Технологическая подготовка производства

Работы по ТТП осуществляются в два этапа.

Первый этап - классификация деталей в группы конструктивно-технологического подобия  и выбор типового представителя  каждой группы. Подбор деталей в  такие группы осуществляется по следующим  признакам: близкие по конструктивному  оформлению при одинаковых требованиях  к точности и чистоте обработки  поверхностей, одинаковой последовательности операций, однотипном использовании  оборудования и оснастки.

Формирование  таких групп, как правило, осуществляется на основе разработанного конструктивно-технологического классификатора деталей, при котором  детали предварительно группируются в  классы по признаку служебного назначения, классы делятся на подклассы по конструктивным формам деталей, что обусловливает  подобие их технологических маршрутов  и идентичность применяемой оснастки. Дальнейшее разделение на группы (по признаку общности материала) обеспечивает унификацию технологического маршрута их обработки. И, наконец, все детали группируются по типам в соответствии с требованиями точности их обработки. Из каждой типовой  группы деталей выбирается конкретная деталь, имеющая наибольшее число  обрабатываемых поверхностей и наибольшую трудоемкость изготовления. Эта деталь принимается в качестве базовой  для разработки технологии.

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

При составлении  технологического процесса для какой-либо новой детали прежде всего устанавливается, к какому типу и к какой группе она относится. Этим сразу определяется содержание технологического процесса, что значительно ускоряет его разработку и позволяет установить оптимальные режимы, так как последние уже отработаны на типовом процессе. Использование ТТП предъявляет более жесткие требования к технологичности деталей, а следовательно, заставляет конструкторов тщательнее подходить к их конструктивным формам.

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

Нормализация  технологических процессов (НТП) дополняет ТТП. В распоряжении технологов имеются технологические нормали на используемые исходные материалы (сплавы, марки, профили и др.), режимы и методы обработки (плавки, заливки, нагрева под ковку, штамповку, термообработку), геометрические элементы конструкций (радиусы закруглений, углы и др.), припуски, допуски, уклоны на штамповке и др.

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

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

Унификация  оборудования и технологической  оснастки позволяет использовать ее при смене объектов производства, повысить коэффициент загрузки оснастки и ее эффективность, предоставляя возможность вести обработку деталей большими партиями. Стандартизация оснастки существенно уменьшает затраты времени и средств на ее проектирование, сокращает цикл ее изготовления, является предпосылкой специализации производства, что приводит к сокращению затрат на оснащение.

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

Сборно-разборная  оснастка (СРО) состоит из стандартных  фиксирующих, зажимных, крепежных и  специальных деталей;

при перекомпоновке на новое изделие возможна доработка  стандартных элементов. СРО представляет собой обратимую специальную  оснастку долгосрочного применения. Она применяется для обработки  одной или нескольких деталей, а  также пригодна для условий крупносерийного  производства.

Универсально-сборная  оснастка (УСО) собирается из стандартных  деталей и узлов многократного  использования, изготовленных с  высокой степенью точности. Используется для сверлильных, токарных, фрезерных, расточных, шлифовальных, сварочных, штамповочных и других операций. Компоновки УСО  после обработки данной партии деталей  разбираются, детали и узлы используются для сборки других приспособлений и  повторных компоновок. Недостатком  этого вида оснастки является высокая  стоимость набора компоновочных  элементов и пониженная жесткость  приспособлений. Применяется преимущественно  на заводах опытного, единичного мелкосерийного и серийного производства.

Универсально-наладочные приспособления (УНП) имеют базовую  оригинальную деталь и сменные наладки. Базовая деталь используется многократно, а сменные элементы предприятия изготовляют в соответствии с конфигурацией обрабатываемых деталей. Примером УНП являются универсально-наладочные тиски, патрон со сменными кулачками и др. К недостаткам УНП можно отнести замену сменных наладок раньше их полного износа в связи с обычно возникающей необходимостью переходить на выпуск новых изделий. УНП применяются в соответствии с классификацией обрабатываемых деталей и с внедрением ТТП.

Универсальная безналадочная оснастка (УБО) используется для многократной и долговременной установки различных по форме и размерам заготовок, обрабатываемых на универсальных металлорежущих станках. Преимущества этой оснастки: небольшие сроки и затраты на проектирование и изготовление, разнообразие деталей, для которых они могут использоваться, возможность использовать их до полного износа. Основным недостатком УБО является невысокая производительность из-за необходимости постоянно выверять точность установки заготовок.

Неразборная специальная оснастка (НСО) долгосрочного  применения используется для одной, как правило, деталеоперации в крупносерийном и массовом производствах. К достоинствам НСО можно отнести высокую производительность, так как не требуется выверять детали, размеры получаются автоматически, обеспечивается высокое качество. Ее недостатки - большие сроки и стоимость проектирования и изготовления, невозможность использования при смене изделий, т. е. ухудшение гибкости производства.

Специализированная  наладочная оснастка (СНО) используется для деталей, близких по конструктивно-технологическим  признакам, имеющих общие базовые  поверхности и одинаковый характер обработки. Эта оснастка состоит  из базового агрегата и наладки. Она  допускает регулирование элементов  или замену специальной наладки. Детали в этом случае обрабатываются по единому групповому или типовому технологическому процессу.

Глава 2. Выбор варианта технологической подготовки производства

2.1 Краткая  характеристика предприятия ОАО «ЗМЗ»

Предприятие «Заволжский моторный завод» («ЗМЗ») создано в 1958 году. Акционерное общество «ЗМЗ» зарегистрировано 25 декабря 1992 года, как ОАО «ЗМЗ» и является одним из крупнейших в России производителем двигателей внутреннего сгорания и  запасных частей к ним.

Предприятие выпускает свыше 80 модификаций двигателей рабочим объемом от 2,2 л. до 4,67 л., соответствующих современным экологическим стандартам, для автомобилей и автобусов трех автомобильных компаний России – ОАО «УАЗ», ОАО «Павловский автобус», ОАО «ГАЗ». ОАО «ЗМЗ» входит в компанию ОАО «СОЛЛЕРС».

Целью деятельности ЦМС является: освоение производства новой продукции в заданных объемах  в установленные сроки (отработка  конструкции двигателя в условиях малосерийного производства с использованием его гибких технологий, изготовление компонентов двигателей и запчастей).

Главными  задачами ЦМС является:

1. Освоение технологических процессов для выпуска новых видов продукции в установленные сроки;
2. Планомерная и систематическая работа по улучшению качества продукции;
3. Снижение затрат на производство продукции;
4. Совершенствование организации труда и производства

Главными  целями ЦМС являются:

цели неразрывно связанные с главными целями всего предприятия:

- во-первых, необходимость  сохранения и укрепления позиций  одного из лидеров российского  рынка автодвигателестроения;

- во-вторых, необходим выход на новые рынки: рынки Европы и развивающихся стран (Китай, Индия, Турция, Иран, Бразилия, Аргентина). Для этого, кроме весьма обстоятельной маркетинговой подготовки (нужно найти заказчика на продукты), развития мощностей по производству семейства дизельных двигателей, потребуется создание и освоение в производстве новых бензиновых двигателей, с требованиями по экологии уровней «ЕВРО-3» и «ЕВРО-4», для легковых автомобилей классов С, Д и микроавтобусов в течение 4-4,5 лет с уровнем затрат безусловно ниже, чем у европейских производителей. На указанных рынках мировым автогигантам открыты только сегменты, составляющие от 10% до 50% общего объема продаж автомобильной техники. В эти рынки устойчиво войти можно только через низкую цену и относительно высокое и стабильное качество.

2.  Роль и стадии технологической подготовки производства

Рыночные  отношения характеризуются ростом номенклатуры выпускаемых предприятием изделий. Одновременно конкуренция  вынуждает производителя предъявлять  высокие требования к качеству промышленной продукции, совершенству конструкции, ее размерной точности, шероховатости  поверхности и т.п. Технологическая  сложность изготовления современных  изделий, высокие требования, предъявляемые к испытаниям на работоспособность ресурсов приводит к резкому возрастанию объема технологической подготовки производства (ТПП). В то же время необходимость постоянного обновления продукции в соответствии с требованиями рынка обострила задачу всемерного сокращения длительности производственного цикла ТПП. Решение этих проблем возможно лишь при условии использования последних научно-технических достижений в процессе подготовки производства, проведение политики инноваций на технологическое обновление.

От ТПП  зависит готовность производства ОАО «ЗМЗ» к выпуску изделий заданного качества в минимальные сроки при наименьших трудовых, материальных и финансовых затратах; приспособленности производства к непрерывному, его совершенствованию, быстрой переналадке на выпуск более совершенных изделий.

Высокий уровень  ТПП является условием эффективной  работы производства любого типа (единичного, серийного, массового), обеспечивая  его стабильность и надежность функционирования, гибкость и способность к адаптации, высокую интенсивность, малостадийность и малооперационность и безотходность.

Способность к адаптации является важнейшим  свойством производства. Под адаптацией понимается такая реакция на изменение  внутренней или внешней среды, которая  противодействует снижению эффективности  функционирования производства. Гибкость необходима как дискретным, так и  непрерывным производствам. Непрерывные  производства более пригодны для  автоматизации и компьютеризации. Автоматизация производства в сочетании  с его гибкостью дает возможность  легко осуществлять переход на выпуск нового вида продукции, использование  нового сырья и т. д. В гибком автоматизированном производстве переналадка становится органической частью технологии и осуществляется автоматически. Гибкость технологии обеспечивает рост производительности труда, как в основном, так и во вспомогательном производстве, сокращает технологический цикл, позволяет лучше использовать оборудование.

Надежность  функционирования производства - это  не только надежность оборудования и  технологических процессов, но и  оптимальность его структуры, основанная на малостадийности, малооперационности, бесперебойности, минимизации затрат на выпуск достаточного количества продукции высокого качества. Малостадийность и малооперационность технологических процессов производства позволяют резко повысить производительность труда и сократить потребность в производственных площадях. Непрерывность и ритмичность обеспечивают наилучшие условия функционирования. Принцип замкнутости многократных циклов способствует созданию высокоэффективных безотходных производственных систем.

Наиболее  важным критерием высокого технико-экономического уровня производства ОАО «ЗМЗ» является технологический уровень, поскольку высокий уровень средств труда и предметов труда сам по себе не может обеспечить эффективность производства, а при устаревшей технологии снизит фондоотдачу.

Для того чтобы  производство ОАО «ЗМЗ» отвечало всем этим требованиям, необходимо применять такие методы и средства технологической подготовки производства, которые соответствуют передовым достижениям науки и техники и обеспечивают высокую способность производства к непрерывному его совершенствованию.