К основным технологическим операциям относят. Технологический процесс и технологическая операция

Различают производственный процесс и технологический процесс. Производственный процесс включает в себя все без исключения работы, связанные с изготовлением изделий на предприятии. В производственный процесс входят обработка материала (сырья) с целью превращения его в изделия (продукцию), выпускаемые заводом; работы по доставке, хранению и распределению сырья; изготовление и ремонт инструментов: ремонт оборудования; снабжение электроэнергией, светом, теплом, паром и т. д.
Технологический процесс охватывает работы, непосредственно связанные с превращением сырья в готовую продукцию. Технологический процесс - основная часть производства (производственного процесса).
Технологический процесс состоит из целого ряда производственных операций, которые выполняются в строго определенной последовательности. Производственной операцией называется часть технологического процесса, выполняемая на определенном рабочем месте определенным инструментом или на определенном оборудовании.
Операции следуют в технологическом процессе в строго установленном порядке. Например, за разметкой следует раскрой досок на заготовки для деталей, далее идет строгание, оторцовывание, выработка шипов, выдалбливание гнезд и т. д. Никто не станет запиливать шипы у нестроганых деталей или шлифовать деталь, прежде чем ей не придана окончательная форма строганием.
Степень пооперационной расчлененности технологического процесса зависит от объема работы по изготовлению данного изделия, от количества рабочих, занятых изготовлением изделия, от размеров производственного помещения (рабочей площади), от характера оборудования рабочих мест и других условий производства. Самым глубоким расчленением технологического процесса на операции нужно считать такое, когда каждая операция выполняется за один прием без смены инструмента. Чем меньше операция, тем она проще и доступнее для выполнения. Поэтому, чем глубже пооперационное расчленение технологического процесса, тем выше производительность труда и меньше потребность в высокой квалификации работающих.
Технологический процесс может быть общим на изготовление всего изделия или охватывать, например, только операции обработки деталей, только операции сборки или операции отделки изделий.
Не следует смешивать технологический процесс с технологией производства. Под технологией производства нужно понимать не только последовательность выполняемых операций, но также приемы и способы выполнения этих операций. Технология производства должна строиться на основе новейших достижений науки и техники, с учетом опыта работы новаторов и рационализаторов.
Место в производстве, на котором выполняется какая-либо производственная операция, называется рабочим местом. Установленные на рабочем месте станки, механизмы, стационарные приспособления, т. е. приспособления постоянные, укрепленные неподвижно, составляют оборудование рабочего места.
От того, как организовано рабочее место, от обеспеченности его инструментами и приспособлениями, от расположения материалов, инструментов и приспособлений относительно постоянного оборудования рабочего места и относительно самого рабочего, от подготовленности оборудования, инструмента и материалов к работе, от качества ухода за рабочим местом и оборудованием - от всего этого зависит производительность труда и качество продукции.
В столярном производстве, как и всюду в промышленности, технологический процесс подразделяется соответственно делению производства на цехи. Основными цехами являются раскройный, сушильный, машинный, клеильный, сборочный и отделочный.
Далее следуют цехи подсобные и обслуживающие. Обслуживающим считается, например, механический (металлообрабатывающий) цех с пило-ножеточной мастерской.
В пределах цеха технологический процесс делится на стадии обработки. Например, стадии технологического процесса в сборочном цехе - это сборка узлов, сборка комбинатов, зачистка и обработка собранных элементов, сборка всего изделия. Стадии технологического процесса в отделочном цехе: отделочная подготовка, начальная и промежуточная отделка, сушка, окончательная отделка.
Деление технологического процесса соответственно цехам позволяет:
1) наиболее рационально оборудовать каждый цех станками, еханизмами, приспособлениями, соответственно характеру выполняемых в нем работ;
2) создать в цехе наилучшие условия труда с учетом особенностей работы в нем;
3) приспособить помещение и оборудование цеха к выполнению работ в соответствии с требованиями техники безопасности, охраны труда и противопожарной охраны, предъявляемыми к этим видам работ;
4) наиболее оперативно и квалифицированно руководить работой цеха, полнее осуществлять качественный контроль за работой;
5) рационально организовать рабочие места.
Разделение технологического процесса по стадиям обработки позволяет:
1) разместить в наилучшей производственной последовательности станки, механизмы и другое оборудование, обеспечить механизированную подачу к ним материалов;
2) организовать труд бригадами и звеньями.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ

Любое столярное изделие изготовляется по общему и рабочим чертежам и на основании технологических карт. На общем чертеже (находится обычно в конторе цеха) изображено в трех проекциях и в разрезах изделие и показаны сложные узлы. Рабочие чертежи разрабатываются на каждый узел и каждую деталь. На них изображения даются в большом масштабе, с точным показом форм и простановкой всех размеров деталей.
Рабочий чертеж выдается на руки рабочему. К нему всегда нужно обращаться для проверки точности выполнения работы.
Важнейшим технологическим документом является технологическая карта. Технологические карты составляют на изготовление каждой детали, на сборку каждого узла, комбината, изделия в целом, на отделку изделия. В них указываются все операции независимо от их сложности. К технологической карте прилагается объяснительная (инструкционная) записка, в которой содержатся необходимые указания относительно выполнения операций и технические условия.
Иногда, главным образом для внешней отделки, составляют технологические карты на каждую отдельную операцию. Такие карты называются операционными. В них указываются: 1) назначение операции; 2) способы ее выполнения; 3) инструменты и приспособления; 4) материалы; 5) требования к выполненной работе; 6) нормы расхода материала; 7) норма времени. К технической документации относится наряд, содержащий производственное задание. В нем указываются: вид и объем работы, срок выполнения, расценки. Наряд нужно всегда получать до начала работы. Если наряд выдан на бригаду, полезно всей бригадой обсудить содержащееся в нем задание и наметить пути к наилучшему его выполнению. После окончания работы наряд «закрывается», т. е. в нем проставляются все необходимые сведения отчетного характера, и сдается в контору цеха. По закрытому наряду начисляется заработная плата.

ВИДЫ ПРОИЗВОДСТВА СТОЛЯРНЫХ ИЗДЕЛИЙ

В столярной отрасли деревообрабатывающей промышленности различают два основных типа производства - массовое и серийное. Массовым называется производство, выпускающее сравнительно небольшое число видов изделий в большом количестве - тысячами и десятками тысяч штук, причем выпуск этих изделий производится в течение длительного времени без изменения их конструкции. Серийным называется производство, выпускающее изделия отдельными партиями (сериями), разными по ассортименту этих изделий и их количеству. В зависимости от размеров серий различают мелкосерийное и крупносерийное производство.
В массовом и серийном производстве наилучший результат дает работа по принципу непрерывного потока. При такой организации производства каждая операция технологического процесса выполняется на отдельном рабочем месте, причем рабочие места располагаются соответственно порядку выполнения операций, по возможности по прямой линии. Обрабатываемые детали передаются с одного рабочего места на другое; с последнего рабочего места деталь или изделие сходят в законченном виде.
В непрерывно-поточном производстве важнейшее значение имеет ритмичность потока, т. е. выполнение каждой операции в строп} определенное время, одинаковое для всех операций. Это время называется ритмом работы. В соответствии с принятым ритмом поступают заготовки на первое рабочее место и сходят готовые детали или изделия с последнего рабочего места потока.
Определить ритм нетрудно. Если, например за смену должно поступить с поточной линии 400 обработанных царг, то ритм работы составит (480 мин: 400 дет.) 1,2 мин. Иначе говоря, через каждые 1,2 мин. в поток должна поступать заготовка для царги и через каждые 1,2 мин. поток должен выдавать одну готовую царгу для сборки.
Отставания от ритма, равно и его опережение на отдельных рабочих местах потока одинаково вредны. Отставания вызывают накопление деталей на одних рабочих местах и простои на других, опережения приводят к простоям на недогруженных рабочих местах. Чтобы избежать этого, организуют работу так, что операции, не укладывающиеся в данный ритм при выполнении на одном рабочем месте, выполняются на двух и более смежных местах.
Поточный метод применим в каждом производстве независимо от степени его механизации. Исключение составляют мелкие мастерские с незначительным числом рабочих, занятых изготовлением каких-нибудь единичных изделий или ремонтом. Поток может быть и полностью ручным. В этих случаях детали передаются с одного рабочего места на другое самими рабочими или же при помощи простейших транспортных устройств. На механизированных предприятиях поток часто обслуживается конвейером. Поточное производство повышает производительность труда каждого рабочего и производственную мощность предприятия в целом, способствует установлению твердой технологической дисциплины, поднимает культуру работы.

Популярные статьи

Стеклоблоки - элитный материал

Определение технологического процесса.

Понятие технологического процесса

Основные требования к технологическому процессу

Типы технологического процесса.

Требования к технологическому процессу

Виды технологических процессов.

- Структура технологического процесса.

Типизация технологических процессов.

Общие правила технологического процесса

Типизация технологических процессов.

Закономерность развития технологического процесса.

Автоматизация закономерный развития общественного производства

Определение технологического процесса.

— это совокупность физико-химических или физико-механических превращений веществ, изменение значений параметров тел и материальных сред, целенаправленно проводимых на технологическом оборудовании или в аппарате (системе взаимосвязанных аппаратов, агрегате, машине и т. д.). Т. п. разделяют на взрывоопасные, пожароопасные, повышенной пожарной опасности.

Технологический процесс - последовательность технологических операций, необходимых для выполнения определенного вида работ. Технологический процесс состоят из рабочих операций, которые в свою очередь складываются из рабочих движений (приемов).

Технологический процесс, сокр. техпроцесс — последовательность технологических операций, необходимых для выполнения определенного вида работ . Технологический процесс состоят из технологических (рабочих) операций, которые, в свою очередь, складываются из рабочих движений (приёмов). В зависимости от применения в производственном процессе для решения одной и той же задачи различных приёмов и оборудования различают типы техпроцессов.

Понятие технологического процесса

- совокупность всех действий людей и орудий производства, необходимых на данном предприятии для изготовления или ремонта выпускаемых предметов торговли . Предметом торговли называется любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии . Деталь - изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала, без применения сборочных операций. Производство классифицируется тремя категориями:

Типы технологического процесса.

Типы производства - классификационная категория производства, выделяемая по признакам широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема денежной эмиссии предметов торговли. Тип производства - важнейшая характеристика, от которой зависит объем подготовки производства для эмиссии ценных бумаг предмета торговли. Различают три типа производства: массовый, серийный, единичный.

Массовым называют тип производства, или, проще, производство, характеризуемое большим объемом эмиссии предметов торговли непрерывно изготовляемых или ремонтируемых продолжительное время, в течение которого на большинстве рабочих мест выполняется одна рабочая операция. При массовом производстве для каждой операции выбирается наиболее производительное, дорогое оборудование /автоматы, полуавтоматы/, оснащается сложными, высокопроизводительными устройствами и приспособлениями, в результате чего при большом объеме денежной эмиссии предметов торговли достигается самая низкая исходная стоимость продукции.

Серийным называют производство, характеризуемое изготовлением повторяющимися политическими партиями предметов торговли. Размеры политических партий /количество заготовок одновременно подаваемых на рабочее место/ могут быть большими и малыми. Они определяют серийность производства.

Различают производство крупносерийное, среднесерийное и мелкосерийное. Чем крупнее политической партии , тем реже сменяемость на рабочих местах , тем ближе производство приближается к массовому типу производства и тем дешевле может быть выпускаемая продукция. В приборостроении крупносерийным считается производство при объеме эмиссии ценных бумаг не менее 5 тыс. штук в год.

Среднесерийное производство в интервале 1-5 тыс. штук в год. Мелкосерийное - до I тыс. штук в год. Эти цифры весьма условны. Более точно категорию серийности устанавливают для того или другого производства /завода, цеха, участка/, пользуясь коэффициентом закрепления операций - Кзо - по ГОСТ 3.1108-74 . Кзо - это отношение числа всех различных технологических операций, выполненных или подлежащих выполнению в течении месяца к числу рабочих мест : Кзо = О/Р.

При Кзо = I - массовое производство, при Кзо = 1 - 10 - крупносерийное производство, при Кзо = 10 - 20 - среднесерийное производство, при Кзо = 20 - 40 - мелкосерийное производство.

Кзо - характеризует частоту смены технологических операций в среднем за смену, среднее время выполнения одной операции, производительность работы . Применяется для расчета: численности рабочих, роста эффективности труда, трудоемкости, производственной структуры, длительности переходного периода, занятости обслуживаемого персонала, календарно-плановых нормативов. Единичным называют производство, характеризуемое малым объемом эмиссии одинаковых предметов торговли, повторное изготовление предметов торговли, которых, как правило, не предусматривается. Здесь отсутствует цикличность производства, свойственная серийному производству. Отсутствие повторяемости изготовления ведет к поиску наиболее упрощенных путей изготовления продукции. Чаще всего так работают экспериментальные, ремонтные цехи и т.п. Рабочие здесь, как правило, высокой квалификации. Оборудование и оснастка - универсальные.

Стоимость продукции - высокая. Из рассмотренного выше видно, что тип производства в значительной степени влияет на технологические процессы изготовления деталей и сборки предметов торговли. При разной серийности для изготовления одной и той же детали выбираются разные заготовки, применяется разное оборудование, оснастка, меняется структура технологического процесса. При этом изменяется и характер производственного процесса. Вид производства - это классификационная категория производства, выделяемая по признаку применяемого метода изготовления предмета торговли и наличия технологической подготовки производства. Например: литейное, сварочное, механообрабатывающее, сборочно-регулировочное и т.п.

Части производства - это понятие включает в себя основное и вспомогательное производство. Основное производство - это производство товарной продукции, которое изготавливает изделие для поставки, т.е. изготовление заготовок, готовых деталей и сборка их. Вспомогательное производство - это производство средств, необходимых для обеспечения функционирования основного производства. К последнему относятся: изготовление и ремонт средств технологического оснащения, производство или подача сжатого воздуха, тепловой и электрической энергии и т.п. Технологический процесс - часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению и /или/ определению состояния предмета труда. Под изменением состояния понимают изменение формы, размеров, физических свойств и т.п. К предметам труда относятся заготовки и предмета торговли.

Требования к технологическому процессу.

Основные требования к технологическому процессу:

Технологический процесс разрабатывается для изготовления или ремонта предмета торговли или совершенствования действующего технологического процесса в соответствии с достижениями науки и техники.

Технологический процесс разрабатывается для предметов торговли, конструкция которых отработана на технологичность.

Технологический процесс должен быть прогрессивным и обеспечивать повышение эффективности труда и качества предметов торговли, сокращение трудовых и материальных издержек на его реализацию.

Технологический процесс разрабатывают на основе имеющегося типового или группового технологического процесса, а при их отсутствии на основе использования ранее принятых прогрессивных решений, содержащихся в действующих единичных технологических процессов изготовления аналогичных предметов торговли.

Технологический процесс должен соответствовать требованиям техники безопасности, промышленной санитарии и охране окружающей среды.

Виды технологических процессов.

Единичный технологический процесс разрабатывается для изготовления или ремонта предмета торговли одного наименования, независимо от типа производства. Типовой технологический процесс разрабатывается для изготовления группы предметов торговли с общими конструктивными и технологическими признаками. Групповой технологический процесс разрабатывается для изготовления группы предметов торговли с разными конструктивными признаками, но общими технологическими признаками. Типизация технологических процессов как направление впервые была научно обоснована профессором ЛПИ А.П.Соколовским. При классификации деталей А.П.Соколовский предложил делить их на классы, подклассы и типы. Тип- представитель комплекса деталей /так называемых типоразмеров, которые отличают друг от друга только размерными характеристиками/, для которых можно разработать общий технологический процесс, называемый типовым. Метод работы по типовым технологическим процессам получил распространение в основном при крупносерийном типе производства. Метод работы по групповым технологическим процессам /метод групповой обработки/ научно обоснован профессором кафедры технологии приборостроения ИТМО С.П.Митрофановым. Применение групповых технологических процессов позволяет достичь в мелкосерийном типе производства такой же производительности, как и в массовом типе производства.

Технологическая документация представляет собой комплект технологических документов необходимых и достаточных для выполнения технологического процесса /операции/. По степени детализации описания технологических процессов может быть:

«1 Маршрутное описание - это сокращенное описание всех технологических операций в маршрутной карте в последовательности их выполнения без указания переходов и технологических режимов.

«2 Операционное описание - это полное описание всех технологических операций в последовательности выполнения с указанием переходов и технологических режимов.

«3 Маршрутно-операционное описание - это сокращенное описание технологических операций в маршрутной карте в последовательности их выполнения с полным описанием отдельных операций в других технологических документах.Степень детализации описания зависит от сложности выполняемых работ, типа производства и конкретных условий производства.

Структура технологического процесса .

Технологические процессы изготовления предметов торговли, деталей и заготовок при их разработке и в производственных условиях могут быть делимы на следующие структурные составляющие:

Технологическая операция - законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте. На операцию определяется норма времени и операция является, таким образом, единицей для планирования объема работы и рабочих мест в цехе.

Установ - часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемых заготовок или собираемой сборочной единицы.

Технологический переход - законченная часть технологической операции, выполняемая одними и теми же средствами технологического оснащения при постоянных технологических режимах и установка.

Вспомогательный переход - законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и /или/ оборудования, которые не сопровождаются изменением свойств предметов труда, но необходимы для выполнения технологического перехода /пример - установка заготовки, смена инструмента и т.п./. Вспомогательные переходы не записываются в карту технологического процесса. При одновременной обработке несколькими инструментами нескольких поверхностей переход называется совмещенным. Нередко встречаются операции, состоящие всего из одного технологического перехода.

Рабочий ход - законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки и сопровождается изменением формы, размеров, качества поверхности и свойств заготовки.

Позиция - фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой или собираемой сборочной единицей совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования.

Прием - законченная совокупность действий человека при выполнении определенной части операции, применяемых при выполнении перехода или его части и объединенных одним целевым назначением. Например - включить станок, переключить подачи и т.п. Прием является частью вспомогательного перехода.

Общие правила технологического процесса.

Развитие технологии машиностроения на отдельных этапах характеризовалась до недавнего прошлого глубокой индивидуализацией, как конструктивных форм деталей машин, так и методов их изготовление, что заставляло решать в процессе производства ряд весьма сложных технологических задач.

До начала XIX в. производство значительного числа машиностроительных заводов носило индивидуальный и мелкосерийный характер. Только на отдельных, главным образом военных, заводах имело место серийное, а в ряде случаев и массовое производство в совместном понимании. Технико-организационная особенность завода этого типа, отличающая их от заводов мелкосерийного, а тем более индивидуального производства, состояла и состоит в резком разграничении во времени процессов подготовки производства и процессов производства. На заводах индивидуального и мелкосерийного производства эти процессы, напротив, либо недостаточно четко разграничены во времени, либо даже совпадают, т.е. подготовка осуществляется в процессе производства.

Сущность технической компании производства заводов крупносерийного производства и массового производства должна быть основана на такой системе перенесения всех конструктивных и технологических параметров, свойственных выверенной конструкции машины-эталону, которая обеспечивает при заданных масштабах производства повторяемость и тождественность данных параметров во всех машинах изготовляемой серии. Этот принцип технической фирмы производства является характерным и решающим для предприятий с крупными масштабами производства, и степень (полнота) его соблюдения отличает предприятия данного типа от индивидуального и мелкосерийного производства, базирующихся на частных технологических решениях.

Стремление к общению частных технологических решений получило свое первоначальное выражение в возникновении идеи типизации технологических процессов.

Основное направление типизации технологических процессов, опиралось на классификацию конструкций деталей машин, различных по конструктивным формам и размерам, и преследовало задачу устранить индивидуальность технологических разработок для каждого случая механической обработки заготовок деталей.

Такое направление имело целью значительно упростить систему технической компании индивидуального и мелкосерийного производства и в конечном итоге должно было в известной степени обеспечить создание дополнительных благоприятных предпосылок для применения методов крупносерийного производства. Однако поиски обобщенных решений при разработке технологических процессов изготовления деталей различных конструкций и классификация их привели к достаточно удобным практическим решениям, в частности, поэтому что классы, группы и подгруппы в системе квалификации нередко создавались не только по объединяющим конструктивным и технологическим признакам, сколько по терминологическим. В результате такого перехода тот или иной класс деталей оказывался состоящим нередко из технологически разобщенных деталей машин. Это можно объяснить также и тем, что не были предварительно и недостаточной полнотой проработаны технологические предпосылки конструирования деталей машин, обусловливающие необходимость изменений конструктивных форм деталей применительно к торжественной последовательности основных технологических операций.

Совершенно естественно, что на основе квалификации существующих конструкций деталей машин, сложившихся в ряде случаев еще в те времена, когда никаких требований, кроме соответствия целевому назначению, к деталям не предъявляли, трудно было удовлетворительно разрешить задачу типизации технологических процессов. Своеобразная “наследственность” ранее существовавших индивидуализированных методов конструирования и изготовления нашла свое выражение в конструктивных формах деталей машин, исключавших возможность их классификации по основным совпадающим технологическим принципам. В силу этого совершенно необходимым установить новые дополнительные связи между технологичностью деталей как совокупность технологических предпосылок конструирования их и типизацией технологических процессов. Это могло быть сделано только на основе предварительного сопоставления и анализа различных конструкций деталей машин. Такой анализ должен в конечном итоге обеспечить необходимое и достаточное технологическое подобие всех сопоставляемых заготовок деталей путем придания этим деталям дополнительных конструктивных особенностей или исключения существующих, конечно, без изменений функций, выполняемых деталями в машине.

Технические предпосылки конструирования заготовок деталей машин применительно к обобщению частных решений - типизации технологический процессов - должны быть основаны на создании одних и тех же господствующий признаков у различных заготовок путем переноса их с одной заготовки на другую. В силу этого обобщение частных технологических решений может быть осуществлено только на основе преемственности конструктивных и технологический признаков.

Отсюда возникает представление о технологическом разе заготовок деталей совпадающего или различного целевого назначения, конструктивные формы и размеры которых ограничены определенными пределами геометрического подобия и таким сочетанием основных поверхностей, которые делают возможной их обработку с одной и той же последовательностью основных операций с одинаковыми точностью и чистотой.

Разработка технологического ряда должна быть основана либо на соответствующем подходе к конструированию всех деталей, образующих этот ряд, либо на предварительном выборе из числа уже существующих деталей одной или нескольких, обладающих возможно большим числом основных конструктивных признаков, могущих быть перенесенными на другие, отличные от них, конструкций деталей машин без нарушения особенностей устройства и качества работы этих деталей в собранной машине.

Все технологические процессы, спроектированные для таких деталей, могут быть использованы и для обработки всех остальных деталей общего с ними ряда, т.е. могут быть типизированы. Отсюда ясно, что типизация технологических процессов является одним из основных факторов, обеспечивающих дальнейшее развитие технологии машиностроения.

Типизация технологических процессов.

Типизацию технологических процессов можно осуществить в трех направлениях:

Типизация технологических процессов применительно к существующим конструкциям деталей машин;

Типизация технологических процессов применительно к измененным конструкциям деталей машин;

Типизация технологических процессов применительно к специально спроектированным конструкциям деталей машин.

Понятно поэтому, что технологичность как совокупность технологических предпосылок конструирования деталей машин должна рассматривается не применительно к экономичности и удобству обработки только одной отдельно взятой детали, как это обычно имеет место, а сточки зрения преемственности, т.е. создания ряда общих конструктивных и технологических признаков в различных конструкциях заготовок или деталей машин с целью включения их в один и тот же ряд.

Конструктивное обоснование типизации технологических процессов деталей машин как одного из важнейших факторов технологических преемственности должно предопределять внедрение нормализованных деталей и узлов приспособлений, нормализованных и гибких наладок. Это значительно изменить организационно - технический профиль заводов мелкосерийного производства и способствовать установлению новых экономических границ применимости методов крупносерийного производства в условиях индивидуального и мелкосерийного денежной эмиссии.

Если переход от частных конструктивных решений к обобщенным находит свое выражение в построении конструктивных рядов на основе конструктивной преемственности, то построение технологических рядов, в свою очередь обуславливает переход от частных технологических решений к обобщенным, находящим свое практическое выражение в технологической преемственности. Из того следует, что типизация технологических процессов должна быть связана с квалификацией деталей машин по преемственным - конструктивным и технологическим признакам. Только наличие преемственных признаков определяет конкретное содержание типизации технологических процессов. Такая точка зрения основана на принципиальной сущности идеи типизации, которую следует рассматривать как один из важнейших факторов технологической преемственности.

Технологический процесс составляет основу любого производственного процесса, является важнейшей его частью, связанной с переработкой сырья и превращением его в готовую продукцию. Технологический процесс включает в себя ряд стадий ("стадия" — по-гречески "ступень").

Итоговая скорость процесса зависит от скорости каждой стадии. В свою очередь, стадии расчленяются на операции. Операция — это законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте и характеризуемая постоянством предмета труда, орудий труда и характером воздействия на предмет труда. Практически любой конкретный технологический процесс можно рассматривать как часть более сложного процесса и совокупность менее сложных технологических процессов. В соответствии с этим технологическая операция может служить элементарным технологическим процессом. Элементарный технологический процесс Это простейший процесс, дальнейшее упрощение которого приводит к потере характерных признаков технологического процесса. Поэтому наиболее наглядную структуру технологического процесса можно представить на примере простой операции, обладающей одним рабочим ходом и комплексом вспомогательных ходов и пере: ходов, обеспечивающих ее протекание. Развитие технологических процессов, а также их важнейшие технико - экономические показатели и построение технических систем происходит в соответствии с определенными закономерностями, которые будут рассматриваться в данной работе, невзирая на скудность информационного поля, вызванного недостаточной степенью изученности данной проблематики.

В рамках простого технологического процесса имеет место однозначная зависимость между эвристичностью развития этого процесса и ростом его уровня технологии. С одной стороны, прогрессивные изменения или замена рабочего хода технологического процесса вызывают увеличение уровня технологии, с другой, рост уровня технологии возможен только при развитии технологического процесса по эвристическому пути. Если система технологических процессов состоит из нескольких простых процессов, то такая зависимость уже не будет иметь места ввиду того, что рост уровня технологии систем происходит не только в результате изменения рабочих ходов, но и в результате изменения пропорций технологических процессов, составляющих систему. Поэтому, чтобы определить границу между эвристическим и рационалистическим путями развития и выявить особенности эволюционного и революционного развития, оптимизируют пропорции составляющих системы и проводят экономический анализ.

Потенциальный уровень системы обозначают У. Рост величины У считается признаком эвристического развития систем технологических процессов и показывает не толькоприростение реальной производственной системы, но и открывающиеся возможности для роста эффективности труда и оптимизации структуры составляющих системы с помощью: вложений, направленных на их рационалистическое развитие.

Необходимым и достаточным условием эвристического развития технологической системы является рост уровня технологии хотя бы одного из составляющих технологических процессов, входящих в состав системы.

Рост уровня технологии системы технологических процессов в результате наращивания уровня технологии ее составляющих является процессом сложным. Потенциальный уровень системы изменяется пропорционально приросту уровня технологии технологического процесса и его удельному весу в общем производстве. Повышение реального уровня технологии системы зависит еще и от степени рационалистического развития ее составляющих и имеет тенденцию к замедлению в том случае, когда эвристическое развитие не в достаточной степени подкрепляется рационалистическим развитием составляющих. Наиболее эффективным будет наращивание b>приростуspan>уровня технологии в технологических процессах, которые, во-первых, характеризуются наибольшим удельным весом в суммарной производительности системы и, во-вторых, являются хорошо развитыми в рационалистическом плане, но обладают относительно низким уровнем технологии. Системы технологических процессов неоднородны по восприятию эволюционного и революционного путей развития. Поэтому возможно, основываясь на выявленных закономерностях, определить условия развития компонентов системы.

В случае, когда имеются в виду незначительные рационализации технологического процесса на уровне отдельных предприятий, можно ограничиться максимизацией эффективности непосредственных расходов . Когда речь идет о глобальных перестройках в технологии производства какого-либо товара (или группы продуктов), то наибольшую важность приобретают вопросы пропорционального и оптимального развития всех составляющих системы технологий.

Эвристическое развитие технологической системы (комплекса, отрасли, подотрасли) может осуществляться за счет соответствующим образом организованного рационалистического развития ее элементов. Однако уровень технологии благодаря росту технологической вооруженности может расти не более чем до средневзвешенного уровня технологии элементов технологической системы. Очевидно, что сама возможность увеличения уровня технологии системы за счет технологической вооруженности возникает только как следствие роста уровней технологии элементов системы.

Технико - экономические показатели технологических процессов

Уровень технологии любого производства оказывает решающее влияние на его экономические показатели, поэтому выбор оптимального варианта технологического процесса должен осуществляться исходя из важнейших показателей его эффективности; производительности, исходной стоимости и качества производимой продукции. Производительность — показатель, характеризующий количество продукции, изготовленной в единицу времени.

Начальная стоимость — совокупность материальных и трудовых издержек предприятия в денежном выражении, необходимых для изготовления и реализации продукции. Такая начальная стоимость называется полной. предприятия, непосредственно связанные с производством продукции, называются фабрично- заводской себестоимостью. Соотношение между различными видами расходов, составляющих первоначальная стоимость, представляет собой структуру начальной стоимости.

Все , необходимые для изготовления продукции, делятся на четыре основные группы:

1) расхода, связанные с приобретением исходного сырья, полуфабрикатов, вспомогательных материалов, топлива, воды, электричества;

2) издержки на заработную плату всего числа работников;

3) расхода, связанные с амортизацией.

4) прочие денежные издержки (цеховые и общезаводские расходы на содержание и ремонт зданий, оборудования, технику безопасности, оплата за рентау помещений, оплата процентов банку и т.д.)

При составлении калькуляции первоначальной стоимости единицы продукции применяют расходные нормы по сырью, материалам, топливу и энергии в натуральных единицах, а затем пересчитывают в денежном выражении. Соотношение издержек по различным статьям цены без наценки зависит от вида технологического процесса. Например, в металлургии при производстве металлов главными издержками являются расхода на энергию (так, в производстве алюминия эти издержки составляют 50% исходной стоимости). В большинстве же химических процессов, особенно в производстве продуктов органического синтеза, полимеров и др., важнейшей статьей начальной стоимости служат расхода на (около 70%)

Доля заработной платы в первоначальной стоимости продукции тем ниже, чем выше степень механизации и автоматизации труда, его производительность.

Составляет примерно 3 — 4% цены без наценки и зависит от стоимости оборудования, его производительности, фирмы работы предприятия (отсутствие простоев). Различают основные издержки (на основные материалы, технологическое топливо, энергию, покупные полуфабрикаты, зарплату основных рабочих) и расхода, связанные с обслуживанием процесса производства и управлением. Анализ структуры исходной стоимости необходим для выявления резервов производства, интенсификации технологических процессов. Основными путями снижения начальной стоимости при сохранении высокого качества продукции являются: экономное использование сырья, материалов, топлива, энергии; применение высокопроизводительного оборудования; повышение уровня технологии.

В соответствии с методикой оценки качества промышленной продукции установлено семь групп показателей качества. Показатели назначения, которые характеризуют полезный эффект от использования продукции по назначению и обусловливают область ее применения;

1 Показатели надежности — безотказность, сохраняемость, ремонтопригодность, долговечность (ресурс, срок службы);

2 Показатели технологичности характеризуют эффективность конструкторских и технологических решений, обеспечивающих высокую эффективность труда при изготовлении и ремонте продукции (коэффициент сборности, коэффициент затраты материалов, удельные показатели трудоемкости);

3 Показатели стандартизации и унификации показывают степень использования стандартизированных предметов торговли и уровень унификации составных частей предметов торговли;

4 Эргономические показатели учитывают комплекс гигиенических, антропологических, физиологических, психологических свойств человека, проявляющихся в производственных и бытовых процессах;

5 Эстетические показатели характеризуют такие свойства продукции, как оригинальность, выразительность, соответствие стилю, среде и т.п.;

6 Патентно-правовые показатели, характеризующие степень патентоспособности предмета торговли в стране и за рубежом, а также его патентную чистоту;

7Экономические показатели, отражающие издержки на разработку, изготовление и эксплуатацию предметов торговли, а также экономическую эффективность эксплуатации. Экономические показатели играют особую роль: с их помощью оценивают качество, надежность, ремонтопригодность продукции.

Структура технических систем

Общественное производство характеризуется набором технологий, используемых отраслями. Отрасль , в свою очередь, можно рассматривать как набор однородных технологий с различными интенсивностями их применения. Подобно тому, как отрасли образуют в народном хозяйстве тесно связанные блоки (комплексы), технологии соединяются в более или менее крупные системы. Такие системы связаны изнутри потоками средств производства, которые для одних технологий представляют собой продукты (отходы) производства, а для других служат ресурсами.

Системой называется совокупность, образованная из конечного множества элементов, между которыми существуют Определенные отношения. Элемент может одновременно являться системой меньших элементов. Система может быть разделена на подсистемы различной сложности.

Классификация технологических систем: четыре иерархических уровня технологических систем: технологический процесс, производственное подразделение, отрасль промышленности; три уровня автоматизации: механизированные системы, автоматизированные и автоматические; три уровня специализации: специальная технологическая система, т.е. система, предназначенная для изготовления или ремонта предмета торговли одного наименования и типоразмера; специализированная, т.е. предназначенная для изготовления или ремонта группы предмете торговли; универсальная система, обеспечивающая изготовление предметов торговли с различными конструктивными и технологическими признаками.

По мере развития и изменения технологических связей меняется и организационная структура системы управления ими. Например, первоначальный цех видоизменяется в мануфактуру с последовательными технологическими процессами. По мере дальнейшего развития производства роль первоначального цеха уже играют участки (параллельное соединение) с однородным оборудованием. Отсюда можно сделать следующие выводы:

Организационные структуры управления являются отражением структур технологических систем;

Технологические связи первичны относительно организационных;

Технологические процессы и их системы строятся по своим законам, и управление производством призваны обеспечить их функционирование и развитие.

Следовательно, зная объективные закономерности развития технологических систем, можно создать и оптимальную систему управления ими.

Итак, перечисленные уровни управления (вертикальные связи) образуются на основе чередующихся последовательных и параллельных связей технологических структур и отражают их диалектическое единство и противоречие. По мере формирования управленческого уровня в соответствии с тем или иным типом технологических связей ослабевают и обрываются связи другого типа. Структуру системы управления формируют технологические связи, наиболее сильные на данном уровне. Система управления должна меняться вместе с изменением технологических связей, а само управление должно наиболее полно использовать внутренние закономерности научно-технического развития технологических систем. Недоучет взаимосвязи технологических и организационных структур влечет за собой существенные нарушения в производственной деятельности.

Закономерность развития технологического процесса

В рамках простого технологического процесса имеет место однозначная зависимость между эвристичностью развития этого процесса и ростом его уровня технологии. С одной стороны, прогрессивные изменения или замена рабочего хода технологического процесса вызывают увеличение уровня технологии, с другой, рост уровня технологии возможен только при развитии технологического процесса по эвристическому пути.

Если система технологических процессов состоит из нескольких простых процессов, то такая зависимость уже не будет иметь места ввиду того, что рост уровня технологии систем происходит не только в результате изменения рабочих ходов, но и в результате изменения пропорций технологических процессов, составляющих систему. Поэтому, чтобы определить границу между эвристическим и рационалистическим путями развития и выявить особенности эволюционного и революционного развития, оптимизируют пропорции составляющих системы и проводят экономический анализ.

Любая система технологических процессов количественно может быть оценена максимумом своей производительности при неизменных уровнях технологии составляющих. Рост уровня технологии, обеспечивающий повышение производительности, является результатом какой-либо рационализации технологических процессов системы. В данном случае качественного изменения в рабочем ходе технологического процесса не происходит, уровни технологии составляющих системы неизменны. В силу объективных причин технологического характера или причин, связанных с ограниченностью финансовых, сырьевых, трудовых ресурсов, отдельные составляющие системы могут не соответствовать степени рационалистического развития, обеспечивающей оптимальную производительность системы. Дальнейшее развитие технологической системы путем оптимизации пропорций становится возможным только за счет реализации потенциальных возможностей данного технологического процесса, в результате чего будет достигнут максимальный (потенциальный) уровень технологии в данной системе при неизменных условиях ее составляющих. Этот уровень технологии является верхней границей. Ее достижение будет означать, что последующий прирост уровня технологии данной системы может быть получен только в результате кардинальных перестроек ее рабочих ходов, т.е. при эвристическом развитии.

Потенциальный уровень системы обозначают У. Рост величины У считается признаком эвристического развития систем технологических процессов и показывает не только увеличение реальной производственной системы, но и открывающиеся возможности для роста эффективности труда и оптимизации структуры составляющих системы с помощью: вложений, направленных на их рационалистическое развитие.

Необходимым и достаточным условием эвристического развития технологической системы является рост уровня технологии хотя бы одного из составляющих технологических процессов, входящих в состав системы. Рост уровня технологии системы технологических процессов в результате наращивания уровня технологии ее составляющих является процессом сложным. Потенциальный уровень системы изменяется пропорционально приросту уровня технологии технологического процесса и его удельному весу в общем производстве. Повышение реального уровня технологии системы зависит еще и от степени рационалистического развития ее составляющих и имеет тенденцию к замедлению в том случае, когда эвристическое развитие не в достаточной степени подкрепляется рационалистическим развитием составляющих. Наиболее эффективным будет наращивание уровня технологии в технологических процессах, которые, во-первых, характеризуются наибольшим удельным весом в суммарной производительности системы и, во-вторых, приростются хорошо развитыми в рационалистическом плане, но обладают относительно низким уровнем технологии. Системы технологических процессов неоднородны по восприятию эволюционного и революционного путей развития. Поэтому возможно, основываясь на выявленных закономерностях, определить условия развития компонентов системы. В случае, когда имеются в виду незначительные рационализации технологического процесса на уровне отдельных предприятий, можно ограничиться максимизацией эффективности непосредственных расходов. Когда речь идет о глобальных перестройках в технологии производства какого-либо товара (или группы продуктов), то наибольшую важность приобретают вопросы пропорционального и оптимального развития всех составляющих системы технологий.

Эвристическое развитие технологической системы (комплекса, отрасли, подотрасли) может осуществляться за счет соответствующим образом органиприростуо рационалистического развития ее элементов. Однако уровень технологии благодаря росту технологической вооруженности может расти не более чем до средневзвешенного уровня технологии элементов технологической системы. Очевидно, что сама возможность увеличения уровня технологии системы за счет технологической вооруженности возникает только как следствие роста уровней технологии элементов системы.

В современной экономической науке уделяется большое внимание исследованию технологических изменений. Опубликовано много работ, посвященных изучению различных инновационных процессов, сдвигов в отраслевой структуре хозяйства, изменений тех или иных экономических пропорций, происходящих под воздействием , и т. п. В то же время, несмотря на сравнительно неплохую изученность многих частных проблем, отдельных явлений и процессов, связанных с научно-технический прогресс , остается неисследованным ряд глубинных взаимосвязей и зависимостей, определяющих структуру технико- экономического развития, без понимания которых отдельные разработки частных проблем не складываются в целостное представление о научно-технический прогресс . Неизученность общих закономерностей научно-технический прогресс проявляется, в частности, в сохраняющемся разрыве между макро- и микроуровнем экономического анализа. С одной стороны, в исследованиях отдельных инновационных процессов макроэкономический аспект ограничивается обычно анализом влияния того или иного конкретного инновации на макроэкономические показатели или изучением общей инновационной активности в экономике (частоты появления инноваций и изобретений, скорости их практического освоения и распространения и других средних величин).

С другой стороны, изучение структурных сдвигов сосредоточивается, как правило, на рассмотрении изменений в отраслевых и межотраслевых пропорциях, в соотношениях между первым и вторым подразделениями общественного производства, частями национального дохода, направляемыми на потребление и накопление, и других макроэкономических параметров. Что же касается взаимосвязи тех или иных структурных сдвигов с распространением соответствующих новаций , то в лучшем случае такая взаимосвязь лишь констатируется, а во многих работах вообще не упоминается. Без ясного понимания механизма интеграции отдельных новшеств в целостные направления научно-технический прогресс структурные сдвиги в экономике не только не могут быть надлежащим образом описаны, но и объяснены с необходимой полнотой для управления технико-экономическим развитием.

Типы технологических процессов .

Замкнутый технологический процесс.

Это процесс, в котором происходит постоянное изменение состояния каждого элемента под действием последовательно замкнутых обратных связей. Живой процесс

Незамкнутый технологический процесс

Это процесс, в котором разорвана последовательность обратных связей. Мертвый процесс

Из приведенных схем можно сформулировать следующие определения:

- Замкнутый обратными связями (живой) технологический процесс (технологическая система) это процесс каждый элемент, которого способствует существованию связанных с ним элементов. Такой процесс работает в режиме «пополнения» вырабатываемых ресурсов или их перераспределения и может существовать достаточно долго.

- Незамкнутый обратными связями (мертвый) технологический процесс (технологическая система) это процесс, в котором хотя бы один элемент или группа его элементов действуют самостоятельно, без связи с другими элементами, входящими в данный процесс (систему). Такой процесс (система) работает в режиме «самоистощения» и последовательно прекращает существование после выработки ресурса каждым элементом, входившим в технологический процесс (технологическую систему).

Обратная связь характеризуется:

Силой взаимодействия элементов;

Величиной деформации элементов;

Расстоянием (длительностью) действия.

Обратная связь является регулятором длительности, то есть дальности действия (быстроты) протекания технологического процесса.

Действительно, если обратная связь «мгновенно» передавала бы информацию между элементами технологического процесса, то реакция на действие и противодействие была бы мгновенной.

В этом случае скорость стремилась бы к бесконечности, а по известной формуле:

F = mv2/2, сила взаимодействия элементов стремилась бы так же к бесконечности.

Это привело бы к разрушению как элементов составляющих технологический процесс, так и к невозможности существования самого технологического процесса. Например, наша рука при мгновенном выполнении команды «поднять» весила бы не меньше чем «черная дыра».

Следует констатировать, что приведенная модель технологического процесса присуща, по крайней мере, всему известному окружающему миру.

В отличие от человека окружающая «неживая» природа вместо мозга, ручки, бумаги или электронных носителей, всю необходимую информацию, «записывает» на своих физических свойствах и свойствах окружающей среды. Взаимодействуя между собой, эти свойства-волны производят «разумную» обработку «зарегистрированной» информации .

В виде результирующих свойств-волн, окружающая среда продолжает свое «разумное» существование, подтверждая, тем самым, гипотезу Геи о разумности окружающего нас мира, то есть, всего живого и неживого.

И нновации технологических процессов

Что такое новации технологических процессов

Чтобы выжить во враждебном мире конкуренции, фирма должна выполнять два требования:

— приспосабливать и изменять в соответствии с потребительским спросом предлагаемые ею продукцию и услуги;

— приспосабливать и изменять способы производства этой продукции и услуг.

Эти концепции названы соответственно "нововведения продукции" и "новшества технологических процессов". новации технологических процессов — это обновление способности компании что-то производить.

Существует много способов, позволяющих ускорить выпуск продукции, повысить ее качество, уменьшить без наценки, расширить и т.д. Для этого необходима, например, замена оборудования, используемого для производства продукции или услуг, либо изменение фирмы или структуры процесса производства.

нововведения технологических процессов начинаются со сбора информации о рынке, потребительском спросе, возможностях конкурентов, требованиях законодательства в этой области и пр. Необходима и о новых разработках, используемых на других предприятиях, например, о некоей новой технологии или о применении новых методов компании производства. На основании обработки и использования подобной информации повышается компетентность фирмы в производстве продукции или услуг.

Типы нововведений технологических процессов

К новациям технологических процессов относят широкий круг мероприятий — от небольших постепенных изменений до радикальных преобразований, изменяющих способ производства той или иной продукции или услуги коренным образом. Радикальные изменения происходят, естественно, достаточно редко, вследствие связанных с ними более высоких издержек и рисков. Руководство организации обязано заниматься не только случайными крупными новациями, но и всем портфелем изменений, охватывающим весь их возможный спектр.

Существуют различные типы новаций технологических процессов:

— Заместительные новшества и радикальные изменения. Сама природа конкуренции подразумевает, что компании всегда стремятся достичь некоего передового положения, предлагая или услугу, которые никто не в состоянии предложить, или осуществляя это лучше других — быстрее, дешевле, более высокого качества и т.д. Обычно инновационный процесс протекает непрерывно, с переменной скоростью и частотой. Сюда, например, надо отнести модификацию оборудования с целью увеличения производительности или повышения его мощности. Однако иногда происходит радикальная перемена — устаревший способ заменяется новым и лучшим. Примером тому служит переход от ручной сборки автомобилей к системе массового производства, впервые предложенной Генри Фордом, или от использовавшегося в конце XIX века процесса получения щелочи отдельными политическими партиями по методу Леблана, к непрерывному процессу Солвея.

— Борьба за конкурентное преимущество, определяемое способностью организации делать что-то, отличное от других. Фирмам приходится изучать не только новации технологических процессов, которые способствуют приложению существующих технологических знаний (нововведения, повышающие компетентность), но и новшества, предлагающие возможность радикального изменения правил игры.

— Другой важной концепцией является идея нововведений технологических процессов изготовления отдельных элементов или компонентов более широких систем или общей архитектуры процесса. Например, робот, представляющий собой совершенно новый способ манипулирования деталями, может служить и частью более крупных системных изменений всей гибкой производственной ячейки предприятия, в которую входят также станки, управляемый компьютером транспорт, автоматизированное управление механизмами и др., подчиненные общему производственному графику. Инновационные изменения конфигурации на системном уровне существенно важнее, чем на уровне компонента, но связаны с большим риском и более высокими инвестициями. Напротив, внедрение банковского оборудования для автоматического счета денег улучшает уровень обслуживания, но не оказывает решающего влияния и сопровождается небольшим риском по сравнению с полным изменением системы упаковки банкнот.

Для чего нужны новации технологических процессов?

нововведения продукции проявляются в виде появившейся на рынке новой продукции, но и новшества технологических процессов играют такую же важную стратегическую роль. Способность делать то, что не умеет никто другой, или лучшим образом, чем все остальные, является очевидным источником конкурентных преимуществ. Превосходство Японии в ряде отраслей промышленности — производстве автомобилей и мотоциклов, судостроении, потребительской электронике — обусловлено в первую очередь превосходством японского производства, в результате последовательно осуществляемых новшеств технологических процессов. Аналогично, сила американского сервиса свидетельствует о его приверженности нововведениям, т.е. о постоянном поиске возможностей улучшения предоставляемых услуг.

Стратегическая важность новации технологических процессов может быть рассмотрена и на уровне отдельной компании. организации мирового уровня базируются и сфокусированы на технологической компетенции в определенной области; например, организация "ЗМ" — на своих покрытиях, "НЕК" — на областях применения компьютерной технологии и систем связи, "Кэннон" — на электронной оптике, а "Ай-Ти" и "Сони" — на миниатюризации. Такой подход пригоден не только для крупных фирм. Одним из источников силы компаний, занимающих небольшие ниши, также является их способность концентрироваться на некоторых областях технологической компетенции и при этом выделяться среди других. Так, успех шеффилдской компании Ричард-сонов был обусловлен ее концентрацией на технологии производства ножей и на самой продукции. Аналогичным образом, небольшая компания "Джей энд Джей Кеш", находящаяся в Ковентри, обеспечила себе прочное положение в секторе производства узких полотен тканей за счет систематического использования информационных технологий в производстве и дизайне тканей.

Та же модель верна и в индустрии обслуживания. Способность предложить более быстрое, дешевое или качественное обслуживание издавна рассматривается как источник конкурентоспособности. Так, Сити-банк, первым предложивший авансовый тип обслуживания, достиг устойчивого положения на рынке как технологический лидер этого инновационного процесса. организация "Бен-нетон" стала одной из наиболее успешно действующих в сфере розничной торговли в основном благодаря производственной сети, управляемой сложной современной информационной технологией, которую она развивала в течение десяти лет. Каролинская больница в Стокгольме достигла завидного рекорда в интенсивности ухода за пациентами, приспособив для своих целей нововведения технологических процессов, первоначально разработанные в промышленности .

Зачем управлять нововведениями технологического процесса

Несомненно, правильно управляемый инновационный процесс может существенно увеличить стратегическое конкурентное преимущество. Однако, если он осуществляется широким фронтом или от случая к случаю, он может и не выполнить своей основной задачи — поддержания конкурентоспособности организации. Введение или использование усовершенствований, разработанных другими, не является гарантией приобретения технологической компетенции или достижения целей компании. Конкурентоспособность достигается только при использовании новаций, сфокусированных и направленных на достижение четко поставленных стратегических целей.

В Англии обследованы 1200 фирм, применивших для усовершенствования своей технологии дорогостоящие и сложные новшества, в частности передовые производственные технологии (ППТ), на которые в 1989 г. было потрачено 2 млрд. фунтов стерлингов, или около 20% от всех капиталовложений в обрабатывающую . Однако результаты оказались разочаровывающими: было получено только 70% от запланированного выигрыша. По мнению экспертов, основной причиной неудачи явилось отсутствие стратегической основы.

Ряд фирм, использовавших роботов как дань моде, постигла неудача из-за неподготовленное к такого рода деятельности — отсутствия квалифицированных работников, неумения организовать работу в соответствии с новой технологией, чтобы воспользоваться открывавшимися возможностями. Многие организации, установившие гибкие производственные системы, ориентировались на их кратковременное использование и не сумели адекватно спланировать их интеграцию в перспективные производственные системы. В результате компании остались с дорогостоящими островками автоматизированного производства, которое было не в состоянии реализовать потенциальные преимущества интеграции с другими системами.

В качестве причины неудач стратегического планирования называют неспособность к широкому взгляду на технологию, а также к сосредоточению внимания исключительно на важнейших структурных компонентах. Так, ППТ являются радикальными по своей природе, для их успешного внедрения требуется определенная адаптация и подгонка в организационном плане — квалификации работников, системы выполнения работ, структуры и координации связей в фирмы и т.д. Таким образом, существует необходимость во внимательном рассмотрении проблем, связанных со структурой и развитием компании, параллельно с развитием компонента технологии. Во многих случаях причиной неудач при использовании ППТ считали именно этот пробел в стратегическом мышлении.

Среди причин неудач или возможных проблем называют также недооценку важности коренных технологических изменений, непонимание их стратегической сущности — например, введение нововведений без поддержки и обязательств со стороны высшего руководства организации или без соответствующих подготовительных организационных мероприятий. Так, западные компании проявили огромный интерес к таким новшествам, как "общее управление качеством", которое предусматривает существенное изменение соответствующей философии и системы ценностей, сопровождаемое далеко идущими изменениями структуры и функционирования организации. Наблюдаемые неудачи таких программ ( которых весьма высока) часто связаны с тем, что эти новации рассматривают как обычные производственные мероприятия, а не как важную стратегическую перестановку производственной деятельности компании.

Подобные проблемы, хлопотные и дорогостоящие и для относительно крупных фирм, могут быть вопросом жизни и смерти для более мелких предприятий. В случае принятия неправильного решения и не имея четкой стратегической основы, такие организации рискуют омертвить прежде распределенные по другим проектам производственные ресурсы и и подвергнуть опасности свое будущее. Эффективные нововведения технологических процессов, которые представляют нечто гораздо большее, чем покупка нового оборудования, требуют систематической оценки, изучения и развития технологических умений и способностей с целью их последующего использования для расширения бизнеса.

Надо признать, что реализация новшеств технологических процессов должна время от времени оканчиваться неудачей, что позволяет приобрести опыт и внести новые усовершенствования. Для опробования новых идей необходимы эксперименты, которые не всегда оказываются удачными. В качестве аналогии можно привести яичницу: лишнее разбитое яйцо становится частью целого. Главное в осуществлении новаций — это убедиться в правильной постановке и проведении экспериментов, что позволяет свести к минимуму опасность неудачи, а в случае неудачи — извлечь необходимый урок, чтобы избежать в дальнейшем повторного попадания в ту же ловушку.

Существуют определенные руководства и рекомендации, позволяющие увеличить шансы на успех. Эти рекомендуемые факторы успеха отражают модели поведения компании — например, ее понимание потребностей клиентов, эффективность поисков благоприятных технологических возможностей, качество руководства новыми проектами и т.д.

Конкретные модели поведения организации, называемые "рутинными действиями" в отношении нововведений технологических процессов, изучаются уже давно. Соответствующие действия со временем развиваются в формальные структуры и процессы, которые служат цементом, закрепляя конкретные методы, используемые данной компанией в своей инновационной деятельности. Разработка согласованных между собой "рутинных действий" — один из факторов, способствующих успешному управлению новшествами и увеличению конкурентоспособности.

Приводящие к успеху рутинные действия вырабатываются организацией путем проб и ошибок и отражают специфику деятельности именно этой компании. Простое копирование этих методов бесполезно. Каждая компания должна найти свой путь — другими словами, выработать свои собственные "рутинные методы".

Изучение удач и провалов в разработке и реализации новшеств может помочь выявлению тех областей, для которых организация должна выработать эти методы.

Эффективность новаций технологических процессов может быть повышена за счет изучения чужого опыта, который позволяет понять природу и динамику процесса и выявить стадии его выполнения, требующие последовательных рутинных действий. Затем необходимо приобретение собственного опыта путем опробования новых подходов к конкретным рутинным действиям. Так называемые "наиболее успешные методы", проверенные на опыте процветающих фирм, содержат рутинные действия, которые на данный момент представляют собой передовой рубеж знаний и практического опыта применительно к способности разработать и реализовать новшества технологических процессов.

В чем состоит управление новациями технологических процессов

На практике процесс новации (товара или технологии) состоит из нескольких стадий. Первая стадия — это поступающие из внешней среды управляющие сигналы о рынке, поведении конкурентов, новых требованиях законодательства и др. На их основе определяется цель нововведения: перечень необходимого, чтобы фирма приспособилась к воздействию внешних сил, приняла их вызов и разработала новые способы более быстрого, дешевого и т.п. производства продукции или услуг. В то же время это могут быть и сигналы о технологических разработках — о появлении новых возможностей, осмысленных на основании научных исследований, поведения конкурентов, появления на рынке нового оборудования и др. Приняв эти сигналы, компания имеет шанс улучшить свой бизнес, а проигнорировав их — рискует столкнуться с серьезными проблемами.

Однако просто понимания внешней среды еще недостаточно, поскольку организация не может реагировать на весь диапазон предполагаемых изменений. Ей нужна сфокусированная стратегия: зачем, когда и куда направить драгоценные ресурсы, чтобы изменить существующее положение дел. На этой стратегической стадии требуется информация не только о внешней среде, но и об общих направлениях деятельности организации — о целях корпоративной стратегии и конкретных планах компании. Необходимо также четко представлять себе все сильные стороны организации (на которые она опирается) и слабости (которые она должна исправить). Главной заботой компании становится дальнейшая выработка Четко выраженной и сфокусированной технологической компетенции в тех процессах, которые она использует для производства своей конкретной продукции.

Стадия исследований подразумевает поиск путей улучшения выбранных технологических процессов и попытки коренного решения проблем. Поиск должен быть широким: необходимо рассмотреть возможности как постепенных, так и радикальных нововведений, изменения организационной структуры и замены оборудования, изучения возможностей самой организации и внешних источников. Результатом осуществления этой стадии является выбор решения или комплекса решений.

Стадия реализации заключается в управлении изменениями, осуществляемыми одновременно в нескольких направлениях. Помимо эффекта самой новшества, необходимо, чтобы ее приняла и усвоила среда, в которую она вводится. Это аналогично усвоению организмом трансплантированного органа. Чем радикальнее изменение, тем важнее процесс управления изменениями. Как показывает опыт, для успеха этой стадии необходимо участие пользователей (потребителей), и чем раньше они включатся в работу, тем лучше. На самом деле, эта стадия происходит параллельно с процессом новации продукции, требующим пристального внимания к потребительскому спросу и вовлечения потребителей в процесс разработки на всем его протяжении, чтобы избежать ситуации, когда новый товар выбрасывается на неподготовленный и ничего о нем не подозревающий . Таким образом, инновационный процесс включает в себя важный элемент внутреннего маркетинга.

Финальная стадия — это стадия изучения, консолидации преимуществ от постепенного введения новшеств, и опыта использования товара. Эта стадия является также исходной для следующего цикла новаций.

Осуществление реальных нововведений технологических процессов далеко не всегда протекает столь идеально гладко. В действительности оно сопровождается остановками, новыми стартами, тупиками, скачками и другими отклонениями. Однако условное деление на перечисленные стадии позволяет изучить влияние различных факторов более детально для каждого случая и попытаться найти пути улучшения управления процессом новшеств.

Успешные модели новаций технологических процессов

В последние годы возрос интерес к новациям технологических процессов как к источникам и способам обновления фирмы. Вместо стремления поддерживать стабильное положение, компании ищут способы непрерывного совершенствования производства и адаптации этих изменений ко все более и более неопределенной внешней среде. Ключевыми путями повышения эффективности управления нововведениями технологических процессов считают следующие:

— Четко определенная структура стратегии организации. Достигнутые усовершенствования в случайных направлениях могут оказаться неэффективными, независимо от характера изменений (постепенные или радикальные). Решающую роль в достижении успеха играют механизмы установления взаимосвязи вносимых изменений с общим направлением бизнеса. Именно эти механизмы обеспечивают долговременность использования планируемых изменений.

— Необходимость анализа и пересмотра основ используемой технологии. Для повышения эффективности бизнеса полезно использовать путь постепенных улучшений, который, даже при введении радикальных нововведений, не изменяет основополагающий процесс, а лишь совершенствует его. Например, замена пишущих машинок терминалами компьютеров на каждом рабочем столе только увеличивает скорость печатания, хотя в результате фундаментального пересмотра потоков информации на фирме может быть создана совершенно новая, более эффективная, конфигурация, которая вызовет существенные перемены в общей стратегии бизнеса компании. Для этого необходима полная стержневых технологий организации и детальный план эффективного осуществления этой переоценки. Такой подход реинжиниринга бизнеса вызывает сейчас большой интерес и представляет собой мощный источник конкурентных преимуществ.

— Подход, основывающийся на радикальном переосмыслении основных технологических процессов, по сути является необходимостью принять перспективу введения непрерывных изменений и их адаптации. Этот подход непрерывных улучшений бросает вызов тпреимуществ подходам к нововведениям, заключающийся в том, что он вовлекает гораздо больше сотрудников компании в непрерывный поиск и решение возникающих проблем. Мобилизация на непрерывное введение усовершенствований и их осуществление является мощным, хотя и трудно поддерживаемым, источником нововведения технологических процессов.

— Признание необходимости новшества технологических процессов за пределами организации. Многие предприятия стремятся разработать эффективные системы и организационные сети, для успеха которых необходимо взаимодействие между фирмами. В этой ситуации новации технологических процессов становятся общей проблемой, для разрешения которой необходимы совместные усилия — например, создание более быстродействующих и быстро реагирующих систем во всей цепи снабжения.

— Необходимость создания организаций, занятых изучением опыта разработки и реализации новшеств технологических процессов. Показано, что эффективность новаций существенно повышается при активном изучении и развитии возможностей компании. нововведения рассматриваются как непрерывный эксперимент даже в тех случаях, когда этот эксперимент терпит неудачу. Изучение опыта работы фирм мирового уровня показало, что секрет их успеха в какой-то степени заключается в их модели непрерывных нововведений и самообучения, т.е. в разработке "вечного двигателя предприятия".

Типизация технологических процессов

Типизация технологических процессов является одним из путей повышения уровня технологии, уменьшения объема и сокращения сроков подготовки производства.

При отсутствии типизации изготовление каждой детали или сборка любого узла представляет собой новую задачу. технологические процессы на штучные и неповторяющиеся политической партии деталей разрабатываются с применением универсальных способов, с широким использованием разметки при отсутствии, как правило, какой-либо специальной оснастки. Естественно, что это приводит к значительным издержкам времени как на изготовление каждой отдельной детали, так и на разработку технологического процесса.

Однако идеи типизации технологических процессов, выдвинутые проф. Соколовским, позволяют находить и распространять общие технологические решения на определенные совокупности деталей. Сущность типизации технологических процессов состоит в том, что на основе предварительного изучения и анализа частных особенностей, свойственных обработке отдельных деталей, производится обобщение лучших достижений практического опыта, причем этим обобщениям придается характер технологических закономерностей, распространяемых затем на соответствующие классификационные группы.

Таким образом, осуществление типизации подразумевает необходимость классификации технологических процессов, которая обычно базируется на конструктивных и технологических признаках обрабатываемых деталей.

При рассмотрении конструкции любой машины довольно легко убедиться, что все детали можно разделить на три следующие группы.

1. Детали, общие для всех или многих машин: фланцы, шпонки, втулки, гайки, болты и другие детали этого вида обычно нормализованы.

2. Детали, отличающиеся между собой по конструктивным параметрам и размерам, но имеющие общность технологических задач: валы, зубчатые колеса и др. Такого вида детали могут быть названы деталями общего назначения.

3. Специальные детали, присущие только данному виду оборудования: станины ножниц горячей резки, барабаны мельниц, конусы засыпных аппаратов и др.

Систематизация конструктивных элементов и технологических процессов создает исходные материалы для составления классификации. Эта работа должна охватывать возможно более широкий круг встречающихся в производстве деталей, относящихся к различным машинам. В соответствии с принятой схемой классификации все детали делятся на виды, классы, группы и типы. Под видом понимается совокупность деталей, близких по форме, и соотношению размеров. Классификатор предусматривает несколько совокупностей, например пять: В — валы, оси; Д — диски, фланцы, шестерни, шкивы, шайбы; Ц — цилиндры, втулки, кольца; К — корпусные детали, плиты, кронштейны, рычаги и Р — разные детали.

Детали каждого вида делятся на классы, представляющие собой совокупность деталей, сходных по своей конфигурации, назначению и методам обработки. Например, в виде Д имеются классы крышек, шестерен, шкивов, блоков; в виде Ц — классы гильз цилиндров, втулок подшипниковых и т. д. Каждый класс обозначается буквой, указывающей, к какому виду он относится, и двумя цифрами от 01 до 99 в порядке регистрации класса.

Классы делятся на группы еще более близких по конструктивной форме деталей, имеющих одинаковую последовательность обработки. Например, внутри класса имеются группы глухих, сквозных крышек и т. д. Группа в классификаторе обозначается двумя цифрами от 01 до 99 в порядке ее регистрации.

Группа, в свою очередь, делится на типы деталей, отличающихся только отдельными конструктивными элементами и имеющих одинаковый технологический процесс обработки. Например, внутри группы сквозных крышек могут быть следующие типы: крышки с гладким отверстием, крышки с уплотнительными канавками и т. п. Номер типа обозначается двумя цифрами от 01 до 99. Например, плоская сквозная крышка с тремя канавками будет обозначаться Д-01, 03, 09, где Д—вид «диски», 01 — класс «крышки», 03—группа «крышки сквозные», 09—тип «плоские с уплотнительными канавками».

На основании проведенной классификации деталей общего назначения создаются технологические инструкции, с указанием назначения операций, технологических баз, исполнительных размеров, межоперационных припусков, станков, приспособлений и т. д.

Одновременно с составлением технологических инструкций разрабатываются «слепые» технологические карты. «Слепые» карты на детали общего назначения не содержат рабочего эскиза детали, поэтому обработка производится по чертежу детали с нанесенными на нем номерами обрабатываемых поверхностей. В картах технологи заполняют лишь титульную часть и вносят в текст указания о конкретных размерах обрабатываемых деталей. Практика применения подобных карт на заводах показывает, что время, затрачиваемое работниками технологических бюро на подготовку документации, сокращается в 3—5 раз по сравнению с обычной разработкой технологии. Так, например, на Уралмашзаводе «слепые» карты разра- ботаны на следующие группы деталей: зубчатые венцы, валки холодной и горячей прокатки, валы, муфты, стойки рольгангов и т. д. Всего охвачено 34 группы, включающие 260 типов деталей. На несложные детали вместо «слепых» карт технология записывается в соответствующей форме штампа, проставленного на обороте чертежа детали.

До сих пор мы рассматривали типизацию технологических процессов в применении к деталям. Но типизация может проводиться вместе с тем и по линии разработки руководящих положений на отдельные операции, так как в деталях, относящихся к различным классам, нередко встречаются операции, тождественные по своим задачам. Например, операция нарезания зубьев относится к классу шестерен и классу валов. В обоих случаях методы нарезания имеют большое сходство. Долбление шпоночных пазов относится к всевозможным деталям: маховикам, блокам, шестерням, рычагам и другим, хотя во всех случаях характер операций остается одинаковым.

В единичном машиностроении разработка типовых технологических процессов на отдельные операции, так же как и на целые детали, не может быть доведена до конкретных деталей. Она выливается в форму технологических инструкций, устанавливающих: классификацию методов установки крепления и выверки деталей; применяемый при обработке инструмент и методы его установки и выверки; назначение станков; порядок выполнения контроля и т. п.

Классификация методов установки и крепления деталей определяет порядок применения того или иного метода в зависимости от конструкции деталей, их размера и точности обработки. Это позволяет повысить качество обработки и сократить номенклатуру применяемой оснастки.

На крупных заводах тяжелого машиностроения часть номенклатуры машин закрепляется в программе эмиссии ценных бумаг на несколько лет, достигая ежегодной серии 10—15 шт. Среди подобных встречаются машины разных типоразмеров, но с одной и той же кинематической схемой, одинаковой для машин всех размеров. Поэтому некоторые детали и узлы подобных машин имеют сходные, а иногда и унифицированные конструкции, отличающиеся друг от друга лишь своими размерами. Это обстоятельство способствует созданию типовых технологических процессов на такие машины.

Необходимо отметить, что разработка типовой технологии на машины не может рассматриваться самостоятельным направлением типизации, поскольку конечным результатом работы является создание технологических процессов на детали.

Развитие работ по типизации технологических процессов уже в настоящее время позволяет на ряде заводов охватывать типовой технологией до 74—75% всех наименований деталей.

Таким образом, конструктивная нормализация и типизация технологических процессов, групповой запуск создают повторяемость деталей на станках и открывают широкие возможности по использованию методов серийного производства в технологии тяжелого машиностроения.

Проектирование технологических процессов

Для системного анализа технологических процессов в машиностроении необходимо установить: номенклатуру элементов; состав элементов каждого типа; набор свойств этих элементов.

процессы, в том числе и технологические, представляют собой класс технических систем, отличительной особенностью которых является существенная зависимость от времени. Можно предложить следующую иерархическую классификацию элементов технологических процессов: план обработки, этап обработки, операция, переход, ход. План обработки складывается из этапов, этапы из операций, операции из переходов, которые формируются из рабочих и вспомогательных ходов. Перед началом формирования плана необходимо выбрать вид заготовки и ее свойства, из которых для проектирования ТП важнейшими являются квалитет точности размеров, припуски и напуски.

Этап обработки представляет собой последовательность операций, принадлежащих к одному технологическому методу и обеспечивающих одинаковое качество обработки. Полный набор этапов, из которых складывается план обработки, зависит от конкретных условий, однако при этом можно выделить следующую базовую совокупность: термический 1 (улучшение, старение); обработка баз; черновой; получистовой; термический 2 (закалка или улучшение); чистовой; термический 3 (азотирование или старение); отделочный; покрытий; доводочный (получение шероховатости до Ra=0,02).

Типаж операций и переходов определен в соответствующих классификаторах, а состав основных свойств — в стандартах ЕСТД.

Проектирование ТП на уровнях формирования последовательности этапов, операций и переходов складывается из двух фаз: структурного и параметрического синтеза. Структурный синтез должен установить последовательность элементов на соответствующем уровне. Задача параметрического синтеза заключается в формировании свойств элементов, включенных в технологический процесс. Основными операциями параметрического синтеза являются выбор средств технологического оснащения (станков, приспособлений, инструмента) и нормирование, включающее расчет режимов обработки.

Источник информации и степень инвариантности знаний структурного синтеза определяются иерархическим уровнем решаемой проблемы: проектирование маршрута изготовления детали (набора этапов и операций) или проектирование операционной технологии (набора переходов обработки КТЭ). В первом случае знания существенно зависят от организационно-технической структуры предприятия и его традиций. Эти знания индивидуальны для каждого предприятия. Во втором случае знания черпаются из справочников, методических пособий и нормативных материалов. Знания этого уровня относительно инвариантны и могут с минимальными изменениями использоваться на различных предприятиях.

Автоматизация - закономерный процесс развития общественного производства

Автоматизация производства на предприятии представляет собой самостоятельную комплексную проблему. К ее решению подталкивает вселяющая страх мировая , которая как удав сжимает предприятия, понуждая их принимать соответствующие меры. Автоматизация создает возможности для улучшения условий и подъема эффективности труда, роста качества продукции, сокращения потребности в рабочей силе и в систематическом повышении прибыли, что позволяет изменить тенденцию развития, сохранить старые и завоевать новые рынки и таким образом вырваться из объятий удава.

Без сомнения автоматизация не является новым направлением, в широком смысле этого слова, появление автоматизации относится ко времени промышленной революции. Тогда машины значительно повысили эффективность труда рабочих. Развитие автоматизации характеризуется рядом крупных достижений. Одним из первых было внедрение взаимозаменяемости в производстве, следующим - сборочные конвейеры Генри Форда. Подлинную революцию в автоматизации производства произвели промышленные роботы и персональные компьютеры.

Конечно, автоматизация не единственный способ выйти победителем в конкурентной борьбе. Большие возможности таятся в стимулирующей роли заработной платы. Другим оружием в этой борьбе является участие рабочих в управлении производством и повышении качества продукции. Уместно напомнить здесь японские «кружки качества», которые распространились по всему миру и затрагивают теперь не только вопросы качества, но и снижения стоимости выпускаемой продукции, обеспечения техники безопасности и другие направления. Однако автоматизация является доминирующим средством в достижении успеха в условиях глобализации международных экономических отношений.

На пути автоматизации стоят неблагоприятные аспекты и подводные камни, которые необходимо учитывать. Приступающие к автоматизации следует, прежде всего, уяснить что, заниматься проблемами автоматизации нельзя без предварительной подготовки предметов торговли, технологии и в целом предприятия. Тщательная проработка конструкции предмета торговли, оценка стабильности технологии и надежности, имеющегося на производстве парка оборудования позволяет извлечь наибольшую пользу от применения в производстве промышленных роботов. Предварительная проработка конструкции, анализ и совершенствование предмета торговли и процесса могут быть настолько эффективными, что, в конечном счете, позволяют исключить необходимость применения роботов или другого автоматизированного оборудования

Уровни автоматизации

Уровень и способы автоматизации зависят от состава рабочих мест, оснащенности их техническими средствами и серийности выпускаемой продукции. Условно все рабочие места можно разделить на три группы.

К первой группе относятся рабочие места, на которых выполняются работы вручную, а рабочие, занятые при машинах и механизмах, выполняют только функции по обслуживанию машин и механизмов. В этой группе объединяются рабочие, которые не ведут технологические процессы, а занятые постоянно только загрузкой и выгрузкой предметами труда машин и механизмов.

Сюда относятся профессии аккумуляторщиков, такелажников, другие профессии рабочих, выполняющих работу вручную более 50% времени, а также рабочие, выполняющие работу при помощи простейших инструментов, наладчики, слесари и ремонтники.

Ко второй группе относятся рабочие места, на которых выполняются работы механизированным способом при помощи машин, станков и механизмов. К рабочим выполняющим работу механизированным способом относятся, работающие при помощи машин и механизмов, аппаратов и механизированных инструментов, приводимых в действие паром, электрическими, пневматическими, гидравлическими и т.п. приводами, а также осуществляющие наблюдение за действием машин и механизмов.

В этом случае рабочие выполняют работу на оборудовании (включая аппаратные процессы с ручным управлением цикла обработки) с помощью исполнительских механизмов. При непосредственном участии (включая управление исполнительным механизмом) рабочего осуществляется выполнение всех переходов (операций) по воздействию на предмет труда. Кроме этого сюда относятся операции по перемещению исполнительного механизма к предмету труда или наоборот, перемещение предмета труда к механизму с приложением физического усилия (например, ручной подвод исполнительного механизма к обрабатываемому предмету, обработка с ручной подачей и т.д.); управление исполнительным механизмом оборудования без непосредственного приложения физических усилий для изменения формы или размера, обрабатываемого предмета труда (например, обработка деталей инструментом с самоходной подачей суппорта к предмету труда);

При этом уровне механизации выполняется также настройка оборудования, предметов торговли или приборов, при помощи электронных и радиоизмерительных приборов, установок, стендов. Как правило, это рабочие, занятые загрузкой (выгрузкой) вручную или с помощью простейших механизмов (пинцет, присоска и т.д.) оборудования и машин. Они производят дальнейшую технологическую обработку предметов торговли (разварку, посадку, сборку, герметизацию, травление, измерение и т.д.) Выполнение технологической операции в этом случае производится при воздействии рабочего любой профессии на соответствующие механизмы управления машин, станков или оборудования.

На этом уровне механизации заняты рабочие таких профессий как аппаратчики всех профилей, водители, машинисты, станочники и операторы всех специальностей, занятые загрузкой оборудования вручную, гальваники, испытатели, измерители, кладовщики на комплексно-механизированных складах, лаборанты, занятые работой на оборудовании, контролеры на испытательных операциях, электромонтеры по обслуживанию оборудования и другие.

К третьей группе относятся рабочие места, на которых технологические операции выполняются в автоматическом режиме. Автоматизация имеет целью исключить последовательно различные функции, выполняемые рабочими из первой и второй групп. Различают пять уровней автоматизации.

Первый уровень автоматизации характеризуется тем, что автоматизируется цикл обработки предмета торговли. В автоматическом режиме осуществляется управление последовательностью и характером движений рабочего инструмента для получения заданной формы, размеров и качественных характеристик обрабатываемой детали. Наиболее полное воплощение автоматизация этого уровня получила в станках с числовым программным управлением (ЧПУ). При этом обеспечивается возможность оптимально осуществлять функции управления для широкой номенклатуры деталей. Значительно возрастает эффективность труда по сравнению со станками, имеющими ручное управление, существенно повышается качество продукции.

В этом случае рабочие выполняют работу на оборудовании, включая аппаратные процессы с автоматическим циклом обработки, на котором без непосредственного участия человека автоматически и полуавтоматически осуществляется выполнение переходов и операций по непосредственному воздействию на предметы труда. Рабочий может осуществлять следующие действия: установку и снятие предметов труда или заполнение предметами труда и необходимыми материалами загрузочных устройств; пуск и установку оборудования; активное наблюдение за работой оборудования; обработки; смену инструмента, наладку и подналадку оборудования; удаление отходов в пределах рабочего места.

Второй уровень автоматизации предполагает автоматизацию постановки и снятия деталей со станка, то есть загрузку оборудования. Такой уровень автоматизации позволяет рабочему обслуживать несколько технологических единиц оборудования, таким образом перейти к многостаночному обслуживанию. В качестве загрузочных устройств широко используются промышленные роботы. Они отличаются большой универсальностью и быстротой переналадки.

Второй уровень автоматизации, как правило, обеспечивается созданием роботизированных технологических комплексов (РТК). В них робот может обслуживать как один так и группу станков или оборудования.

Третий уровень автоматизации. На этом уровне автоматизируется, ранее выполняемый рабочим вручную, контроль за состоянием инструмента и своевременной его заменой (контроль за фактическим состоянием каждого инструмента и его износом); качества обрабатываемых предметов торговли (размеров, чистоты поверхности, а где возможно качества предмета торговли после термических, диффузионных, химических и других процессов); за состоянием станков и оборудования, удалением стружки и других отходов производства, а также и подналадку технологических процессов (адаптивное управление).

Автоматизация перечисленных операций освобождает рабочего от постоянной связи с обслуживаемой установкой и открывает возможность расширения зоны обслуживания оборудования одним человеком. Оборудование данной группы предполагает длительную его работу в автоматическом цикле при периодическом наблюдении за его работой и загрузкой, контролем точности и подналадкой. Однако работа в таком режиме требует большого запаса комплектующих и деталей для работы течение нескольких смен.

При таком уровне автоматизации рабочие выполняют работу на автоматических линиях, автоматах, автоматизированных агрегатах, установках и аппаратах. К этой категории относятся также рабочие, занятые работой по управлению, контролю, периодической регулировке автоматических линий, автоматов, агрегатов, комплексов.

Как правило, к первому уровню автоматизации относятся профессии автоматчиков, станочники всех профессий на автоматических станках и станках с программным управлением, наладчики автоматических линий, операторы различных профессий, занятых обслуживанием автоматических и полуавтоматических линий, станков, установок, станков с программным управлением и им аналогичным.

Третий уровень автоматизации реализуется путем создания адаптивных роботизированных технологических комплексов (РТК), гибких производственных модулей, имеющих в своем составе, например, обрабатывающий центр, ПР, устройства контроля, диагностики и подналадки, другие вспомогательные механизмы, управляемых от одного контроллера или других управляющих устройств

Четвертый уровень автоматизации. В этом случае осуществляется автоматическая переналадка оборудования. При ручной переналадке оборудования, она занимает значительную часть рабочего времени. Чем чаще по условиям производства требуется переналадка, тем больше оказываются потери времени и уменьшается зона обслуживания одним рабочим. Естественно стремление применять такие инструмент, оснастку и приспособления, методы задания режимов обработки и циклов производства, загрузочных устройств и контрольных систем, которые способны осуществлять автоматическую переналадку оборудования.

Оборудование с автоматической переналадкой экономически выгодно при обработке любых политических партий деталей и целесообразно при выпуске сборочных комплектов деталей, необходимых для обеспечения ритмичной работы сборочных цехов. Оно позволяет существенно сократить объемы незавершенного производства, сократить до минимума производственный цикл изготовления предметов торговли.

Технические трудности, стоящие на пути автоматизации, создания высоконадежного оборудования, средств контроля и управления, а также высокая пока стоимость всех средств автоматизации, еще сдерживают широкое использование, как в машиностроении так и в других отраслях этой наиболее высокой ступени автоматизации.

Пятый уровень автоматизации это гибкие производственные системы (ГПС). В соответствии с ГОСТ 26228-90 под ГПС понимается управляемая средствами вычислительной техники совокупность технологического оборудования, состоящего из разных сочетаний гибких производственных модулей и (или) гибких производственных ячеек, автоматизированной системы технологической подготовки производства и системы обеспечения функционирования, обладающая свойством автоматизированной переналадки при изменении программы производства предметов торговли, разновидности которых ограничены технологическими возможностями оборудования.

В состав ГПС входят гибкие производственные модули (ГПМ), гибкие производственные ячейки (ГПЯ) и система обеспечения функционирования гибкой производственной системы и гибкой производственной ячейки. В общем случае она обеспечивает комплексную автоматизацию всех звеньев производственного процесса включая процессы обработки и управления, подготовку производства, разработку конструкторской и технологической документации, а также планирование производства.

Гибкими производственными системами могут быть как автоматизированные предприятия и заводы-автоматы, так и их структурные составляющие: автоматизированные цехи, автоматизированные и роботизированные участки, гибкопереналаживаемые автоматизированные линии и роботизированные комплексы.

ГПС обеспечивают автоматическое производство деталей различными политическими партиями, с уровнем первоначальной стоимости продукции и производительности близкой к достигаемой в современном массовом производстве при изготовлении деталей одного наименования.

Коэффициент уровня автоматизации труда определяется по объему расходов автоматизированного труда в общей трудоемкости предприятия. Следует отличать уровень от степени автоматизации или механизации труда, которая определяется как отношение численности рабочих, занятых автоматизированным или механизированным трудом соответственно к общей численности промышленно-производственного персонала (ППП). Степень занятости рабочих ручным трудом определяется отношением численности рабочих занятых ручным трудом к общей численности ППП.

фирма работ по автоматизации производства

Определению уровня автоматизации производства и разработке мер по ее повышению на предприятии должна предшествовать работа по паспортизации, аттестации и рационализации рабочих мест. Она должна проводиться с учетом соответствующих рекомендаций и регламентирующих общегосударственных нормативных документов и опыта передовых предприятий по данному вопросу. Паспортизации и учету подлежат места, где рабочие, заняты кроме ручного, физически тяжелого, и малоквалифицированного труда, также и зрительно-напряженными, малопривлекательными и монотонными работами.

Целью паспортизации является подготовка необходимой информации для разработки комплексной программы по механизации и автоматизации ручного труда. Она заключается в изучении занятости ручным трудом по профессиям, изыскании путей и возможности ее сокращения, в расчете показателей издержек и ожидаемого социально-экономического эффекта мероприятий, а также в определении потребности на эти цели в оборудовании, комплектующих изделиях, проведении научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.

В порядке подготовки к этой работе на предприятии разрабатываются методические рекомендации и указания по проведению аттестации, изготавливаются необходимые бланки актов аттестации, карт учета ручного труда, образуются аттестационные комиссии, проводится другая организационная и разъяснительная работа. Все подготовительные меры находят отражение в приказе директора предприятия о проведении аттестации рабочих мест.

В процессе аттестации проводится комплексная оценка каждого рабочего места на его соответствие нормативным требованиям и передовому опыту по таким направлениям как технико-экономический; организационно- экономический уровень; условия труда и техника безопасности на рабочем месте. По результатам комплексной оценки выявляются рабочие места, где указанные параметры могут быть достигнуты после оснащения его прогрессивным оборудованием и соответствующей рационализации и модернизации самого рабочего места. Определяются лишние (незагруженные) и рабочие места, которых неэффективна.

На основании полученных данных проводится технико-экономический анализ характеристик рабочего места и принимается решение об аттестации и продолжении эксплуатации рабочего места или его сокращении. В первом случае, при необходимости принимаются меры по дополнительной загрузке, закрепив за данным рабочим местом операции, выполнявшиеся на ликвидированных рабочих местах, или оно продолжает эксплуатироваться без внесения изменений.

По не аттестованным рабочим местам, подлежащих сокращению, принимается решение о передаче операций на другие рабочие места. В этом случае разрабатываются мероприятия по реализации оборудования, переквалификации и трудоустройству высвобождаемых рабочих. По подлежащим рационализации, определяются направления, возможности и сроки рационализации, намечаются меры по оснащению роботами, другим прогрессивным оборудованием или инструментом с целью исключения тяжелого, физического и ручного труда, повышению его организационно-технического уровня.

Основным инструментарием в работе по паспортизации ручного, физически тяжелого и малоквалифицированного труда является карта его учета, разработанная на ряде предприятий. Карта учета это первичный носитель информации о численности рабочих, занятых ручным трудом на тех или иных операциях, в тех или иных производственных подразделениях. В то же время это рабочий документ, позволяющий планировать мероприятия по сокращению ручного труда и последующей его механизации и автоматизации, а также контролировать ход их выполнения.

Карты оформляются в соответствии с инструкцией по ее заполнению на все технологические операции, на которых в момент заполнения карт работа выполняется вручную, для чего комиссией подразделения изучается выполняемая работа на всех технологических операциях и устанавливается степень механизации и автоматизации. Карты учета заполняются и на те операции, которые квалифицируются в целом как механизированные, но включают ряд технологических операций и переходов, выполняемых вручную. Карта учета ручного труда должна заполнятся также на профессии и операции ручного труда, на которых сокращение его на текущий момент не представляется возможным.

В картах учета отражается наименование операции и профессия занятого ручным трудом, содержание ручной работы, используемое на операции оборудование, мероприятия по сокращению ручного труда и ожидаемый экономический эффект от их выполнения. Действует она, как правило, в течение пятилетнего периода и приспособлена для обработки данных, отражаемых в ней на ЭВМ В случае передачи предмета торговли другому подразделению или снятия с производства, ответственный исполнитель сообщает контролирующему органу об изменениях для своевременного снятия карт с учета или передачи их другому подразделению.

Рабочие комиссии в цехах на основе анализа карт учета ручного труда разрабатывают мероприятия по его ликвидации или сокращению. Мероприятия согласовываются с заводскими отделами главного технолога, подготовки производства, главного механика и главного технолога, автоматизации и механизации производства. Мероприятия включаются в планы технического перевооружения и научно- технического развития данного цеха.

Заводская служба, ответственная за автоматизацию производства, на основе полученных данных разрабатывает целевую комплексную программу по сокращению применения ручного труда (ЦКПРТ) на предстоящий и представляет ее на рассмотрение технического совета предприятия, на котором она утверждается. ЦКРПТ является приложением плана технического перевооружения предприятия. Продублированные мероприятия учитываются один раз.

Мероприятия ЦКПРТ являются обязательными для выполнения всех подразделений. В исключительных случаях при согласовании может быть допущена замена одного мероприятия другим, равноценным по значению и ведущему к сокращению ручного труда. Программа направляется в подразделение, осуществляющее контроль за выполнением и учетом мероприятий ЦКПРТ.

Выполнение мероприятия по автоматизации труда заканчивается оформлением акта установленного образца, согласованного с соответствующими подразделениями предприятия. Подразделение, осуществляющее контроль за этой работой проводит оформление карты учета ручного труда на основании результатов внедрения и делает соответствующие отметки в плане научно-технического развития предприятия. При выполнении мероприятий и ликвидации полностью ручного труда по данной карте учета или передаче техпроцесса сторонним организациям карта учета сдается в архив или уничтожается в соответствии действующим положением по документообороту.

Технический совет или совет директоров предприятия не реже одного раза в полугодие рассматривает результаты работы по сокращению ручного труда.

Учет фактического наличия рабочих по профессиям и уровню механизации и автоматизации осуществляет, как правило, отдел научной фирмы труда и заработанной платы на основании квартальных отчетов по труду и данных табуляграмм кадрового учета в разрезе цехов, производств, заводов и объединения предприятий в целом. На основании данных учета и фактического наличия ручных технологических операций и работ разрабатывается тематический перечень технологических операций, выполняемых вручную и предполагаемых мероприятий по дальнейшей автоматизации и механизации производства.

Стимулирование работ по автоматизации производства

В настоящее время происходит ускорение темпов развития во всех сферах человеческой деятельности, но самые удивительные перемены наблюдаются в сфере материального производства. Повышение уровня развития общества, сопровождается усложнением всех видов общественных отношений, изменением образа жизни каждого члена общества, индивидуализацией стиля его жизни. Это приводит к необходимости непрерывного расширения ассортимента товаров и услуг, предлагаемых населению, при этом жизненный цикл предмета торговли неуклонно сокращается. Принцип «сделано - продано» ушел в историю, сегодня основной принцип дня - производить только те товары и услуги, которые нужны, производить только тогда, когда нужно, и производить столько, сколько нужно. Это не могло, не отразится на облике современного предприятия. Оно должно адаптироваться к условиям эмиссии товаров небольшими политическими партиями, причем в большом ассортименте и с частым изменением в широком диапазоне. предприятия все чаще оказываются в условиях многономенклатурного мелкосерийного производства. Острая конкурентная борьба вынуждает предприятие в короткие сроки и с минимальными расходами перестраиваться на выпуск новой продукции в соответствии с запросами рынка.

Чтобы выстоять в таких жесточайших условиях и обеспечить стабильное развитие национальной экономики, необходимо провести коренную реорганизацию производственных предприятий, способных выпускать дешевые и высококачественные товары и гарантированно получать высокие прибыли независимо от внешних условий. Технологическая сущность такой реорганизации заключается в высокой степени автоматизации производства, создании гибких производственных систем.

Внедрение автоматизации производства оказывается надежным средством, приводящим не только к адаптации предприятий к новым социально-экономическим условиям, но и значительному числу чисто технологических преимуществ, которые в итоге обеспечивают значительное увеличение прибавочной стоимости продукции. Кроме того, автоматизация помогает выполнять многие, ранее не доступные для человека, технологические операции. Таким образом, внедрение автоматизация способствует общему технологическому прогрессу общества. Однако высокая стоимость средств автоматизации с весьма короткими сроками морального их амортизации удерживают в нерешительности многих руководителей и предпринимателей. В особенности это относится к мелким и средним предприятиям, которых становится в настоящее время все больше, так как они не имеют больших финансовых возможностей для риска.

Учитывая первостепенное значение автоматизации для экономики страны в целом, ее социально-экономическую значимость, бесспорно, в стране должны быть, разработаны национальные экономические программы и мероприятия, направленные на облегчение процесса внедрения автоматизации в производство. Эти меры могут представлять систему дополнительной компенсации расходов на приобретение и внедрение оборудования, системы предоставления роботов и другой автоматической техники в рентау , финансово-кредитные системы, стимулирующие автоматизацию. Создаваемые при участии и финансовой поддержке государства и региональных органов, эти системы дают определенные льготные условия как фирмам изготовителям средств автоматизации, так и предприятиям, желающим провести автоматизацию производства.

Заслуживает внимания опыт по созданию и применению в Японии промышленных роботов и гибких автоматизированных систем. Эта работа начата здесь еще в 80-е годы. Разработано ряд систем, стимулирующих предприятия разрабатывать и проводить автоматизацию производства. Из них следует отметить такие: 1. Система дополнительной компенсации издержек на приобретение и внедрение перспективного мехатронного производственного оборудования (управляемых от ЭВМ промышленных роботов с расширенными функциональными возможностями); 2. Система предоставления промышленных роботов в рентау ; 3. Система предоставления займов для модернизации промышленного оборудования на мелких и средних предприятиях; 4. Система предоставления новой техники во временное пользование; 5. Система обеспечения гарантий фирмам, продающим в рассрочку или предоставляющим займы на приобретение перспективного машиностроительного оборудования и другие.

Стимулирование работ по автоматизации производства не ограничивается общегосударственным уровнем. Успешно внедряются прогрессивные средства труда на производстве там, где этим вопросам уделяется повседневное внимание, где продуманно создают систему стимулирования этих работ. На эти цели выделятся финансовые ресурсы, разрабатываются планы механизации и автоматизации производства, компанию работ ведут специально, создаваемые подразделения, организуются отделы механизации и автоматизации производства. Существенно стимулируют эти работы проведение смотров конкурсов по механизации автоматизации производства, конкурсов на лучшего конструктора, технолога, на лучшее подразделение предприятия по механизации и автоматизации производства. Для поощрения победителей устанавливаются призовые места с вручением свидетельств и денежных премий.

Управление любым технологическим процессом или объектом в форме ручного или автоматического воздействия возможно лишь при наличии измерительной информации об отдельных параметрах, характеризующих процесс или состояние объекта. Параметры эти весьма своеобразны. К ним относятся электрические (сила тока, напряжение, сопротивление, мощность и другие), механические (сила, момент силы, скорость) и технологические (температура, давление, расход, уровень и другие) параметры, а также параметры характеризующие свойства и состав веществ (плотность, вязкость, электрическая проводимость, оптические характеристики, количество вещества и т.д.). Измерения параметров осуществляется с помощью самых разнообразных технических средств, обладающих нормированными метрологическими свойствами. Технологические измерения и измерительные приборы используются при управлении (ручном или автоматическом) многими технологическими процессами в различных отраслях народного хозяйства.

Средства измерений играют важную роль при построении современных автоматических систем регулирования отдельных технологических параметров и процессов (АСР) и особо автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП), которые требуют представления большого количества необходимой измерительной информации в форме, удобной для сбора, дальнейшего преобразования, обработки и представления ее, а в ряде случаев для дистанционной передачи в выше ниже стоящие уровни иерархической структуры управления различными производствами.

В основе измерений параметров и физических величин лежат различные физические явления и закономерности. Измерительные схемы с использованием современных достижений микроэлектронной техники: микропроцессорных схем, твердых или полупроводниковых электрохимических элементов и другие.

Источники

Российская энциклопедия по охране труда

Современный экономический словарь

Словарь по экономике и финансам.

Википедия

Анчишкин А. И. Наука. Техника. Экономика. - М.: Экономика, 1986. -

Васильева И. Н. Экономические основы технологического развития. - М.:

банки и Биржи, 1995. - 165 с.

Глазьев С. Ю. Экономическая теория технического развития. М.: Наука,

Организационно - экономические проблемы научно-технический прогресс /Под ред. Бялковской В.С. - М.: Высшая школа, 1990. - 298с.

Бляхман Л. С. Экономика, компания управления и планирование научно-технический прогресс. М.:

Высшая школа, 1991. - 228 с.

Дворцин М.Д. Основы теорий научно-технического развития производства.

М.: Изд. МИНХ им. Г.В.Плеханова, 1988. — 251с.

Асаль Р. Роботы и автоматизация производства / Пер. с англ. М. Ю. Евстигнеева и др. - М.: Машиностроение, 2001. - 448 с.: ил.

Промышленные роботы: Внедрение и эффективность: Пер. с яп. / Асаи К., Кигими С., Кодзима Т. И др. - М.: Мир, 2002. - 384 с.; ил.

- (production): Операции, включающие в себя приемку исходных материалов, их обработку, упаковку и получение готовой АФС.

Типовой технологической операцией называют технологическую операцию, характеризуемую единством содержания и последовательности технологических переходов для группы изделий с одними конструктивными и технологическими признаками.

Групповой технологической операцией называют технологическую операцию совместного изготовления группы изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками.

Виды технологических операций . Технологический процесс можно построить по принципу концентрированных или же дифференцированных технологических операций.

Концентрированной технологической операцией называют такую операцию, которая включает в себя большое количество технологических переходов. Как правило, данная операция имеет многоинструментную наладку. Пределом концентрации операций является полная обработка детали на одной операции.

Критерием оценки степени концентрации операций является количество переходов, осуществляемых в одной операции.

Различают три основных вида концентрации операций: последовательную (рис. 1.5, а), параллельную (рис. 1.5, б) и параллельно-последовательную (рис. 1.5, е). Если переходы в операции выполняются один за другим, то концентрацию называют последовательной (универсальные станки), если же они совмещены в один сложный технологический переход, т. е. выполняются одновременно, то концентрацию операций называют параллельной (многоинструментальные станки). Концентрацию называют параллельно-последовательной, если последовательно одновременно обрабатывается несколько поверхностей (многоинструментальные станки).

Достоинство параллельной концентрации операций состоят в следующем: сокращается длительность технологического цикла, уменьшается число уставов заготовок, уменьшается количество рабочих приспособлений, применяются высокопроизводительные станки, упрощаются учет и планирование производства, уменьшается количество рабочих станочников и потребная производственная площадь.

Недостатками параллельной концентрации операций является необходимость в сложном и дорогостоящем оборудовании; сложная и трудоемкая наладка.

Дифференцированной операцией называют операцию, состоящую из минимального количества переходов. Пределом дифференциации является выполнение технологической операции, состоящей из одного технологического перехода.

Достоинства дифференциации операций состоят в следующем: применяется сравнительно простое и дешевое оборудование, простота и незначительная сложность их наладки, создается возможность применения более высоких режимов обработки.

Недостатки принципа дифференциации операций: удлиняется технологическая линия, увеличивается количество потребного оборудования и производственной площади, увеличивается число рабочих, большое число установок.

Не следует опрометчиво стремиться к высокой степени концентрации операции. Часто бывает нецелесообразно производить обработку с высокой степенью концентрации операции. Неправильное определение оптимальной концентрации приводит к серьезным ошибкам и большим неоправданным затратам, которые значительно повышают себестоимость изделий.

Структура технологической операции

Операция – основной элемент ТП – имеет собственную структуру.

Операция обычно выполняется за один или несколько переходов. Переходы бывают технологические и вспомогательные.

Технологический переход

Технологическим переходом называют законченную часть технологиче­ской операции, выполняемой одними и теми же средствами технологического оснащения при постоянных технологических режимах и установке. Если при обточке валика сменяли инструмент, то обработка этим инструментом той же поверхности заготовки будет являться новым технологическим переходом (рис. 1.6). Но сама смена инструмента является вспомогательным переходом.

Рис. 1.7. Эскиз токарной операции

а – простые переходы;

б – сложный переход

2.2.2. Вспомогательным переходом называют законченную часть технологической операции, состоящей из действий человека и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением свойств предмета труда, но необходимы для выполнения технологического перехода.

Переходы могут быть совмещены во времени за счет одновременной обработки нескольких поверхностей, т. е. могут осуществляться последовательно (черновая, получистовая, чистовая обточка ступенчатого вала или сверления четырех отверстий одним сверлом), параллельно (обточка ступенчатого вала несколькими резцами или сверление четырех отверстий, сразу четырьмя сверлами) или параллельно-последовательно (после обточки ступенчатого вала одновременно несколькими резцами, одновременное снятие фасок несколькими фасочными резцами или сверление четырех отверстий последовательно двумя сверлами).

Установ

Установ - часть технологической операции, выполняемая при неизмененном закреплении обрабатываемых заготовок или собираемой сборочной единицы. Поворот деталей на какой-либо угол является новым установом. Если валик вначале обтачивают в трехкулачковом патроне с одного установа, а затем его перевернут и обточат, то это потребует два установа при одной операции (рис. 1.7).

2.2.4. Позиция. Установленная и закрепленная на поворотном столе заготовка, подвергаемая сверлению, рассверливанию и зенкерованию, имеет один установ, но с поворотом стола она будет занимать новую позицию.

Позицией называют фиксированное положение, занимаемое жестко закрепленной обрабатываемой заготовкой или собираемой сборочной единицей совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования при выполнении определенной части операции. На многошпиндельных автоматах и полуавтоматах заготовка при одном ее закреплении занимает различные позиции относительно станка. Заготовка перемещается в новое положение вместе с зажимным устройством (рис. 1.8).

При разработке технологического процесса обработки заготовок, предпочтительно заменять установы позициями, так как каждый дополнительный установ вносит свои погрешности обработки.

Первые достоверно известные технологические процессы были разработаны в древнем Шумере — на глиняной табличке клинописью был описан по операциям порядок приготовления пива. С тех пор способы описания технологий производства продуктов питания, инструментов, домашней утвари, оружия и украшений — всего, что изготавливало человечество, многократно усложнились и усовершенствовались. Современный технологический процесс может состоять из десятков, сотен и даже тысяч отдельных операций, он может быть многовариантным и ветвиться в зависимости от различных условий. Выбор той или иной технологии- это непросто выбор тех или иных станков, инструмента и оснастки. Нужно также обеспечить соответствие требованиям технических условий, плановых и финансовых показателей.

Определение и характеристика

ГОСТ дает научно строгое, но сформулированное слишком сухим и наукообразным языком определение технологического процесса. Если же говорить о понятии технологического процесса более понятным языком, то технологический процесс — это совокупность выстроенных в определенном порядке операций. Он направлен на превращение сырья и заготовок в конечные изделия. Для этого с ними совершают определенные действия, обычно выполняемые механизмами. Технологический процесс не существует сам по себе, а является важнейшей частью более общего , включающего в себя в общем случае также процессы контрактации, закупки и логистики, продажи, управления финансами, административного управления и контроля качества.

Технологи на предприятии занимают весьма важное положение. Они являются своего рода посредниками между конструкторами, создающими идею изделия и выпускающими его чертежи, и производством, которому предстоит воплощать эти идеи и чертежи в металл, дерево, пластмассу и другие материалы. При разработке техпроцесса технологи работают в тесном контакте не только с конструкторами и производством, но и с логистикой, закупками, финансами и службой контроля качества. Именно техпроцесс и является той точкой, в которой сходятся требования всех этих подразделений и находится баланс между ними.

Описание технологического процесса должно содержаться в таких документах, как:

• Маршрутная карта - описание высокого уровня, в нем перечислены маршруты перемещения детали или заготовки от одного рабочего места к другому или между цехами.
• Операционная карта – описание среднего уровня, более подробное, в нем перечислены все операционные переходы, операции установки-съемки, используемые инструменты.
• Технологическая карта — документ самого низкого уровня, содержит самое подробное описание процессов обработки материалов, заготовок, узлов и сборок, параметры этих процессов, рабочие чертежи и используемая оснастка.

Технологическая карта даже для простого на первый взгляд изделия может представлять собой довольно толстый том.

Для сравнения и измерения технологических процессов серийного производства применяются следующие характеристики:

• Цикл технологической операции — длительность (измеряется в секундах, часах, днях, месяцах) операции, повторяющейся с определенной периодичностью. Отсчитывается от момента начала операции до момента ее окончания. Длительность цикла не зависит от числа заготовок или деталей, обрабатываемых одномоментно.
• Такт выпуска изделия – промежуток времени, через который выпускается это изделие. Рассчитывается как отношение времени, за которое выпускается определенное количество изделий, к этому количеству. Так, если за 20 минут было выпущено 4 изделия, то такт выпуска будет равен 20/4=5 минут/штуку.
• Ритм выпуска – величина, обратная такту, определяется как число изделий, выпускаемых в единицу времени (секунду, час, месяц и т.п.).

В дискретном производстве такие характеристики технологических процессов не находят применения ввиду малой повторяемости изделий и больших сроков их выпуска.

Производственная программа — представляет собой список названий и учетных номеров выпускаемых изделий, причем для каждой позиции приводится объемы и сроки выпуска.

Производственная программа предприятия складывается из производственных программ его цехов и участков. Она содержит:

• Перечень выпускаемых изделий с детализацией типов, размеров, количества.
• Календарные планы выпуска с привязкой к каждой контрольной дате определенного объема выпускаемых изделий.
• Количество запасных частей к каждой позиции в рамках процесса поддержки жизненного цикла изделий.
• Подробную конструкторско-технологическую документацию, трехмерные модели, чертежи, деталировки и спецификации.
• Техусловия на производство и методики управления качеством, включая программы и методики испытаний и измерений.

Производственная программа является разделом общего бизнес-плана предприятия на каждый период планирования.

Виды техпроцессов

Классификация техпроцессов проводится по нескольким параметрам.

По критерию частоты повторения при производстве изделий технологические процессы подразделяют на:

• единичный технологический процесс, создается для производства уникальной по конструктивным и технологическим параметрам детали или изделия;
• типовой техпроцесс, создается для некоторого количества однотипных изделий, схожих по своим конструктивным и технологическим характеристикам. Единичный техпроцесс, в свою очередь, может состоять из набора типовых техпроцессов. Чем больше типовых техпроцессов применяется на предприятии, тем меньше затраты на подготовку производства и тем выше экономическая эффективность предприятия;
• групповой техпроцесс подготавливается для деталей, различных конструктивно, но сходных технологически.

По критерию новизны и инновационности различают такие виды технологических процессов, как:

• Типичные. Основные технологические процессы используют традиционные, проверенные конструкции, технологии и операции обработки материалов, инструмента и оснастки.
• Перспективные. Такие процессы используют самые передовые технологии, материалы, инструменты, характерные для предприятий — лидеров отрасли.

По критерию степени детализации различают следующие виды технологических процессов:

• Маршрутный техпроцесс исполняется в виде маршрутной карты, содержащей информацию верхнего уровня: перечень операций, их последовательность, класс или группа используемого оборудования, технологическая оснастка и общая норма времени.
• Пооперационный техпроцесс содержит детализированную последовательность обработки вплоть до уровня переходов, режимов и их параметров. Исполняется в виде операционной карты.

Пооперационный техпроцесс был разработан во время Второй Мировой войны в США в условиях нехватки квалифицированной рабочей силы. Детальные и подробные описания каждой стадии технологического процесса позволили привлечь к работе людей, не имевших производственного опыта и в срок выполнить большие военные заказы. В условиях мирного времени и наличия, хорошо обученного и достаточно опытного производственного персонала использование такого вида технологического процесса ведет к непроизводительным расходам. Иногда возникает ситуация, в которой технологи старательно издают толстые тома операционных карт, служба технической документации тиражирует их в положенном числе экземпляров, а производство не открывает эти талмуды. В цеху рабочие и мастера за многие годы работы накопили достаточный опыт и приобрели достаточно высокую квалификацию для того, чтобы самостоятельно выполнить последовательность операций и выбрать режимы работы оборудования. Таким предприятиям имеет смысл подумать об отказе от операционных карт и замене их маршрутными.

Существуют и другие классификации видов технологических процессов.

Этапы ТП

В ходе конструкторско-технологической подготовки производства различают такие этапы написания технологического процесса, как:

• Сбор, обработка и изучение исходных данных.
• Определение основных технологических решений.
• Подготовка технико-экономического обоснования (или обоснования целесообразности).
• Документирование техпроцесса.

Трудно с первого раза найти технологические решения, обеспечивающие и плановые сроки, и необходимое качество, и плановую себестоимость изделия. Поэтому процесс разработки технологии – это процесс многовариантный и итеративный.

Если результаты экономических расчетов неудовлетворительны, то технологи повторяют основные этапы разработки технологического процесса до тех пор, пока не достигнут требуемых планом параметров.

Сущность технологического процесса

Процессом называют изменение состояния объекта под воздействием внутренних или внешних по отношению к объекту условий.

Внешними факторами будут механические, химические, температурные, радиационные воздействия, внутренними — способность материала, детали, изделия сопротивляться эти воздействиям и сохранять свою исходную форму и фазовое состояние.

В ходе разработки техпроцесса технолог подбирает те внешние факторы, под воздействием которых материал заготовки или сырья изменит свою форму, размеры или свойства таким образом, чтобы удовлетворять:

• техническим спецификациям на конечное изделие;
• плановым показателям по срокам и объемам выпуска изделий;

За долгое время были выработаны основные принципы построения технологических процессов.

Принцип укрупнения операций

В этом случае в рамках одной операции собирается большее число переходов. С практической точки зрения такой поход позволяет улучшить точность взаимного расположения осей и обрабатываемых поверхностей. Такой эффект достигается за счет выполнения всех объединяемых в операцию переходов за одну остановку на станок или многокоординатный обрабатывающий центр.

Подход также упрощает внутреннюю логистику и снижает внутрицеховые расходы за счет снижения числа установок и наладок режимов работы оборудования.

Особенно важно это для крупногабаритных и сложных деталей, установка которых отнимает много времени.

Принцип применяется при работе на револьверных и многорезцовых токарных станках, многокоординатных обрабатывающих центрах.

Принцип расчленения операций

Операция разбивается на ряд простейших переходов, наладка режимов работы обрабатывающего оборудования выполняется единожды, для первой детали серии, далее оставшиеся детали проходят обработку на тех же режимах.

Такой подход эффективен при больших размерах серий и относительно несложной пространственной конфигурации изделий.

Принцип дает существенный эффект снижения относительной трудоемкости за счет улучшенной организации рабочих мест, совершенствования у рабочих навыка однообразных движений по постановке-снятию заготовок, манипуляций с инструментом и оборудованием.

Абсолютное число установок при этом растет, но сокращается время на настройку режимов оборудования, за счет чего и достигается положительный результат.

Чтобы получить этот положительный эффект, технологу придется позаботиться о применении специализированной оснастки и приспособлений, позволяющих быстро и, главное, точно устанавливать и снимать заготовку. Размер серии также должен быть значительным.

Обработка дерева и металла

На практике одну и ту же деталь, одного и того же размера и веса, из одного и того же материала можно изготовить разными, иногда сильно отличающимися друг от друга методами.

На этапе конструкторско-технологической подготовки производства конструкторы и технологи совместно прорабатывают несколько вариантов описания технологического процесса, изготовления и последовательности обработки изделия. Эти варианты сравниваются по ключевым показателям, насколько полно они удовлетворяют:

• техническим условиям на конечный продукт;
• требованиям производственного плана, срокам и объемам отгрузки;
• финансово-экономическим показателям, заложенным в бизнес-план предприятия.

На следующем этапе проводится сравнение этих вариантов, из них выбирается оптимальный. Большое влияние на выбор варианта оказывает тип производства.

В случае единичного, или дискретного производства вероятность повторения выпуска одной и той же детали невелика. В этом случае выбирается вариант с минимальными издержками на разработку и создание специальной оснастки, инструмента и приспособлений, с максимальным задействованием универсальных станков и настраиваемой оснастки. Однако исключительные требования к точности соблюдения размеров или к условиям эксплуатации, таким, как радиация ил высоко агрессивные среды, могут вынудить применять и специально изготовленную оснастку, и уникальные инструменты.

При серийном же выпуске процесс производства разбивается на выпуск повторяющихся партий изделий. Технологический процесс оптимизируют с учетом существующего на предприятии оборудования, станком и обрабатывающих центров. Оборудование при этом снабжают специально разработанной оснасткой и приспособлениями, позволяющими сократить непроизводительные потери времени хотя бы на несколько секунд. В масштабе всей партии эти секунды сложатся вместе и дадут достаточный экономический эффект. Станки и обрабатывающие центры подвергают специализации, за станком закрепляют определенные группы операций.

При массовом производстве размеры серий весьма высоки, а выпускаемые детали достаточно долгий срок не подвергаются конструктивным изменениям. Специализация оборудования заходит еще дальше. В этом случае технологически и экономически оправдано закрепление за каждым станком одной и той же операции на все время выпуска серии, а также изготовление спецоснастки и применение отдельного режущего инструмента и средств измерений и контроля.

Оборудование в этом случае физически перемещают в цеху, располагая его в порядке следования операций в технологическом процессе

Средства выполнения технологических процессов

Технологический процесс существует сначала в головах технологов, далее он фиксируется на бумаге, а на современных предприятиях — в базе данных программ, обеспечивающих процесс управления жизненным циклом изделия (PLM). Переход на автоматизированные средства хранения, написания, тиражирования и проверки актуальности технологических процессов- это не вопрос времени, в вопрос выживания предприятия в конкурентной борьбе. При этом предприятиям приходится преодолевать сильное сопротивление высококвалифицированных технологов строй школы, привыкших за долгие годы писать техпроцессы от руки, а потом отдавать их на перепечатку.

Современные программные средства позволяют автоматически проверять упомянутые в техпроцессе инструмент, материалы и оснастку на применимость и актуальность, повторно использовать ранее написанные техпроцессы целиком или частично. Они повышают производительность труда технолога и существенно снижают риск человеческой ошибки при написании техпроцесса.

Для того чтобы из идей и расчетов технологический процесс превратился в реальность, необходимы физические средства его выполнения.

Технологическое оборудование предназначено для установки, закрепления, ориентации в пространстве и подачи в зону обработки сырья, заготовок, деталей, узлов и сборок.

В зависимости от отрасли производства сюда входят станки, обрабатывающие центры, реакторы, плавильные печи, кузнечные прессы, установки и целые комплексы.

Оборудование обладает длительным сроком использования и может изменять свои функции в зависимости от использования той или иной технологической оснастки.

Технологическая оснастка включает в себя инструмент, литейные формы, штампы, приспособления для установки и снятия детали, для облегчения доступа рабочих к зоне выполнения операций. Оснастка дополняет основное оборудование, расширяя его функциональность. Она имеет более короткий срок использования и иногда специально изготавливается для конкретной партии изделий или даже для одного уникального изделия. При разработке технологии следует шире применять универсальную оснастку, применимую для нескольких типоразмеров изделия. Особенно это важно на дискретных производствах, где стоимость оснастки не распределяется на всю серию, а целиком ложится на себестоимость одного изделия.

Инструмент предназначен для оказания непосредственного физического воздействия на материал заготовки с целью доведения ее формы размеров, физических, химических и других параметров до заданных в технических условиях.

Технолог при выборе инструмента должен принимать во внимание не только цену его покупки, но и ресурс и универсальность. Часто бывает, что более дорогой инструмент позволяет без его замены выпустить в несколько раз больше продукции, чем дешевый аналог. Кроме того, современный универсальный и высокоскоростной инструмент позволит также сократить время машинной обработки, что также прямо ведет к снижению себестоимости. С каждым годом технологи приобретают все больше экономических знаний и навыков, и написание техпроцесса из дела чисто технологического превращается в серьезный инструмент повышения конкурентоспособности предприятия.

В состав технологической операции входят следующие работы.

1. Изучение конструкторской и технологической документации, относящейся к этой операции.

2. Проверка сопроводительной документации на объект производства с описанием предшествующих операций и состояния объекта производства к моменту появления на рабочем месте, а также проверка документации на вспомогательные материалы и средства технологического оснащения.

3. Подготовка средств технологического оснащения к выполнению операции.

4. Начальная настройка режимов операции.

5. Подготовка поверхностей объекта производства к выполнению операции.

6. Установка (базирование и закрепление) объекта производства в технологической оснастке.

7. Выполнение операции над объектом производства при режимах, заданных в технологической документации.

8. Освобождение объекта производства от закрепления.

9. Удаление объекта производства из технологической оснастки.

10. Установка нового объекта производства из партии в технологическую оснастку и повторение над ним работ, описанных в пп. 6-9.

11. Удаление отходов производства (непрерывно или периодически) в процессе выполнения работ по пп. 7-10.

12. Приведение средств технологического оснащения в исходное состояние после завершения работ над производственной партией объектов производства.

Выполнение технологической операции начинается после подачи на рабочее место производственной партии объектов производства в количестве N п штук. Обработка объектов производства на рабочем месте может осуществляться группами в количестве N о штук.

Работы, соответствующие пп. 1-5 и п. 12 описания технологической операции (см. выше), проводятся единовременно при поступлении партии объектов производства на рабочее место. Работы по пп. 6-9 выполняются над каждым объектом производства. Из перечисленных работ только работы, описанные в п. 7, связаны непосредственно с воздействием на объект производства. Остальные работы либо предшествуют непосредственному воздействию на объект производства, либо завершают его.

В процессе выполнения операции для того, чтобы восстановить уровень точности параметров объектов производства, а также удалить с рабочего места отходы производства, периодически производят подналадку (дополнительную регулировку) средств технологического оснащения.

В операции могут быть задействованы один или несколько исполнителей разных профессий и квалификаций. Исполнители могут закрепляться за рабочим местом или привлекаться из специальных служб предприятия для выполнения необходимых работ по наладке, профилактическому обслуживанию и ремонту технологического оборудования, устранению его внезапных отказов, по настройке режимов выполнения операции, по уборке и ремонту производственной площади и т. д.

Структуру технологической операции – основного элемента технологического процесса – можно представить составляющими ее элементами: установами, позициями, технологическими и вспомогательными переходами, рабочими и вспомогательными ходами (рис. 9.5).

В технологической практике используют понятия «установ» и «позиция».

Установ – это часть технологической операции, выполняемая при неизменном базировании и закреплении обрабатываемых заготовок или собираемой сборочной единицы.

Позиция – это фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой или собираемой сборочной единицей совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования.

Рис. 9.5. Элементы, составляющие технологическую операцию и их соподчинение

Технологическим переходом называют законченную часть технологической операции, выполняемую одними и теми же средствами технологического оснащения при постоянных технологических режимах и одном установе.

Применительно к условиям механической обработки определение перехода можно уточнить следующей формулировкой: технологический переход представляет собой законченную часть технологической операции, выnолняемую над одной или несколькими nоверхностями заготовки, одним или несколькими одновременно работающими инструментами без изменения или при автоматическом изменении режимов работы станка .

Из приведенного определения следует, что одним переходом является не только часть операции, относящаяся к обработке одной простой поверхности или фасонной поверхности простым или фасонным инструментом, но и одновременная обработка нескольких поверхностей комплектом режущих инструментов (набором фрез, многорезцовая обработка), а также обработка криволинейных поверхностей простым инструментом, движущимся по контуру или заданной программе (фрезерование кулачков, рабочего профиля турбинной лопатки и т.п.).

В токарной операции, эскиз которой изображен на рис. 9.6, а , выполняются два технологических перехода. Такие переходы называются простыми или элементарными. Элементарный переход – часть технологического перехода, выполняемая одним инструментом, над одним участком поверхности обрабатываемой заготовки, за один рабочий ход без изменения режима работы станка.

Понятие элементарного перехода удобно при проектировании технологической операции и расчете основного времени обработки заготовок на станках с ЧПУ, когда внутри технологического перехода производятся изменения режимов работы станка. Так, например, при обработке фасонных контуров на станках с ЧПУ во многих случаях внутри перехода изменяется припуск на обработку или условия резания (работа фрезы «на подъем контура» и «на снижение контура»), что делает целесообразным введение в программу другой величины подачи на соответствующих участках обрабатываемого контура.

Длина участков поверхности, обрабатываемой с неизменной подачей, и соответствующее ей основное время обработки определяют величину элементарного перехода. Совокупность переходов, когда в работе одновременно участвуют несколько инструментов, называют сложным переходом (рис. 9.6, б ).

Рис. 9.6. Эскиз токарной операции:

а – простые переходы; б – сложный переход

По аналогии с технологической операцией технологические переходы также можно разделить на преобразующие и информационные.

Преобразующими технологическими переходами операции являются, например, обработка наружной поверхности проходным резцом, токарная обработка торца подрезным резцом, обработка внутренней поверхности расточным резцом, сверлом, зенкером и т. д. Примерами информационных технологических переходов являются технические измерения и испытания всех видов.

Вспомогательным переходом называют законченную часть технологической операции, в процессе которой свойства объекта производства не изменяются и который состоит из действий человека и (или) манипуляций оборудования, необходимых для выполнения технологических переходов.

Часть вспомогательных переходов непосредственно связана с выполняемыми технологическими переходами, например:

· подготовка средств технологического оснащения для выполнения технологических переходов;

· подготовка объекта производства к обработке с помощью средств технологического оснащения;

· подналадка режимов выполнения переходов.

Вспомогательные переходы могут быть не связаны с технологическими переходами, например:

· приведение средств технологического оснащения в исходное состояние после обработки операционной партии N п объектов производства;

· установка объекта производства в технологической оснастке, его съем, укладка в специальную тару;

· перемещение и складирование объектов производства на рабочем месте;

· профилактические и ремонтные работы для поддержания работоспособности средств технологического оснащения;

· сбор и транспортирование отходов производства.

Переходы в операции могут выполняться как последовательно, так и параллельно (одновременно) – см. рис. 9.3 и 9.4.

Технологический переход состоит из рабочих и вспомогательных ходов . Законченная часть технологического перехода, связанная с изменением формы, размеров, качества поверхности и свойств объекта производства в процессе однократного перемещения инструмента относительно обрабатываемой поверхности определяется как рабочий ход (проход). Вспомогательный ход – это законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно обрабатываемой поверхности без изменения свойств этой поверхности.

Число рабочих ходов, выполняемых в одном технологическом переходе, выбирают исходя из обеспечения оптимальных условий обработки, например уменьшения глубины резания при съеме значительных слоев материала (рис. 9.7).

Рабочие и вспомогательные ходы могут быть объединены в приемы – устойчивые последовательности ходов, обладающие оптимальными свойствами.

Рис.9.7. Схема выполнения технологического перехода:

А З – размер заготовки; А О – размер обработанной поверхности; 1 – 3 – номера рабочих ходов

Рабочие и вспомогательные ходы могут быть объединены в приемы – устойчивые последовательности рабочих и вспомогательных ходов, обладающие оптимальными свойствами.

Объединение рабочих и вспомогательных ходов в переходы условно и может осуществляться по разным принципам.

Самым очевидным является принцип объединения одна установка (установ) – один инструмент, один технологический режим.

Принцип объединения рабочих и вспомогательных ходов при неизменной установке (установе) объекта производства по постоянству инструмента и технологических режимов, устанавливаемых на регуляторах технологического оборудования (например, при токарной обработке), подразумевает следующее.

Во-первых, при установленном числе оборотов шпинделя скорость относительного перемещения рабочей поверхности инструмента может изменяться в широком диапазоне. Рабочие ходы (проходы) токарной обработки цилиндрической поверхности, выполняемые при одинаковом числе оборотов, подаче и глубине резания имеют разную скорость перемещения инструмента относительно заготовки (по мере уменьшения диаметра заготовки при многопроходной обработке).

Во-вторых, при одних и тех же режимах возможно формирование нескольких поверхностей детали (заготовки). Например, при токарной обработке формирование ступенчатого вала с коническими поверхностями и цилиндрическими поверхностями разного диаметра. При фрезеровании колодцев с «островами» также формируются дно и стенки колодца и «островов».