Производственный и технологический процессы

Производственный процесс представляет собой совокупность всех действий людей и орудий производства, необходимых на данном предприятии для изготовления или ремонта выпускаемых изделий.

В него включаются все действия по изготовлению деталей и сборке сборочных единиц и машин, контролю их качества, хранению и перемещению на всех стадиях изготовления, организации снабжения и обслуживания рабочих мест, участков, цехов и предприятия в целом, управления всеми звеньями производства, а также все работы по технической подготовке производства.

Например, если машиностроительное предприятие производит судовые дизели, железнодорожные вагоны и магистральные тепловозы, то можно говорить об организации трех производственных процессов.

Одним из основных элементов производственного процесса является технологический процесс. В соответствии с ГОСТом 3.1109—82 «ЕСТД. Термины и определения основных понятий» под технологическим процессом (ТП) понимается часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению и (или) определению состояния предмета труда.

По ГОСТу Р 50—54—93—88 «ЕСТПП. Рекомендации. Классификация, разработка и применение технологических процессов» работы по созданию технологических процессов предусматривают определение серийности производства; анализ исходных данных; в зависимости от серийности производства и исходных данных подбор действующего типового, группового, модульного технологического процесса или поиск аналога единичного процесса; выбор исходной заготовки и методов ее изготовления; выбор технологических баз; составление технологического маршрута обработки; разработку технологических операций; выбор средств технологического оснащения (СТО); определение потребности в СТО, при необходимости их проектирование, производство и заказ; выбор средств механизации и автоматизации технологического процесса и внутренних средств транспортирования; назначение и расчет режимов обработки; нормирование; определение требований, обеспечивающих безопасность технологических процессов; расчет экономической эффективности; оформление технологической документации.

Под средствами технологического оснащения понимаются оборудование и технологическая оснастка, в том числе для контроля и испытаний.

Технологические процессы классифицируются на единичный, типовой и групповой.

Единичный ТП разрабатывается индивидуально на конкретное изделие.

Типовой ТП создают для группы изделий, обладающих общими конструктивными и технологическими признаками (валы, зубчатые колеса, рычаги и т. д.).

Групповой ТП — это технологический процесс изготовления группы изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками (детали, обрабатываемые на токарных станках, детали, обрабатываемые на фрезерных станках, и т. д.).

Развитием типового и группового ТП является модульный технологический процессу который базируется на единстве технологических методов обработки элементарных поверхностей (модулей) различных деталей.

Важнейшим элементом производственного процесса является его техническая подготовка, которая включает в себя конструкторскую подготовку, технологическую подготовку и календарное планирование производства.

Конструкторская подготовка производства — это разработка конструкции изделия и создание чертежей общей сборки изделия, сборочных элементов и отдельных деталей изделий, запускаемых в производство с оформлением соответствующих спецификаций и других видов конструкторской документации.

Под технологической подготовкой производства понимается совокупность взаимосвязанных процессов, обеспечивающих технологическую готовность предприятий к выпуску изделий заданного уровня качества при установленных сроках, объеме выпуска и затратах.

К технологической подготовке производства относится обеспечение технологичности конструкции изделия, разработка технологических процессов, проектирование и изготовление средств технологического оснащения (режущий, измерительный инструмент, приспособления, стенды), управление процессом технологической подготовки производства, технологическая подготовка технической реконструкции производства. Для регламента работы, но технологии существует единая система технологической подготовки производства (ЕСТПП)^[1].

Технологическая подготовка наиболее ответственная и трудоемкая часть технической подготовки производства. Ее трудоемкость составляет 30—40% для единичного производства, 40—50% при серийном и 50—60% при массовом производстве от трудоемкости общей подготовки производства.

Так, трудоемкость конструирования станка — 90 тыс. чел.-ч, проектирования техпроцессов и оснастки — 160 тыс. чел.-ч, конструирования паровой турбины — 82 тыс. чел.-ч, проектирования техпроцессов и оснастки — 207 тыс. чел.-ч, гусеничного трактора, соответственно, 125 тыс. чел.-ч, 620 тыс. чел.-ч, дизеля — 110 тыс. чел.-ч, 180 тыс. чел.-ч и т. д.

Календарное планирование производственного процесса предусматривает возможности изготовления изделия в установленные сроки, в необходимых объемах выпуска и при определенных затратах.

Технологический процесс разбивается на технологические операции.

Технологической операцией называется законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте одним или несколькими рабочими.

При обработке заготовок операция включает все действия рабочего, управляющего станком, а также автоматические движения узлов станка, осуществляемые в процессе обработки поверхностей заготовки до момента снятия ее со станка и перехода к обработке другой заготовки. При этом вместо одной заготовки может быть установлено для одновременной обработки несколько заготовок.

Операция является основной частью технологического процесса в организационном отношении. По операциям определяют трудоемкость процесса, необходимое количество производственных рабочих и его материальнотехническое обеспечение (оборудование, приспособления, инструмент).

Операции нумеруют арабскими цифрами в карте механической обработки. Название операции зависит от применяемого оборудования, например, токарно-винторезная, горизонтально-фрезерная, зубодолбежная, радиально-сверлильная, плоскошлифовальная, суперфинишная, полировальная и др. (см. пример 1.2).

Операция может выполняться за один или несколько установов.

У станов — часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемых заготовок или собираемой сборочной единицы.

• Установи на карте обозначают прописными буквами русского алфавита, например, А, Б, В и т. д., причем каждая новая операция начинается с установа «А».

Обрабатываемая заготовка или собираемый узел, находясь в приспособлении, могут менять свое положение относительно рабочих элементов оборудования, занимая различные позиции.

Позицией называется фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой или собираемой сборочной единицей совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования при выполнении определенной части операции.

• Позиции обозначают римскими цифрами на карте. Например, позиция I, позиция II и т. д. Если в структуре технологической операции присутствует только одна позиция, то ее не нумеруют.

Операция обычно выполняется за один или несколько переходов. Переходы бывают технологические и вспомогательные.

Технологическим переходом называется законченная часть технологической операции, выполняемая одними и теми же средствами технологического оснащения при постоянных технологических режимах и установке.

Переходы на карте обозначают арабскими цифрами: 1, 2 и т. д.

Технологический переход может осуществляться за один или несколько ходов. Ход может быть рабочим и вспомогательным.

Рабочий ход — законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемого изменением формы, размеров, поверхности или свойств заготовки.

Наряду с технологическими переходами составной частью технологической операции являются вспомогательные переходы.

Вспомогательный переход — законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением формы, размеров и поверхностей, но необходимы для выполнения технологического перехода.

Например, установка и закрепление заготовки, смена инструмента и т. д.

Также составной частью перехода является вспомогательный ход.

Вспомогательный ход — законченная часть перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, не сопровождающегося изменением формы, размеров, шероховатости поверхности или свойств заготовки, но необходимого для выполнения рабочего хода, например подвод инструмента, отвод инструмента и т. д.

На ступенчатом валу обрабатывают две торцовые поверхности и высверливают в них два центровых отверстия (рис. 1.6). Такую обработку можно провести на токарно-винторезном и фрезерно-центровальном станках. Опишите структуру данных технологических операций.

Рис. 1.6. Заготовка ступенчатого вала:

1,2 — торцы; а, с — длины ступеней вала На токарно-винторезном станке указанная обработка может происходить следующим образом: установка заготовки в патроне за одну из обработанных ступеней вала с упором в торец; подрезка резцом свободного торца; центрование этого торца центровочным сверлом; снятие заготовки и установка ее в патроне за другую ступень с упором в обработанный торец; подрезка оставшегося торца и его центрование. В этом случае структура токарно-винторезной операции будет следующей.

У станов «А».

Переход 1: подрезать торец 1.

Переход 2: центровать торец 1.

У станов «Б».

Переход 3; подрезать торец 2.

Переход 4: центровать торец 2.

На фрезерно-центровальном станке обработка поверхностей вала происходит следующим образом: установка заготовки в приспособлении на станке; перемещение заготовки совместно с приспособлением в рабочую позицию станка; одновременное фрезерование торнов заготовки; перемещение заготовки совместно с приспособлением в рабочую позицию станка; одновременное центрование торцов заготовки.

Структура фрезерно-центровальной операции следующая.

Позиция I.

Переход 1; фрезеровать торцы 1 и 2 одновременно.

Позиция II.

Переход 2: центровать торцы 1 и 2 одновременно.

Таким образом, в структуре токарно-винторезной операции присутствуют два установи и четыре технологических перехода, в структуре фрезерно-центровальной операции — два технологических перехода, выполняемых в двух позициях.

• [1] ГОСТ 14.004—83 «Технологическая подготовка производства».