Организация технологической подготовки производства

    Известно, что себестоимость единицы любой продукции в значительной степени зависит от объема производства. Чем этот объем выше, тем себестоимость единицы продукции при прочих равных условиях ниже за счет относительного (на единицу продукции) сокращения условно-постоянных затрат. Это относится и к технологической себестоимости.

    Условно-постоянные — это затраты, общая (на весь объем выпущенной продукции) величина которых практически не меняется с изменением объема производства. В случае технологической себестоимости это затраты, связанные с эксплуатацией оборудования, оснастки и инструмента, специально сконструированных для осуществления технологического процесса по данному варианту; затраты на оплату подготовительно-заключительного времени.

Затраты, общая величина которых на весь объем выпущенной продукции меняется пропорционально изменению объема производства, называются переменными затратами. Такое свойство этих затрат определяется тем, что они постоянны в расчете на единицу продукции. К переменным в первую очередь относятся затраты на основные материалы, топливо технологическое, энергетические затраты (на технологические цели), затраты, связанные с эксплуатацией универсального технологического оборудования, инструмента, универсальной оснастки, зарплата рабочих и др.

    В общем виде технологическая себестоимость определяется выражением

С_т = ПР*В+ПС

Где  ПР= М+ Т+ Э + ЗП+ О + И— переменные затраты, руб./ед. продукции; М— затраты на основные материалы; Т— затраты на технологическое топливо; Э — затраты на технологическую энергию; ЗП— зарплата основных производственных рабочих с отчислениями; О — расходы, связанные с эксплуатацией оборудования; И — расходы по эксплуатации инструмента; В- выпуск продукции (обычно годовой), ед.; ПС = ПЗ+ ОС — условно постоянные затраты (на весь выпуск), руб.; ПЗ — расходы, связанные с оплатой подготовительно-заключительного •времени; ОС — расходы на технологическую оснастку. Как уже отмечалось, состав компонентов ПР и ПС может существенно меняться в зависимости от того, применительно к какому процессу определяется технологическая себестоимость. В случае, если необходимо выбрать один из двух вариантов технологического процесса, то при заданном объеме производства (В) предпочтение отдается тому варианту, по которому технологическая себестоимость ниже. Если же необходимо определить экономически наиболее целесообразный вариант при неустановленном объеме производства, то вначале необходимо найти тот «критический» объем производства (критическую программу В ), при котором сравниваемые варианты будут экономически равноценны. Для этого решается следующая система уравнений относительно В:

      С¹_т = ПР¹ * В+ ПС¹;    С²_т = ПР² *В + ПС²

При С¹_т = С²_т получим

 В_кр = ПС²- ПС¹/ПР¹ - ПР².

  Из этого следует, что при объеме производства меньше В_кр экономически наиболее эффективным будет вариант с меньшими ПС и большими ПР, и наоборот, при объеме производства, превышающем критический, предпочтительнее становится вариант технологического процесса с большими постоянными и меньшими переменными затратами (рис. 3.)

   Естественно, что подобная альтернатива возможна лишь, если ПР¹ > ПР², а ПС¹ < ПС². Если же ПР¹ > ПР², а ПС¹ > ПС² , то второй вариант будет предпочтительнее при любом объеме производства. 

  Рис. 3. Динамика технологической себестоимости по вариантам технологического процесса: ПС¹ и ПС² - постоянные расходы по первому и второму варианту; ПР¹ и ПР²- переменные затраты по первому и второму вариантам 

    2.5. Совершенствование организации и повышение эффективности технической подготовки производства 

       Важной задачей организации производства является сокращение трудоемкости и продолжительности технологической подготовки. Наиболее эффективным направлением в этом плане является унификация и стандартизация, в частности типизация и нормализация технологических процессов, унификация технологической документации, групповые методы обработки деталей, унификация оборудования и технологической оснастки.

    1. Типизация технологических процессов. Отправной точкой в разработке типовой технологии является научно обоснованная классификация деталей сборочных единиц и операций. На этой базе разрабатываются технологические процессы для групп  конструктивно-технологически подобных деталей или сборочных единиц.

     Итак, первым этапом типизации технологических процессов является классификация деталей в группы по признакам конструктивно-технологического подобия и выбор типового представителя каждой группы.

    Формирование таких групп осуществляется на основе разработанного конструктивно-технологического классификатора деталей, в котором детали вначале группируются в классы по признаку служебного назначения, затем классы делятся на подклассы по конструктивным формам деталей, что способствует единообразию их технологических маршрутов и идентичности применяемой оснастки. Дальнейшее разделение на группы по признаку общности материала обеспечивает унификацию технологического маршрута их обработки. Наконец, все детали группируются по типам в соответствии с требованиями точности их обработки. Из каждой типовой группы деталей выбирается одна конкретная деталь, имеющая наибольшее число обрабатываемых поверхностей и наибольшую трудоемкость изготовления. Эта деталь принимается в качестве базовой для разработки типовой технологии.

     Вторым этапом является разработка технологического процесса по обработке базовой детали. Здесь предусматриваются методы обработки не только базовой, но и всех деталей данной группы в виде перечня и последовательности операций и переходов обработки деталей данного типа.

При составлении технологического процесса для новой детали  прежде всего устанавливаются ее тип и принадлежность к какой либо группе. Этим сразу определяется содержание технологического процесса, что значительно ускоряет его разработку и позволяет установить оптимальные режимы, так как последние уже отработаны на типовом процессе.

    Степень типизации и эффективность технологических процессов можно оценивать с помощью следующих показателей:

• коэффициент типизации деталей

К _т.д.= Д_т.п. /Д_о.д.

где Д_т  — количество деталей, обрабатываемых по типовым процессам; Д_од — общее количество обрабатываемых деталей;

• коэффициент типизации операций

К_о.т.   = О_т.о. /О_о.о.

где О_то — количество типовых операций; 0_{0 0} — общее количество операций для обработки всех деталей;

• коэффициент относительной трудоемкости типовых технологических процессов

К_о.т. = Тр_т.т./ Тр_и.т.

где Тр_тт и Тр_ит — трудоемкость обработки деталей по типовой и индивидуальной технологии.

          2.Нормализация технологических процессов дополняет типовые технологические процессы так называемыми технологическими нормалями, уточняющими виды исходных материалов (чугун, стали, сплавы, марки, профили, размеры и т.п.), режимы и методы их обработки (плавка, заливка, нагрев под ковку, штамповку, термообработку), геометрию конструкций (радиусы закруглений, углы и т.п.), припуски, допуски, уклоны при штамповке и др.

    3.Групповые методы обработки деталей базируются на классификации деталей по группам по признакам конструктивно-технологического подобия. В то же время групповой технологический процесс разрабатывается не на конкретную базовую, а на комплексную деталь, которая включает в себя все элементарные поверхности деталей, входящих в группу. Обработка данной группы деталей осуществляется с помощью групповой оснастки станка, настроенной на изготовление комплексной детали.

       4.Унификация оборудования и технологической оснастки. Затраты на оснастку достигают 25% всех издержек машиностроительного производства. При этом характерной тенденцией является рост степени его оснащенности. Это объясняется не только необходимостью интенсификации внедрения технологических процессов, но главным образом требованиями особо качественного изготовления многих деталей и сборочных единиц современных изделий.

    Значительного сокращения затрат на оснастку можно достичь посредством ее унификации, которая позволяет неоднократно использовать одну и ту же оснастку при смене объектов производства, повышая тем самым степень ее загрузки и делая возможным обработку деталей большими партиями.

    Стандартизация оснастки существенно уменьшает затраты времени и средств на ее проектирование и изготовление.

    На предприятиях получили распространение следующие системы унифицированной оснастки :

• сборно-разборная оснастка (СРО). Состоит из стандартных фиксирующих, зажимных, крепежных и специальных деталей; при перекомпоновке на новое изделие возможна доработка стандартных элементов; представляет собой обратимую специальную оснастку долгосрочного применения. Она применяется для обработки одной или нескольких деталей, а также пригодна для условий крупносерийного производства;
• универсально-сборная оснастка (УСО). Собирается из стандартных деталей и узлов многократного использования, изготовленных с высокой степенью точности. Используется для сверлильных, токарных, фрезерных, расточных, шлифовальных, сварочных, штамповочных и других операций. Компоновки УСО после обработки данной партии деталей разбираются, детали и узлы используются для сборки других приспособлений и повторных компоновок. Недостатком этого вида оснастки является высокая стоимость набора компоновочных элементов и пониженная жесткость приспособлений. Применяется преимущественно на заводах опытного, единичного, мелкосерийного и серийного производства;
• универсально-наладочные приспособления (УНП). Имеют базовую оригинальную деталь и сменные наладки. Базовая деталь используется многократно, а сменные элементы предприятия изготавливают в соответствии с конфигурацией обрабатываемых деталей. Примером УНП являются универсально-наладочные тиски, патрон со сменными кулачками и др. К недостаткам УНП можно отнести замену сменных наладок раньше их полного износа в связи с обычно возникающей необходимостью переходить на выпуск новых изделий
• универсальная безналадочная оснастка (УБО). Используется для многократной и долговременной установки различных по форме и размерам заготовок, обрабатываемых на универсальных металлорежущих станках. Преимущества этой оснастки: небольшие сроки и затраты на проектирование и изготовление, разнообразие деталей, для которых они могут использоваться, возможность использовать их до полного износа. Основным недостатком является невысокая производительность из-за необходимости постоянно выверять точность установки заготовок;
• неразборная специальная оснастка (НСО) долгосрочного применения используется, как правило, для одной  деталеоперации в крупносерийном и массовом производстве. К достоинствам можно отнести высокую производительность, так как не требуется выверять детали, размеры получаются автоматически, обеспечивается высокое качество. Ее недостатки — большие сроки и стоимость проектирования и изготовления, невозможность использования при смене изделий;
• специализированная наладочная оснастка (СНО). Используется для деталей, близких по конструктивно-технологическим признакам, имеющих общие базовые поверхности и одинаковый характер обработки. Эта оснастка состоит из базового агрегата и наладки. Она допускает регулирование элементов или замену специальной наладки. Детали в этом случае обрабатываются по единому групповому или типовому технологическому процессу.

    5. Унификация технологической документации приводит к сокращению общего количества документов, облегчению труда технологов при подготовке производства и внесении изменений в действующие процессы. К числу унифицированных документов относятся карты типовых представителей, операционные технологические карты, операционные карты групповой обработки, сводные карты групповых процессов.

    Важным направлением повышения эффективности комплекса мероприятий по внедрению новой техники является соблюдение технологической дисциплины.

    Установление надлежащей технологической дисциплины на производстве начинается с введения четкого порядка в оформлении, утверждении и пересмотре технической документации; всякого рода уточнения и изменения ее могут осуществляться только с ведома и письменного разрешения главного инженера. 

    Поддержанию технологической дисциплины на требуемом уровне должна служить и правильная постановка технического контроля, организация тщательного анализа брака и принятие соответствующих мер по его ликвидации, а также периодическая проверка на точность состояния оборудования и применяемой на нем инструментальной и технологической оснастки.

    Соблюдение технологической дисциплины контролируется соответствующими службами. Отдел главного механика следит за состоянием оборудования, его производительностью и точностью. Отдел материально-технического снабжения обеспечивает производство материалами нужных марок, профилей и размеров. Отдел труда и заработной платы контролирует качество технических норм, уровень организации труда, состояние рабочих мест и их обслуживание.

    Соблюдение технологической дисциплины создает предпосылки внедрения новой прогрессивной технологии изготовления деталей и узлов.

    Эффективность ТПП зависит не только от представленных выше организационно-технических, но и от группы социально-экономических факторов. К числу последних относятся финансирование работ по ТПП, квалификация работников, система мотивации трудовой деятельности, состояние социальной инфраструктуры, микроклимат в коллективе и др.

    Техническая политика на предприятии осуществляется под руководством главного инженера (заместителя генерального директора). Организационные формы аппарата ТПП при этом определяются принятой на предприятии системой подготовки производства. Существуют централизованная, децентрализованная и смешанная формы технической подготовки производства.