Методика разработки технологического процесса
Разработка технологического процесса представляет собой сложную комплексную задачу, для которой характерна многовариантность возможных решений. Выбор наилучшего решения для конкретных условий является важным условием повышения эффективности производства и его совершенствования. Выбранный оптимальный вариант технологического процесса должен быть осуществим в конкретных условиях производства в кратчайшие сроки с минимальными потерями материальных и трудовых ресурсов и обеспечить в дальнейшем минимальную трудоемкость и себестоимость, при стабильном высоком уровне качества продукции. Выбранный вариант технологического процесса должен соответствовать высокой категории уровня с технически обоснованными средствами автоматизированных систем управления производством. При разработке технологического процесса на изделия используются следующие данные:
- рабочие чертежи изделия и его деталей;
- технические условия, нормы точности и другие данные, характеризующие служебное назначение деталей, требования к деталям и их поверхностям;
- программа, количество деталей, изготавливаемых в единицу времени;
- условия, в которых будет осуществляться разрабатываемый технологический процесс: имеющееся оборудование, площади, транспортные средства, контрольные приборы и т. п.;
- стандарты и нормали на полуфабрикаты, материалы и комплектующие изделия;
- типовые технологические процессы и режимы на детали и аналогичные изделия;
- техническая характеристика оборудования, режущего инструмента и оснастки;
- справочные и руководящие материалы по перспективной технологии и новым материалам.
Разработку технологического процесса на изделие можно представить в следующей последовательности действий:
- по рабочим чертежам и техническим условиям изучить требования, которые предъявляются к деталям и изделию в целом;
- установить количество деталей, подлежащих изготовлению в единицу времени по каждому виду, представленных одним чертежом;
- установить целесообразные формы организации производства: индивидуальное, поточное, вид потока, его форму осуществления;
- выбрать наиболее подходящие полуфабрикаты для изготовления деталей из имеющихся или возможных для приобретения по стандартам;
- выбрать вариант типового технологического процесса получения заготовок или деталей;
- разработать индивидуальный технологический процесс изготовления деталей из заготовок в нескольких возможных вариантах;
- проанализировать варианты и обосновать выбор оптимального;
- составить соответствующую технологическую документацию на выбранный вариант.
При разработке технологических процессов на механическую обработку заготовок рационально руководствоваться следующей последовательностью:
- наметить рациональную последовательность обработки поверхностей заготовок, выявить возможность одновременной их обработки, установить технологические базы, оценить возможности их использования;
- определить вид оборудования, обеспечивающего получение детали из заготовки требуемой точности с минимальной затратой, труда;
- определить количество необходимых проходов и переходов;
- выяснить возможность совмещения переходов;
- уточнить технологические базы, намеченные для использования на каждом виде оборудования;
- определить необходимую оснастку для выполнения каждой технологической операции, установить требования к оснастке и возможность использования имеющейся;
- рассчитать межпереходные размеры и допуски заготовок по всем показателям точности для самоконтроля рабочего;
- разработать другие возможные варианты механической обработки заготовок или получения детали другими методами, составить калькуляцию технологической себестоимости по укрупненным данным для каждого варианта; обосновать выбор оптимального варианта;
- оформить технологическую документацию;
- разработать техническое задание на конструирование нетиповых приспособлений и режущего инструмента и т. п.
Типизация и стандартизация технологических процессов позволяет сократить сроки технологической подготовки и трудоемкость оформления документации в 2-3 раза. При этом исключаются возможные ошибки технолога в оценке анализируемых вариантов технологического процесса. Стандартизация технологических процессов включает решение комплекса производственных задач, связанных с технологией, планированием, организацией и экономикой производства. При стандартизации обеспечивается единство методики проектирования технологических процессов, сокращается многообразие возможных вариантов, создаются условия для механизации и автоматизации, гарантируется стабильность качества продукции.
Исходной основой стандартизации и типизации технологических процессов является классификация объектов производства, технологических операций и средств технологического оснащения и методов контроля. Основными элементами технологии, которые подлежат стандартизации, являются: виды заготовок; межоперационные требования к заготовкам; состав и последовательность технологических операций; технологическая операция; средства технологического оснащения; режимы обработки и условия их осуществления; специальные термины и определения; технологическая документация.
Стандартизация технологических процессов может быть осуществлена по соответствующим методикам на различных уровнях, в зависимости от этого определяются объекты стандартизации. На уровне государственных стандартов устанавливается единство на термины, правила проектирования, технологическую документацию, средства технологического оснащения, контроль. Отраслевыми стандартами регламентируются: типовые технологические процессы и операции отраслевого применения; схемы базирования, режимы обработки, нормы.
Стандарты предприятий устанавливают: конкретные типовые, технологические процессы и операции, средства технологического оснащения. Типизация технологических процессов является начальной стадией стандартизации. При типизации технологических процессов могут использоваться различные подходы. В некоторых случаях за основу типизации используют сходство деталей по геометрическим и технологическим параметрам. Общим для таких деталей является технологический процесс, имеющий единый план последовательности обработки по основным технологическим операциям на одинаковом оборудовании с применением одинаковой оснастки. Такой подход эффективен для тех случаев, когда технологический процесс определяется особенностью формы детали или составом сборочных единиц.
В деревообработке структура технологического процесса в значительной степени определяется особенностью свойств древесных материалов. Технологические операции и оборудование в производстве изделий изменяются в меньшей степени, чем ассортимент продукции. В таком случае наиболее приемлем маршрутный метод типизации технологического процесса, который заключается в установлении определенной, наиболее рациональной последовательности выполнения операции по оптимальным режимам. В результате такой типизации составляются схемы стадийных маршрутов для конкретных условий предприятия. Количество стадийных маршрутов устанавливается с учетом ассортимента и перспективы развития производства. Каждый маршрут должен быть оптимальным по техническому и экономическому осуществлению. В производстве изделий типизацию технологических процессов осуществляют по следующим стадиям: производство черновых заготовок; производство чистовых заготовок; производство брусковых заготовок; производство щитов; сборка, повторная обработка сборочных единиц; окончательная обработка сборочных единиц; сборка изделий.
Разработке типовых технологических процессов предшествует создание оперативных и перспективных технологических процессов. Оперативные технологические процессы отражают наиболее прогрессивное состояние технологии в данный момент. Они предусматривают применение в производстве нового, но проверенного высокопроизводительного оборудования. Перепектйаные технологические процессы представляют собой образец технологии, которая основывается на более совершенных методах с учетом последних достижений науки и техники, с использованием изобретений.
Методы аттестации технологических процессов. Технологический процесс представляет собой сложную систему, совокупность свойств которой определяет пригодность ее для обеспечения высоких показателей эффективности производства. Соответствие конкретного технологического процесса современным требованиям по совершенствованию техники и технологии, повышению эффективности производства и качеству продукции определяется аттестацией его уровня. Целью аттестации уровня технологических процессов является выявление внутренних резервов по реализации конкретных мероприятий, повышающих эффективность производства и качество продукции при снижении всех материальных затрат. Под уровнем технологического процесса понимают совокупность численных показателей, характеризующих прогрессивность методов и средств осуществления технологического процесса.
Прогрессивность технологического процесса характеризуется высшей производительностью труда при условии максимального использования средств автоматизации и механизации производства, а также обеспечением при этом высокого качества и стабильности параметров изготавливаемых изделий. В основу аттестации технологии заложены параметры, которые регламентируются положениями Единой системы технологической подготовки производства. При оценке уровня технологического процесса используются основные и. дополнительные показатели. К основным относятся такие, которые непосредственно влияют на производительность труда, эффективность производства и качество продукции. К дополнительным относят факторы, которые оказывают влияние на прогрессивность технологии косвенно. Аттестация технологии проводится периодически на различных ступенях от единичной операции до системы типовых технологических процессов, выполняемых в пределах отрасли. Виды и значения показателей уровня технологии устанавливаются с учетом особенностей производства по соответствующим отраслевым инструкциям. В качестве основных показателей могут быть следующие:
- техническая оснащенность, характеризующая долю механизированного и автоматизированного труда, отнесенная к одному работающему;
- применяемые материалы, характеризующие долю применения прогрессивных материалов в общем объеме используемых материалов;
- обрабатывающий инструмент: характеризует долю прогрессивного инструмента в общем объеме используемого по ходу технологического процесса;
- соответствие технологических процессов и режимов типовым, оценивается состоянием, технологической документации и соблюдением технологической дисциплины;
- качество обработки оценивается процентным отношением стоимости принятых изделий к стоимости всех изготовленных, включающей стоимость забракованных;
- технологическая специализация характеризует соотношение трудоемкости операций, выполняемых на специализированных участках, к общей трудоемкости изготовления изделий.
В качестве, дополнительных показателей оценки уровня технологии могут быть уровень внутрицеховой механизации транспортирования, коэффициент доделочных работ и т. п.
В зависимости от значений комплексного показателя условно устанавливают категории уровня технологии. В мебельном производстве установлено четыре категории уровня технологии: низкая, средняя, повышенная и высокая. Оценка уровня технологии проводится аттестационными комиссиями различных уровней. По результатам оценки составляется карта уровня технологии (КУТ) и определяются мероприятия по совершенствованию технологии. К мероприятиям, повышающим уровень технологии, относятся: повышение коэффициента загрузки оборудования; увеличение объемов кооперированных поставок; снижение простоев оборудования; внедрение более прогрессивного оборудования; снижение потерь материалов; снижение припусков на обработку, оптимизация раскроя; использование отходов, применение прогрессивных материалов; использование инструмента повышенной износостойкости; механизация ручных работ; надлежащий операционный контроль. Важное значение в осуществлении технологических операций имеет организация рабочего места. Инструменты и производственные средства необходимо располагать на рабочем месте так, чтобы для пользования ими затрачивалось минимум усилий и времени.
Новым направлением в организации труда является эргономика, которая синтезирует средства искусства с инженерными решениями и способствует нахождению эффективных методов совершенствования производственных процессов. Эргономика увязывает технические решения с психофизиологическими возможностями человека, при этом максимум внимания уделяется человеку. Использование положений эргономики повышает производительность труда на 10%. Труд становится содержательным, творческим и приятным.
