Конструкторська підготовка виробництва має місце головним чином на машинобудівних підприємствах при розробці і створенні нових видів машин, апаратів і технологічного оснащення для їхнього виготовлення. Однак конструкторська підготовка виробництва, що полягає в розробці технічних проектів, креслень, схем, технічних умов і специфікацій необхідна і на підприємствах по ремонту рухомого складу. При конструкторській підготовці розробляють технічні умови на ремонт вузлів і деталей локомотивів та вагонів, проекти на ремонт і модернізацію рухомого складу, виконують розрахунки на міцність, точність, надійність і довговічність.
Конструкторську підготовку виробництва можна розділити на такі етапи:
технічне завдання, вякому встановлюють основне призначення, технічні характеристики і показники якості, а також техніко-економічні вимоги, пропоновані до виробу;
технічна пропозиція, що містить технічне і техніко-економічне обґрунтування доцільності розробки документації на даний виріб. Технічна пропозиція повинна ґрунтуватися на технічному завданні і можливих варіантах рішення поставленої задачі і містити порівняльну оцінку пропонованих варіантів;
ескізний проект, щомістить принципові конструктивні рішення, основні параметри і розміри виробу. До складу ескізного проекту звичайно входять креслення загального виду, принципові кінематичні, електричні, пневматичні і гідравлічні схеми, розрахунки основних експлуатаційних показників;
технічний проект, який розробляється на основі ескізного проекту з урахуванням змін, внесених при його розгляді, містить уточнені креслення, необхідні розрахунки, специфікації і пояснювальну записку.
Розробка робочої документації містить у собі підготовку документації дослідного зразка, настановних серій, що установилося серійного або масового виробництва. На основі документації виготовляється дослідний зразок, що піддається попереднім (заводським), а потім приймальним (відомчим, міжвідомчим і державним) іспитам.
Відзначимо важливість участі технологів у конструкторській підготовці виробництва, що здійснюють технологічний контроль конструкторської документації.
На заводах по ремонту рухомого складу конструкторську підготовку виробництва здійснює відділ головного конструктора або конструкторське бюро технічного відділу, а в депо — виробничо-технічний відділ.
Роботи по конструкторській підготовці виробництва проводяться у визначеній послідовності. Звичайно вони починаються з вивчення патентних матеріалів і аналізу аналогічних вітчизняних та закордонних зразків. Потім розробляють технічне завдання і технічні умови, ескізний і технічний проекти і лише після — робочий проект, складальні й інші креслення, специфікації комплектуючих виробів і матеріалів. Конструкторську документацію розмножують і передають для організації технологічної підготовки виробництва.
Матеріали конструкторської підготовки виробництва повинні відповідати ЕСКД. Згідно з ЕСКД креслення класифікуються по видах, стадіях конструкторської роботи, цільовому призначенню і характеру використання. Розрізняють креслення деталі, складальні, загального виду, габаритні і монтажні, а за цільовим призначенням і характером використання — ескізи, оригінали, дублікати, копії.
Правильна організація креслярського виробництва одна з найважливіших частин технічної підготовки виробництва. Оригінали, дублікати і копії креслень та іншої конструкторської і технологічної документації враховують, реєструють та зберігають відповідно до державного стандарту. Усі зміни в технічну документацію вносять відповідно до державного стандарту. На заводах з ремонту рухомого складу технічна документація зберігається в архівах, а в локомотивних і вагонних депо — у виробничо-технічному відділі.
Технологічна підготовка виробництва тісно пов'язана з конструкторською і є її продовженням.
Технологічна підготовка виробництва відповідно до державного стандарту, являє собою, сукупність заходів, що забезпечують технологічну готовність виробництва, тобто наявність на заводі або в депо повних комплектів конструкторської і технологічної документації та засобів технологічного оснащення, необхідних для освоєння заданої програми ремонту рухомого складу з установленими техніко-економічними показниками. Технологічна підготовка виробництва повинна забезпечувати високу якість ремонту рухомого складу з найменшими витратами трудових, матеріальних і енергетичних ресурсів, повне використання устаткування, оснащення і виробничих площ, скорочення простою рухомого складу в ремонті.
Роботи по технологічній підготовці сприяють подальшій механізації й автоматизації виробничих процесів, ліквідації ручних, шкідливих і важких робіт, удосконалюванню організації й оснащення робочих місць, виборові раціональних транспортних засобів.
Технологічна підготовка виробництва містить у собі роботи:
ü з проектування і впровадження прогресивної технології ремонту і виготовлення деталей;
ü з контролю технологічності креслень на виготовлені вироби і ті, що ремонтуються;
ü з вивчення причин, ступеня і характеру зносу й ушкодження деталей, що ремонтуються;
ü на вибір способу відновлення розмірів і властивостей зношених деталей;
ü з проектування, виготовлення і налагодження інструментів і пристосувань;
ü з розробки норм витрати матеріальних, енергетичних і трудових ресурсів;
ü з проектування і впровадження ефективних методів і засобів технічного контролю.
Технологічній підготовці виробництва передує технологічний контроль креслень, що необхідний для аналізу і перевірки технологічності конструкцій, правильності призначення класів точності обробки, раціональності схем зборки.
У процесі технологічної підготовки виробництва перевіряють, налагоджують і впроваджують розроблену технологію.
На заводах з ремонту рухомого складу технологічною підготовкою виробництва займаються відділи головного технолога, а в локомотивних і вагонних депо – виробничо-технічний відділ. У великих вагонних депо з великим обсягом роботи з ремонту рухомого складу технологічною підготовкою виробництва займаються також головний технолог і цехові інженери-технологи.
Управління технологічною підготовкою виробництва може бути:
централізованим, що передбачає створення єдиної для підприємства технологічної служби — відділу головного технолога (ВГТ), який здійснює управління й організацію всього комплексу робіт із ТПВ. Ця система застосовується на заводах із серійним, масовим виробництвом;
децентралізованим, характерним для одиничного та дрібносерійного виробництв. У цьому випадку роботи із ТПВ виконуються в основному силами інженерно-технічних працівників і робітників цеху;
змішаним, яке передбачає, що нові технологічні процеси розробляє та відповідає за їх створення відділ головного технолога, а окремі роботи щодо складу ТПВ виконуються в цехах силами цього підрозділу.
На великих підприємствах завдання ТПВ виконують відділ головного технолога, відділ головного металурга, відділ головного зварювальника, інструментальний відділ та інструментальний цех, відділ механізації та автоматизації, а також технологічні бюро окремих цехів.
У процесі ТПВ готуються такі документи:
ü відомість замовлення виробу;
ü відомість технологічних маршрутів;
ü зведена відомість матеріальних нормативів на виріб;
ü карти поопераційних технологічних процесів;
ü зведена відомість необхідного інструменту й оснащення;
ü технологічна схема складання виробу;
ü нормативи трудомісткості за групами устаткування і видами робіт.
Специфіка ремонтного виробництва обумовлює деякі особливості технологічної підготовки на заводах з ремонту рухомого складу. Рухомий склад, що надходить на завод, має різний ступінь зносу й ушкодження окремих вузлів і деталей. Тому, щоб заздалегідь знати обсяг ремонту, залізниці завчасно надають заводам опис ремонту кожного об'єкта. Після прибуття рухомого складу в ремонт працівники бюро при огляді опису виявляють відсутні і ненормально зношені вузли і деталі, визначають фактичний обсяг робіт, потреба в матеріалах і запасних частинах понад потребу, передбачену типовим технологічним процесом. На підставі даних бюро описи встановлюють потреби в матеріальних і трудових витратах на ремонт вагона.
У ремонтному виробництві застосовують різні види технологічної документації – маршрутні й операційні карти, карту ескізів і схем, технологічну інструкцію.
Маршрутна карта — це документ, що містить опис технологічного процесу виготовлення, ремонту або зборки виробу по всіх операціях у технологічній послідовності з вказівкою відповідних нормативів по устаткуванню, оснащенню, матеріалах, витратах праці і т.д.
В операційній карті наведений опис операції технологічного процесу виготовлення, ремонту або зборки виробу з розчленовуванням операції по переходах, установках, із указівкою режимів роботи, розрахункових норм і трудових нормативів.
Карта ескізів і схем містить графічну ілюстрацію технологічного процесу або операції виготовлення або зборки виробу.
У технологічній інструкції даний опис специфічних прийомів роботи або методики контролю, правил використання устаткування і приладів, а також опис фізико-хімічних явищ, що відбуваються під час виконання операцій технологічного процесу.
Технологічна документація повинна відповідати правилам ремонту рухомого складу, а також інструкціям з ремонту, випробування і контролю окремих вузлів (колісних пар, роликових підшипників, по виробництву зварювальних робіт, магнітної й ультразвукової дефектоскопії й ін.). Сучасний рівень розвитку техніки дозволяє застосовувати різні технологічні варіанти виробництва. Вибір оптимального з них, що використовує найбільш продуктивне устаткування й оснащення, повинен здійснюватися на основі техніко-економічного порівняння різних варіантів.
Техніко-економічне обґрунтування вибору систем технічного оснащення містить у собі розрахунки коефіцієнта завантаження і витрат на оснащення операції. Річний економічний ефект від застосування різних систем оснащення розраховується зіставленням економії від скорочення витрат часу на операцію з додатковими витратами, пов'язаними із застосуванням оснащення.
Одним з найважливіших етапів технічної підготовки виробництва є проектування технологічного процесу виготовлення і ремонту деталей та вузлів вагонів. При цьому необхідно:
ü забезпечити виготовлення або ремонт виробу;
ü провести комплектовку і зборку вузлів відповідно до заданої точності;
ü ефективно використовувати капітальні вкладення і виробничі фонди.
Для вагоноремонтних виробництв ця задача дуже складна, тому що залежить від багатьох факторів: типу вагонів і конструкції його деталей, матеріалу виробу, від ТУ і вимог, пропонованих до окремих деталей і вузлів, від характеру і величини зносу й ушкодження, від заданої програми випуску і техніко-економічних параметрів. Кожен із цих факторів дуже впливає на вибір типу технологічного процесу і повинен враховуватися при його проектуванні.
Важливим етапом проектування технологічного процесу є вибір способу обробки і послідовності виконання операцій:
ü обробку деталі необхідно починати з тих поверхонь, що приймаються за базу для наступних операцій;
ü після обробки базових поверхонь необхідно обробляти поверхні, де буде зніматися найбільший припуск (тут будуть найбільші зусилля різання, а отже, при затисненні можуть виникнути деформації на вже оброблених поверхнях);
ü у першу чергу обробляються поверхні деталей, де можуть бути дефекти (раковини, неметалічні включення і.т.д.);
ü послідовність виконання інших операцій задається відповідно до креслення і залежить від точності і чистоти поверхні (найбільш точні обробляються в останню чергу).
Визначивши способи обробки і послідовність операцій, розробляють маршрутну технологію, а потімпоопераційний технологічний процес:кожну операцію розчленовують на переходи, проходи, вказують тип і модель обладнання, конструкцію пристосувань, що ріжуть, вимірювальний і допоміжний інструмент, режим обробки, норму витрати матеріалів.
В умовах потокового виробництва вибирають структуру і розраховують основні параметри потокової лінії ремонтних робіт, визначають потреби в устаткуванні і транспортних засобах, складають графіки зборки і проводять нормування операцій.
Усі розробки технологічних процесів оформляються технологічною документацією (технологічні карти, ескізи технологічних налагоджень по операціях і нормах, креслення пристосувань і спеціального інструмента, специфікація технологічної оснастки, карти термообробки й ін.). Найбільш повно вона розробляється в умові крупносерійного і масового виробництва.
Ефективними заходами, що дозволяють підвищити якість деталей, вузлів, агрегатів і рухомого складу в цілому, є застосування конструкторських рішень, що базуються на уніфікації і стандартизації. Уніфікація і стандартизація дозволяють зменшити трудомісткість підготовки виробництва, трудомісткість та собівартість виробництва і виготовлення локомотивів і вагонів, а також знизити трудомісткість і собівартість їхнього ремонту й експлуатації.
Конструкторська уніфікація – це комплекс заходів, що забезпечують усунення необґрунтованого різноманіття типів і конструкцій локомотивів та вагонів, форм і розмірів їхніх деталей та заготівель, профілів і марок матеріалів. Цим створюються умови для використання переваг спеціалізованого виробництва повторюваного рухомого складу і його елементів. Уніфікація є базою агрегатування, тобто створення рухомого складу компонуванням його з обмеженого числа елементів і конструкційною наступністю (застосуванням у конструкції нових локомотивів і вагонів, вже освоєних у виробництві складальних одиниць і деталей).
Стандартизація являє собою систему заходів, проведених у масштабі всього народного господарства і спрямованих на обмеження числа різновидів однорідних виробів і їхніх складових частин, матеріалів, методів випробування, технологічних процесів, організаційних методів і т.д. та встановлення для кожного стандартизованого об'єкта точних якісних вимог. Дотримання державних стандартів обов'язково. Стандартизація є основою управління якістю продукції і сприяє спеціалізації та кооперуванню підприємств. При проектуванні технічної підготовки необхідно враховувати загальноприйняті стандарти на типи, види і марки виробів, на конструкцію і розміри, на технічні вимоги, на методи іспитів і засоби перевірки, на маркування, упакування, транспортування, збереження і т.д.
