Основні етапи технічної підготовки виробництва нової продукції

Основними завданнями ТПП є освоєння виробництва та забезпечення випуску нових виробів високої якості у встановлений термін і задану кількість із високою економічною ефективністю їхнього виробництва та експлуатації, а також удосконалювання діючої технології випуску виробів.

Технологічна підготовка виробництва нових виробів включає рішення завдань по наступних основних функціях:

а) забезпечення технологічності конструкції виробу;

б) розробка технологічних процесів і методів контролю;

в) проектування та виготовлення технологічного оснащення та нестандартного (спеціального) устаткування;

г) організація та керування процесом ТПП.

Функції, зазначені в підпунктах а, б, у и г, охоплюють весь необхідний комплекс робіт з ТПП, у тому числі конструктивно-технологічний аналіз виробів, організаційно-технічний аналіз виробництва, розрахунок виробничих потужностей, складання виробничо-технологічних планувань, визначення матеріальних і трудових нормативів, налагодження технологічних процесів і коштів технологічного оснащення.

Зміст та обсяг робіт по технологічній підготовці виробництва залежать від конструктивних і технологічних особливостей виробів і типу виробництва. Чим більше деталей до складальних одиниць входить у виріб, тим більше число операцій і відповідно технологічних процесів їхнього виконання, число одиниць технологічного оснащення та технологічних документів, а також трудомісткість ТПП.

Основні етапи ТПП розробляються в одиничному та дрібносерійному виробництві, часте проектування технологічних процесів укладається в розробці лише технологічних маршрутів. У крупносерийном і масовому виробництві, коли виготовляється велика кількість виробів, необхідний більше глибокий поділ праці й, отже, більша диференціація операцій, тобто технологічні процеси та документація по ТПП розробляються більш докладно. При цьому проявляється закон переходу кількості в нову якість.

Трудомісткість ТПП виробу в одиничному та дрібносерійному виробництві становить 20-25 %, у серійному – 50-55 %, а в крупносерийном і масовому – 60-70 % від загальної трудомісткості технічної підготовки виробництва.

Технологічна підготовка виробництва в об'єднанні (на підприємстві) виконується у відділах головного технолога, головного металурга, головного зварника, в інструментальних і технологічних бюро основних цехів.

Матеріальною базою ТПП служать наступні цехи: інструментальних, модельні, штампів і пристосувань, досвідчені, а також відповідні ділянки в основних цехах,

Залежно від типу та масштабу виробництва застосовуються централізовані, децентралізовані та змішана системи ТПП. При централізованій системі, застосовуваної в масовому, крупносерийном і серійному виробництві, ТПП виконується НДІ або технологічними відділами заводу. Технологічні бюро цехів беруть участь у впровадженні технологічних процесів і надалі їхньому вдосконалюванні.

Іноді для ТПП залучаються проектно-технологічні інститути або технологічні відділи (бюро) науково-дослідних інститутів, які (крім технологічних розробок для підприємств) виконують науково-дослідні роботи в області ТПП для галузі промисловості.

При децентралізованій системі, застосовуваної в одиничному та дрібносерійному виробництві із частою зміною виробів, що випускають, розробка технологічних процесів ведеться в основних цехах. Технологічні відділи заводу крім методичного керівництва технологічними службами заводу проводять роботи з типізації технологічних процесів і нормалізації (стандартизації) технологічного оснащення, а також дослідницької та експериментальної роботи та роботи з удосконалювання технологічних процесів.

У змішаній системі технологічні процеси на нову стійку продукцію розробляються в технологічних відділах, а на часто, що переміняється у виробництві продукцію, – у цехах. При централізованій і змішаній системах відділ головного технолога може мати у своєму складі такі бюро: технологічної документації, конструкторське (по оснащенню), нормування, планування ТПП, планово-диспетчерське, а також технологічні лабораторії (металургійного, хіміко-термічну, зварювальну, різання); технологічні бюро: по заготівельним, механічним і складальним процесам; предметні бюро (по групах виробу або їхніх окремих частин) і інструментальне господарство (інструментальні цехи). Функціонально підкоряються технологічні бюро основних цехів.

Планування та координацію всіх робіт ТПП, контроль за строками їхнього виконання та комплектністю підготовки веде бюро (відділ) планування підготовки виробництва, що підкоряється звичайно заступникові головного інженера по підготовці виробництва.

Забезпечення технологічності конструкції виробу – функція процесу підготовки виробництва, що передбачає взаємозалежне рішення конструкторських і технологічних завдань, які спрямовані на підвищення продуктивності праці, досягнення оптимальних трудових і матеріальних витрат і скорочення часу на виробництво, у тому числі та на монтаж поза підприємством-виготовлювачем, технічне обслуговування та ремонт виробу.

Забезпечення технологічності конструкції включає: відпрацьовування конструкції виробів на технологічність на всіх стадіях розробки виробу та при ТПП; кількісну оцінку технологічності конструкції виробів; технологічний контроль конструкторської документації; підготовку та внесення змін у конструкторську документацію.

Показники технологічності, що рекомендують, конструкції виробів наступні: трудомісткість виготовлення виробу, питома матеріалоємність (енергоємність) виробу, технологічна собівартість, питома трудомісткість монтажу, коефіцієнти застосовності матеріалів, уніфікація конструктивних елементів.

Номенклатура показників залежить від виду виробу (деталь, складальна одиниця, комплекс, комплект) і стадії розробки конструкторської документації (технічна пропозиція, ескізний проект, технічний проект, робоча документація).

Відпрацьовування конструкції виробу на технологічність повинна забезпечувати на основі досягнення технологічної раціональності та оптимальності конструкторської та технологічної спадкоємності максимальну економічну ефективність при виготовленні та експлуатації виробу.

При оцінці технологічності конструкції необхідно враховувати методи одержання заготівель, контролю та випробувань; можливість механізації та автоматизації; забезпечення (матеріалами, устаткуванням і технологічним оснащенням, кадрами робітників та ІТП); експлуатаційні властивості та експлуатаційні витрати. До експлуатаційних властивостей ставляться продуктивність, питома витрата енергії та палива, довговічність, зручність обслуговування та ремонту, безпека роботи та ін.

Робота із забезпечення технологічності конструкції виробу звичайно складається з підбора та аналізу вихідних матеріалів, необхідних для оцінки технологічності конструкції; уточнення обсягу випуску; аналізу показників технологічності аналогічних виробів; визначення показників виробничої та експлуатаційної технологічності та порівняння їх з показниками існуючих конструкцій; розробки рекомендацій з поліпшення показників технологічності. При цьому необхідно враховувати передовий досвід і нові прогресивні технологічні методи та процеси.

Технічна пропозиція – це виявлення варіантів конструктивних рішень і можливості запозичення складових частин виробу, нових матеріалів, технологічних процесів і коштів технологічного оснащення; розрахунок показників технологічності варіантів і вибір остаточного варіанта конструктивного рішення; технологічний контроль конструкторської документації.

Ескізний проект – це аналіз відповідності компонувань і членування варіантів конструкції виробу умовам виробництва, технічного обслуговування та ремонту; розрахунок показників технологічності варіантів і вибір варіантів конструкції виробу для подальшої розробки; технологічний контроль конструкторської документації.

Технічний проект – це виявлення можливості застосування покупним, стандартним, уніфікованим або освоєних виробництвом складових частин виробу; нових, у тому числі типових і групових, високопродуктивних технологічних процесів; розрахунок показників технологічності конструкції виробу та технологічний контроль конструкторської документації.

Робоча конструкторська документація: а) досвідченого зразка (досвідченої партії) або виробу одиничного виробництва (крім разового виготовлення) включає аналіз можливості зборки виробу і його складових частин без проміжних розбирань; виявлення можливості уніфікації складальних одиниць, деталей та їхніх конструктивних елементів; установлення економічно доцільних методів одержання заготівель; заелементне відпрацьовування конструкції деталей і складальних одиниць на технологічність; розрахунок показників технологічності конструкції виробу та технологічний контроль конструкторської документації; б) серійного (масового) виробництва – остаточне прийняття рішень по вдосконалюванню умов виконання робіт при виробництві, експлуатації та ремонті, а також фіксацію цих рішень у технологічній документації; доведення конструкції виробу до відповідності вимогам серійного (масового) виробництва з урахуванням застосування найбільш продуктивних технологічних процесів і коштів технологічного оснащення при виготовленні виробу і його основних складових частин; оцінку відповідності досягнутого рівня технологічності вимогам технічного завдання; коректування конструкторської документації.

Технологічний процес розробляється для виготовлення або ремонту виробу або для вдосконалювання діючого технологічного процесу. Розроблювальний технологічний процес повинен бути прогресивним. Прогресивність технологічного процесу оцінюється показником, установлюваним галузевою системою атестації технологічних процесів. Технологічний процес повинен відповідати вимогам техніки безпеки та промислової санітарії.

Основними етапами розробки технологічних процесів є: аналіз вихідних даних; вибір діючого типового, групового технологічного процесу або пошук аналога одиничного процесу; вибір вихідної заготівлі та методів її виготовлення; вибір технологічних баз; складання технологічного маршруту обробки; розробка технологічних операцій; нормування технологічного процесу; визначення вимог техніки безпеки; розрахунок економічної ефективності технологічного процесу; оформлення технологічних процесів.

Типовий технологічний процес повинен бути раціональним у конкретних виробничих умовах і розроблятися на основі аналізу безлічі діючих і можливих технологічних процесів на виробництво типових представників груп виробів. Типізація технологічних процесів базується на класифікації об'єктів виробництва та здійснюється на трьох рівнях: державному, галузевому та на підприємстві. Класифікатор деталей (виробів) повинен створюватися з використанням ЕОМ. Для цієї мети на згадку ЕОМ необхідно ввести таку конструкторську інформацію: номер креслення деталі, вид і марку матеріалу і його масу, габаритні розміри деталі; вид поверхонь – площина, циліндр, отвір, різьблення, зубчаста поверхня, куля, криволінійна поверхня та т.п. та їхні розміри; шорсткість поверхні та точність обробки та інші параметри. Всі ці параметри повинні бути закодовані.

Проектовані технологічні процеси фіксуються в технологічній документації: у маршрутних, операційних та операційно-інструкційних технологічних картах.

Маршрутні карти містять перелік цехів, а усередині цехів- перелік технологічних операцій n вказівкою встаткування, технологічного оснащення, розряду роботи та норми часу по кожній операції. Вони використаються в умовах одиничного та дрібносерійного виробництва, коли буває їх досить для обробки деталей або виконання складальних операцій.

Операційні карти використаються в серійному виробництві та містять перелік "переходів" операції із вказівкою встаткування для виконання операції, режимів обробки та технологічного оснащення по кожному "переходу", розряду роботи, норми часу по окремих складових і на операцію в цілому.

Контрольні операції встановлюються технологами відповідно до вимог креслень і технічних умов; вони фіксуються в технологічних картах. Для складних і відповідальних операцій технічного контролю розробляються спеціальні карти із вказівкою в них об'єкта контролю, місця його виконання, методу та коштів контролю, припустимих відхилень.

При проектуванні технологічних процесів може розроблятися кілька варіантів.

Вибирають той варіант технологічного процесу, що при всіх інших рівних умовах дає можливість виготовити деталь при найменших витратах на її виробництво, тобто по найменшій собівартості.

Нові технологічні процеси звичайно не відразу впроваджуються у виробництво, а спочатку піддаються перевірці в експериментальних цехах, після якої в основних цехах провадиться налагодження. Перевірка та налагодження проводяться при випуску пробних серій під безпосереднім керівництвом технологів. При цьому перевіряються та коректуються не тільки запроектовані технологічні процеси, але та конструкції інструментів і пристосувань, а також намічені режими обробки, норми часу та розцінки.

Життєвий цикл продукції

З урахуванням ринкової ситуації будь-який виріб, як би проходить цикл із чотирьох етапів: етап виведення на ринок; етап росту; етап зрілості; етап занепаду. Етап виведення на ринок характеризується повільним ростом збуту та мінімальних прибутків поки виріб проштовхують по каналах розподілу. У випадку успіху виріб вступає в етап росту, для якого характерні швидкий ріст збуту та збільшення прибутків. На цьому етапі підприємства прагнуть удосконалити виріб, проникнути в нові сегменти ринку та канали розподілу, а також небагато знизити ціни. Потім треба етап зрілості, у рамках якого ріст збуту сповільнюється, а прибутку стабілізуються. Для пожвавлення збуту підприємства вишукують різні новаторські прийоми, що передбачають зокрема модифікацію ринку, модифікацію виробу та модифікацію комплексного маркетингу. І, нарешті, виріб вступає в стадію занепаду, коли збут і прибутку скорочуються. Завдання підприємства на цьому етапі складаються у виявленні "старіючих виробів" і прийняття у відношенні кожного з них рішення або про продовження випуску, або про "зниження плодів", або про виключення його з номенклатури. В останньому випадку виріб можуть продати іншому підприємству або просто зняти з виробництва.

Основні складові життєвого циклу будь-якого виробу наступні:

1) маркетингові дослідження потреб ринку;

2) генерація ідей та їхня фільтрація;

3) технічна та економічна експертиза проекту;

4) науково-дослідні роботи з тематики виробу;

5) дослідно-конструкторська робота;

6) пробний маркетинг;

7) підготовка виробництва виробу на заводі-виготовлювачі серійної продукції);

8) властиво виробництво та збут;

9) експлуатація виробів;

10) утилізація виробів.

Основним змістом цільових досліджень у процесі керування життєвим циклом вироби є: аналіз прогнозованого стану об'єктів, визначення очікуваних і фактичних результатів, оцінка пріоритетності в рішенні локальних завдань, виявлення кращих напрямків використання ресурсів. Як уже вказувалося вище, при такому аналізі виникають наступні питання:

- які фактори, умови та на яких стадіях варто піддавати оцінці?

- який повинна бути система критеріїв оцінок?

- які методологічні підходи та прийоми варто використати в ході оцінки?

Тривалості всіх стадій життєвого циклу виробу докорінно впливають на його економічну ефективність. Особливе значення має скорочення строків науково-технічної підготовки виробництва, у тому числі та забезпечення певної паралельності виконання окремих етапів. Для цього необхідно:

- знизити до мінімуму всі зміни, внесені у виріб після передачі результатів від одного етапу до іншого;

- визначити та реалізувати раціональну паралельність робіт, фаз, стадій циклу;

- забезпечити скорочення витрат часу на виконання окремих етапів.

Рішення першого завдання забезпечується інженерно-технічними методами (стандартизація, уніфікація, забезпечення якості та надійності і т.д.).

Рішення другого завдання здійснюється шляхом застосування планово-координаційних методів.

Рішення третього завдання пов'язане з першої та складається у використанні організаційних методів (розвиток технічного забезпечення, автоматизації, коштів планування, функціонально-вартісного аналізу, досвідченого виробництва та т.д.).