146085 (Организация технологической подготовки производства)

Организация технологической подготовки производства

Задачи и содержание единой системы технологической подготовки производства

Технологическая подготовка производства (ТПП) пред­ставляет собой совокупность мероприятий, обеспечиваю­щих технологическую готовность производства, т. е. нали­чие на предприятии полных комплектов конструкторской и технологической документации и средств технологическо­го оснащения, необходимых для выпуска заданного объема продукции с установленными технико-экономическими по­казателями. Эта одна из важнейших стадий системы СОНТ весьма значительна по объему и сложности. Так, трудоем­кость технологической подготовки по отношению к общей трудоемкости технического проекта изделия в единичном производстве составляет 20-25%, в серийном - 50-55%, а в крупносерийном и массовом - 60-70%. Это связано с тем, что если двигаться от единичного производства к серийно­му и далее к массовому, то степень технологической осна­щенности возрастает, а, следовательно, увеличивается и объем работ по ТПП.

Технологическая подготовка производства на предпри­ятии выполняется отделами главного технолога, главного металлурга, а также технологическими бюро основных це­хов, в ведении которых находятся литейные, кузнечные, ме­ханические и сборочные цехи. Материальной базой для них служат инструментальный и модельный цехи, технологичес­кие лаборатории, опытное производство.

До начала работ по ТПП, как правило, проводится техноло­гический контроль чертежей, который необходим для анализа и проверки запроектированных изделий (деталей) на техно­логичность их конструкций, правильность назначения классов точности обработки, рациональность схем сборки и т. д.

Основными этапами ТПП являются:

1) разработка техноло­гических процессов;

2) проектирование технологической осна­стки и нестандартного оборудования;

3) изготовление средств технологического оснащения (оснастки и нестандартного обо­рудования);

4) выверка и отладка запроектированной техноло­гии и изготовленного технологического оснащения.

На первом этапе осуществляют выбор рациональных спо­собов изготовления деталей и сборочных единиц, разработку новых технологических процессов. Эта работа выполняется на основе: чертежей на вновь спроектированное изделие; ГОС­Тов, отраслевых и заводских стандартов на материалы, инст­румент, а также на допуски и припуски; справочников и норма­тивных таблиц для выбора режимов резанья; планируемых размеров выпуска изделий.

Содержание работ по проектированию технологических процессов складывается из следующих элементов: выбора вида заготовок; разработки межцеховых маршрутов; опреде­ления последовательности и содержания технологических операций; определения, выбора и заказа средств технологи­ческого оснащения; установления порядка, методов и средств технического контроля качества; назначения и расчета режи­мов резания; технического нормирования операций производ­ственного процесса; определения профессий и квалификации исполнителей; организации производственных участков (по­точных линий); формирования рабочей документации на тех­нологические процессы в соответствии с ЕСТП.

На втором этапе ТПП, во-первых, проектируют конструк­ции моделей, штампов, приспособлений, специального инст­румента и нестандартного оборудования, а во-вторых, разра­батывают технологический процесс изготовления технологи­ческого оснащения, который должен быть достаточно универсальным, но в то же время прогрессивным, совершенным и обеспечивающим высокое качество изготовляемых деталей.

Разработка конструкций технологической оснастки осуще­ствляется конструкторскими бюро по оснастке и инструменту в тесной взаимосвязи с технологами, которые проектируют технологические процессы обработки деталей нового изделия.

На третьем этапе ТПП изготавливают всю оснастку и не­стандартное оборудование. Это наиболее трудоемкая часть технологической подготовки (60 - 80 % труда и средств от об­щего объема ТПП). Поэтому, как правило, эти работы прово­дят постепенно, ограничиваясь вначале минимально необхо­димой оснасткой первой необходимости, а затем повышая степень оснащенности и механизации производственного процесса до максимальных экономически оправданных пре­делов. На этом этапе осуществляют перепланировку (если это необходимо) действующего оборудования, монтаж и опробо­вание нового и нестандартного оборудования и оснастки, по­точных линий и участков обработки и сборки изделий.

На четвертом этапе ТПП выверяют и отлаживают запроек­тированную технологию; окончательно отрабатывают детали и узлы (блоки) на технологичность: выверяют пригодность и рациональность спроектированной оснастки и нестандартно­го оборудования, удобство разборки и сборки изделия; уста­навливают правильную последовательность выполнения этих работ; проводят хронометраж механообрабатывающих и сбо­рочных операций и окончательно оформляют всю технологи­ческую документацию.

Технологическая документация для различных типов про­изводства (единичного, серийного и массового) отличается глубиной разработки технологических процессов и степенью их детализации. Сначала разрабатываются маршрутные меж­цеховые карты на технологические процессы изготовления деталей и сборочных единиц. Маршрутные карты указывают последовательность прохождения заготовок, деталей или сбо­рочных единиц по цехам и производственным участкам пред­приятия. Для изготовления деталей и сборки изделия в еди­ничном или мелкосерийном производствах достаточно иметь конструкторскую документацию, маршрутное или маршрутно- операционное описание технологического процесса либо пе­речень полного состава технологических операций без указа­ния переходов и технологических режимов. Для серийного и массового производств кроме маршрутной технологии разра­батывается технологический процесс с операционным описа­нием формообразования, обработки и сборки. При этом для единичных технологических процессов разрабатывается опе­рационная технологическая карта, для типовых (групповых) технологических процессов - карта типовой (групповой) опе­рации. В них указываются все переходы по данной конкрет­ной операции и способы выполнения каждого, технологичес­кие режимы, данные о средствах технологического оснаще­ния, материалах и затратах труда. Обычно в операционных кар­тах помещают эскизные чертежи, изображающие детали или части деталей и содержащие те размеры и указания на обра­ботку, которые необходимы для выполнения данной операции (способ закрепления деталей на станке, расположение инст­румента, приспособление и др.).

Кроме того, для определенных изделий разрабатываются карты типовых технологических процессов нанесения элект­ролитических покрытий, химической обработки, нанесения лакокрасочных покрытий, ведомости удельных норм расхода растворителей, анодов, химикатов, ведомости подетальных отходов и другие документы.

Исходная информация для разработки технологических процессов может быть базовой, руководящей и справочной. Базовая информация включает наименование объекта, а так­же данные, содержащиеся в конструкторской документации. Руководящая информация - это отраслевые и заводские стандарты, устанавливающие требования к технологическим процессам, оборудованию, оснастке, документация на дей­ствующие типовые и групповые технологические процессы, производственные инструкции, документация для выбора нормативов по технике безопасности и промышленной сани­тарии. Справочная информация включает документацию опытного производства, описания прогрессивных методов изготовления, каталоги, справочники, альбомы компоновок, планировок и др.

Автоматизация технологической подготовки производства

Одним из решающих направлений совершенствования ТПП является создание и эффективное использование автомати­зированных систем, основанных на широком использовании ЭВМ.

Автоматизированная система технологической подготов­ки производства (АСТПП) является подсистемой АСУП (авто­матизированной системы управления предприятием) и состо­ит из функциональных подсистем более низкого уровня, вы­деленных в соответствии с задачами, решаемыми в процессе ТПП: системы автоматизированного проектирования техноло­гических процессов (САПРТП), системы автоматизированно­го проектирования технологического оснащения (САПРТО), системы автоматизированного проектирования производ­ственных подразделений (САПРОП) и системы управления тех­нологической подготовки производства (АСУТПП).

В системе автоматизированного проектирования форма­лизация процессов выбора и проектирования технологии, ос­нащения и способов организации производства выполняется инженерами - специалистами в области использования средств вычислительной техники и автоматизации проектиро­вания. В зависимости от уровня автоматизации проектных paбот различают системы с частичной автоматизацией, автома­тизированные системы, решающие более комплексные зада­чи ТПП, автоматические, а также самонастраивающиеся и са­моорганизующиеся системы высокого уровня.

В САПР с частичной автоматизацией решаются отдельные задачи, например, составление операционных карт, расчет норм штучного времени выполнения операций и др. В автоматизи­рованных системах решаются задачи применительно к опреде­ленному классу изделий, деталей, технологических процессов, видов оснащения. Например, разрабатывается технология из­готовления тел вращения, выбираются средства технологичес­кого оснащения, проектируются участки, линии и т. д.

Автоматизированные системы являются частью интегри­рованных производственных систем, осуществляющих комплексную подготовку производства изделий для изготовления их на высокоорганизованных производственных системах типа ГПС. Самонастраивающиеся и самоорганизующиеся системы могут отслеживать изменение условий производства, коррек­тируя методы решения задач. Участие человека в этих систе­мах сводится к минимуму.

АСТПП - сложная по структуре и функционированию ки­бернетическая система, находящаяся в постоянном движе­нии, реагирующая на изменение данных, поступающих в про­цессе проектирования от других подсистем, производствен­ных и других подразделений, вырабатывающая ответные дей­ствия, в результате которых либо сохраняется стабильность существующего положения, либо определяется вариант от­ветного действия.

Обмен информации между системами происходите помо­щью прямых и обратных связей. В процессе передачи по ка­налам связи информация может принимать различные фор­мы, быть представленной на различных носителях.

Обеспечение АСТПП необходимой информацией органи­зуется с использованием информационно-поисковой систе­мы (ИПС), которая в зависимости от уровня автоматизации системы проектирования может быть полумеханизированной, механизированной, использующей сортировочные устройства электромеханического типа, или автоматизированной с ис­пользованием ЭВМ различного типа, допускающих работу в диалоговом режиме. Применение разработанных ранее тех­нических решений, найденных с помощью ИПС, позволяет сни­зить трудоемкость проектирования на 20 - 50% в зависимос­ти от степени новизны разрабатываемых изделий и техноло­гических процессов.

Автоматизированное проектирование ТПП представляет собой развернутый и сложный процесс переработки информа­ции разнообразного вида, формы и содержания. Основной це­лью создания АСТПП является ускорение и совершенствование процессов технологического проектирования за счет автома­тизации и механизации с помощью вычислительной техники ряда сложных и трудоемких процессов проектирования, под­дающихся формальному алгоритмическому описанию.

Разработка и внедрение АСТПП, с одной стороны, требуют наличия развитых стандартизации и унификации конструктив­ных элементов, типизации и нормализации технологических процессов и оснащения, вычислительной техники и ее мате­матического и программного обеспечения, а с другой - АСТПП стимулирует деятельность научных и проектных организаций в этом направлении и способствует повышению качества тех­нологического проектирования, а также унификации техничес­ких решений.

Эффективность функционирования АСТПП определяется качеством построения и использования единого банка данных технологического назначения, порядком формирования и со­ставом документации. Как правило, банк данных АСТПП содер­жит четыре группы документов:

• конструкторско-технологические характеристики проек­тируемых изделий, определяющих специализацию предпри­ятия, параметры деталей, сборочных единиц, изделия в целом;

• эксплуатационно-технические характеристики оборудо­вания и технологической оснастки, применяемых на предпри­ятии или находящихся в стадиях проектирования;

• организационно-технологическая документация, включа­ющая технологические маршруты, операционные карты, тех­нологические процессы изготовления деталей, сборки изде­лий, конструкторские и технологические спецификации, про­екты линий, участков, производств;

• нормативно-справочная документация, регламентирую­щая содержание, порядок работ в ТПП, требования, предъяв­ленные к ним государственными и отраслевыми стандартами, нормативной документацией предприятия.

Завершающей стадией в АСТПП является подготовка тех­нологической и проектной документации для освоения выпус­ка новой техники. В связи с автоматизацией работ меняется и носитель информации. По мере совершенствования АСТПП сокращается доля традиционных форм конструкторской, тех­нологической, организационно-экономической и производ­ственной информации. Возрастает доля информации на ма­шинных носителях, магнитных лентах, дисках и др. В этом слу­чае результаты проектирования технологии представляются в виде операционных карт, результаты синтеза траекторий дви­жения инструментов - в виде расчетно-технологических карт, результаты проектирования средств технологического осна­щения - в виде рабочих чертежей и конструкторских специ­фикаций, полученных на ЭВМ, графопостроителях и чертежно-графических автоматах только для осуществления конт­рольных функций.