Организация опытно-конструкторских работ

Конструкторская подготовка производства

Организация научно-исследовательских работ

Организация НИОКР

1) Научные исследования определяют направления развития производства, выбор технических средств для осуществления новых технологических процессов. По своему характеру научные исследования делят на 3 группы:

- фундаментальные – являются основополагающими, открывающими принципиально новые пути и возможности для образования производительных сил, создания техники и технологии будущего. Задача фундаментальных исследований – познание объективных законов, управляющих процессами природы и обществом безотносительно к их возможному использованию. Выполняются они в основном в академических институтах, финансируются большей частью из средств гос. бюджета. Их наиболее эффективным результатом являются научные открытия.

- поисковые – позволяют установить возможность использования ранее открытого явления, свойства и принципа в определённой практической сфере при создании новой техники и технологии определённого назначения. При их выполнении исследуются принципиально новые направления конструирования, технологии изготовления машин, оборудования и материалов и прогнозируются пути развития НТП (научно-технического прогресса) в данном направлении.

- прикладные – заключаются в разработке конкретных методов и форм практической реализации фундаментальных и поисковых работ. Их основная цель – решение частных практических задач экономического и социального развития отдельных отраслей. Финансирование таких работ осуществляется в основном за счёт средств отрасли или предприятия, отраслевыми лабораториями и институтами.

При подготовке производства новых видов продукции важное значение приобретают НИР (научно-исследовательские работы), выполняемые службой маркетинга и представляющие комплексное исследование рынка покупателей и продавцов, производителей и конкурентов, поиск идей нового товара, его коммерческий анализ и оценку конкурентоспособности и завоевание рыночной ниши.

Основными этапами выполнения научных исследований являются:

- сбор и предварительный анализ имеющейся информации;

- формулировка научных гипотез и их теоретический анализ;

- планирование и организация эксперимента, обобщение полученных данных;

- проверка исходных предположений на основе выполненной работы, окончательная формулировка достигнутой цели;

- выработка рекомендаций и обоснование экономической эффективности, использование конечных результатов исследования.

2) КПП представляет собой совокупность процессов формирования комплекса инженерно-технических решений по объектам производства, обеспечивающих его готовность к оперативному освоению и стабильному выпуску продукции, высокой эффективности, соответствующей требованиям заказчика.

Основная задача КПП – создание комплекта чертёжной документации для производства новых изделий.

КПП включает:

- инженерное прогнозирование, при котором выявляются объекты, методы и средства производства, которые могут быть созданы и внедрены в народном хозяйстве в течении прогнозируемого периода, в необходимые сроки и последовательность промышленного освоения.

- параметрическую оптимизацию объектов производства – она призвана обеспечить установление оптимальной номенклатуры объёма выпуска продукции, комплектность, а так же учитывать возможности экспорта продукции в приобретении и продаже лицензий.

- опытно-конструкторскую работу – направлена на практическую реализацию новой идеи в техническую документацию и/или новые образцы техники и технологии, новые здания и сооружения.

- обеспечение производственной и эксплуатационной технологичности конструкции изделий.

Стадии разработки, виды и комплектность конструкторской документации, правила их оформления и обращения должны соответствовать единой системе конструкторской документации ЕСКД.

ЕСКД – комплекс гос. стандартов, устанавливающих взаимосвязанные правила и положения по конструкторской документации, разрабатываемой и применяемой предприятиями.

В ЕСКД предусмотрены следующие стадии проектирования нового изделия:

- составление технического задания. Техническое задание – документ, содержащий исходные данные для проектирования нового объекта или нового изделия, составляется совместно с предприятием-заказчиком и изготовителем.

- составление технического предложения. Техническое предложение – совокупность конструкторских документов, отражающих расчёты технических параметров и технико-экономическое обоснование целесообразности разработки документации изделия на основе технического задания. Техническое предложение разрабатывается как правило в случаях, когда это предусмотрено техническим заданием. Целью его разработки является выявление дополнительных или уточнённых требований к изделию, которые не были указаны в задании. Утверждённое и согласованное в установленном порядке техническое предложение является основанием для разработки эскизного проекта.

- составление эскизного проекта. Эскизный проект – совокупность документов, содержащих принципиальные конструкторские решения, дающие общие представления об устройстве и принципе работы изделия, а так же данные, определяющие его назначение, основные параметры и габаритные размеры. Утверждённый эскизный проект служит основанием для разработки технического проекта или рабочей конструкторской документации. Как правило, состоит эскизный проект из графической части и пояснительной записки.

- технический проект – должен содержать окончательные технические решения, дающие полное представление об устройстве нового изделия и исходные данные для разработки рабочей документации. При его разработке уточняются общий вид нового изделия, выполняются чертежи основных узлов и агрегатов, монтажные и сборочные схемы с расчётами, а так же способы упаковки, возможности транспортировки, целесообразность и возможность ремонта и т.д.

- рабочая конструкторская документация – составляется после утверждения и на основе технического проекта. Включает конструкторскую документацию, предназначенную для изготовления и испытания опытного образца, по результатам которой уточняется конструкция нового образца (изделия) и корректируется документация.

Обязанность выполнения стадий и этапов разработки конструкторской документации устанавливается техническим заданием на разработку. Выполнение всех стадий конструкторской документации рекомендуется лишь для сложных конструкторских работ с высокой степенью новизны. Для изделий с невысокой степенью новизны допускается двухстадийное проектирование: технический проект и разработка рабочей документации. При модернизации существующих конструкций машин объединяются стадии эскизного и технического проектов. На всех стадиях необходимо выполнять экономическое обоснование принятых технических решений и определять целесообразность освоения нового изделия в производстве. Полная оценка экономической эффективности проекта должна быть выполнена ещё на стадии эскизного проекта. На стадии технического проектирования и в последующем показатели экономической эффективности должны уточняться и должна повышаться их достоверность.

Организация технической подготовки производства

1. Задачи и стадии ТПП

2. Организационно-экономические пути ускорения ТПП

1. Задачи и стадии ТПП

Технологическая подготовка производства (ТПП) - это совокупность мероприятий, обеспечивающих технологическую готовность производства, т.е. наличие на предприятиях полных комплектов конструкторской и технологической документации и средств технологического оснащения (основного и вспомогательного оборудования, организационной оснастки) для осуществления заданного объема выпуска продукции с установленными технико-экономическими показателями. При этом комплект технологической документации включает совокупность документов технологических процессов, необходимых и достаточных для их выполнения при изготовлении и ремонте изделия или его составных частей.

Технологическая подготовка производства определяет, каким образом, с помощью каких средств и методов должно изготавливаться изделие (новое, модернизированное). Ее объем, содержание и организация находятся в определенной зависимости от отраслевой принадлежности предприятия (организации, фирмы), типа производства и выпускаемой продукции.

В этой связи предприятия (организации) объединяют в следующие три группы:

- предприятия, самостоятельно выполняющие весь объем работ по ТПП (в основном это крупные компании с массовым типом производства);

- предприятия, которые на основе типовых проектов дорабатывают техническую документацию и выполняют необходимый объем работ по ТПП применительно к конкретным условиям собственного производства (это чаще средние по размеру компании с недостаточно развитой технологической службой);

- и предприятия, для которых весь комплекс работ по ТПП готовят специализированные организации (это, например, предприятия, производящие топливо и энергию, легкой и пищевой промышленности и др.), когда технология разрабатывается для изготовления каждого нового или модернизированного изделия в конкретных условиях производства.

Технологическая подготовка производства включает решение общих задач, группируемых по следующим основным функциям:

- обеспечение технологичности конструкции изделия - совокупности ^е свойств, проявляемых в возможности оптимальных затрат труда, средств, материалов и времени при ТПП, изготовлении, эксплуатации и Ремонте, по сравнению с совокупностью соответствующих свойств однотипных изделий того же назначения при обеспечении установленных Начений показателей качества, конкурентоспособности и принятых условий изготовления, эксплуатации и ремонта; ~ разработка технологических процессов;

- проектирование и изготовление средств технологического оснащения - совокупности орудий производства, необходимых для осуществления технологического процесса;

- организация управления технологической подготовкой производства.

Приведенные функции охватывают весь необходимый комплекс работ по ТПП, в т.ч.

конструктивно-технологический анализ изделий, организационно-технический анализ производства, расчет производственных мощностей, составление производственно- технологических планировок, определение материальных и трудовых нормативов, отладку технологических процессов и средств технологического оснащения.

Действия по обеспечению функционирования ТПП регламентируются комплексом стандартов Единой системы технологической подготовки производства (ЕСТПП) - установленной государственными стандартами системой организации и управления процессом технологической подготовки производства, предусматривающей широкое применение прогрессивных типовых технологических процессов, стандартной технологической оснастки и оборудования, средств механизации и автоматизации производственных процессов, инженерно-технических и управленческих работ.

Основное назначение ЕСТПП заключается в установлении системы организации и управления процессом технологической подготовки производства, обеспечивающей:

- единый для всех предприятий и организаций системный подход к выбору и применению методов и средств ТПП, соответствующих достижениям науки, техники и производства;

- освоение производства и выпуска в минимальные сроки качественных и конкурентоспособных изделий при минимальных трудовых и материальных затратах осуществления ТПП на всех стадиях создания изделий, включая опытные образцы (партии), а также изделия единичного производства;

- организацию производства высокой степени гибкости, допускающей возможность непрерывного его совершенствования и быструю переналадку на выпуск новых изделий;

рациональную организацию механизированного и автоматизированного выполнения комплекса инженерно-технических и управленческих работ;

- взаимосвязи ТПП и управления ею с другими системами и подсистемами управления.

Разработка документации по организации и совершенствованию ТПП осуществляется в три стадии: техническое задание, технический проект и рабочий проект. На стадии разработки технического задания определяются и устанавливаются технические требования к документации, исполнители, предварительные сроки разработки технического и рабочего проектов, источники финансирования, проводятся ориентировочные расчеты технико-экономической эффективности ТПП, которая будет получена в результате выполнения работ.

На стадии разработки технического проекта принимаются основные принципиальные технические и организационные решения по установленным функциям и задачам ТПП. Технический проект после рассмотрения и утверждения в установленном порядке служит основанием для разработки рабочего проекта.

На стадии рабочего проекта разрабатывается рабочая документация, необходимая для обеспечения решения задач ТПП по установленным функциям. В рабочем проекте могут быть использованы ранее разработанные технические и другие документы, обеспечено их соответствие требованиям стандартов ЕСТПП и ЕСТД (Единой системы технологической документации).

Степень детализации технологических процессов определяется типом производства. Так, например, в массовом производстве он проектируется достаточно детально, каждая операция расчленяется до ее законченной части (технологического и вспомогательного перехода) и по каждому из них указывается необходимый инструмент и приспособления, устанавливается режим работы и нормы времени. В серийном производстве намечается перечень и последовательность выполнения всех операций, а по каждой из них указывается оборудование, инструмент и приспособления, режим обработки, нормы времени и тарифные разряды работ. Разработка технологических процессов в единичном производстве ограничивается составлением технологических маршрутов - установлением последовательности прохождения заготовки детали или сборочной единицы по цехам и производственным участкам предприятия.

На предприятиях производственной сферы в технологическую документацию включают производственные нормы и нормативы расхода сырья, материалов, топлива и энергии, методы контроля качества продукции, нормы производственных отходов, описание транспортных маршрутов, перечень рабочих инструкций, спецификации оборудования и инструментов.

Выполненные работы по технологической подготовке производства оформляются специальной документацией. Во многих отраслях, например машиностроении, мебельных, ремонтных и некоторых других предприятиях - это технологические карты. В них дается полное описание технологического процесса - от поступления исходных материалов (сырья) и комплектующих деталей до выпуска готовой продукции.

В металлургии основная технологическая документация включает ^Нормативно- технологические карты, графики работ, производственно-технические инструкции и разработанные на их основе программы для электронных управляющих систем. На предприятиях химической промышленности составляется технический регламент, содержащий описание основных параметров, этапов и режимов технологического процесса, рецептуру и порядок ведения операций. В нем устанавливаются перечень и характеристика исходного сырья и материалов, готового продукта, т.е. даются сведения о нем, которые, например, в машиностроении содержатся отдельно в проекте изделия.

Управление технологической подготовкой производства - процесс разработки и осуществления мероприятий по обеспечению функционирования ТПП и корректированию хода выполнения работ при возникающих отклонениях - включает решение вопросов планирования, учета, контроля и регулирования. При построении организационной структуры служб технологической подготовкой производства рекомендуется учитывать: рациональное распределение функций между службами ТПП, исключая дублирование работ при решении ее задачи; совершенствование документооборота, исключая дублирование связи между службами и наличие излишней информации; гибкость структуры, т.е. возможность быстрой перестройки ее для решения новых задач технологической подготовки производства.

Заканчивается технологическая подготовка производства обычно выбором одного из нескольких возможных вариантов, который в данных конкретных условиях окажется наиболее технически возможным и экономически целесообразным, имеющим, например, более низкую себестоимость изготовления или более высокую прибыль при заданном объ­еме выпуска изделий и одинаковых инвестициях.

Вопрос о выборе того или иного варианта должен решаться с учетом ряда факторов, например, наличия трудовых и финансовых ресурсов, требуемого оборудования, его стоимости, обеспечения установленных сроков исполнения задания и др. При этом экономическая эффективность технологической подготовки производства должна рассчитываться с учетом совершенствования технологичности конструкции изделия, загрузки оборудования, производственной мощности цехов и предприятия в целом, длительности производственного цикла, трудоемкости работ, потребленных инвестиций, получаемой прибыли и других достигнутых показателей.

При оценке экономической эффективности технологической подготовки производства используют способы и методы, принятые в зарубежной и отечественной практике для оценки инвестиционных проектов. Они являются предметом изучения дисциплины «Экономика отрасли» и достаточно подробно рассмотрены в соответствующих Методических рекомендациях и учебной литературе. Вложенные на технологическую подготовку средства должны возмещаться доходами, полученными от реализации новой продукции, новых технологических процессов. В качестве критерия оценки эффективности часто используют прибыль, обеспечивающую сроки окупаемости и рентабельности капитальных вложений не ниже ожидаемого уровня.

2. Организационно-экономические пути ускорения ТПП

Одним из направлений сокращения трудоемкости и продолжительности ТПП является использование технологической унификации и стандартизации. К основным ее направлениям относятся: типизация и нормализация технологических процессов; унификации технологической документации; групповые методы обработки деталей; унификация оборудования и технологической оснастки.

Под типизацией технологических процессов понимается система их рациональной разработки, основанной на создании групп конструктивно-технологически подобных деталей или сборочных единиц. Наибольшее распространение ТТП получила при разработке технологических процессов механообработки.

Работы по типизации тех. процессов осуществляются в два этапа.

Первый этап - классификация деталей в группы конструктивно-технологического подобия и выбор типового представителя каждой группы. Формирование таких групп, как правило, осуществляется на основе разработанного конструктивно-технологического классификатора деталей, при котором детали предварительно группируются в классы по признаку служебного назначения.

Второй этап - разработка технологического процесса на базовую деталь, который утверждается как типовой для данной группы. Кроме необходимых сведений для изготовления базовой детали ТТП содержит указание о методах обработки всех деталей данной группы в виде полного перечня и последовательности операций и переходов обработки деталей данного типа.

ТТП сборки осуществляется с помощью типовых технологических схем, определяющих структуру технологического процесса в виде перечня типовых операций и последовательности их выполнения.

Нормализация технологических процессов (НТП) дополняет типизация. В распоряжении технологов имеются технологические нормали на используемые исходные материалы (сплавы, марки, профили и другое), режимы и методы обработки, припуски, допуски и др.

Групповые методы обработки деталей аналогично ТТП базируются на классификации деталей по группам по тем же признакам конструктивно-технологического подобия. Однако групповой технологический процесс разрабатывается не на конкретную базовую деталь, а на комплексную деталь, которая включает в себя все элементарные поверхности деталей.

Унификация технологической документации приводит к сокращению общего количества документов, облегчению труда технологов при подготовке производств и внесении изменений в действующие процессы. К числу основных унифицированных документов, используемых при разработке ТТП, относятся карты типовых представителей, операционные технологические карты ТТП и т.д.

Унификация технологического оборудования и технологической оснастки позволяет использовать ее при смене объектов производства, повысить коэффициент загрузки оснастки и ее эффективность, предоставляя возможность вести обработку деталей большими партиями.

Наибольшее распространение на предприятиях получили такие системы унифицированной оснастки, как сборно-разборные, универсально-сборные, универсально- наладочные приспособления, универсальная безналадочная, неразборная специальная, специализированная наладочная.

Важным показателем экономичности названных ресурсов является снижение себестоимости (экономия ресурсов), связанное с применением лучшего технологического процесса. Для определения снижения себестоимости (экономии) требуется рассчитать себестоимость для каждого из сравниваемых вариантов технологического процесса. Расчет полной себестоимости продукции при применении каждого из вариантов сложен. Он требует большого количества исходных данных и времени. Для упрощения расчетов экономии представляется возможность без ущерба для точности определять и сопоставлять не полную, а так называемую технологическую себестоимость, которая включает только те элементы затрат на изготовление изделия, величина которых различна для сравниваемых вариантов.

Следует отметить, что величина технологической себестоимости изготовления отдельных изделий (деталей узлов) в значительной мере зависит от объема производства. Следовательно, все затраты на изготовление изделий по степени их зависимости от объема производства целесообразно подразделять на переменные (Зпер), годовой размер которых изменяется прямо пропорционально годовому объему выпуска продукции (N), и условно- постоянные (3уп), годовой размер которых не зависит от изменения величины объема производства.

К переменным затратам относятся: затраты на основные материалы за вычетом реализуемых отходов (Зм), руб.; затраты на топливо, предназначенные для технологических целей (Зтт), руб.; затраты на различные виды энергии, предназначенные для технологических целей (Зэ), руб.; затраты на основную и дополнительную заработную плату основных производственных рабочих с отчислениями в фонд социальной защиты населения (Зз), руб.; затраты, связанные с эксплуатацией универсального технологического оборудования (Зоб), руб.; затраты, связанные с эксплуатацией инструмента и универсаль­ной онастки (Зи), руб.

К условно-постоянным затратам относятся: затраты, связанные с эксплуатацией оборудования, оснастки и инструмента, специально сконструированных для осуществления технологического процесса по данному варианту (Зс.об) руб; затраты на оплату подготовительно-заключительного времени (Зп.з.), руб.

Общая формула технологической себестоимости для операции {i-j) имеет вид: Ст = Зпер х N+Зуп

Подставив соответствующие значения переменных и условно-постоянных расходов в формулу получим: Ст = (Зм+Зтг + Зтэ + Зз + 3об + Зи) х N + (Зс.об + Зп.з)

После определения технологической себестоимости по вариантам (если рассматривается не более двух вариантов) для каждого из них определяется, при каком годовом объеме производства (N) сравниваемые варианты будут экономически равноценны.

Для этого решается система уравнений относительно объема производства:

При Ст1 = Ст2 поручим Nкр - (Зуп 2 - Зуп.1) / (Зпер.1 - Зпер.2)

Эту величину годового объема производства продукции принято называть критической. Если сопоставление вариантов технологического процесса осуществить графически, то будет очевидны, что критический объем производства продукции является абсциссой точки пересечения двух прямых с начальными ординатами Зуп.1 и Зуп 2 - выраженных для каждого варианта уравнением его технологической себестоимости.

Если предстоит необходимость сделать выбор технологического процесса не из двух вариантов, а из трех, четырех и т.д. то строится ориентированный граф, дуги которого представляют технологические операции. Для оценки использования ресурсов при возможных вариантах изготовления детали вводится целевая функция Ст, т.е. сумма технологических себестоимостей по каждой из запроектированных операций, с тем чтобы сумма была минимальной. Таким образом, выбор оптимального варианта технологического процесса можно свести к выбору маршрута в заданном ориентированном графе, имеющем минимальную суммарную технологическую себестоимость.

Дата добавления: 2014-01-13