Оценка преемственности технологии предприятия-изготовителя при освоении нового изделия

ОЦЕНКА ПРЕЕМСТВЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ПРЕДПРИЯТИЯ-ИЗГОТОВИТЕЛЯ ПРИ ОСВОЕНИИ НОВОГО ИЗДЕЛИЯ Г.Х. Ирзаев, канд. техн. наук, доцент

Дагестанский государственный технический университет, г. Махачкала

Процесс освоения производства нового изделия представляет собой производственный процесс, в течение которого проходят необходимая отладка технологии, организации и планирования производства с целью выпуска новой продукции в заданном объеме и достижение намеченных экономических показателей [1]. Известно, что при этом осуществляется техническое, производственное и организационноэкономическое освоение. Техническое освоение производства нового изделия выполняется, как правило, в опытном производстве и направлено на достижение его проектных технических параметров. Производственное освоение преследует цели тесной привязки проектной документации и конструкции изделия к производственным условиям предприятия-изготовителя. Организационно-экономическое освоение предполагает разработку оптимальных схем управления производством, определение производственных мощностей для организации выпуска нового изделия, установление оптимального состава и размеров производственных запасов, оборудования, активное воздействие на формирование техникоэкономических показателей нового производства (материалоемкости, себестоимости, трудоемкости).

При проведении двух последних видов освоения нового изделия остро встают вопросы отработки технологичности конструкций изделий (ТКИ), уточнения принятых ранее схем конструктивно-

технологического членения изделия, его сборки и монтажа, увязки сборочной и контрольной технологической оснастки, замены оригинальных деталей и узлов стандартными либо заимствованными из ранее освоенных конструкций. Технологичность конструкции изделия относят к группе ресурсосберегающих показателей его качества, отражающих состояние дел в производстве изготовителя, его организационный и технико-экономический уровни [2]. Проблеме создания системы и механизмов управления ТКИ сегодня уделяется незаслуженно мало внимания, хотя она является весьма актуальной и требует серьезной методической и теоретической проработки, так как в случае успешного решения позволяет повысить конкурентоспособность промышленных предприятий. Комплексный характер этой проблемы предопределяет необходимость разработки структуры и содержания эффективной системы управления процессами отработки изделий на технологичность. Такая система должна функционировать непрерывно на всех этапах разработки, изготовления и эксплуатации серийных, вновь создаваемых перспективных изделий и базироваться на совокупности взаимосвязанных научнометодических разработок и нормативно-технических

документов [3, 4]. В настоящей статье уделяется внимание аспекту управления технологичностью изделий на этапах освоения и технологической подготовки производства изделий, когда необходимо решать актуальные вопросы адаптации конструкции изделия к технологическим возможностям предприятия.

Изделие может рассматриваться как К-система, которой присуща некоторая совокупность внутренних признаков, а именно: состав N структура £ и поведение В, т.е. V = (К£,Б). При реализации процессов отработки объектов на технологичность эта система должна анализироваться только во взаимосвязи с производственной системой П = {ПМ,П5,ПВ), которая является для изделия внешней средой. В качестве параметров, характеризующих поведение внешней среды, принимаются затраты различных видов ресурсов. Параметрами, характеризующими состав и структуру изделия, являются показатели технологической рациональности и преемственности конструкции.

Тогда Г-система должна иметь такие состав и структуру, при которых достигаются наиболее целесообразные параметры внешней среды, характеризующие ее поведение. Для производственной технологичности эта задача решается нахождением экстремума цели

7п:

Управление системой обеспечения ТКИ осуществляется путем сопоставления базовых КГюз и достигнутых Кдост на каждой стадии проектирования показателей технологичности. Тогда 2П представляется как

Ке1¥

где Ж - область допустимых значений показателя технологичности.

Достижение экстремума Zn можно представить в самом общем виде как итерационный процесс управления отработкой конструкции изделия на технологичность. В свою очередь, производственное предприятие является сложной динамической системой, которая функционирует в условиях непрерывного изменения образующих ее компонентов под воздействием постоянно варьируемых условий внешней среды. Изделие, являющееся самостоятельным техническим объектом (системой) в процессе производства, может быть определено как важнейший элемент сложной производственной системы, влияющий на его структуру и свойства.

Задачей управления процессом обеспечения технологичности изделий является установление приемлемого соответствия уровня технологичности изделия организационно-техническому и технологическому уровню производства. Снижение затрат на подготовку и освоение выпуска изделия, сокращение длительности проектирования и технологической подготовки производства новых изделий требуют не только совершенствования процесса выполнения серийноконструкторских работ, но и интеграции разработчика с предприятием-изготовителем для постоянного тесного взаимодействия по решению вопросов согласования конструкции изделия с технологией изготовления. В алгоритме принятия решений по совершенствованию конструкции и технологии изделия, повышению его качества и надежности используются две взаимосвязанные системы показателей: техноло-

гичности и организационно-технического уровня действующего производства.

В машиностроении ранее сложились и ныне действуют две схемы организации конструкторской подготовки производства: совмещение функций разработчика и изготовителя изделий на одном предприятии и специализация предприятия только на разработке либо на серийном изготовлении продукции. Техническая разобщенность научно-

исследовательских и проектно-конструкторских организаций, с одной стороны, и серийных предприятий, с другой, проявляется в разработке изделия без должной привязки к конкретным производственным условиям предприятия-изготовителя и, как правило, без его участия, что приводит к удорожанию реализации проектов. ТКИ может быть недостаточно отработана также из-за неупорядоченности взаимосвязей, отсутствия координации совместных планов работ, несогласованности действий разработчика и конструкторско-технологических подразделений серийного предприятия в процессе освоения изделий.

Внедрение конструкторской документации (КД) и технологическая подготовка производства нового изделия на предприятии-изготовителе - важный этап для освоения и успешного налаживания процессов стабильного серийного производства и включает в себя целый комплекс взаимосвязанных работ, состав и последовательность выполнения которых зависят от специфики конструкции изделия и типа производства. Технологическая подготовка производства на предприятии-изготовителе начинается не позднее, чем на стадии технического проекта нового изделия. Практически активно включиться в отработку изделия на технологичность изготовитель может на стадии разработки рабочей документации. Этап характеризуется активным согласованием конструкции с технологией изготовления, в результате которого вырабатываются компромиссные решения, приемлемые как для конструкторов, так и для технологов. Значи-

тельное внимание уделяется стандартизации и агрегатированию оборудования, унификации, проектированию и изготовлению средств технологической оснастки (СТО). Одним из важных источников информации об уровне технологичности изделий установившейся серии является статистика по извещениям об изменениях конструкторской и технологической документации (ТД), которая служит обратной связью, выявляющей нетехнологичность конструкторских решений. Блок-схема отработки ТКИ на этапе освоения и технологической подготовки производства показана на рисунке.

В этих условиях необходимо находить достаточно рациональные формы организационно-

технических связей и последовательной функциональной преемственности между опытным проектированием и хорошо отлаженным серийным производством в решении проблем внедрения последних научно-технических достижений, снижения затрат на подготовку и освоение серийного выпуска изделия. Несомненно, разработка системы показателей, оценивающих согласованность конструкции изделия с технологией предприятия-изготовителя, способствовала бы сокращению потерь времени и материальных средств на адаптацию проекта к условиям производства.

При отработке технологии изготовления в системе «изделие - технологический процесс» наблюдаются значительные колебания динамических процессов, существенно влияющие на качество изделия и его себе стоимость. Для оценки влияния этих процессов на технологичность и степени согласованности конструкции изделия со сложившимися на предприятии технологическими условиями целесообразно, на наш взгляд, использовать такую систему показателей, в основу которой заложен принцип преемственности существующей технологии, включая типовые технологические процессы предприятия-изготовителя по отношению к вновь осваиваемым изделиям. Разработанная система оценки включает в себя следующие показатели:

1. Коэффициент преемственности технологии по деталям

К1 =-

о

где Бт - общее количество типоразмеров деталей в изделии;

Бк - количество типоразмеров деталей, изготовление которых сопряжено с освоением на предприятии новой технологии.

2. Коэффициент преемственности технологии по сборочным единицам

* к ,

К, 2=

* + *к

Блок-схема отработки технологичности изделия на этапах освоения и технологической подготовки

производства

где * - количество наименований сборочных единиц в изделии, для сборки которых используются типовые технологические процессы, освоенные предприятием ранее для данного типа изделия;

- количество наименований оригинальных сборочных единиц в изделии, для сборки которых

требуется освоение новых технологических процессов;

К - нормативный коэффициент сложности сборки изделия, получаемый путем сравнения трудоемкости сборочных работ в данном изделии Т с трудоемкостью сборочных работ в аналоге Та: К, = Т/То .

3. Коэффициент преемственности технологии настройки, контроля и испытаний

К* =

Ft

-К„

где ¥1 - количество наименований деталей и сборочных единиц изделия, которые могут быть подвергнуты настройке, контролю и испытаниям в соответствии с имеющимися на предприятии для данного типа изделия типовыми технологическими процессами;

¥к - количество наименований функциональных узлов, настройка, контроль и испытания которых требуют организации на предприятии новых рабочих мест;

Кс - нормативный коэффициент сложности настройки, контроля и испытаний изделия, рассчитываемый аналогично К в формуле (2) и характеризующий относительное изменение трудоемкости этих работ в изделии.

4. Коэффициент преемственности по технологической оснастке

К5 = 1 - -

=1

N

небольшие поправки, не влияющие на конструкцию и технологию изготовления изделия; 2 - изменения материалов, размеров, покрытий на неответственных деталях, замена комплектующих изделий, когда решения не требуют технологической подготовки производства, объем доработки оснастки и технологических процессов невелик; 3 - изменения в конструкции, размерах, материалах сложных деталей, требующие изучения нескольких вариантов решений, проведения экспериментальных работ, доработки имеющегося задела; 4 - изменения в конструкции, размерах, материалах сложных деталей, сборочных единиц, затрагивающие группу технологических процессов, в том числе сборку изделия и требующие проведения сложных расчетов, экспериментов, изготовления специальной оснастки, внедрения новой технологии, списания заделов. При расчетах можно использовать следующие значения относительного коэффициента значимости Ь для изменений соответствующих категорий сложности: Ь 1=0,01; Ь2=0,2; Ь3=0,6; Ь4=1,0.

Комплексный показатель согласованности конструкции осваиваемого изделия с технологическими условиями предприятия-изготовителя выражается формулой средневзвешенной коэффициентов

5

где - количество наименований технологической оснастки, имеющейся на предприятии-изготовителе и пригодной для изготовления нового изделия;

2к - количество наименований вновь разрабатываемой технологической оснастки, необходимой для изготовления нового изделия.

5. Коэффициент согласованности конструкторской документации разработчика с технологией изготовителя

Е

г=1

К =- 5

&

г=1

где П1 - количество изменений ьй категории сложности, вносимых в КД при производственнотехнологической отработке конструкции изделия;

Ь1 - коэффициент значимости ьй категории сложности изменений, определяемый по предварительному согласованию с экспертами и исходя из усредненных трудовых и материальных затрат на реализацию изменений в серийном производстве;

N - объем КД на изделие, измеряемый в листах формата А4.

В формуле (5) рекомендуется учитывать изменения, вносимые в КД по причинам, регламентированным ГОСТ 2.503-90. При этом изменения по причинам, не влияющим на улучшение качества КД (например, изменение литеры), здесь не учитываются. Категории сложности вносимых в КД изменений предлагается разбить на следующие четыре: 1 - изменения носят уточняющий характер, т.е. устраняют незначительные описки, корректируют выносные, размерные линии, дополнительные размеры, вносят

где К - значение ьго частного коэффициента преемственности или согласованности;

Й - вес ьго частного коэффициента, определяемый экспертным путем для конкретных условий производства изготовителя.

Если К=1, то технологию изготовления изделия можно считать полностью освоенной. Благодаря тесной интеграции разработчика и изготовителя достигнута высокая согласованность конструкции с технологией. Иначе требуется дальнейшая отработка конструкции изделия на технологичность и проведение дополнительной технологической подготовки производства.

Разработанная система оценки преемственности технологических решений в конструкции изделия и качества согласованности переданной проектной документации была апробирована на ОАО «Авиагрегат» (г. Махачкала) и помогла получить достоверные данные о степени интеграции усилий разработчика и изготовителя по освоению электромеханических изделий. Результаты реализации методики позволили оценить технологическую рациональность изделия, возможность его изготовления при имеющихся в распоряжении предприятия трудовых, материальных, финансовых и других видах ресурсов, а также определить направления дальнейшего совершенствования осваиваемых на предприятии типов изделий.

Литература

ров, В.Л. Сафонов, А.В. Алексеев, А.В. Сафонов // Технологии приборостроения. 2004. №1. С. 49-62.

1. Организация производства: учебник для вузов/ О.Г. Туровец, В.Н. Попов, В.Б. Родинов и др.; под ред. О.Г. Туровца. - М: Экономика и финансы, 2000. -452 с.

2. Технологичность конструкций изделия: справочник / под общ. ред. Ю.Д. Амирова. - М.: Машиностроение, 1990. -768 с.

3. Мокрушин Ю.А. Экономичность существующей системы отработки на технологичность изделий машиностроения / Ю.А. Мокрушин // Вестник Удмуртского университета. 2006. №2. С. 137- 140.

4. «Конструктивность схемы» и «схематичность системы» в базовой теории комплексной технологичности радиоэлектронной аппаратуры / Ш.М. Чабда-

КНИЖНАЯ ПОЛКА ОРГАНИЗАТОРА

УДК 658.5

Инновационная экономика как фактор эволюции производственных систем: монография / О.Г. Туровец, А.Г. Балаганская, И.С. Владимирова, И.В. Логунова, О.В. Хорошилова, В.Н. Родионова; под ред. О.Г. Туровца. - Воронеж: ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2008. -147 с. -

Глобализация производства, активное исследование новых знаний и технологий побуждает промышленные предприятия к непрерывной инновационной перестройке своих производственных и организационных структур, адаптации организации и управления производством к новым условиям ведения бизнеса. При этом существующая модель организации производственных систем претерпевает фундаментальные изменения. В результате этого проблемы, связанные с определением направлений эволюционного развития экономики, организации и управления на отечественных предприятиях становятся первостепенными и долгосрочными. Эффективное управление процессом инновационного развития производственных систем приобретает для предприятий жизненно важное значение.

Именно этим проблемам и посвящена предлагаемая книга. В ней в сжатой форме дается представление о новом технологическом укладе как материальной основе эволюционных изменений во всех сферах промышленного производства и отличительных особенностях экономики инновационного типа. Особое внимание уделено направлениям развития производственных систем в условиях становления инновационной экономики.

Книга обобщила результаты исследований, проведенных преподавателями кафедры экономики, производственного менеджмента и организации машиностроительного производства Воронежского государственного технического университета в рамках госбюджетной НИР по теме «Реформирование производственных систем в условиях инновационной экономики».

8-928-504-56-84

8 (8722) 61-58-75 (раб.) E-mail: irzaj ev@mail. ru

[1] Освоение изделия

[2] Технологичность конструкции

[3] Преемственность технологии