Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

материал под СРС от 11.11.2015

.docx
Скачиваний:
4
Добавлен:
30.03.2016
Размер:
26.3 Кб
Скачать

1.3. Организация и планирование технической подготовки производства новых изделий.

1.3.1. Основные понятия. Содержание подготовки производства

Организация и проведение научных исследований, разработка конструкций новой техники, изделий, продуктов, технологии их изготовления являются определяющими видами деятельности коммерческих организаций.

Новая техника и новые технологии являются основой ускорения научно-технического процесса в организациях всех отраслей народного хозяйства Российской Федерации.

Работы по содержанию новой техники, технологических процессов представляет собой начальную стадию организации производства – техническую подготовку производства к изготовлению образцов и серийного выпуска изделий на основе прогрессивных методов обработки деталей и сборки изделий.

Задачей технической подготовки производства является ускорение темпов технического прогресса, сокращение сроков освоения новых изделий, профилей и марок материала, технологических процессов, повышение экономичности производства.

В соответствии с задачей определяется содержание подготовки производства.

Основным содержанием подготовки производства является проектирование новых и усовершенствование действующих конструкций машин, материалов и технологических процессов, создание надлежащих условий для организации серийного производства новой техники и достижения запроектированных технико-экономических показателей.

Подготовка производства новой техники охватывает ряд этапов, начиная от проведения научно-исследовательских и опытных работ и кончая внедрением новой машины (изделия) или процесса в производство.

В процессе создания и внедрения новых изделий можно выделить следующие основные стадии или этапы:

1 этап: Проведение научно-исследовательских и опытно- конструкторских работ.

2 этап: Разработка и изготовление новых образцов техники.

3 этап: Производство новых видов промышленной продукции.

4 этап: Снятие с производства устаревших образцов техники.

5 этап: Внедрение новой техники в промышленное производство.

На первом этапе осуществляются научные исследования и разработки, связанные с технологическими обоснованиями основных закономерностей технического прогресса, которые проводятся, главным образом, в научно-исследовательских институтах (НИИ).

На этом этапе осуществляется широкая исследовательская, экспериментальная и лабораторная работа по моделированию будущих процессов и принципов работы изделий (машин). Здесь появляются экспериментальные модели, которые детально исследуются и отрабатываются в лабораторных условиях.

Работа подобного рода обычно выполняются специализированными научно-исследовательскими институтами.

На втором этапе осуществляется обширная расчетная проектно-конструкторская работа по изготовлению опытных образцов техники. На этой стадии проектируется временный технологический процесс изготовления оснастки.

После того, как новая модель создана, она проходит пробные испытания, в процессе которых выявляются недостатки новой конструкции.

Эти работы обычно выполняются НИИ совместно с организациями.

На третьем этапе осуществляется окончательная отработка конструкций изделий применительно к условиям серийного ее выпуска, разрабатываются рабочие чертежи, технологический процесс, материальная подготовка производства и т.д.

Указанные работы осуществляется организациями, за которыми закрепляется производство новой техники.

На четвертом этапе осуществляется технико-экономический анализ новых и действующих образцов техники, выявляются модели, технико-экономические показатели которых не отвечают современным требованиям производства. Такие образцы техники снимаются с производства и заменяются новыми.

Эти работы осуществляются как НИИ, так и организациями.

На пятом этапе осуществляется комплекс работ, связанных с внедрением новой техники в производство.

Главная тяжесть выполнения этих работ в настоящее время лежит на организациях.

В зависимости от места своего осуществления работы, указанные в каждом из опытов можно условно подразделить на так называемые внезаводскую и внутризаводскую сферу подготовки производства. Так, впервые два этапа являются сферой внезаводской подготовки производства, а третий и пятый – внутризаводской подготовки производства.

Однако следует подчеркнуть, что такое деление является весьма условным.

Непрерывный процесс выполнения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР), разработки образцов новой техники, технологий, функционирования опытного производства, требует создания на предприятиях системы организации и управления технической подготовкой производства.

Содержание технической подготовки производства (ТПП) следует рассматривать как совокупность конструкторских, технологических и организационно-плановых задач, взаимно связанных в процессе проектирования, разработки, освоения и достижения развернутого производства новых изделий в заданных масштабах.

В развернутом виде техническая подготовка производства включает исследовательскую, конструкторскую, технологическую и организационную подготовку. Вместе с тем указанные стадии подготовки с экономической, социальной и экологической подготовкой составляют содержание комплексной подготовки производства. Дадим определение представленным выше стадиям подготовки производства.

Исследование – предполагает изучение патентов, результатов эксплуатации (реализации) изделия (продукта) и формирования научных рекомендаций, необходимых для создания конструкции нового изделия (продукта).

Конструкторская подготовка производства – включает комплекс работ, необходимых для создания новой конструкции (содержания) изделия (продукта), изготовления опытного образца и осуществления мероприятий по дальнейшему совершенствованию созданной конструкции.

Технологическая подготовка производства – состоит в разработке и постоянном совершенствовании технологии производства продукции, методов и средств технического контроля, создания нормативов материальных и трудовых затрат.

Организационная подготовка включает планировку оборудования, рабочих мест, нормативов движения производства и другие расчеты, необходимые для проектирования нового производства.

Экономическая подготовка представляет собой комплекс работ, связанный с расчетом и обоснованием планово-экономических показателей по вновь осваиваемым изделиям (продуктам), разработкой и реализацией финансово-кредитных мероприятий.

Социальная подготовка обеспечивает необходимый уровень развития социальной структуры коллектива, создание малых социальных групп и условий их работы.

Экологическая подготовка предусматривает разработку мероприятий по созданию нормальных условий работы специалистов, предотвращающая вредное влияние внешних и внутренних возмущений окружающей среды.

При планировании работ по технической подготовке производства новых изделий широко используются сетевые графики, представляющие собой инструменты планирования, анализа и контроля за ходом проектирования и создания новых изделий (продуктов).

1.3.2. Структура и характеристика научных исследований

Научные исследования по основным направлениям ускорения НТП проводятся в институтах АН РФ, специализированных НИИ, непосредственно в коммерческих организациях различных отраслей народного хозяйства.

В общем плане научные исследования и разработки группируются по назначению на фундаментальные (теоретические) исследования, поисковые научно-исследовательские работы, прикладные исследования и опытно-конструкторские работы.

Результатом фундаментальных (теоретических) исследований являются открытия и накопления общих знаний путем изучения законов природы и общественного развития. Из специфики этих следований вытекают качественные особенности их планирования. Как правило, здесь можно сформулировать лишь наиболее перспективные направления исследований и практически не представляется возможным установить определенные сроки завершения отдельных фундаментальных (теоретических) исследований.

Доступными средствами контроля и самоконтроля ученых, работающих в этой области, являются публикации полученных ими в результате выполнения исследований промежуточных и конечных результатов, постоянный обмен мнениями по изучаемым проблемам, широкое развертывание теоретических исследовательских работ в различных направлениях и выполнение исследовательских работ сложившимися коллективами и школами.

Поисковые научно-исследовательские работы необходимо проводить для изучения возможности применения в прикладных исследованиях результатов фундаментальных исследований.

Фундаментальные (теоретические) исследования и поисковые научно-исследовательские работы не могут иметь четкого календарного плана выполнения, и финансирование этих работ целесообразно осуществлять только по направлению исследований без лимитирования по каждой теме.

Прикладные исследования и опытно-конструкторские работы осуществляются после проведения фундаментальных (теоретических) исследований и поисковых научно-исследовательских работ. Прикладные исследования и опытно-конструкторские работы должны иметь четкую программу их проведения, экономические расчеты и сроки выполнения.

Объем прикладных исследований и опытно-конструкторских работ составляет около 80% от общих затрат на научные исследования и разработки.

Вопросы совершенствования планирования научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в нашей стране тесно увязываются с необходимостью соблюдения оптимального соотношения между теоретическими и прикладными исследованиями.

Прикладные исследования и разработки строятся на уже известных законах и методах. Перед ними ставятся конкретные цели: например, улучшить организацию производства, создать новые технологические процессы, выполнить новые конструкторские решения, создать новые образцы изделий и т.д.

Целью прикладных исследований является научное изыскание по практическому применению сделанного открытия или использованию накопленных фундаментальных знаний.

К опытно-конструкторским работам относятся темы, направленные на материальное воплощение разработанных в научном исследовании идей в техническую документацию, чертежи и готовые функциональные изделия опытных образцов новой техники, а также модернизацию существующих образцов изделий.

Для промышленных организаций характерны главным образом прикладные исследования, опытно-конструкторские работы и непосредственно разработки конструкций изделий с технологией их изготовления.

Стратегия и тактика выполнения научно-исследовательских работ должна охватывать и учитывать:

закономерности развития технического процесса;

условия и характер внедрения новых изделий;

подготовку руководителей, и в первую очередь, руководителей служб НИОКР, к освоению новых методов организации и управления производством;

возможность управления НИОКР;

ориентацию на функцию, которую выполняет продукция, а не на саму продукцию;

принципиальные возможности увеличения гибкости производственной системы, т.е. системы машин, технологии и организации производства на предприятиях, которые должны выпускать новые изделия;

способы внедрения новой техники, технологии и организации производства;

основы материального, технического и информационного обеспечения внедрения научно-технических достижений.

Организуя работу по выполнению научных исследований необходимо в первую очередь иметь в виду, что их можно проводить, убедившись в отсутствии дублирования, как в отношении поставленной научной проблемы, так и отдельных ее частей. В этих целях используются информационно-поисковые системы (ИПС).

Информационно-поисковые системы –это совокупность методов и средств, обеспечивающих выдачу информации в соответствии с запросом потребителей.

Необходимость использования в организациях таких систем объясняются:

сокращением значительных затрат времени на поисковые работы;

требованием упорядочения накопленных и вновь создаваемых чертежей, технологических процессов и других документов;

возможность исключения дублирования работ конструкторов и технологов за счет использования уже существующих разработок;

возможность повысить уровень стандартизации при проектировании изделий, оснастки, принятия решений, использовании программы ЭВМ и т.д.;

возможность многократного использования созданных массивов информации и т.д.

При разработке информационно-поисковых систем необходимо решить вопросы:

создания информационно-поискового языка систем;

методики индексирования и хранения документов;

внесения изменений в документы.

Основной целью создания информационно-поисковых систем в технической подготовке производства является их использование при конструировании изделий и технологическом проектировании для: поиска чертежей по запросу конструктора с целью заимствования деталей, технологических процессов, инженерных решений; стандартизации и унификации; статистического анализа состояния производства; прогнозирование его на будущее; сокращение времени на поиск любой информации.

Непосредственно при технологическом проектировании ИПС используются для решения следующих задач: классификации деталей, технологических процессов и их элементов, группирование деталей путем выбора по сочетанию признаков, привязки деталей к действующим унифицированным (типовым) технологическим процессам, контроль полноты заимствования деталей при конструировании изделий, выбор отдельных технологических решений (заготовок, маршрута и т.п.) при организации новых процессов получения заготовок, приобретении и изготовлении нестандартного оборудования, разработка новых типов приспособлений.

1.3.3. Основы организации технической подготовки производства новых изделий

Организация технической подготовки призвана способствовать успешному решению трех основных задач:

обеспечить неуклонный и непрерывный технический прогресс путем создания наиболее совершенных конструкций машин и технологических процессов их изготовления. Наиболее важное экономическое требование, накладываемое на реализацию работ по технической подготовке, состоит в том, что новая продукция по своему качеству превосходила или была на уровне лучших отечественных и зарубежных образцов;

вторая задача состоит в создании предпосылок для рентабельной и ритмичной работы организаций по графику в соответствии с заданиями по выпуску продукции и освоению новых изделий (продуктов);

третьей задачей является сокращение длительности, трудоемкости и стоимости всех конструкторских, технологических, экспериментальных и других работ, входящих в комплекс технической подготовки производства.

Можно выделить следующие этапы работ по технической подготовке производства:

  1. Проектирование новых и совершенствование ранее освоенных конструкций машин с обеспечением их производства чертежами и другой технической документацией.

  2. Проектирование новых и совершенствование действующих технологических процессов обработки деталей, сборки изделий, специальной оснастки и инструмента, разработка технических норм на выполнение разработанных процессов и т.д.

  3. Организация и планирование работ по подготовке производства изделий.

  4. Внедрение новой техники и процессов в производство.

Основной перечень научно-исследовательских, проектных и производственных работ по созданию и выпуску нового изделия можно представить в следующем виде:

  1. Исследование вопроса о необходимости разработки нового изделия.

  2. Оценка технического и качественного уровня изделий.

  3. Технико-экономическая эффективность изделия.

  4. Изучение потребности рынка в изделии.

  5. Разработка технического задания на проектирование.

  6. Выбор организации для проектирования и изготовления изделия.

  7. Рассмотрение и утверждение технического задания.

  8. Финансирование работ.

  9. Разработка эскизного проекта.

  10. Разработка технического проекта.

  11. Разработка рабочих чертежей.

  12. Организация подготовки производства изделия.

  13. Разработка технологических процессов и проектирование оснастки.

  14. Нормирование техпроцессов.

  15. Определение потребности в материалах и трудоемкости по видам работ.

  16. Производство изделия.

  17. Выпуск изделия.

На систему организации работ по технической подготовке производства, состав и специализацию соответствующих подразделений оказывают влияние следующие факторы: масштаб производства изделий (серийность выпуска); сложность и точность изготовляемой продукции; объем работ по технической подготовке производства.

Чем выше серийность выпускаемой продукции и чем сложнее и точнее изделия, тем больше объем работ по технической подготовке производства и, следовательно, уже специализация и больше число отдельных подразделений, участвующих в осуществлении технической подготовки производства.

1.3.4. Конструкторская подготовка производства

В конструкторской подготовке производства выделяются два направления работ:

Первое (основное направление) – разработка новых и модернизация освоенных изделий и оформление технической документации в соответствии с единой системой конструкторской документации (ЕСКД).

Второе направление – приемка техдокументации от сторонних организаций – разработчиков и доработка ее применительно к условиям конкретного предприятия по требованиям технологических служб.

Модернизация производится по требованию потребителей и по инициативе предприятий с целью сохранения технических параметров изделий на уровне современных требований и устранения морального износа.

Основными стадиями конструкторской подготовки первого направления работ (см. ГОСТ 2.103-68) являются:

разработка технического задания;

разработка технического предложения;

составление эскизного проекта;

разработка технического проекта;

разработка рабочей документации на опытные образцы, установочные серии для серийного и массового производства изделий.

Техническое задание устанавливает основное назначение, технические и тактико-технические характеристики, показатели качества и технико-экономические требования, предъявляемые к разрабатываемому изделию, выполнение необходимых стадий разработки конструкторской документации и ее состава, а также специальные требования к изделию.

Техническое предложение – совокупность конструкторских документов, которые должны содержать технические и технико-экономические обоснования целесообразности разработки документации изделия на основании анализа технического задания заказчика и различных вариантов возможных решений изделий, сравнительной оценки решений с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей разрабатываемого и существующего изделий, а также патентных материалов.

Эскизный проект – разработка принципиальной схемы, кинематических и гидравлических схем изделия, компоновка изделия, составление спецификаций сборочных единиц и механизмов, в том числе покупных и унифицированных;

Технический проект – разработка чертежей, агрегатов и сборочных единиц, макетирование, расчеты на прочность, долговечность точность и т.д., составление технических условий, экономическое обоснование конструкций и отдельных ее элементов;

Разработка рабочей документации – разработка рабочих чертежей, стандартизационный контроль рабочих чертежей, изготовление опытных образцов, типовых испытаний, корректировка рабочих чертежей, составление подетальных и материальных спецификаций, технических условий на материалы, разработка инструкций по эксплуатации документации, уточненный технико-экономический анализ конструкций и отдельных ее элементов.

Виды конструкторских документов.

На каждое изделие разрабатывается конструкторский документ, в котором определяется его состав и устройство, содержатся необходимые данные для его разработки или изготовления, контроля, приемки, эксплуатации и ремонта (ГОСТ 2.1020-68).

Конструкторские документы подразделяются на виды. Выделим основные из них, которые используются для описания процессов организации управления производством в настоящем учебном пособии.

Чертеж детали – документ, содержащий изображение детали и другие данные, необходимые для ее изготовления и контроля.

Сборочный чертеж – документ, содержащий изображение сборочной единицы и другие данные, необходимые для ее сборки и контроля.

Чертеж общего вида документ, определяющий конструкцию изделия, взаимодействия его составных частей и поясняющий принцип работы изделия.

Спецификация – документ, содержащий требования к изделию, его изготовлению, контролю, приемке и поставке, которые нецелесообразно указывать в других конструкторских документах.

Ведомость покупных изделий – документ, содержащий перечень покупных изделий, применяемых в разрабатываемом изделии.

В зависимости от способа выполнения и характера использования конструкторские документы разделяются на оригиналы, подлинники, дубликаты, копии. Каждый из них характеризуется следующим назначением.

Оригиналы – документы, выполненные на любом материале. Предназначены для изготовления по ним подлинников.

Подлинники – документы, оформленные подлинными установленными подписями, выполненные на любом материале. Подлинники позволяют многократное воспроизведение с них копий.

Дубликаты – копии подлинников, обеспечивающие идентичность воспроизведения подлинника, выполненные на любом материале, позволяющем снятие с них копий.

Копии – документы, выполненные способом, обеспечивающие их идентичность с подлинником (дубликатом). Копии предназначены для непосредственного использования при разработке, в производстве, эксплуатации и ремонте изделий. Каждый из них может быть представлен как в бумажном, так и в аудиовизуальном или электронном виде.

По второму направлению работ осуществляется:

прием и учет поступившей документации, проверка ее комплексности;

корректировка документации по выявленным замечаниям; согласование с разработчиком;

проработка рабочих чертежей применительно к условиям завода;

согласование технических условий на установочную серию и серийный выпуск;

корректировка технической документации по результатам изготовления и испытания первых образцов и др.

Важной особенностью конструкторской подготовки является обеспечивание высокой технологичности конструкции нового изделия. Это достигается в первую очередь сокращением или ликвидацией необоснованных многообразий в типах конструкций, формах и размерах деталей и заготовок, профилях и марках применяемых материалов, т.е. проведением работ по конструктивной унификации, что способствует повышению эффективности производства.

Конструктивная унификация осуществляется широким использованием стандартных элементов и конструкций изготовляемого изделия, проведением на предприятиях мероприятий по стандартизации и конструктивной преемственности деталей и сборочных единиц из ранее выпускавшихся изделий.

Важной работой по стандартизации является проведение поэлементной унификации, обеспечивающей сокращение рядов внутренних и наружных диаметров деталей, типизацию соединений и т.д.

На сокращение цикла конструкторской подготовки производства оказывает влияние рациональная организация, механизация работ и высокая специализация труда конструкторов.

В качестве материальной базы конструкторской подготовки в организации создается экспериментальный цех.

Процесс конструкторской подготовки производства в современных условиях можно определить как единую технологическую последовательность следующих работ, осуществляемых отделом главного конструктора: этапы научного поиска; прикладного исследования; опытно-конструкторских работ, обеспечивающих выпуск конструкторской документации в необходимом объеме, отработку и своевременную корректировку ее на основе научных исследований и экспериментальных работ, стандартизацию элементов конструкции и конструкторской документации; отработку конструкции изделия на технологичность в соответствии с заданными показателями качества и показателями технологичности.

Анализ структуры и доли затрат времени работы конструкторов показывает, что на расчеты ими затрачивается до 9% общих затрат рабочего времени, на научно-исследовательские работы – 0,5 –1%, на непосредственное конструирование – 15-17%, технологические работы – 32-37%. При этом на чертежно-графические работы в целом затрачивается до 33% времени, а на поиски путей совершенствования конструкции и технологии, т.е. на творческие процессы приходится 25% времени. По данным зарубежных источников конструкторские работы занимают от 30 до 50% времени изготовления изделий и до 75% расходов по их выпуску. На творческие работы при конструировании затрачивается 20 % времени, на расчеты – 5%, на вспомогательные работы – 75%, в том числе на черчение – 30%, на составление спецификаций – 45%.

Обобщенный опыт работы конструкторских организаций машиностроения свидетельствует о том, что сроки разработки конструкторской документации (КД) составляют до 30% общего времени создания нового изделия, при этом 50-60% рабочего времени конструкторов затрачивается на выпуск чертежей и около 10% - на выпуск текстовой («вторичной») КД. Сопровождение конструкторской документации на изделия, находящиеся в стадии экспериментальной отработки, занимает 20-25% рабочего времени; сопровождение КД на серийно изготовляемые изделия – 10-15%.

Использование в работе конструкторов ПЭВМ позволяет автоматизировать процесс создания конструкции изделий.