Организация технологической подготовки производства

    Централизованная форма ТПП характерна для предприятий крупносерийного и массового производства. При этом вся работа по ТПП сосредоточивается в аппарате управления предприятия. С этой целью создаются отдел главного технолога (ОГТ), общезаводская лаборатория, отдел планирования ТПП. На некоторых предприятиях организуются два конструкторских отдела: опытно-конструкторский, занимающийся разработкой новой продукции, и серийно-конструкторский, имеющий задачей совершенствование выпускаемой продукции.

    Децентрализованная и смешанные формы ТПП используются на предприятиях единичного и мелкосерийного производства.  При первой форме основная работа по технической подготовке ведется соответствующим бюро производственных цехов; при второй — весь объем работ распределяется между соответствующими структурами цеха и предприятия. В этом случае конструкторская подготовка чаще всего осуществляется в отделе главного конструктора, а технологическая — в цеховых бюро подготовки производства. На небольших предприятиях вся ТПП сосредоточивается в едином техническом отделе.

    Эффективное выполнение всего комплекса работ по технической подготовке производства (ТПП) во многом зависит от качества ее планирования. При рациональном планировании производственный цикл почти всегда будет короче, а издержки производства — ниже. Основными плановыми показателями ТПП являются: объем работ по отдельным объектам новой техники, этапам ТПП и в целом по всему комплексу работ в натуральном или условно-натуральном измерении; объем работ в трудовом измерении (в нормочасах); объем работ в сметной стоимости; календарные сроки выполнения каждого этапа и в целом всей ТПП; численность по категориям инженеров, служащих, рабочих и фонд их заработной платы; уровень загрузки (пропускная способность) подразделений опытно-экспериментального производства.

    После определения продолжительности всех этапов технологической подготовки производства разрабатывается календарный план ее осуществления в форме линейного (ленточного) или сетевого графика. Линейные графики используются в основном при относительно небольших объемах и продолжительности соответствующих работ.

    Линейный календарный график технической подготовки производства строится обычно так, что стадии конструкторской подготовки производства выполняются последовательно, а технологической и плановой подготовки — параллельно. Это обусловлено тем, что каждая стадия конструкторской подготовки производства должна завершаться согласованием и утверждением ее заказчиком, и только после этого может быть качественно разработана следующая стадия.                                                                                             

    Линейные графики технической подготовки производства кроме простоты и наглядности имеют и некоторые недостатки: трудность планирования по операциям, невозможность перестраивать график, нечетко регламентированные взаимосвязи выполнения работ отдельными органами и исполнителями.

    При освоении сложных объектов современной техники планирование и управление разработками выполняются при помощи методов сетевого планирования и управления (СПУ), позволяющих оптимизировать процесс создания новой продукции как по времени, так и по стоимости. Такое управление основано на графическом изображении определенного комплекса работ, отражающем их логическую последовательность, взаимосвязь и длительность, с оптимизацией разработанного графика при помощи методов прикладной математики и вычислительной техники и использованием его для текущего руководства этими работами.

    Схема планируемого процесса изображается в виде ориентированного графика, называемого сетевым или просто сетью (рис. 3.). График состоит из работ и событий. Работой называется тот или иной процесс (например, изготовление опытного образца изделия), а событием — момент завершения работы, в данном случае момент готовности образца, после которого должна начинаться следующая работа. При этом события обозначаются кружками, а работы — стрелками. Продолжительность работ обозначается числом дней или недель и наносится над стрелкой. Полный путь в сетевом графике — это любая непрерывная последовательность взаимозаменяемых событий и работ, ведущая от события (0) исходного графика к завершающему, последнему событию сетевого графика (17). Кроме полных путей (а их несколько) следует различать: путь от исходного события до какого-либо промежуточного события, например (5); путь, соединяющий данное промежуточное событие (5) с завершающим (17); путь между двумя событиями, из которых ни одно не является исходным или завершающим.

     Среди полных путей (а их несколько) особое значение имеет критический путь.  

Рис. 3. Сетевой  график 
 

Продолжительность работ, лежащих на критическом пути, определяет общий цикл всего комплекса работ. Уменьшение длительности критического пути является основной задачей оптимизации планирования.

  Сетевые графики имеют следующие преимущества:

• четкое регламентирование состава работ, последовательное их выполнение и взаимосвязь по исполнителям;
• наглядность взаимосвязи разных событий и работ и возможность быстрой перестройки графика в связи с отклонением от запланированных сроков;
• возможность учитывать динамику разработки и мнения разных специалистов;
• использование вероятностных нормативов для решений общей задачи.

    От этапа планирования зависят выбор и использование нормативов (укрупненных или дифференцированных). Наиболее точными нормы должны быть на этапе оперативного планирования.

    Нормативная база планирования работ по технической подготовке производства включает:

• выбор планово-учетных единиц по стадиям технической подготовки производства (комплект документации, макеты, деталь, техпроцессы и т.д.);
• нормативы количественных соотношений объемов работ на выполнение отдельных этапов, либо на конкретную работу;
• нормативы трудоемкости на этап или вид работы. Такие нормативы разрабатываются отраслевыми институтами и рекомендуются как типовые;
• нормативы длительности цикла на этап или вид работ по технической подготовке производства.

    Система нормативов и их использование в организации и планировании технической подготовки производства представлена на рис. 4.

    Следует подчеркнуть, что достижение высокой эффективности ТПП невозможно без учета требований Единой системы технологической подготовки производства (ЕСТПП). Принципиальная новизна ЕСТПП заключается в том, что в ней впервые была показана единая технологическая цепь «унификация и обеспечение технологичности изделий — разработка и применение типовых технологических процессов — разработка и применение переналаживаемых средств технологического оснащения — автоматизация производственных процессов и инженерного труда. 
 

    Применение ЕСТПП повышает уровень использования типовых и стандартных технологических процессов с 14 до 16%, стандартной переналаживаемой оснастки — с 20 до 80%, агрегатного переналаживаемого оборудования — с 1 до 10%, средств автоматизации производственных процессов и инженерно-технических работ — с 5 до 15%. ЕСТПП дает возможность сосредоточить усилия конструкторов, технологов и организаторов производства на решении главных задач развития техники и технологии производства; повысить гибкость производственных процессов к переналадке на выпуск техники новых поколений; сократить цикл технической подготовки производства и снизить затраты на ее проведение в 1,5—2 раза; повысить производительность труда исполнителей на 30—35% в мелкосерийном и на 10-15% в крупносерийном и массовом производстве; повысить технический уровень производства и улучшить качество изготавливаемой продукции в основном и вспомогательном производстве. 
 

    3. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА 

    Отходы производства. Практически в любом производстве, в том числе и химическом, неизбежно образование отходов. Даже при полном использовании сырья и организации энергетически замкнутой системы производства в нем имеют место необратимые потери, обусловленные термодинамической необратимостью химических процессов.

    Отходы производства — часть компонентов и составляющих производства, невостребованных в получении продукта.

Их можно классифицировать по различным признакам

По своему содержанию отходы бывают материальные и тепловые. По источнику образования отходы подразделяются на:

• технологические, образуемые по линии основных технологических процессов;
• отходы вспомогательных материалов;
• тепловые, образуемые из-за неполноты использования тепловых и энергетических ресурсов;
• потери, связанные с несовершенством оборудования и нарушениями режима (утечки через неплотности, работа в неоптимальном режиме, при пуске и останове агрегатов, в аварийных ситуациях);
• отходы, состоящие из использованных изделий, оборудования и строительных конструкций при их поломке или замене при истечении срока эксплуатации.

  По периодичности появления отходы делятся на: постоянные (образующиеся равномерно во времени) и «залповые» (происходят в аварийных ситуациях, при переключении режима, при пуске и остановке агрегатов).

    Отходы химического производства. Химическая промышленность занимает далеко не первое место по количеству отходов. Относительное участие некоторых отраслей промышленности в загрязнении атмосферы таково (в %): теплоэнергетика — 27; черная металлургия — 24,3; цветная металлургия — 10,5; нефтедобыча и нефтехимия - 15,5; автотранспорт — 13,3; предприятия стройматериалов — 8,1; химическая промышленность — 1,3. Тем не менее, разнообразие по химическому составу и высокая токсичность отходов ставят химическую промышленность в ряд основных загрязнителей окружающей среды.

    По агрегатному состоянию отходы химических производств делятся на твердые, жидкие и газообразные.

    Твердые отходы — это отходы в виде порошков, пыли, слитков или затвердевшей массы. К этой группе относят огарки, золу, частицы пыли и сажи, отходы пластмасс и резины, отработанные катализаторы, остатки после обогащения руд, органические остатки, адсорбенты, некондиционные продукты.

    При выборе метода переработки твердых отходов существенную роль играют их состав и количество. В последнее время преобладают тенденции, связанные с созданием мощных установок по комплексной переработке больших количеств смесей твердых отходов. Получила развитие утилизация твердых отходов в агрегатах промышленности строительных материалов при получении кирпича, керамзита, цемента и др.

    Жидкие отходы состоят в основном из жидкой фазы и содержат растворенные в воде или других растворителях соли, щелочи, кислоты, а также примеси взвешенных частиц, содержание которых обычно не превышает уровня, при котором происходит их осаждение. Жидкие отходы можно транспортировать насосами, применяемыми в химической промышленности, при этом концентрация растворимых веществ не должна превышать предел, при котором происходит их кристаллизация из раствора при нормальных условиях.

    К этой группе отходов относятся, прежде всего, производственные сточные воды, загрязненные токсичными и ядовитыми соединениями и требующие специальной обработки (воды, содержащие кислоты, щелочи, хлориды, фториды, бромиды, растворенные металлы, токсичные органические вещества и т.д.); отработанные органические растворители и жидкости. В некоторых случаях жидкие отходы представляют собой какой-либо продукт, загрязненный небольшим количеством примесей. К подобным отходам относятся отработанные масла, содержащие продукты окисления, полимеризации и механические примеси.

     Переработка таких отходов осуществляется с помощью многочисленных типовых процессов химической технологии, таких как адсорбция, осаждение, фильтрация, дистилляция и ректификация, экстракция, выпаривание, кристаллизация, термическая обработка, химическая переработка. Иногда жидкие отходы представляют многокомпонентную смесь, разделение которой затруднено и экономически нецелесообразно. В таком случае отходы сжигают или закачивают в глубокие поглощающие горизонты земной коры.

    Главными инженерными задачами при разработке установок сжигания — одного из методов термической обработки — являются обеспечение полного сгорания отходов и максимальная утилизация теплоты, выделившейся при горении.

    Газообразные отходы включают газовые выбросы промышленных печен, вентиляционных установок, сушилок и различные отходящие газы технологических установок. К этой группе относят: продукты сгорания, образующиеся в парогенераторах и печах (дымовые газы); газы, обладающие сильным запахом или содержащие дисперсные твердые или жидкие частицы (пыль и туман), а также газы с содержанием NO_A„ S0₂, HCI, HF и других органических веществ; паровоздушные смеси, загрязненные токсичными примесями.