Организация и технологическая подготовка производства

 

1. ОРГАНИЗАЦИЯ И  ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ  ПОДГОТОВКА

ПРОИЗВОДСТВА 
 

1.1. Понятие о производственном  процессе 

    Под производственным процессом понимают изготовление из исходного материала  и полуфабрикатов готового изделия. Следовательно, он включает в себя все  многообразие вопросов, которые необходимо решить при производстве любого изделия от самого простого до самого сложного.

    Производственный  процесс охватывает:

    – организацию и управление производственным процессом;

    – подготовку средств производства в зависимости от его типа, сложности изготавливаемого изделия, объема производственной программы и других факторов;

    – организацию и обслуживание рабочих мест, включающее рациональное размещение станков и оборудования, их настройку, снабжение заготовками, инструментом, и т.д.;

    – получение, складирование и хранение материалов, изделий и полуфабрикатов, наличие достоверных данных об остатках, необходимых материалах, инструментах, полуфабрикатах и т.п. во времени и по отдельным производствам и цехам;

    – проектирование и изготовление необходимых приспособлений и особых видов инструмента;

    – подготовка рабочих необходимого уровня квалификации;

    – изготовление деталей с требуемой для данного изделия точностью и чистотой поверхностей;

    – технический контроль деталей и узлов на всех стадиях производства;

    – сборку машин и изделий, проведение необходимых типовых и приемо-сдаточных испытаний;

    – все виды транспортировки внутри участков, цехов, межцеховые и другие перевозки, а при необходимости и доставку готового изделия потребителю;

    – ремонт станков и производственного оборудования;

    – обеспечение необходимых условий труда, соблюдение правил техники безопасности и многие другие виды работ, без которых немыслимо нормальное функционирование любого производства. 

1.2. Понятие о технологическом  процессе 

    Слово «технология» образовано из двух греческих  слов «технос» - мастерство и «логос» – учение, т.е. это наука о процессах производства изделий и необходимых для этого технических средствах. Процесс изготовления изделий состоит из комплекса работ, необходимых для подготовки исходных материалов производства заготовок, их обработки и получения деталей нужной точности по размерам и требуемой чистоте поверхностей, сборки из этих деталей узлов, а из узлов готовых изделий.

    Таким образом, под технологическим процессом понимают часть производственного процесса, направленного на изменение формы, размеров, свойств материалов и полуфабрикатов для получения детали или изделия в соответствии с заданными техническими требованиями. Установка деталей на станки, их снятие, производство контрольных замеров и испытаний, транспортировка и хранение и т.д. не могут быть отделены от технологического процесса и составляют его часть.

    Любой технологический процесс разбивается  на отдельные операции. Технологической операцией называют часть технологического процесса, выполняемого на одном рабочем месте и охватывающего все последовательные действия рабочего и станка при данном цикле обработке детали. Технологическая операция является основной частью технологического процесса; по параметрам операций определяется трудоемкость всего процесса, расход материалов, время, необходимое число рабочих, станков, приспособлений, инструмента и многое другое.

    Вспомогательные операции включают транспортировку деталей, чистку, маркировку, испытания, складирование, хранение и многие другие работы.

    Технологический переход – законченная часть технологической операции, характеризуемая постоянством применяемого инструмента, образуемых данной обработкой поверхностей и режимами работы станка. При обработке разных поверхностей с одинаковыми режимами резания или одной поверхности с разными режимами снятия материала имеем различные технологические переходы.

    Вспомогательный переход – законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и оборудования, которые не изменяют формы, размеров детали, чистоты поверхности, но необходимы для выполнения технологического процесса. К ним относятся, например, установка заготовки, смена инструмента, подстройка станка, переход на другую поверхность и т.д.

    Рабочий ход – законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемого изменением формы, размеров, качества поверхности или свойств заготовки.

    Вспомогательный ход – однократное перемещение инструмента относительно заготовки, не сопровождаемое изменением свойств заготовки, но необходимое для выполнения рабочего хода.

    Установ – часть операции, выполняемая при одном закреплении заготовки на станке или нескольких заготовок, одновременно обрабатываемых в специальном приспособлении.

    Позиция – каждое отдельное положение заготовки, занимаемое ею относительно станка при неизменном ее закреплении (установе). Особенно наглядно видна у обрабатывающих центров, когда заготовка в дискретном режиме поворачивается относительно обрабатывающего инструмента перед каждым рабочим ходом.

    Прием – законченная совокупность движений рабочего в процессе выполнения технологической операции. 
 

1.3. Характеристика типов  производства 

    1.3.1. Классификация производств

    По  общепринятой классификации различают  массовое, серийное и единичное производство, а также два метода работы поточный и не поточный. Для их характеристики вводится коэффициент закрепления  операций К_ЗО = О/Р. Это есть отношение числа всех производимых технологических операций О к числу рабочих мест Р, на которых эти операции выполняются.

    В зависимости от количества изделий  в партии и значения коэффициента закрепления операций К_З.О. различают:

    -  массовое производство, обычно поточное,  К_ЗО = 1;

    -  крупносерийное производство   К_ЗО = 1 - 10;

    -  среднесерийное производство   К_ЗО = 10 - 20;

    -  мелкосерийное производство   К_ЗО = 20 - 40;

    -  единичное производство    К_ЗО > 40. 

    1.3.2. Массовое производство

    Массовое  производство характеризуется узкой  номенклатурой и большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготавливаемых в течение продолжительного времени. При массовом производстве, которое обычно является поточным, на рабочем месте выполняется только одна технологическая операция, К_ЗО = 1. Такой коэффициент закрепления операций предполагает установку специализированного оборудования, выполняющее только заданную технологическую операцию, но имеющее высокую производительность. Это определяет как достоинства, так и недостатки массового поточного производства.

    Высокопроизводительное специализированное оборудование позволяет достигать высокой производительности, но в силу большой стоимости средств производства и ограниченности их функциональных возможностей существенно затрудняет переход на изготовление других видов продукции. Сложность перехода на другие виды технологических процессов и даже изменений в уже отработанном технологическом процессе ведет к торможению развития производства. Выходом могут быть гибкие автоматизированные производства (ГАП), которые все шире применяются в промышленном производстве.

    Оборудование  располагается по ходу технологического процесса в виде поточных линий. Длительность операций при поточном методе производства на всех рабочих местах одинакова  и соответствует заданной производительности.

    Такт  выпуска - интервал времени, через который периодически производится выпуск изделий, для всех рабочих мест, должен быть один и тот же. Это требует расчленения технологического процесса на операции одинаковой длительности или дублирования рабочих мест и оборудования для получения необходимой производительности и требуемой кратности времени технологической операции такту выпуска. Во избежание перебоев в работе поточной линии на рабочих местах создаются заделы (запасы) заготовок для деталей. Заделы обеспечивают непрерывность выпуска продукции в случае краткой остановки отдельного оборудования. Массовое производство называют иногда поточно-массовым.

    Поточные  линии могут быть комплексными. На таких линиях выполняют технологические  операции разных видов. В производстве электрических машин это может быть сочетание механической обработки, укладки обмоток, пропитки, сборки, пайки, окраски, контроля качества продукции. 

    1.3.3. Серийное производство

    Серийное  производство по сравнению с массовым характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготавливаемых периодически повторяющимися партиями, которые имеют сравнительно большой объем выпускаемых изделий. В зависимости от объема выпускаемых партий изделий меняется коэффициент закрепления операций, количество поточных линий и применяемых специализированных станков и оборудования. Различают три вида серийного производства.

    В крупносерийном производстве широко применяется оборудование специального назначения и агрегатные станки. Оборудование распределяют согласно требованиям технологического процесса и часто организуют поточные линии для изготовления узлов и полуфабрикатов. Коэффициент закрепления операций в данном виде серийного производства колеблется от 1 до 10.

    Крупносерийное  производство является в настоящее  время наиболее распространенным видом производства. Оно позволяет выпускать большое количество изделий при высокой производительности труда. Однако ему в большой степени присущи недостатки массового производства в части трудностей перестройки технологического процесса.

    Среднесерийное  производство организуется для запуска в производство партий изделий, объемом от нескольких десятков до сотен машин в зависимости от их сложности и материалоемкости. Среднесерийное производство предполагает периодическое повторение выпуска партий данного изделия, поэтому сохраняются длительное время все технологические процессы. В связи с все более широким применением ГАП этот вид производства начинает играть более заметную роль при изготовлении модификаций различных изделий: универсальных и исполнительных двигателей, реле различных типов, бытовой техники и т.п. Коэффициент закрепления операций в данном виде серийного производства колеблется от 10 до 20.

    Мелкосерийное производство по своим технологическим особенностям приближается к единичному производству. Партии изготовляемых изделий не превышают одного или нескольких десятков штук. Обычно их производство не повторяется. К изделиям такого вида можно отнести гидрогенераторы для конкретной ГЭС, изготавливаемые в количестве от 8 до 20 штук, турбодвигатели большой мощности, некоторые виды автомобилей и самолетов и т.п. Коэффициент закрепления операций в мелкосерийном производстве колеблется от 20 до 40, что предопределяет использование универсальных станков, высокую квалификацию рабочих, возможность быстрой реорганизации технологического процесса при запуске в производство изделий аналогичного типа. 

    1.3.4. Единичное производство

    Единичное производство характеризуется широкой  номенклатурой изготовляемых изделий  и малым объемом выпуска, обычно несколько единиц изделия. Для единичного производства К_ЗО > 40. Характерным признаком единичного производства является выполнение на рабочих местах самых разнообразных технологических операций. Продукция единичного производства – машины, выпускаемые по индивидуальным заказам, морские суда, самолеты, электрические машины сверхвысокой мощности и напряжения. К ним относятся так же опытные образцы машин и изделий. При единичном производстве используют универсальное оборудование, универсальные рабочие и измерительные инструменты. Квалификация рабочих должна быть высокой, обычно это рабочие, в совершенстве владеющие несколькими профессиями. 

    1.3.5. Методы организации  производства

    Как указывалось выше, различают два  метода организации производства поточный и не поточный. При любом типе производства стремятся организовать работу по поточному методу, который обеспечивает значительное сокращение длительности технологического цикла, межоперационных заделов, снижение трудоемкости и себестоимости продукции, упрощение управления всеми сторонами производства. При поточных методах работы уменьшаются оборотные фонды.

    Особенностью  поточного метода работы является одинаковое время производства каждой технологической  операции на каждом рабочем месте. Это  время называют тактом выпуска. Если для какой-либо технологической операции время технологического цикла не совпадает с тактом выпуска, то для нее производят распараллеливание поточной линии так, чтобы такт выпуска был кратен времени технологического цикла. Во многих случаях для выпуска отдельных узлов организуют собственные поточные линии, что позволяет разделить технологические процессы со значительной разницей в длительности технологических циклов. Разновидностью поточного метода является организация конвейера, в котором поточные линии объединены в единую систему. Конвейеры бывают непрерывного или дискретного действия.