На стадии инновационного процесса, когда происходит воплощение идеи в конкретный продукт и его запуск в производство, необходимо уделять особое внимание внедрению новых технологий.
Эффективность изготовления продукции определяется уровнем научно-технологической подготовки производства.
Под научно-технологической подготовкой производства понимается совокупность взаимосвязанных процессов, обеспечивающих конструкторскую и технологическую готовность предприятия к выпуску новой продукции заданного уровня качества при установленных сроках, объеме выпуска и затратах. Включает конструкторскую и технологическую подготовку производства. Конструкторская подготовка производства (КПП) — стадия ОКР, которая включает разработку и совершенствование технологических процессов и документации на:
· основное изделие;
· технологическую оснастку;
· нестандартное оборудование;
· средства для контроля качества и испытаний продукции.
На этой стадии проводится изготовление макетов, моделей, проверка работы элементов технологической оснастки и нестандартного оборудова
ния. Стадия ОКР учитывает результаты предыдущего этапа инновационного процесса — НИР — и играет решающую роль в формировании технического уровня будущей продукции, поскольку здесь закладываются основные технические параметры и конструкторские решения новой техники, недостатки которых трудно компенсировать на последующих стадиях. Это наиболее трудоемкая и дорогостоящая стадия инновационного процесса (по оценкам специалистов, до 45% затрат на разработку и внедрение новых продуктов приходится как раз на стадию КПП).
При конструкторской подготовке должны быть учтены следующие основные требования к новому изделию:
экономические — снижение удельной себестоимости по сравнению с базовым изделием, рост производительности труда и т.п.;
эксплуатационные — высокая производительность, транспортабель- ность, сохраняемость, безопасность работы, соответствие экологическим, эргономическим, эстетическим критериям;
конструктивные — соответствие параметров изделия условиям его эксплуатации, повышение мощности, рабочих скоростей, автоматизация регулирования и управления, унификация материалов, деталей и узлов;
технологические — соответствие конструкции изделия оптимальным технологическим условиям его изготовления, возможность типизации и автоматизации производственных процессов и др.
Результаты КПП отражаются в соответствующей конструкторской документации, создаваемой на разных этапах подготовки.
1. Техническое задание подготавливается заказчиком или разработчиком. В нем обосновывается целесообразность и эффективность создаваемого нового продукта, определяются назначение и основные потребительские свойства новшества, его эксплуатационные параметры, обосновывается спрос на изделие и годовой объем выпуска, а также его прогрессивность (технический уровень).
2. Техническое предложение подготавливается разработчиком на основе технического задания и содержит технико-экономическое обоснование конкретной продукции. Выполнение работ на этой стадии должно полностью определять возможность удовлетворения всех требований технического задания в данных производственных условиях.
3. Эскизный проект содержит кинематические, электрические и другие необходимые схемы, чертежи общих видов, спецификации сборочных единиц, в том числе унифицированных и покупных, а также промежуточный технико-экономический анализ.
4. Технический проект содержит результаты конструкторской разработки отдельных узлов и агрегатов изделия. Здесь дается конструктивное оформление всех компонентов изделия с расчетами и обеспечивается высокая технологичность изделия.
Под технологичностью изделия понимают совокупность свойств его конструкции, характеризующих возможность оптимизации затрат труда, средств и времени на всех стадиях разработки, производства, эксплуатации изделия. Конструкция изделия должна давать возможность выбора и применения наиболее эффективной технологии, оптимизации затрат на создание, производство, эксплуатацию, ремонт и текущее обслуживание изделия, включая контроль качества, испытания и подготовку изделия к эксплуатации, проверку его работоспособности.
Технологичность изделия характеризуют следующие показатели:
v трудоемкость изготовления изделия;
v удельная материалоемкость изделия;
v продолжительность производственного цикла;
v масса изделия и его составных частей;
v общее количество деталей в изделии;
v точность изготовления и т.д.
Обобщающим показателем производственной технологичности является себестоимость продукции.
5. Рабочая документация содержит:
а) чертежи и документацию опытного образца, на основе которых его изготавливают и испытывают, а затем — в случае необходимости — и корректируют представленные чертежи и документацию;
б) документацию установочных серий, на основе которой они изготовляются и испытываются, результаты являются основой для корректировки конструкторской документации;
в) документацию серийного или массового производства, являющуюся основой для изготовления и испытания опытной партии.
После испытаний документы корректируют и передают технологическим службам для проектирования технологического процесса производства изделия.
Технологическая подготовка производства (ТПП) — совокупность взаимосвязанных научно-технических процессов, обеспечивающих технологическую готовность производства: наличие полных комплектов конструкторской и технологической документации и технологического оснащения, необходимых для выпуска в заданные сроки запланированного объема продукции с установленными технико-экономическими показателями и соответствующих стандартам и техническим условиям качества.
Основная цель ТПП — обеспечение необходимых условий для достижения полной готовности любого типа производства (единичного, серийного, массового) к выпуску изделий заданного качества в оптимальные сроки при минимуме трудовых, материальных и финансовых затрат. Организация ТПП зависит от типа производства. На предприятиях единичного и мелкосерийного производства ТПП осуществляется обычно децентрализованно, в то время как на предприятиях крупносерийного и массового производства — централизованно.
В процессе технологической подготовки производства разрабатываются:
ü техническое задание, в котором на основе анализа действующей на предприятии системы ТПП разрабатываются предложения по ее совершенствованию;
ü технический проект, в котором определяются назначение, требования к системе ТПП и отдельным ее элементам, разрабатываются общая структурная схема ТПП, организационная структура служб, основные положения по организации и управлению процессом ТПП, алгоритмы для постановки и решения задач средствами вычислительной техники и т.п.;
ü рабочий проект, включающий разработку оригинальных, типовых и стандартных технологических процессов, стандартов предприятия на средства технологического оснащения, документации на организацию специализированных рабочих мест и участков на основе типовых и стандартных технологических процессов и методов групповой обработки деталей, рабочей документации для решения задач с помощью ЭВМ, информационных массивов, организационных положений и должностных инструкций.
В основу современной организации ТПП заложен принцип разделения работ на создание типовых и перспективных технологических процессов, разрабатываемых в соответствии со специализацией предприятия, и проектирование единичных технологических процессов по конкретному заказу.
Типовым называется технологический процесс, характеризующийся единством содержания и последовательности большинства технологических операций и переходов для группы изделий с общим конструктивным признаком. Перспективный технологический процесс представляет собой результат инновационной разработки технологического процесса, который соответствует мировому уровню развития технологии или даже опережает его.
Документация на единичные технологические процессы содержит дополнительные указания и сведения по оригинальным элементам технологического процесса, а также детализацию типовых и перспективных технологических процессов в соответствии с конкретными организационно-производственными условиями.
Разработка технологического процесса проходит несколько стадий.
1. Разработка межцеховых технологических маршрутов для всех составных частей изделия, устанавливающих последовательность их прохождения по подразделениям предприятия (расцеховка). Определяется возможность производства заготовок силами собственного производства, устанавливаются основные методы изготовления деталей и подразделения, отвечающие за их производство; определяется номенклатура производственной программы цехов, специализация и кооперирование основного производства. В условиях единичного и мелкосерийного производства при универсальном оборудовании и технологической оснастке, высокой квалификации рабочих расцеховка может оказаться достаточной для изготовления деталей и выполнения сборки.
2. Разработка маршрутных карт и операционных технологических процессов. Маршрутный процесс разрабатывается укрупненно и оформляется маршрутной картой, содержащей перечень и последовательность технологических операций, состав оборудования, технологическую оснастку, укрупненную норму времени без указания переходов и режимов обработки. Операционный технологический процесс оформляется операционными картами, конкретизирующими технологические операции до переходов и режимов обработки. Одновременно на данной стадии устанавливают нормы Расхода материалов на изделие, пооперационные нормы времени или выработки и оптимальной планировки рабочих мест, коэффи-
циенты оснащенности, номенклатуру специализированного и унифицированного оснащения и специализированного оборудования.
3. Проектирование и изготовление технологической оснастки. Перечень и количество оснастки зависит от ряда факторов: качественных особенностей конструкции, типа производства и объема выпуска изделий.
Всю номенклатуру оснастки разбивают на несколько очередей (по срокам изготовления). К нулевой очереди относят те виды оснастки, без которых изготовление изделия невозможно или крайне затруднительно; к первой очереди — те виды, которые необходимы для освоения производства изделия; ко второй — те, которые требуются для полного развертывания производства.
4. Выверка, отладка и сдача в эксплуатацию технологического процесса (документации, оснастки) производственными цехами, изготовление опытного образца и опытной партии.
Для обеспечения производства новой продукции необходимо наличие полностью законченной и соответствующей мировым стандартам документации, технологической оснастки и кадров исполнителей. Это обеспечивается системами конструкторской и технологической документации, оформленной в виде стандартов.
К ним относятся:
§ Государственная система стандартизации;
§ Единая система конструкторской документации (ЕСКД);
§ Единая система технологической документации (ЕСТД);
§ Единая система технологической подготовки производства (ЕСТПП);
§ Единая государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ);
§ Система стандартов безопасности труда (ССБТ) и т.п.
ЕСКД — комплекс государственных стандартов, устанавливающих единые взаимосвязанные правила и положения по составлению, оформлению и обращению конструкторской документации, разрабатываемой и применяемой промышленными, научно-исследовательскими, проектно-констру кторскими предприятиями и организациями. ЕСКД учитывает нормы и требования, а также правила оформления графических документов, установленные рекомендациями ИСО (1пtеrпаiюпа1 Staпdard Оrganisation).
Основное назначение ЕСТД — установить во всех организациях и на предприятиях единые взаимосвязанные правила, нормы и положения по выполнению, оформлению, комплектации, обращению, унификации и стандартизации технологической документации. На основе ЕСТД разрабатываются и внедряются типовые технологические процессы, упорядочиваются номенклатура и содержание форм технологической документации, устанавливаются правила оформления технологических процессов для подразделений.
ЕСТПП — установленная государственными стандартами система организации и управления ТПП, непрерывно совершенствуемая на основе достижений научно-технического прогресса, управляющая развитием ТПП на всех уровнях.
Основу ЕСТПП составляют:
o системно-структурный анализ цикла ТПП;
o типизация и стандартизация технологических процессов;
o стандартизация технологической оснастки и инструмента.
