Техническая подготовка производства

Техническая подготовка производства - работы, предшествующие серийному изготовлению изделия, разбиваемые на две стадии - конструкторскую и технологическую подготовку (рис.6.2).

.

Рис. 6.2. Структура технической подготовки производства

Конструкторская подготовка производства - стадия технической подготовки, связанная с выполнением проектно - конструкторских работ и созданием опытного образца изделия. В рамках конструкторской подготовки закладывается весь комплекс эксплуатационных свойств изделия, ради которых оно и разрабатывается.

Изделие реализуется в виде проекта - теоретических и габаритных чертежей, чертежей общего вида, сборочных и деталировочных чертежей, технических требований и условий, ведомостей материалов и покупных изделий, схем, расчетов, таблиц и т.п. Конструкторская подготовка производства сложного изделия и конструкторской документации на него процесс трудоемкий, длительный, дорогостоящий. Разделение этого процесса на отдельные этапы, связанные с решением определенного круга проектно-конструкторских задач, повышает вероятность получения оптимального конструктивно-технического решения.

Основными требованиями к любому изделию независимо от области его применения являются соответствие своему назначению, высокое качество, надежность и ремонтопригодность. Эти требования обеспечивают сохранение функциональных свойств изделия на расчетный (гарантийный) срок годности, а также на межремонтный период.

В то же время необходимо учитывать то, что изделие будет эксплуатироваться, изготавливаться и ремонтироваться в условиях конкретных производств конкретными технологическими способами с применением существующего оборудования и технологической оснастки исполнителями определенной квалификации. Поэтому всякое изделие, рассматриваемое как объект производства, эксплуатации и ремонта должно быть технологически рационально по своему составу и конструктивному исполнению, т.е. технологично.

Технологичность конструкции изделия - с овокупность конструктивных свойств изделия, проявляемых в возможности оптимальных затрат труда, средств, материалов и времени при технической подготовке производства, эксплуатации и ремонте по сравнению с соответствующими показателями однотипных конструкций изделий того же назначения при обеспечении установленных значений показателей качества и принятых условиях изготовления, эксплуатации и ремонта.

Производственная технологичность - технологичность конструкции изделия, характеризующая его приспособленность к сокращению затрат ресурсов и времени на техническую подготовку производства и процессы изготовления в условиях конкретной производственной среды.

Эксплуатационная технологичность - технологичность конструкции изделия, характеризующая его приспособленность к сокращению затрат ресурсов и времени в эксплуатации, на техническое обслуживание, текущий ремонт, диагностирование и утилизацию.

Ремонтная технологичность - технологичность конструкции изделия, характеризующая его приспособленность к сокращению затрат ресурсов и времени на все виды ремонта, кроме текущего.

Технологическая подготовка производства - стадия технической подготовки производства, связанная с материально-техническим, информационным и организационным обеспечением изготовления изделий в заданном количестве в установленные сроки с минимальными затратами труда и средств. Технологическая подготовка производства (ТПП) должна обеспечивать полную организационно-технологическую готовность предприятия к производству изделия высшего качества в соответствии с заданными технико-экономическими показателями, устанавливающими высокий технический уровень и минимальные трудовые и материальные затраты.

Основными задачами (рис. 6.3), решаемыми в процессе технологической подготовки производства, являются:

· отработка объектов производства на технологичность при проектировании и создании опытных образцов и серий;

· определение рациональной структуры и состава производственных подразделений;

· проектирование технологических процессов и их оснащения;

· привязка объектов производства к технологическим решениям.

Рис. 6.3. Структура технологической подготовки производства

Границы между стадиями технической подготовки не существует. В процессе технической подготовки любая структурная единица изделия многократно проходит через все блоки и виды работ. Результаты решений проектно-конструкторских задач на любом этапе являются не только исходными данными для дальнейшей конструкторской проработки изделия, но и для поэтапного решения задач технологической подготовки производства. С чертежами работают одновременно конструкторы опытных и серийных конструкторских отделов, конструкторских подразделений, проектирующих технологическую оснастку по видам работ, технологи по видам работ, разрабатывающие технологические процессы, контролеры, специалисты служб планирования и управления, занимающиеся комплектованием, материально-техническим снабжением, расцеховкой, нормировщики и т.д.

В общем случае во взаимосвязанных процессах технической подготовки производства участвуют тысячи позиций чертежей, спецификаций, графиков, заказов, технических условий, ведомостей, технологических карт и т.д.

Состав, соотношение трудоемкости и длительности этапов технической подготовки определяется конструктивно-технической сложностью изделия и организационно-техническим уровнем производства.

Для сложных, требующих больших трудозатрат изделий разрабатывается аванпроект (бизнес-план), в котором прорабатывается комплекс вопросов, определяющих необходимость и целесообразность создания нового изделия. В рамках аванпроекта проводят патентные исследования технического уровня и тенденций развития техники, технико-экономические расчеты, конструкторские проработки. Осуществляют прогнозирование основных работ по всему жизненному циклу изделия с использованием количественных методов оптимизации параметров. Аванпроект выполняется по заданию заказчика либо предполагаемым разработчиком, либо независимой организацией.

Исходным документом для разработки является техническое задание. В нем устанавливаются следующие показатели разрабатываемого изделия: прогнозируемые показатели технического уровня и качества, основное назначение, технические и тактико-технические характеристики, уровень стандартизации и унификации, технико-экономические показатели, специальные требования и т.д. При разработке технического задания используется научно-техническая и патентная информация, учитываются характеристики рынка сбыта и характеристики производства, на котором изделие будет изготавливаться (технологическая оснащенность, квалификация исполнителей, технологическая дисциплина, уровень организации труда и т.п.). Техническое задание устанавливает базовые показатели технологичности изделия.

Начальным этапом проектирования является техническое предложение - совокупность конструкторских документов, содержащих технические и технико-экономические обоснования целесообразности разработки изделия на основании технического задания и различных вариантов возможных решений изделия, сравнительной оценки решений с учетом конструкторских и эксплуатационных особенностей разрабатываемого и существующих изделий и патентных исследований. При наличии аванпроекта техническое предложение не разрабатывается.

Следующим этапом является э скизный проект - совокупность конструкторских документов, содержащих принципиальные конструктивные решения, дающие общее представление об устройстве и принципе работы изделия, а также данные, определяющие назначение, основные параметры и габаритные размеры разрабатываемого изделия. Закладываются основы применения типовых, стандартизованных и унифицированных частей разработки. Устанавливаются технические требования на составные части изделия и материалы, разработку и изготовление которых целесообразно поручить другим предприятиям. В случае необходимости принимается решение об изготовлении и испытании макетов изделия или его частей, намечается технология их изготовления.

Технический проект разрабатывается в том случае, если это предусмотрено техническим заданием или оговаривается дополнительно в техническом предложении или эскизном проекте. Он содержит необходимые и достаточные для полного представления об устройстве и принципе работы технические решения и данные, обеспечивающие хороший технический уровень нового изделия на всех этапах его жизненного цикла. Особенно важна комплексность решения вопросов, связанных не только непосредственно с разрабатываемым изделием, но и со вспомогательными материалами и устройствами (смазочно-охлаждающие жидкости, площадки для обслуживания, ограждения и т.п.). Разработка этих объектов по остаточному принципу приводит к нарушению конструктивной целостности всей разработки.

Рабочая конструкторская документация разрабатываетсяв два этапа. Сначала разрабатывается рабочая документация для изготовления и испытаний опытного образца или опытной серии изделия. При соответствии опытного образца требованиям технического задания разрабатывается рабочая документация для изготовления и испытаний установочной серии или промышленной партии изделия.

На этой стадии завершается отработка конструкции на технологичность, обеспечиваются технико-экономические показатели и показатели качества. Определяется точность обработки и чистота поверхностей, выбираются конструкторские базы и проставляются размеры, проводятся поверочные расчеты на прочность, долговечность и т.п., на основании расчетов вносятся корректировки в документацию. Осуществляется расчет окончательной себестоимости и экономической эффективности.

Таким образом, процессы конструирования изделия сопровождаются процессами технологической его отработки, что позволяет реализовать последовательно-параллельную схему организации технической подготовки производства.

На рис. 6.4 показано, как от этапа к этапу нарастает объем конструкторской информации и на каком уровне детализации может быть исполнено изделие.

На рис. 6.5. показаны традиционная и последовательно-параллельная схема организации технической подготовки производства, позволяющая значительно сократить сроки подготовки серийного производства.

Очевидно, что с точки зрения исполнителей проекта наиболее существенным свойством изделия является его технологичность.

Рис. 6.4. Этапы и объекты технической подготовки производства

Рис. 6.5. График технической подготовки производства