Разработка и освоение производства шлифовального станка

ВВЕДЕНИЕ

 

Данная курсовая работа посвящена  оценке введения в производство шлифовального  станка высокой точности, который  будет разрабатываться на предприятии, традиционно выпускающем шлифовальные станки и имеющее высокий научно-технический потенциал. Проблемы точной шлифовки есть у каждого предприятия. Ведь от того, какой инструмент применяется, и от того, с какой точностью он шлифует, напрямую зависят качество обработки деталей и производительность оборудования.

Станки могут использоваться в любой отрасли:

• в автомобильной промышленности;
• в производстве прецизионных инструментов;
• в производстве редукторов;
• в станкостроении;
• в производстве оборудования для текстильной промышленности;
• в производстве печатных машин;
• в энергетической промышленности;
• при обработке твердых сплавов и керамики.

Обрабатываются практически  все материалы и их комбинации: сталь, алюминий, твердые сплавы, техническая  керамика, металлокерамика, пластмассы, стекло, можно также шлифовать плоские поверхности, многогранники, выточки и резьбу.

В курсовой работе оценена восприимчивость  производственного процесса к нововведению, в данном случае это - шлифовальный станок высокой точности, разработан план работ по осуществлению нововведения, рассчитаны финансовые показатели инновационного проекта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

 

Таблица 1 – Исходные данные для проектирования

Наименование параметра	Обозначение	Значение
Новая продукция		Шлифовальный станок высокой точности
Предприятие		Предприятие, традиционно выпускающее  шлифовальные станки и имеющее высокий  научно-технический потенциал. Элементы продукции стандартизированы
Затраты на разработку, тыс.руб. Прикладные исследования Техническое предложение Эскизный проект Технический проект Рабочая документация Корректировка документации		120 50 40 500 2000 200
Предельный уровень распространения станков, шт	Nmax	10000
Объем опытной партии	n0	8
Задача в освоении рынка	-	За 5 лет достигнуть уровень распространения 9000 штук
Масштаб производства		МС
Отношение изменчивости доходности инвестиций в данной отрасли к изменчивости доходности инвестиций в целом по экономике	β	0,98
Валовая прибыль с продажи единицы продукта	-	3,00
Стоимость лицензии, тыс. руб.	-	300
Дополнительные затраты на маркетинг	-	20% от объема продаж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ХАРАКТЕРИСТИКА НОВОВВЕДЕНИЯ

 

1. Описание нововведения

Рассматриваемое нововведение по своей сущности относится  к такой отрасли, как станкостроение. Предприятие, на котором оно будет  проводиться является традиционно выпускающим шлифовальные станки и имеющее высокий научно-технический потенциал. Таким образом, данное предприятие - это крупное машиностроительное предприятие, выпускающее различную продукцию и имеющее современное оборудование. Элементы продукции стандартизированы. К видам готовой продукции относятся различное шлифовальное оборудование.

Технология является универсальной  и одновременно обеспечивает высокую  производительность. В отличие от обычной технологии, в частности  при шлифовании твердых сплавов, эта технология позволяет увеличить производительность на 600%.

Данное нововведение — это высокоскоростное круглое шлифование с точечным контактом шлифовального круга и обрабатываемой детали. При этом используются чрезвычайно износостойкие шлифовальные круги из кубического нитрида бора или алмаза толщиной в несколько миллиметров. Благодаря наклону оси шлифовального круга относительно горизонтальной оси детали образуется свободный угол, и зона контакта между шлифовальным кругом и деталью сокращается с линии до точки.

Станки  могут использоваться в любой отрасли:

• в автомобильной промышленности;
• в производстве прецизионных инструментов;
• в производстве редукторов;
• в станкостроении;
• в производстве оборудования для текстильной промышленности;
• в производстве печатных машин;
• в энергетической промышленности;
• при обработке твердых сплавов и керамики.

Обрабатываются практически  все материалы и их комбинации: сталь, алюминий, твердые сплавы, техническая  керамика, металлокерамика, пластмассы, стекло. Благодаря комбинации с другими  технологиями на станках можно также  шлифовать плоские поверхности, многогранники, выточки и резьбу.

Крупносерийное производство требует высокой производительности — универсальная технология полной обработки в одном закреплении предлагает наилучшее решение. Это позволяет избежать расходов на покупку специальных станков.

Станок является удобным  решением и для мелких предприятий, для которых характерна частая смена  заказов. Поскольку он легко и быстро переналаживается и универсален в применении, то его индивидуальная настройка позволяет использовать все его возможности.

Прецизионная и быстрая  правка шлифовальных кругов определяет экономичность станка, на котором  применяются шлифовальные круги  на основе кубического нитрита бора или алмаза.

Стабильность прецизионного  процесса обработки обеспечивает станина, изготовленная методом минерального литья — эффективное поглощение вибрации, чрезвычайно высокая жесткость, главные оси Х и Z расположены  непосредственно на станине станка.

Для быстрой переналадки  станка (и, соответственно, существенного  сокращения вспомогательного времени) используется трехточечная система крепления шлифовальных кругов. Эта система применяется на шлифовальной бабке, на бабке изделия и на задней бабке (меньше 2 минут для центрирующих конусов и меньше 20 минут для шлифовальных кругов). Станки, реализующие данную технологию, имеют ряд бесспорных экономических и технических преимуществ.

Экономические преимущества:

• значительная экономия капиталовложений за счет сокращения производственных циклов — возможно шлифование почти всех контуров детали одним шлифовальным кругом в одном закреплении;
• непосредственное считывание контура детали программным способом;
• коэффициент использования достигает 88–95%, что на 3–8% выше, чем при обычных способах шлифования;
• высокая производительность за чет заключительной обработки в одном закреплении;
• упрощение логистики — нет перезакрепления, обработка только на одном станке;
• низкие расходы на инструменты благодаря большому сроку их службы;
• высокая надежность производства и гибкость, поскольку вместо линии используется единственный станок;
• малое время переналадки.

Технические преимущества:

• высокая гибкость - возможность шлифования заплечиков, конусов, фасок, выточек, проточек, резьбы, плоскостей и многогранников;
• высокие скорости обработки за счет хороших условий охлаждения в точке шлифования;
• повышение качества за счет полной обработки в одном закреплении;
• полная обработка детали, включая торцевые поверхности (поскольку обработка производится без поводка);
• высокое качество поверхности шлифовального круга.

Серия станков включает три типа и пять различных комбинаций шлифовальных бабок (от двух до пяти степеней свободы). Станок является гарантом высокой экономичности производства, где бы он ни применялся. Типовые детали — клапаны двигателей, кулачковые валы, валы коробок передач и насосов, приводные валы и т. д.

 

2. Общесистемная восприимчивость

 

Общесистемные факторы, определяющие восприимчивость производственной системы к восприятию нововведений, характеризуют ее взаимодействие с  окружающей средой. Это степень диверсифицированности производства, стандартизация и коммуникационные свойства производственной системы.

Диверсификация производства заключается в разнообразии продуктовых  линий предприятия. Диверсифицированность облегчает зарождение идей, создает условия для их реализации в одной из областей деятельности, способствует диффузии нововведений из одной области деятельности в другую. Производство на предприятии не диверсифицировано, так как предприятие традиционно выпускает шлифовальное оборудование.

Стандартизация производства заключается в изготовлении и  использовании продуктов и процессов, имеющих довольно стандартные параметры. Это позволяет изменять отдельные  элементы в технологическом процессе или выпускаемом продукте без  радикальных изменений. В данном случае элементы продукции стандартизированы.

Коммуникационные свойства определяются степенью открытости каналов  информации предприятия по вопросам внедрения новой технологии и  степенью сотрудничества предприятий. Если каналы такой информации открыты  для конкурентов, то они могут  строить свою инновационную политику исходя из этой информации. При закрытых каналах информации каждый из конкурентов  вынужден, опираясь на косвенную информацию, предполагать возможные действия остальных, и то, что они предполагают о  его собственных действиях. Такое  взаимодействие называется рефлексивным.

Другим важным коммуникационным параметром является степень сотрудничества предприятий - разработчиков и потребителей нововведений. Очень немногие предприятия  могут позволить себе содержание научно-исследовательских подразделений. Остальные предприятия, как правило, вынуждены пользоваться услугами предприятий - исследователей и разработчиков. В  этом случае внедрение разработки будет  более успешным и потребует меньше времени, если потребители разработки получат возможность влиять на ход  разработки. Такое влияние может  переходить во взаимопроникновение, выражающееся в:

• создании заказчиком временных подразделений у разработчика;
• создании разработчиком временных подразделений у заказчика;
• проведение испытаний опытных образцов на базе заказчика

Данное предприятие не пользуется услугами других предприятий-разработчиков, создание и испытания опытных  образцов будут проводиться на данном предприятии.

На основе анализа факторов общесистемной восприимчивости, шансы  успешного внедрения нововведения будут вероятны, но необходимы финансовые и временные затраты.

 

3. Восприимчивость технологической системы

 

Восприимчивость технологической  системы к нововведениям определяется следующими факторами: целостностью системы, наукоёмкостью продукции, изменчивостью технологии, научно-техническим уровнем технологической системы.

Данное предприятие имеет  невысокий уровень целостности: здесь есть подразделения, на которых  можно реализовать описываемое  нововведение независимо от других, то есть инновации малой радикальности  воспринимаются довольно легко. Разрабатываемые модификации станка не являются высокорадикальными нововведениями, их наукоемкость можно определить, как среднюю. И данное предприятие вполне может себе позволить эту инновацию. Характеризуя производство шлифовальных станков высокой точности, эту инновацию, скорее всего, можно отнести к категории «плодотворные». Это означает, что технология в своей основе не изменяется, но она вполне может дорабатываться и совершенствоваться. Научно-технический уровень производства на рассматриваемом предприятии является высоким и достаточным для производства инновационной продукции. И для данного нововведения оно будет вполне открытым.

Таким образом, предприятие, производящее различные станки, как  производственная система, состоящая  из отдельных взаимосвязанных подсистем, в целом имеет необходимый  уровень восприимчивости данной инновации. Параметры производственной системы и параметры нововведения имеют достаточно много точек  соприкосновения. Поэтому шансы  удачной разработки и выпуска  новой продукции довольно высоки.

Станкоинструментальная промышленность, не являясь производителем конечной продукции для общественного потребления, играет первостепенную роль в развитии отраслей. Станок - это малотранспортабельная, а потому стационарная машина с питанием от внешнего источника энергии, специально спроектированная для обработки. Станкостроению, как ни одной другой отрасли машиностроения, свойственна цикличность развития с подъемами или спадами: при первых признаках экономического спада заказы на станки резко сокращаются.