В массовом и крупносерийном производстве увеличение производительности процессов изготовления деталей достигается главным образом за счет применения высокопроизводительных специальных оборудования и технологической оснастки.

   В мелкосерийном и единичном производстве, где объемы партий изготовляемых  деталей обычно невелики, обходятся  в основном универсальными средствами производства. Специальные приспособления и инструмент применяют лишь в исключительных случаях.

   Метод групповой обработки предоставляет  возможность расширить применение более производительного оборудования в мелкосерийном и единичном производстве. Его сущность сводится к следующему.

   Детали, подлежащие изготовлению, группируют по близости их служебного назначения. Что приводит к общности конструктивных форм, материалов, размеров, требований к точности. В группе выбирают наиболее сложную деталь и для каждой операции ее технологического процесса разрабатывают схему настройки станка. Другие детали, входящие в группу. Могут быть изготовлены на данной операции либо без поднастройки станка и с использованием только части инструмента, установленного на станке, либо с частичной заменой инструмента и частичной поднастройкой станка. Затраты подготовительно-заключительного времени при этом существенно сокращаются. Большая производительность используемых станка и технологической оснастки уменьшает штучное время.

   Например, для изготовления каждой из деталей, показанных на рис.5, при условии, что  объемы партий не будут превышать 10 шт., вероятнее всего будет избран универсальный токарно-винторезный  станок. Однако объединение втулок в группу А, колец в группу Б и валиков в группу В позволяет вести изготовление групп деталей на токарном станке с ЧПУ, используя групповые настройки.

   Рис.5. Объединение деталей в группу  

   Метод групповой обработки используют в среднесерийном производстве при  создании переналаживаемых агрегатных станков и автоматических линий. Благодаря методу групповой обработки  стала возможна автоматизация мелкосерийного и единичного производства и построение ГПС.

   Для сопоставления двух и большего числа  возможных вариантов технологического процесса с целью выбора наиболее экономичного можно использовать графо-аналитический  метод. Для этого все расходы, связанные с осуществлением каждого варианта, делят на две группы: не зависящие и зависящие от числа подлежащих изготовлению изделий.

   В первую группу включают расходы на оборудование, приспособления и комплект инструментов. Во вторую группу включают расходы на заработную плату рабочих  и наладчиков, расходы на материалы, содержание, эксплуатацию и амортизацию оборудования, приспособлений и инструментов.

   Если  обозначить первую группу расходов через  b, вторую через m и число изделий через x, то себестоимость изготовления x изделий (рис.6):

   Рис.6. Графическое сопоставление себестоимости  трех различных вариантов технологического процесса  

   Для сравнения нескольких вариантов  технологического процесса, например трех, необходимо составить три уравнения:

   каждое  из которых дейcтвительно при  своих предельных значениях x, что и отображает график, приведенный на рис.6. Первый вариант технологического процесса будет экономичнее при и , второй – при , а третий - при и при больших значениях .

   Изложенный  метод позволяет правильно и  быстро выявлять наиболее экономичный  вариант технологического процесса применительно к данным производственным условиям.

   Под экономическими связями в производственном процессе изготовления машины следует понимать отношения между затратами живого и овеществленного труда, определяющими себестоимость единицы продукции.

   Количественную  сторону экономических связей наиболее полно отображает формула себестоимости  единицы продукции. Слагаемые себестоимости  получают первоначальные значения при  разработке конструкции машины и  построении технологического и производственного процессов ее изготовления.

   Выбор материала деталей и разработка их конструктивных форм; выбор методов  достижения требуемой точности машины и расчет конструкторских размерных  цепей; выбор вида и формы организации  производственных процессов сборки машины и изготовления деталей; выбор способов получения заготовок и их обработки; выбор технологического, транспортного и других видов оборудования; их планировка и т.д. сопровождаются экономической оценкой принимаемых решений.

   В процессе производства машины экономические связи проявляются в действиях и подчинены вероятностным законам. Например, расходы по заработной плате рабочих связаны с расходами на материал через величины припусков у заготовок, т.к. больший припуск требует больших затрат времени на его удаление. Большие затраты времени на выполнение операции увеличивают долю амортизационных отчислений по оборудованию, приспособлениям, инструментам, приходящихся на изготовленную деталь, увеличивают расход электроэнергии и используемых при этом материалов.

   Ход производственного и технологического процессов находится под воздействием многих факторов, вызывающих отклонение затрат времени на выполнение операции, доставку заготовок и инструментов к рабочим местам, вынужденные  простои оборудования, затруднения с наладкой оборудования, сбои в информационном процессе и т.д. В конечном счете, все эти отклонения отражаются на себестоимости изделий.

   Если  изготовление каждой детали на отдельной  операции сопроводить подсчетом  себестоимости, то обнаружиться рассеяние ее значений. Рассеиваться будут и значения себестоимости деталей, прошедших весь технологический процесс изготовления. Отсюда следует, что процесс формирования себестоимости единицы продукции является случайным процессом, поэтому характеристиками себестоимости партии изделий должны служить ее среднее значение и поле рассеяния.

   Для того, чтобы создаваемые машины были экономичны и конкурентоспособны, необходимо проникновение в область экономических  связей с тем, чтобы осознанно  формировать их при проектировании машины, технологии, производственного процесса и управлять ими в процессе изготовления машины. Особую остроту эти положения приобретают в условиях рыночной экономики, где качество и экономичность изделий определяют саму возможность финансового существования их производителя³. 
 
 
 
 
 

3.Стандартизация, унификация, модульный  принцип как пути  совершенствования  сборочного производства. Понятие о  технологической  оснастке.

    Задачи  и содержание единой системы технологической  подготовки производства

    Технологическая подготовка производства (ТПП) представляет собой совокупность мероприятий, обеспечивающих технологическую готовность производства, т. е. наличие на предприятии полных комплектов конструкторской и технологической документации и средств технологического оснащения, необходимых для выпуска заданного объема продукции с установленными технико-экономическими показателями. Эта одна из важнейших стадий системы СОНТ весьма значительна по объему и сложности. Так, трудоемкость технологической подготовки по отношению к общей трудоемкости технического проекта изделия в единичном производстве составляет 20-25%, в серийном - 50-55%, а в крупносерийном и массовом - 60-70%. Это связано с тем, что если двигаться от единичного производства к серийному и далее к массовому, то степень технологической оснащенности возрастает, а, следовательно, увеличивается и объем работ по ТПП.

    Технологическая подготовка производства на предприятии выполняется отделами главного технолога, главного металлурга, а также технологическими бюро основных цехов, в ведении которых находятся литейные, кузнечные, механические и сборочные цехи. Материальной базой для них служат инструментальный и модельный цехи, технологические лаборатории, опытное производство.

    До  начала работ по ТПП, как правило, проводится технологический контроль чертежей, который необходим для анализа и проверки запроектированных изделий (деталей) на технологичность их конструкций, правильность назначения классов точности обработки, рациональность схем сборки и т. д.

    Основными этапами ТПП являются:

    1) разработка технологических процессов;

    2) проектирование технологической  оснастки и нестандартного оборудования;

    3) изготовление средств технологического  оснащения (оснастки и нестандартного  оборудования);

    4) выверка и отладка запроектированной технологии и изготовленного технологического оснащения⁴.

    На  первом этапе осуществляют выбор  рациональных способов изготовления деталей и сборочных единиц, разработку новых технологических процессов. Эта работа выполняется на основе: чертежей на вновь спроектированное изделие; ГОСТов, отраслевых и заводских стандартов на материалы, инструмент, а также на допуски и припуски; справочников и нормативных таблиц для выбора режимов резанья; планируемых размеров выпуска изделий.

    Содержание работ по проектированию технологических процессов складывается из следующих элементов: выбора вида заготовок; разработки межцеховых маршрутов; определения последовательности и содержания технологических операций; определения, выбора и заказа средств технологического оснащения; установления порядка, методов и средств технического контроля качества; назначения и расчета режимов резания; технического нормирования операций производственного процесса; определения профессий и квалификации исполнителей; организации производственных участков (поточных линий); формирования рабочей документации на технологические процессы в соответствии с ЕСТП.

    На  втором этапе ТПП, во-первых, проектируют  конструкции моделей, штампов, приспособлений, специального инструмента и нестандартного оборудования, а во-вторых, разрабатывают технологический процесс изготовления технологического оснащения, который должен быть достаточно универсальным, но в то же время прогрессивным, совершенным и обеспечивающим высокое качество изготовляемых деталей.

    Разработка  конструкций технологической оснастки осуществляется конструкторскими бюро по оснастке и инструменту в тесной взаимосвязи с технологами, которые проектируют технологические процессы обработки деталей нового изделия.

    На  третьем этапе ТПП изготавливают всю оснастку и нестандартное оборудование. Это наиболее трудоемкая часть технологической подготовки (60 - 80 % труда и средств от общего объема ТПП). Поэтому, как правило, эти работы проводят постепенно, ограничиваясь вначале минимально необходимой оснасткой первой необходимости, а затем повышая степень оснащенности и механизации производственного процесса до максимальных экономически оправданных пределов. На этом этапе осуществляют перепланировку (если это необходимо) действующего оборудования, монтаж и опробование нового и нестандартного оборудования и оснастки, поточных линий и участков обработки и сборки изделий.

    На  четвертом этапе ТПП выверяют и отлаживают запроектированную технологию; окончательно отрабатывают детали и узлы (блоки) на технологичность: выверяют пригодность и рациональность спроектированной оснастки и нестандартного оборудования, удобство разборки и сборки изделия; устанавливают правильную последовательность выполнения этих работ; проводят хронометраж механообрабатывающих и сборочных операций и окончательно оформляют всю технологическую документацию.

    Технологическая документация для различных типов  производства (единичного, серийного и массового) отличается глубиной разработки технологических процессов и степенью их детализации. Сначала разрабатываются маршрутные межцеховые карты на технологические процессы изготовления деталей и сборочных единиц. Маршрутные карты указывают последовательность прохождения заготовок, деталей или сборочных единиц по цехам и производственным участкам предприятия. Для изготовления деталей и сборки изделия в единичном или мелкосерийном производствах достаточно иметь конструкторскую документацию, маршрутное или маршрутно- операционное описание технологического процесса либо перечень полного состава технологических операций без указания переходов и технологических режимов. Для серийного и массового производств кроме маршрутной технологии разрабатывается технологический процесс с операционным описанием формообразования, обработки и сборки. При этом для единичных технологических процессов разрабатывается операционная технологическая карта, для типовых (групповых) технологических процессов - карта типовой (групповой) операции. В них указываются все переходы по данной конкретной операции и способы выполнения каждого, технологические режимы, данные о средствах технологического оснащения, материалах и затратах труда. Обычно в операционных картах помещают эскизные чертежи, изображающие детали или части деталей и содержащие те размеры и указания на обработку, которые необходимы для выполнения данной операции (способ закрепления деталей на станке, расположение инструмента, приспособление и др.).