Пути повышения эффективности производства изделий

     Широкое внедрение унификации в производство будет только в том случае, если у производителя существуют побудительные  мотивы к решению этой задачи. С одной стороны, таким мотивом является необходимость в условиях рынка переходить на выпуск новых изделий высокого качества в короткие сроки и с минимальными издержками, с другой, получение экономического эффекта от применения унификации. Решение обеих задач возможно, если любому унифицированному изделию соответствуют унифицированные средства технологического обеспечения и организационные формы производственного процесса.

      В связи с этим необходима унификация с позиций системного подхода, в основе которого лежит взаимосвязанная унификация объектов производственной цепочки "изделие - технологический процесс - технологическая система - организация производственного процесса". В машиностроительном производстве системный подход заключается в том, что для унифицированного изделия используются унифицированные средства технологического обеспечения: технологический процесс, оборудование и оснастка, рабочие места.

     Анализ  унификации объектов каждого звена  производственной цепочки и их взаимосвязей показывает следующее.

     К объектам унификации звена "изделие" относится само изделие и его составные части: агрегаты, механизмы, устройства, детали; унификация носит, как правило, отраслевой характер (унификация автомобилей, строительных машин, станков и т.п.). В отношении унификации объектов, входящих в состав изделий в качестве его элементов, можно констатировать, что чем ниже уровень объекта в иерархии элементов изделия (например, подшипники, зубчатые колеса), тем в большей степени они приобретают межотраслевой характер. Проведен сравнительно большой объем работ по унификации объектов звена "изделие", но еще остается большое количество как изделий, так и их элементов, не охваченных унификацией.

      Большая работа проведена по унификации и  элементов изделий на уровне механизмов и устройств (например, унификация редукторов, подшипников, на уровне деталей; зубчатых колес; крепежа и др.). Чем ниже уровень, на котором располагается элемент в иерархии элементов изделия, тем вероятнее его более широкое применение в многочисленных изделиях и тем больший эффект ожидается от унификации.

      Объектами унификации звена "технологический  процесс" является как сам технологический  процесс, так и его составляющие - маршрутный процесс и операция.

      Здесь, в отличие от звена "изделие", результаты унификации значительно скромнее; объяснить это можно огромным разнообразием технологических процессов, являющихся результатом таких объективных факторов, как разная оснащенность машиностроительных предприятий технологическим оборудованием и оснасткой, различие в объемах выпускаемой продукции в единицу времени, различие производственных условий.

     Когда разрабатывается типовой или  унифицированный технологический процесс, то всегда за ним закрепляется определенное технологическое оборудование. Если на предприятии этого оборудования нет, то возникает проблема в реализации процесса. С другой стороны, в повседневной практике в силу организационных причин часто возникает проблема, например, в обеспечении процесса требуемой технологической оснасткой, и тогда приходится в спешном порядке подыскивать или изготавливать другую оснастку, не заложенную унифицированным процессом, а следовательно, изменять и технологический процесс.

     В отличие от изделий, которые можно  унифицировать по одному-двум параметрам, унификация технологических процессов по одному-двум признакам не дает эффекта. Это связано с тем, что наличие у детали одной группы какой-либо дополнительной характеристики может не позволить применить унифицированный технологический процесс.

     Это подтверждает применение типовых технологических процессов. На практике очень часто приходится при разработке рабочего технологического процесса исключать или заменять ту или иную операцию из типового процесса, не говоря уже об изменениях в режимах обработки на операциях. Учет всех существенных особенностей детали, влияющих на технологический процесс, приведет к снижению количества деталей в группе, что потребует большего числа унифицированных технологических процессов. В результате эффект от унификации получится незначительным.

      Еще одной причиной, снижающей эффект унификации технологических процессов, является их невысокая устойчивость во времени из-за непрерывного развития методов изготовления и средств технологического оснащения, а также самих изготавливаемых изделий. В итоге в большей степени эффект можно ожидать от унификации маршрутных технологических процессов, отличающихся меньшим числом характеристик.

      Унификация  объекта звена "технологическая система" по объему и уровню близка к унификации объектов звена "изделие", так как но те же машины, состоящие из механизмов, устройств, деталей, подпадающие под категорию объектов звена "изделие". Все достижения в унификации последних в значительной степени справедливы и для них.

      Следует отметить недостатки унификации технологических систем. Например, отсутствует унификация обрабатывающих и сборочных технологических систем как самостоятельных объектов, и их подменяют станками, сборочным оборудованием, являющимися составными частями технологических систем. В результате, при проектировании технологических процессов приходится подбирать среди существующего оборудования не технологические системы, а их составные части.

      Другим  важным недостатком является отсутствие унификации элементов технологических систем: инструментальных наладок, приспособлений, контрольно-измерительных устройств. В итоге это не позволяет; установить связи между унифицированными объектами звеньев "технологический процесс" и "технологическая система".

      В качестве объектов звена "организация  производственного процесса " можно рассматривать производственные цехи, участки, рабочие места. Объекты этого звена, как и звена "технологический процесс", оказались практически не унифицированы.

     Таким образом, наблюдается разный уровень унификации звеньев производственной цепочки. Если унификация объектов звена "изделие" нашла достаточно широкое распространение, то унификация объектов звеньев "технологический процесс" и "организация производственного процесса" практически отсутствует.

     Наиболее  важным недостатком является отсутствие тесных связей между унифицированными объектами звеньев производственной цепочки. Если между объектами первых звеньев связь в какой-то мере существует, то дальше она практически исчезает. Например, к широко распространенным узлам и деталям, имеющим общемашиностроительное назначение (подшипники качения, зубчатые колеса и т.п.), можно встретить соответствующие унифицированные или типовые технологические процессы и технологические средства. В других случаях эта связь проявляется по отдельным унифицированным параметрам, например, стандартным значениям размера диаметра отверстий деталей соответствуют размеры мерного инструмента (сверла, зенкера, развертки).

     Слабые  связи между унифицированными объектами звеньев можно объяснить, во-первых, отсутствием постановки такой задачи, во-вторых, независимостью развития этих объектов и, в третьих, неравномерностью степени унификации объектов звеньев производственной цепочки. В итоге отсутствуют тесные связи между их классификациями, которые невозможно объединить в единую систему. К примеру, при разработке типовых технологических процессов изготовления деталей они классифицируются в соответствии с конструктивными формами, требованиями к точности деталей. В свою очередь, при создании станков связь их с типовыми процессами отсутствует и станки классифицируются по методу обработки (сверлильные, фрезерные и т.п.).

     При отсутствии тесных связей между унифицированными объектами звеньев производственной цепочки эффект от применения унификации будет минимальным. К примеру, если для унифицированной детали нет соответствующего унифицированного технологического процесса, то эффект от ее унификации будет только за счет снижения трудоемкости проектирования. Если же унифицированному технологическому процессу нет соответствующей унифицированной технологической системы, эффект будет только от сокращения трудоемкости проектирования процесса. В этом случае для унифицированной детали придется проектировать индивидуальный технологический процесс, а к унифицированному технологическому процессу - технологическую систему.

     Следовательно, главный резерв повышения эффективности  от применения унификации - обеспечение связей между унифицированными объектами производственной цепочки. Иными словами, унифицированному объекту звена "изделие" должен соответствовать унифицированный объект звена "технологический процесс", а ему - унифицированный объект звена "технологическая система" и т.д. При этом надо отметить, что на фоне непрерывного развития и усложнения техники, роста разнообразия средств ее технологического обеспечения, роль унификации чрезвычайно возрастает. Поэтому дальнейшее развитие унификации в машиностроении должно осуществляться с позиций системного подхода, когда унификации одновременно подвергаются связанные между собой объекты всех звеньев производственной цепочки.

     Системный подход базируется на установлении связей по вертикали между объектами одного звена и по горизонтали между объектами звеньев производственной цепочки, когда на каждом уровне объекту звена "изделие" должен соответствовать объект звена "технологический процесс" и т.д.

     На  эффективность унификации большое  влияние оказывают такие характеристики объекта как его разнообразие, устойчивость, повторяемость.

     Унификация  должна начинаться с обоснования  выбора объекта, гарантирующего наибольший эффект.

      Проблема  унификации состоит еще и в  том, что объект описывается некоторым  множеством характеристик, и чем  большее число характеристик объекта охвачено унификацией, тем ближе он будет приближаться к замещаемым объектам, но при этом будет расти и число унифицированных объектов. В связи с этим по мере роста сложности объекта растет доля частичной унификации, когда объект подвергается унификации по одной или нескольким характеристикам.

     Унификация  объектов звеньев производственной цепочки должна осуществляться слева направо, т.е. сначала унификации подвергается объект звена "изделие", затем объект его уровня звена "технологический процесс" и т.д.

     Необходимо  отметить, что уровень разнообразия объектов последующих звеньев производственной цепочки выше уровня разнообразия объектов предыдущих звеньев. Например, одному изделию соответствует несколько технологических процессов. Это связано с тем, что при выпуске изделия в разных объемах требуются разные технологические процессы. В свою очередь один и тот же технологический процесс может быть реализован с помощью разных технологических систем. 
 

     3. Повышение технологичности  изделия.

      Технологичность конструкции изделий оказывает большое влияние на снижение затрат труда, материалов и энергии, связанных с его изготовлением, технологическим обслуживанием, ремонтом и утилизацией. Поэтому спроектированное конструктором изделие должно отвечать требованиям не только его эксплуатации, но и процессов его изготовления (сборки, получения заготовок, изготовления деталей), технического обслуживания, ремонта и утилизации. Достижение высокой технологичности конструкции изделия зависит от сотрудничества конструктора и технолога в процессе его создания. Это позволяет разрешать противоречия между требованиями к технологичности изделия различных процессов его жизненного цикла.

     Технологичность конструкции изделия является существенной характеристикой совершенства изделия, так как в значительной степени определяет уровень технико-экономических показателей его производства.

     Обеспечение технологичности конструкции изделия  осуществляется на уровне деталей, сборочных единиц и изделия в целом. Наиболее общие требования к технологичности конструкции изделий:

• рациональность членения, компоновки изделий и их составных частей;
• широкое использование принципов конструктивной и технологической преемственности, унификации, стандартизации и симплификации;
• рациональное ограничение количества марок и сортаментов применяемых материалов;
• широкое использование недефицитных материалов и материалов, обработка которых не вызывает трудностей;
• рациональное назначение допусков и параметров шероховатости обрабатываемых поверхностей;
• обеспечение удобства базирования деталей в изделии и заготовок при их обработке и, по возможности, достижение достаточной жесткости конструкции;
• соблюдение условий, обеспечивающих упрощение сборочных работ и возможности их механизации и автоматизации;
• создание деталей таких конструктивных форм, которые позволяют применять более производительные методы обработки и использовать высокопроизводительное оборудование;
• уменьшение многообразия видов обрабатываемых поверхностей и геометрических размеров однотипных элементов конструкции детали;
• максимально возможное упрощение конструкции сборочных единиц и деталей;