2.4.3. Разработка ТП (Лекции по дисциплине - Организация и планирование производства)

5

2.4.3. Разработка технологических процессов

Одной из основных задач, решаемых ТПП, является разработка, отладка и внедрение технологических процессов изготовления изделий.

Технологический процесс – это часть производственного процесса, представляющая собой совокупность действий с предметами труда, непосредственно связанных с последовательным изменением формы, размеров или свойств материала заготовки или полуфабриката с целью получения детали или изделия с заданными техническими характеристиками.

В рамках ТПП предприятия используют различные виды технологических процессов в зависимости от организационного типа и масштабов производства, метода организации, уровня механизации и автоматизации основных технологических операций. Примерная классификация технологических процессов представлена в табл.2.6.

Таблица 2.6. Классификация технологических процессов на предприятии

Технологические процессы по степени их детализации подразделяются на маршрутные, маршрутно-операционные и операционные. Для массового производства применяются операционные технологические процессы, в которых указаны все переходы, режимы обработки, эскизы наладок, способы крепления и измерения деталей, планировка рабочего места. Для деталей единичного производства разрабатываются маршрутные технологические процессы. На изделия серийного и крупносерийного типов производства разрабатываются маршрутно-операционные и операционные технологические процессы.

По характеру различают три вида технологических процессов (рис.2.16): (1) единичные технологические процессы на каждую деталь, (2) на группу обрабатываемых деталей и (3) типовые техпроцессы.

Рис.2.16. Общая классификация технологических процессов

Единичные технологические процессы предназначены для изготовления продукта одного наименования, назначения или типоразмера независимо от объема и типа производства.

Типовой технологический процесс

Типовой технологический процесс применяется для совокупности однородных по технологическим и конструктивным признакам деталей, сборочных единиц или изделий. Он разрабатывается на типового представителя и содержит максимально возможный перечень операций для всей совокупности деталей данного типологического класса.

Впервые типизация технологических процессов была предложена в 1940-е годы проф. А.П. Соколовским. Обязательным условием типизации является группирование деталей. Создается группа объектов производства, обладающих общностью конструктивно-технологических характеристик. Для разработки технологии выбирают типового представителя этой группы, т.е. конкретную деталь, имеющую наибольшее число обрабатываемых поверхностей и наибольшую трудоемкость изготовления. Далее разрабатывается технологический процесс на базовую деталь, который утверждается как типовой для данной группы, имеющий единый план обработки по основным операциям, однотипное оборудование и оснастку.

Типовые технологические процессы разрабатываются в соответствии с рекомендациями Р50-54-93-88 «ЕСТПП. Общие правила разработки технологических процессов. Правила разработки и применения типовых технологических процессов».

Эффективность типизации очень велика. На одном заводе технологические процессы 12.000 деталей были сведены к 366 типовым процессам: один типовой процесс в среднем охватывал 25-30 типоразмеров деталей.

Типизация сокращает количество технологической документации в 6-10 раз. При освоении новых изделий, применяя типовые процессы, нормы, режимы, отпадает необходимость разрабатывать их заново для большого количества новых деталей.

Очень важным является то, что оказывается возможным сконцентрировать однотипные работы на определенном оборудовании, организовать замкнутый участок по обработке деталей одного типа. При этом значительно уменьшается количество наладок и переналадок оборудования.

Типовые процессы оформляются на специальных технологических картах типового процесса, где указываются класс, группа и вид детали, система допусков, класс точности и посадка, содержание операций, установок и переходов в их последовательности, вид заготовки, тип применяемых инструментов и приспособлений, а в отдельных случаях – таблицы или номограммы режимов и норм времени, разработанные по ступеням размеров.

Карта типового процесса не направляется в цеха в качестве рабочего документа, а используется технологом для заполнения технологической карты каждой отдельной конкретной детали.

Групповой технологический процесс

Групповой метод – это такой метод унификации технологии производства, при котором для однородных по конструктивно-технологическим признакам групп деталей применяются однотипные высокопроизводительные методы обработки и быстропереналаживаемое оборудование.

Групповой метод изготовления и обработки деталей машин и приборов, а также их сборки предложил проф. С.П. Митрофанов, развивая идею А.П. Соколовского. При групповом методе производства основным признаком классификации и группирования являются применяемые средства технологического оснащения. В каждую такую группу удается подобрать обычно от 20 до 120 предметов.

Групповой технологический процесс применяется для изготовления на специализированных рабочих местах предметов с различными конструктивными, но общими технологическими признаками по общности технологического процесса обработки.

Групповой процесс разрабатывается на комплексный предмет, содержащий все конструктивные элементы данной группы предметов. На него же разрабатывается оснастка, настройка станка, а для остальных предметов будет достаточна лишь небольшая поднастройка.

При групповой технологии особую роль начинают играть револьверные станки, т.к. на них легче всего удается осуществить групповую наладку для всей группы деталей, а в отдельных случаях – заменяя лишь отдельные резцы или сверла. Если при обычных методах переналадка занимает 4-6 часов, то такая подналадка – не более 30 минут, причем подналадку делают сами операторы.

Использование групповой технологии, соответствующих средств технологического оснащения и оборудования позволяет применять прогрессивные партионные методы организации в единичном и мелкосерийном производстве. Групповая технология является основой для создания групповых поточных линий и гибких автоматизированных производственных систем в различных сферах экономической деятельности.

Разработка групповых технологических операций выполняется по рекомендациям Р50-54-93-88.

Эффективность работы предприятия по внедрению типовых и групповых техпроцессов можно оценить по коэффициентам типизации (k_т) и групповой обработки (k_гр):

k_т = N_т / N_пл,

где N_т – количество типовых технологических процессов, имеющихся к моменту запуска в производство нового изделия; N_пл – общее количество технологических процессов, необходимых для изготовления нового изделия.

k_гр = N_гр / N_пл,

где N_гр – количество групповых технологических процессов, имеющихся к моменту запуска в производство нового изделия.

Чем выше значения коэффициентов k_т и k_гр, тем ниже себестоимость изготовления изделия.

Порядок работ по разработке технологического процесса

Общие правила разработки технологических процессов определяются ГОСТом 14.301-83. В наиболее общем случае разработка технологических процессов на машиностроительном заводе осуществляется в 2 этапа:

1) разработка технологических маршрутов;

2) разработка детальных технологических процессов.

1. После технологического контроля конструкторской документации (если он не проведен еще в процессе ОКР) первым этапом является составление межцеховых (расцеховка) и внутрицеховых технологических маршрутов. Для массового производства этот этап служит лишь первой стадией разработки технологии, а для мелкосерийного и единичного производства может оказаться единственной. В результате этого этапа технологический отдел выпускает следующие виды документов:

1. маршрутные карты, в которых устанавливается последовательность прохождения обрабатываемой детали или сборочной единицы по заводу в целом (карты содержат перечень цехов, в них дается определенный порядок выполнения операций без каких-либо детальных технологических указаний), а внутри цехов – перечень технологических операций с указанием данных об оборудовании, оснастке, материальных и трудовых нормативах;

2. общезаводские или цеховые подетальные спецификации изделия, а также материальную спецификацию изделий по цехам;

3. чертежи заготовок с припусками на обработку и допусками на неточность изготовления.

2. Второй этап – разработка детальных технологических процессов – является основным в массовом и крупносерийном производстве. В результате второго этапа технологический отдел разрабатывает следующие виды документов:

1. операционные карты – это основной документ на данном этапе. Карты предусматривают состав каждой операции и последовательность выполнения операций в рамках данного цеха (применительно к изготовлению и контролю заготовок, механической обработке и контролю деталей, сборке узлов, регулировке машин и т.д.);

2. операционно-инструкционные карты, разработанные на основе операционных технологических карт. Их составляют на одну операцию только в условиях массового производства в связи с постоянной повторяемостью операций на каждом рабочем месте и используют только для инструктажа рабочих на рабочем месте;

3. спецификации потребностей каждого цеха в оборудовании, инструментах, приспособлениях, штампах и т.д.;

4. данные по рабочей силе с разбивкой по профессиям и разрядам.

На этом же этапе определяются данные, необходимые для планирования производства – длительность производственного цикла, плановая калькуляция себестоимости и т.д.

Схема разработки единичных, типовых и групповых технологических процессов представлена на рис.2. .

Рис.2. . Схема разработки технологических процессов