На машиностроительных предприятиях выпускаются детали, чрезвычайно разнообразные как по исходному материалу, конфигурации и размерам, так и по требованиям точности и чистоты изготовления. Проектирование и внедрение различных технологических процессов по большому числу деталей представляет собой весьма трудоемкую и дорогостоящую работу. Это определяет необходимость разработки типовых технологических процессов.
Типовые технологические процессы разрабатываются на основе классификации деталей, по которой все изготовляемые на заводе детали разбиваются на классы, классы — на группы, группы — на подгруппы по следующим признакам: исходный материал, конфигурация, размеры и чистота обрабатываемых поверхностей детали. Типизация технологических процессов имеет большое значение для систематизации, обобщения и распространения передовых высокопроизводительных технологических процессов. Типизация технологических процессов сокращает трудоемкость технологической подготовки в 2—3 раза, а технологическую документацию в 8—10 раз. Типовые технологические процессы широко применяются главным образом при механической и термической обработке деталей в условиях мелкосерийного и единичного производств. Необходимо расширить применение типизации технологических процессов литья, ковки и сборки.
Технологическая подготовка производства на заводе выполняется службой главного технолога. На крупных заводах технологическая подготовка производства в горячих цехах производится отделом главного металлурга или под его непосредственным руководством. Технологическая подготовка на машиностроительных заводах может быть организована по централизованной, децентрализованной или смешанной системе.
При централизованной системе технологическая подготовка сосредоточивается в общезаводском технологическом отделе (отделе главного технолога). Централизованная система применяется в массовом и крупносерийном производствах. На рис.3 показана примерная схема организационной структуры технологического отдела машиностроительного предприятия.
Децентрализованная система предполагает рассредоточение технологической подготовки по основным производственным цехам завода. Технологические бюро этих цехов самостоятельно разрабатывают технологические процессы и их оснастку. Такая система применяется в единичном производстве при значительной номенклатуре выпуска машин, их узлов и деталей и частых изменениях этой номенклатуры. При децентрализованной системе отдел главного технолога завода осуществляет лишь общее методическое руководство цеховыми технологическими бюро.
Смешанная система организации технологической подготовки заключается в том, что разработка проводится частично (маршрутная технология) в отделе главного технолога и частично (операционная технология) в цеховых технологических бюро. Такая система применяется в серийном производстве.
Состав и организационная структура технологического отдела (отдела главного технолога) зависит от масштаба и характера его работы.
Рис. 3. Схема организационной структуры технологического отдела машиностроительного предприятия
Разработка, приемка и передача в производство новых технологических процессов в соответствии с требованиями стандартов ИСО серии 9000
Техническое задание, составляемое исполнителем на основе заявки заказчика, – исходный документ для разработки технологического процесса.
Стороны (лица), принимающие участие в разработке и реализации технологической документации, могут выступать в роли заказчика, исполнителя (разработчика) и потребителя.
Заказчиком является лицо, по договору с которым или по принятой от него заявке разрабатывается технологический процесс. Заказчик предъявляет разработчику исходные требования к разработке; согласовывает техническое задание на разработку; принимает технологические процессы и определяет сферы их применения. Заказчик отвечает за технико-экономическую обоснованность исходных данных для разработки, за их соответствие (норм, показателей, требований) современному уровню развития науки, техники и производства. Исполнитель (разработчик) в соответствии с требованиями заказчика разрабатывает техническое задание, согласовывает его с заказчиком и другими заинтересованными предприятиями (организациями), разрабатывает необходимую документацию, отвечает за комплектность, качество и сроки передачи документации заказчику и осуществляет авторский надзор при ее использовании.
В основу разработки технологических процессов положены два принципа: технический и экономический. В соответствии с техническим принципом проектируемый технологический процесс должен полностью обеспечивать выполнение всех требований рабочего чертежа и технических условий на изготовление заданного изделия. В соответствии с экономическим принципом изготовление изделия должно вестись с минимальными затратами труда и издержками производства. Технологический процесс изготовления изделий должен выполняться с наиболее полным использованием технических возможностей средств производства при наименьших затратах времени и себестоимости изделий.
Постоянное прогрессирование технологических процессов является условием успешной конкурентной борьбы предприятий за рынки сбыта. Для целенаправленных действий по их качеству руководствуются требованиями, изложенными в стандартах ИСО серии 9000, обеспечивающих использование опыта зарубежных фирм, предусматривающего планирование производственных операций в управляемых условиях, определенным образом и в определенной последовательности. Управляемые условия включают соответствующее управление материалами, производственным оборудованием, процессами и процедурами, программным обеспечением ЭВМ, персоналом, поставками, оснащением и производственной средой. Производственные операции должны быть достаточно подробно определены в технологической документации, технологическая документация — ориентироваться на полное и точное описание технологических методов (кроме фрагментов, устанавливающих, что сделать, приводят сведения, как сделать). Формирование основных поверхностней деталей и сборочных единиц, определенных “Классификатором основных поверхностей деталей и сборочных единиц, влияющих на создание резервов технологической точности (резервов качества) изделия”, должно производиться стандартизованной
Под резервом технологической точности (резервом качества) понимается положительная разность между величиной допуска и полем рассеивания каких-либо параметров деталей (сборочных единиц, изделий), т. е тот запас резерва качества (резерва на эксплуатацию) с которым погрешности вписываются в пределы поля допуска. Таким образом, при одинаковых технических требованиях (стандартах), качество изделия будет выше там, где имеются большие резервы технологической точности. Это можно проиллюстрировать следующим примером. Известно, что отечественные допуски и допуски шведской фирмы СКФ на подшипники качения примерно одинаковы Однако долговечность и надежность подшипников фирмы СКФ в среднем выше, так как они выпускаются с, большими резервами технологической точности (у подшипников указанной фирмы детали имеют более точную форму и лучшее качество поверхности, а их размеры — меньшее рассеивание) То же самое можно сказать и о металлорежущих станках, нормы точности (резервы технологической точности) которых примерно одинаковы, но ресурсы работы отечественных станков и станков лучших зарубежных фирм значительно отличаются Так, при изготовлении станков резервы точности у лучших японских фирм составляют 60—70%, т е указанные фирмы используют при изготовлении станков только 25—40% поля допуска или специальной технологической оснасткой и/или на специальных станках, а также станках типа “обрабатывающий центр” (классификатор разрабатывается конструкторским подразделением, дополнительно к комплекту “рабочая конструкторская документация”). С целью создания условий управляемости технологическим процессом, в технологической документации четко определяются контрольные операции, выборки контроля, план и форма карт контроля, контроль первой и последней операции, операции настройки технологических средств и средств измерений, сменяемости оснастки и т. д.; рассмотрены методы и средства поддержания (в допустимых пределах) рабочих условий окружающей среды (температуры, влажности, запыленности и т. д.). В случаях повышенной зависимости качества изделия от свойств материалов и комплектующих изделий, приводятся методы и средства их входного контроля. Особое внимание уделяется операциям обеспечения безопасности изделия (электробезопасности, шумовым характеристикам, опасности из-за отказов и г. д.), а также возможности прослеживаемости и документирования результатов обработки (сборки) я контроля.