Производственный процесс

Производственный процесс характеризуется совокупностью действий, в результате которых материалы и полуфабрикаты превращаются в готовые изделия в соответствии с их служебным назначением. Для функционирования производственного процесса необходимы соответствующие исходные данные. Так, директивное задание содержит необходимые указания о развертывании производства машин определенного назначения или серии машин с указанием объема годового выпуска.

Прорабатываются вопросы  обеспечения данного производства материалами, полуфабрикатами, оценивается  возможная система управления производством. В качестве исходных рассматривают также социально-

экономические факторы, возможную экологическую обстановку в регионе размещенияданного предприятия. Создание производственного процесса является задачей высшегопорядка сложности и рассматривается на государственном уровне. Так, в понятие "производственный процесс" будет входить все, что связано, например, с созданием автомобильного завода.

Каждый элемент  производственного процесса может представляться соответствующимпроизводственным подразделением, функции которого определяются предельно четко. Одно из подразделений берет на себя

функции снабжения  материалами, комплектующими изделиями и т.д., а также функциихранения готовой продукции (хотя хранение может быть организовано и в другом подразделении).

Вопросы обслуживания различного рода поручаются второму подразделению, а в третьем - разрабатывается структура управления производственным процессом, формируются органы управления и т.д.

Полезно выделять вспомогательный производственный процесс (см. рис. 2). Он может предусматривать обеспечение производства технологической оснасткой, различнымиинструментами, включать систему транспортирования объектов труда, обеспечивать уход за оборудованием и его наладку.

Каждый из элементов  вспомогательного производственного процесса в зависимости отмасштаба производства может представляться участком, цехом или отдельным заводом.

Технологический процесс - часть производственного процесса, включающая в себяпоследовательное изменение размеров, форм и других свойств предмета производства. Этопонятие имеет весьма широкие границы и в

различные периоды  времени уточняется соответствующими стандартами, однако главнымостается понятие о непосредственном изменении состояния объекта труда. Технологическийпроцесс представляется чаще всего совокупностью процессов, основанных на примененииразличных методов их выполнения (см. рис.2). Так, важной составной частьютехнологического процесса может быть процесс изготовления заготовок (литье, обработкадавлением, сварка и др.), процесс изготовления деталей, т.е. превращение заготовок всоставные элементы машины, процесс сборки и другие. Прогрессивным оказывается такойтехнологический процесс, когда уже на стадии

изготовления заготовок  сразу выдается готовая деталь.

Технологическая операция - это часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте, над одним или несколькими одновременно обрабатываемыми предметами, одним или несколькими рабочими.

Аналогичные понятия  рассматриваются для процесса изготовления заготовок, сборки и др. Наличие рабочего места является непременным условием проведения операции.

 

  
Рис. 2. Структура производственного и технологического процессов

 

Рабочее место представляет собой часть производственной площади, оборудованной всоответствии с выполняемой работой. Работа в рамках одной операции предусматриваетусловие непрерывности в том смысле, что

исключается переход  к выполнению другой работы. В автоматизированном и гибком автоматизированном

производствах понятие технологической операции несколько изменяется.

Технологический процесс  предусматривает также наличие вспомогательных операций,связанных с транспортированием, контролем и другими действиями, не изменяющимисвойств объектов труда.

Составными частями  операции являются технологические переходы, характеризуемыепостоянством применения инструмента и обрабатываемых поверхностей.

Технологический переход - законченная часть технологической операции, выполняемая над одной или несколькими поверхностями заготовки, одним или несколькими одновременно работающими инструментами при неизменных

режимах обработки. Обработка следующей поверхности заготовки или изменение режимовобработки означают наличие нового перехода.

Вспомогательный переход  не изменяет состояние объекта труда, но сопровождаетвыполнение технологического перехода. Затраты времени на вспомогательные операции и переходы следует неизменно сокращать.

Проход (рабочий ход) - часть технологического перехода, состоящая из однократногоперемещения инструмента относительно заготовки и связанная с изменением состояния этой заготовки. В свою очередь частью прохода

является прием - законченная совокупность действий человека, применяемых при выполнении перехода или его части и объединенных одним целевым назначением. Приемысостоят из отдельных движений. Операции, переходы и проходы всегда выполняются на рабочих местах в одной или нескольких позициях, а также с одного или

нескольких установок.

Позиция - фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой совместно с оснасткой относительно инструмента или неподвижной части оборудования для выполнения операции или ее части.

Установка - часть операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемыхзаготовок.

Аналогичная структура  может быть представлена для технологического процесса сборки, окраски и др. Технологическая операция является основной единицей производственногопланирования и учета.

Каждый технологический  процесс разрабатывают применительно к определенному типу производства, который представляет собой классификационную категорию производства,выделяемую по принципу объема

годового выпуска  продукции и широте номенклатуры производства изделий. Технологический процесс, прогрессивный для одного типа производства, может быть совершенно неприемлемым для другого типа производства.

Современное производство подразделяется на массовое, серийное и единичное.

Массовое производство характеризуется узкой номенклатурой и большим объемомвыпуска изделий, изготовляемых непрерывно в течение большого отрезка времени. Этоозначает, что на каждом рабочем месте постоянно выполняется одна и та же работа, т.е.технологические операции постоянно повторяются (например, сверление отверстий впоршнях автомобиля данной модели). Поэтому используют специальное оборудование,

которое расставляют в цехах в полном соответствии с выполнением операций технологического процесса; ему подчиняют работу транспортирующих устройств, контроль, работу складов заготовок и др. Современное

массовое производство использует роботы, автоматические линии и целые производственные системы, управляемые ЭВМ. Применяемые заготовки характеризуется высокой точностью.

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями, сравнительно большим объемомвыпуска. Такой тип производства является

основным и на его предприятиях выпускается 75-80 % всей продукции машиностроения.

В зависимости от количества изделий в партии различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производство. Типаж оборудования для серийного производства оказывается весьма широким.

Используют универсальные, специализированные и специальные станки, автоматическиелинии. Большое распространение получают станки с ЧПУ. Расстановка станков чаще всего проводится по технологическим группам, хотя встречаются и другие виды компоновки станков. Заготовками являются горячий и холодный прокат, поковки, точные штампованные заготовки и отливки.

Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой выпускаемых изделий и малым объемом их выпуска. Такой объем, как правило, исчисляется штуками или десятками штук. Технологические операции,

выполняемые в производстве этого типа, повторяются нерегулярно или не повторяютсясовсем. Используют универсальное оборудование, которое расставляется по технологическим группам. Заготовки имеют простейшую

форму.

Так, крупносерийное производство приближается к массовому, а мелкосерийное - кединичному. Однако установление типа производства при разработке технологическихпроцессов является крайне необходимым,

поскольку в каждом типе производства для изготовления деталей одного и того же наименования используют совершенно различные технологические процессы. Решение такой задачи оказывается весьма сложным и, как правило, связано с выполнением ряда этапов.

Очевидно, что отнесение  изделий по их габаритам в ту или иную группу без учета других особенностей этих изделий, является в значительной степени произвольным. Тем не менее, представляется возможным в самом первом приближении наметить тип производства.

Эта работа требует  дальнейших уточненийна основе использования коэффициентовзакрепления операций, т.е. отношения числа всех различных технологических операций,выполненных или подлежащих выполнению

в течение месяца, к числу рабочих мест. Принимают следующие значения коэффициентовзакрепления операций: для мелкосерийного производства св. 20 до 40 вкл.; длясреднесерийного производства св. 10 до 20 вкл.; для крупносерийного производства св. 1 до 10 вкл. Для массового производства коэффициент закрепления операций равен 1.

Определение коэффициентов  закрепления операций требует в свою очередь прикидочных расчетов и определения числа операций и рабочих мест исходя из заданного объемамесячного выпуска изделий. Следовательно, такие расчеты уже делаются с ориентацией на определенный тип производства и в дальнейшем требуют ряда последовательных уточнений. Выполняя эту работу, технологи опираются на опыт изготовления аналогичных

изделий в конкретных производственных условиях.

Вид оборудования, применяемого в различных типах производства, определяетсятехнологическим процессом. Однако в мировой практике уже сложилось представление онеобходимости использования оборудования с

учетом гибкости в зависимости от номенклатуры изготовляемых деталей и объема годовоговыпуска продукции (рис. 3).

 

Рис. 3. Области рационального использования оборудования

 
Область 1 предусматривает использование автоматических линий с жесткими связями.

В этом случае обеспечивается самая низкая себестоимость продукции. Автоматическиелинии имеют специальное оборудование, широко используются совмещение рабочих ивспомогательных движений при многопозиционной

обработке. Область 2 характеризуется использованием специальных линий, на которых обрабатывают однотипные заготовки, но различных размеров. В области 3 используютгибкие производственные комплексы, а в области 4 - гибкие модули. Те и другие обладаютдостаточно высокой гибкостью, т.е. сравнительно быстро могут быть переналажены для обработки новой заготовки. Гибкий модуль представляет собой переналаживаемуюпроизводственную ячейку. Для оборудования областей 3 и 4 характерна очень высокаястоимость. Область 5 представляется станками с ЧПУ, обладающими еще большей гибкостью.

При последовательном переходе от области к области 5 гибкость оборудованияувеличивается, а производительность уменьшается.