Этапы технологической подготовки производства

Номер этапа	Содержание этапа	Исполнители
	Управление, планирование, прогнозирование и моделирование технологической подготовки	Руководство ОГТ, отдел (бюро) планирования подготовки производства
	Отработка конструкции изделия и деталей на технологичность. Участие в изготовлении опытного образца	Технологи ОГТ совместно с конструкторами изделий и работниками опытного производства
	Разработка технологических процессов изготовления и контроля деталей, процессов сборки и испытаний, включая распределение номенклатуры между цехами и участками, разработку технологических маршрутов, пооперационных карт и т.п.	Работники ОГТ
	Типизация технологических процессов, разработка базовых и групповых процессов, технико-экономическое обоснование технологических процессов	Работники проектно-технологических институтов (ПТИ) при участии технологов и экономистов ОГТ
	Выбор и обоснование специального оборудования, агрегатирование и стандартизация оборудования (в отдельных случаях и проектирование оборудования)	Конструкторы и технологи ОГТ и ПТИ
	Установление коэффициентов оснащенности, типажа номенклатуры необходимой специальной, универсальной и унифицированной оснастки. Технико-экономическое обоснование выбора и применения оснастки	Конструкторы и технологи ОГТ
	Установление пооперационных технологических норм времени всех технологических процессов	Нормировщики отдела труда и заработной платы (ОтиЗ), технологи ОГТ
	Расчет норм расхода материала	Технологи ОГТ при участии конструкторов ОГТ
	Разработка и уточнение нормативов на работы ТПП	Бюро планирования подготовки производства
	Разработка мероприятий по организации и управлению ТПП, созданию и эксплуатации подсистем АСУ ТПП, а также по механизации и автоматизации инженерных и управленческих работ по ТПП	Работники специализированных институтов и ОГТ

К выполнению отдельных работ по ТПП могут привлекаться на хоздо­говорных началах специализированные организации, в том числе проектно-технологические институты (ПТИ). Они обычно ведут перспективные ис­следовательские работы, направленные на сокращение трудоемкости и сроков выполнения ТПП. Эти же организации подключаются к выполнению ТПП конкретных изделий на предприятиях отрасли.

На качество и сроки ТПП оказывает влияние принятая на предприя­тии система организации технологической подготовки. На практике может применяться одна из трех систем организации ТПП: централизованная, децентрализованная, смешанная.

Централизованная система ТПП применяется на заводах серийного и массового производства и предусматривает создание единой для пред­приятия технологической службы - отдела главного технолога (ОГГ), ко­торая осуществляет весь комплекс работ по ТПП. Производственные цехи имеют небольшие технологические бюро, которые отвечают за внедрение и корректировку спроектированных технологических процессов.

Децентрализованная система ТПП характерна для единичного и мелко­серийного производства. При этом разработка технологических процессов я текущие работы по технологическому обслуживанию выполняются силами технологических бюро цехов. ОГТ выполняет контрольные функции, осу­ществляет методическое руководство, а также проводит работы по типи­зации технологических процессов и стандартизации оснастки.

Смешанная система ТПП предусматривает разработку и внедрение тех­нологических процессов отделом главного технолога. В этом случае це­ховые технологические бюро разрабатывают технологические процессы, основанные на ранее освоенных процессах и существенно отних не отличающихся.

Большая роль в проведении технологической подготовки принадлежит заводским лабораториям. Они могут быть в составе центральной заводской лаборатории (ЦЗЛ), в отделах главного конструктора, главного технолога, качества и надежности, технического контроля. Технологические лаборатории совершенствуют действующие, а также разрабатывают и внедряют новые технологические процессы.

Комплекс работ по ТПП осуществляется в процессе технологического проектирования, предусматривающего обеспечение технологичности конструкции изделия, разработку технологических процессов и средств тех­нологического обеспечения.

Под технологичностью конструкции понимается экономичность изготовления изделия в конкретных организационно-технологических и произ­водственных условиях и при заданных масштабах выпуска. Иными словами, технологи должны определить, технологично ли разрабатываемое изделие для производства в условиях конкретного предприятия. Если по осваиваемому изделию для повышения его технологичности целесообразны изменения в чертеже, такие изменения являются прерогативой только конст­рукторов.

Для совместной с конструкторами отработки конструкции на технологичность выделяются наиболее квалифицированные технологи из ОГТ.

На всех стадиях создания изделий отработка конструкции на технологичность устанавливается стандартами ЕСТПП.

Классификация показателей технологичности конструкции изделия производится по различным признакам. Технические и технико-экономические показатели технологичности рассматриваются с учетом их влияния на экономику производства и эксплуатации разрабатываемого изделия.

При отработке на технологичность конструкции проектируемого прибора учитывают виды заготовок, методыих обработки, возможность использования типовых технологических процессов, требуемую квалификацию рабочих и др. Состав показателей производственной технологичности зависит от назначения и конструктивных особенностей изделия, условий его производства. Эксплуатационные показатели приборов включают работоспособность, надежность, долговечность, ремонтопригодность, условия техники безопасности.

Основные или вспомогательные показатели технологически устанавливаются в соответствии с главными, определяющими факторами конструкции изделия, а также с условиями производства и эксплуатации. Например, для машиностроительных предприятий основными показателями технологичности конструкции могут быть трудоемкость изготовления изделия, технологическая трудоемкость, уровень технологичности конструкции по технологической себестоимости; вспомогательными показателями – относительная трудоемкость заготовительных работ, коэффициент взаимозаменяемости, относительная трудоемкость ремонтов изделия за период эксплуатации и др.

Технологичность конструкции изделия оценивают путем сравнения базовых и расчетных показателей технологичности. По каждому показателю устанавливается величина отклонений, которая анализируется. Базовые показатели технологичности конструкции изделий устанавливаются на отраслевом уровне и задаются организациям и предприятиям, разрабатывающим и изготовляющим соответствующие изделия. Проектируемые показатели технологичности определяются на всех стадиях проектирования и изготовления изделия и не должны быть ниже утвержденных базовых показателей.

Показатели уровня технологичности конструкций являются отношение расчетных (проектных) показателей к базовым. Например, уровень технологичности конструкции по трудоемкости изготовления определяется как отношение достигнутой трудоемкости изготовления к базовой трудоемкости.

Достигнутые показатели уровня технологичности указываются в технических условиях на разрабатываемое изделие или в стандартах технических условий. Кроме того, показатели уровня технологичности отражаются в карте технического уровня и качества продукции.

Абсолютные показатели характеризуют один или несколько признаков технологичности конструкции изделия (например, трудоемкость изготовления, технологическая себестоимость и др.). Относительные показатели показывают сравнительную (удельную) технологичность конструкции проектируемого изделия по отношению к номинальному значению основного технического параметра изделия (например, удельная трудоемкость изготовления, удельная технологическая себестоимость изделия).

Частные показатели технологичности бывают качественные и количественные и имеют различную значимость для разных изделий и типов производства. Основными частными показателями технологичности изделий приборостроения обычно являются трудоемкость изготовления, удельная материалоемкость, технологическая себестоимость.

Комплексные показатели характеризуют технологичность всего изделия или определенную группу свойств данного изделия. Технологичность конструкции изделия может характеризоваться одним комплексным показателем или несколькими обобщающими группами частных показателей.

Количество рассчитанных и контролируемых частных и комплексных показателей технологичности должно быть минимальным, но достаточным для отработки конструкции на технологичность на всех стадиях проектирования и изготовления изделия. Показатели технологичности конструкции изделий делятся на две группы: характеризующие технологическую рациональность и преемственность конструкции. Технологическую рациональность отражают следующие показатели: трудоемкость изготовления, удельная материалоемкость, коэффициент использования материала, технологическая себестоимость, коэффициент сборности конструкции, удельная трудоемкость изготовления, удельная технологическая себестоимость изделия, коэффициент применяемости материалов, коэффициент использования новых технологических процессов и др.

Преемственность конструкции определяется коэффициентом стандартизации, уровнем стандартизации, коэффициентом преемственности, коэффициентом повторяемости, коэффициентом унификации.

На основе анализа базовых и расчетных показателей технологичности разрабатывают рекомендации по изменению конструкции изделия с последующими корректировками и конструкторской и технологической подготовке производства.

Основная форма обеспечения высокой технологичности конструкций – технологический контроль и экспертиза конструкторской документации на всех стадиях ее разработки. Отработка конструкции на технологичность завершается на стадии изготовления опытного образца. Здесь окончательно конкретизируются условия обеспечения технологичности, а также возможности использования типовых и базовых технологических процессов, унифицированной переналаживаемой оснастки, агрегатируемого оборудования. Типаж оснастки и оборудования выбирается с учетом намеченных масштабов выпуска. В максимальной степени должны использоваться переналаживаемая стандартизированная оснастка и оборудование. Специальное оснащение должно применяться только при необходимости. Выбор оборудования и средств технологического оснащения производится после всестороннего технико-экономического обоснования.

Вся научно-техническая документация подвергается метрологической экспертизе как части метрологического обеспечения подготовки производства новых изделий.

Вариантное проектирование технологических процессов

С точки зрения организации производства технологический процесс – это устойчивый в пространстве и по времени порядок выполнения технологических операций, позиций и переходов, зафиксированный в специальных технологических документах. Разработка технологических процессов – одна из задач ТПП и производится для изделий, конструкции которых отработаны на технологичность в зависимости от типа производства и системы подготовки производства различными службами предприятия.

Проектирование технологического процесса изготовления деталей включает решение следующих вопросов: выбор заготовки, расчеты припусков, установление структуры процесса, выбор оборудования, приспособлений, инструмента и средств измерений.

Выбор заготовки зависит от формы детали и ее размеров, исходного материла, вида производства, наличия оборудования, требований к ее качеству, а также экономических соображений. Независимо от способа изготовления конструктивная форма заготовки должна максимально приближаться к форме готовой детали. Чертеж заготовки должен отражать все особенности метода ее изготовления.

В машиностроении важен правильный расчет припусков, ибо масса припусков часто превышает массу готовой детали.

Структура технологического процесса определяется числом операций, на которые расчленяется процесс. В зависимости от конкретных производственных условий определяется степень дифференциации или концентрации технологического процесса.

Важный элемент проектирования – выбор средств технологического оснащения. Они включают: технологическое оборудование, технологическую оснастку, средства механизации и автоматизации производственных процессов. Выбор средств технологического оснащения производится с учетом типа производства и его организационной структуры, вида изделия и программы его выпуска, разработанной технологии, максимального применения стандартного оборудования и оснастки.

При выборе оборудования необходимо правильно указать тип и модель станка, завод-изготовитель. Оборудование должно иметь соответствующую производительность, обеспечить оптимальные режимы обработки и заданную точность операций.

Для качественного изготовления деталей используют различные приспособления с учетом наличного станочного парка. Выбор типа и конструкции режущего инструмента зависит от типа производства, типа станка, метода обработки, размера и конфигурации обрабатываемой детали, качества поверхности, точности обработки, материала обрабатываемой детали и инструмента.

Разрабатываемый процесс сборки должен обеспечивать снижение ее длительности и трудоемкости, а также выполнение заданной программы выпуска изделий. Альтернативные варианты технологического процесса сборки оцениваются рядом показателей: удельным весом трудоемкости сборочных работ, степенью разделения сборки на параллельные потоки, удельным весом механизированных операций, выполняемых без подгонки, разборки, механической обработки и др. Анализ перечисленных показателей позволяет выбрать наиболее рациональный вариант процесса сборки.

К средствам измерения предъявляются следующие требования: точность, производительность, стоимость. Выбор средств измерения зависит от сложности контролируемой детали и сборочной единицы, характера измеряемых параметров и типа производства.

Различают два вида технологических процессов: индивидуальный и типовой. Индивидуальный технологический процесс разрабатывается для изготовления изделия одного наименования, типоразмера и исполнения без изучения и исполнения ранее разработанных технологических процессов. Унифицированный – это технологический процесс, разработанный для деталей, имеющих признаки конструктивной и технологической общности. В связи с этим различают два метода унификации: типизация технологических процессов и групповая обработка деталей.

Обязательный этап, предшествующий разработке технологических процессов, - группирование изделий по конструктивным и технологическим признакам. Типизация технологических процессов производится на основе технологической классификации деталей. Типовой технологический процесс разрабатывается для изготовления в конкретных производственных условиях типового представителя группы деталей, обладающих общими конструктивно-технологическими признаками. При этом под типовой понимается деталь, обладающая наибольшим количеством характерных признаков.

Типизация технологических процессов устраняет многообразие техпроцессов обоснованным сведением их к ограниченному числу типов. Наибольшее распространение типизация получила при разработке технологических процессов механообработки.

Типизация технологических процессов обеспечивает упорядочение существующей технологии; внедрение прогрессивных методов обработки и сборки; использование высокопроизводительной быстропереналаживаемой оснастки и оборудования; использование принципов поточного производства в организации производственных процессов серийного и мелкосерийного производства; внедрение гибкого автоматизированного производства; значительное снижение трудоемкости разработки технологических процессов; сокращение сроков технологической подготовки производства.

Разработка типовых технологических процессов осуществляется на базе «Технологического классификатора деталей машиностроения и приборостроения» и «Классификатора технологических операций», утвержденных Госстандартом. По технологическому классификатору детали группируются по признакам, определяющим общность технологического процесса их изготовления.

Работы по типизации технологических процессов осуществляют в два этапа: на первом – производится классификация деталей в группы конструктивно- технологического подобия и выбор типового представителя каждой группы. Примерами типовых групп являются зубчатые колеса, валики, втулки, фланцы, корпусные детали, сердечники трансформаторов и т.п. Из каждой типовой группы деталей выбирают конкретную деталь, имеющую наибольшее число обрабатываемых поверхностей и трудоемкость изготовления. Эта деталь принимается как базовая для данной группы. На втором этапе разрабатывается технологический процесс на базовую деталь. Этот процесс утверждается как типовой для данной группы деталей. Типовой процесс содержит также указание о методах обработки всех деталей данной группы в виде полного перечня и последовательности операций и переходов для обработки деталей данного типа.

По типовому технологическому процессу легко составляется процесс изготовления детали квалифицированной группы в производственных условиях конкретного предприятия. Использование типовых технологических процессов предъявляет жесткие требования к технологичности конструкции изделия и технологичности деталей.

Типизация технологических процессов сборки осуществляется с помощью типовых технологических схем, определяющих структуру технологического процесса в виде перечня типовых операций и последовательности их выполнения. Типовые процессы, типовые операции и типовые схемы сборки служат базой для разработки новых технологических процессов сборочно-монтажных работ.

Групповые технологические процессы аналогично типовым процессам основываются на классификации деталей по их конструктивно-технологическим признакам. Однако групповой технологический процесс разрабатывается не на базовую деталь, а на комплексную деталь, которая включает в себя все элементарные поверхности деталей, входящих в группу. Комплексная деталь может быть как реальной, так и условной. Обработка данной группы деталей осуществляется с помощью групповой оснастки станка (групповой инструментальной наладки), настроенной на изготовление комплексной детали. Изменяя только порядок смены инструмента, можно обработать любую деталь данной группы.

Групповые технологические процессы нашли широкое применение в условиях единичного и мелкосерийного производства при обработке конструктивно различных, но технологические сходных деталей. Групповое производство предусматривает применение прогрессивных систем оперативно-календарного планирования. Использование принципов группового производства сокращает сроки и стоимость освоения новых изделий и является условием эффективного внедрения АСУП, АСТПП.

Основные этапы разработки технологических процессов приведены в табл. 3.2.

Таблица 3.2.

Основные этапы разработки технологических процессов

Этапы	Содержание этапа
1.	Анализ исходных данных для разработки технологического процесса
2.	Выбор действующего типового, группового технологического процесса или поиск аналога единичного процесса
3.	Выбор исходной заготовки и методов ее изготовления
4.	Выбор технологической базы
5.	Составление технологического маршрута обработки
6.	Разработка технологических операций
7.	Определение требований техники безопасности

Необходимость каждого этапа определяется в зависимости от видов и типов производства и устанавливается стандартами предприятия. При отсутствии техпроцессов-аналогов осуществляется индивидуальное проектирование. Структура операций и маршрут изготовления изделия проектируется на основе конструктивно-технологических свойств изделия и технологических возможностей конкретного предприятия.