику величины технологической себестоимости изготовления продукции, для каждого из вариантов технологического процесса составляются в следующей общей форме:

;

(2.5)

где С_т – технологическая себестоимость;

N – объем выпуска продукции в натуральном выражении;

Р_пер – удельные переменные затраты при рассматриваемом варианте техпроцесса;

Р_пост – постоянные затраты при рассматриваемом варианте техпроцесса;

Р_м – затраты на основные материалы за вычетом возвратных отходов;

Р_тт – затраты на топливо для технологических целей;

Р_тэ – затраты на энергию для технологических целей;

Р_з – затраты на заработную плату производственных рабочих;

Р_об – затраты, связанные с эксплуатацией универсального технологического оборудования;

Р_и – затраты на инструмент и универсальную оснастку;

Р_со – затраты, связанные с эксплуатацией оборудования, оснастки и инструмента, специально сконструированных для данного варианта техпроцесса;

Р_пз – затраты на оплату подготовительно-заключительного времени.

Рис. 2.2. Зоны предпочтительности для трех альтернативных вариантов технологических процессов

Расчет критических объемов производства, разделяющих зоны предпочтительности различных вариантов техпроцессов, осуществляется на попарного основе решения систем уравнений типа:

; ;

(2.6)

Исходя из подобных систем, критические объемы производства вычисляются по формуле:

;

(2.7)

где Р_пер1 – удельные переменные затраты для техпроцесса 1;

Р_пер2 – удельные переменные затраты для техпроцесса 2;

Р_пост1 – постоянные затраты для техпроцесса 1;

Р_пост2 – постоянные затраты для техпроцесса 2.

На стадии разработки рабочего проекта для выбранного оптимального варианта технологического процесса детально разрабатывается вся технологическая документация, проектируется и изготавливается специализированная оснастка и инструмент. Далее разработанная технология проходит два этапа своей проверки и отладки. На первом этапе осуществляется экспериментальная проверка разработанного техпроцесса в лаборатории отдела главного технолога предприятия. На втором этапе в основных цехах предприятия с помощью новой технологии осуществляют изготовление установочной серии новых изделий, по результатам чего технологический процесс и средства технологического оснащения окончательно дорабатываются, утверждаются соответствующими актами и передаются инженерному персоналу цехов предприятия.

Логическое структурирование выполняемых в рамках ТПП работ предполагает группировку этих работ на три укрупненных блока:

1. расцеховка (разработка межцеховых технологических маршрутов движения изделий в процессе их производства);

2. разработка пооперационных технологических процессов;

3. проектирование и изготовление специального оборудования и средств технологического оснащения (технологической оснастки и инструмента).

Детализированная структура и последовательность работ, выполняемых в рамках указанных этапов ТПП, представлена на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Порядок работ по технологической подготовке производства новой продукции

Основными направлениями оптимизации работ по ТПП являются: типизация технологических процессов, унификация технологической документации, расширение использования групповых технологий обработки, унификация технологического оборудования и средств технологического оснащения.