Технологический процесс - основная часть производства (производственного процесса).

Технологический процесс состоит из целого ряда производственных операций, которые выполняются в строго определенной последовательности. Производственной операцией называется часть технологического процесса, выполняемая на определенном рабочем месте определенным инструментом или на определенном оборудовании.

Операции следуют в технологическом процессе в строго установленном порядке. Например, за разметкой следует раскрой досок на заготовки для деталей, далее идет строгание, оторцовывание, выработка шипов, выдалбливание гнезд и т. д. Никто не станет запиливать шипы у нестроганых деталей или шлифовать деталь, прежде чем ей не придана окончательная форма строганием.

Степень пооперационной расчлененности технологического процесса зависит от объема работы по изготовлению данного изделия, от количества рабочих, занятых изготовлением изделия, от размеров производственного помещения (рабочей площади), от характера оборудования рабочих мест и других условий производства. Самым глубоким расчленением технологического процесса на операции нужно считать такое, когда каждая операция выполняется за один прием без смены инструмента. Чем меньше операция, тем она проще и доступнее для выполнения. Поэтому, чем глубже пооперационное расчленение технологического процесса, тем выше производительность труда и меньше потребность в высокой квалификации работающих.

Технологический процесс может быть общим на изготовление всего изделия или охватывать, например, только операции обработки деталей, только операции сборки или операции отделки изделий.

Не следует смешивать технологический процесс с технологией производства. Под технологией производства нужно понимать не только последовательность выполняемых операций, но также приемы и способы выполнения этих операций. Технология производства должна строиться на основе новейших достижений науки и техники, с учетом опыта работы новаторов и рационализаторов.

Место в производстве, на котором выполняется какая-либо производственная операция, называется рабочим местом. Установленные на рабочем месте станки, механизмы, стационарные приспособления, т. е. приспособления постоянные, укрепленные неподвижно, составляют оборудование рабочего места.

От того, как организовано рабочее место, от обеспеченности его инструментами и приспособлениями, от расположения материалов, инструментов и приспособлений относительно постоянного оборудования рабочего места и относительно самого рабочего, от подготовленности оборудования, инструмента и материалов к работе, от качества ухода за рабочим местом и оборудованием - от всего этого зависит производительность труда и качество продукции.

В столярном производстве, как и всюду в промышленности, технологический процесс подразделяется соответственно делению производства на цехи. Основными цехами являются раскройный, сушильный, машинный, клеильный, сборочный и отделочный. Далее следуют цехи подсобные и обслуживающие. Обслуживающим считается, например, механический (металлообрабатывающий) цех с пило-ножеточной мастерской. В пределах цеха технологический процесс делится на стадии обработки. Например, стадии технологического процесса в сборочном цехе - это сборка узлов, сборка комбинатов, зачистка и обработка собранных элементов, сборка всего изделия. Стадии технологического процесса в отделочном цехе: отделочная подготовка, начальная и промежуточная отделка, сушка, окончательная отделка.

Деление технологического процесса соответственно цехам позволяет:

1) наиболее рационально оборудовать каждый цех станками, механизмами, приспособлениями, соответственно характеру выполняемых в нем работ;
2) создать в цехе наилучшие условия труда с учетом особенностей работы в нем;
3) приспособить помещение и оборудование цеха к выполнению работ в соответствии с требованиями техники безопасности, охраны труда и противопожарной охраны, предъявляемыми к этим видам работ;
4) наиболее оперативно и квалифицированно руководить работой цеха, полнее осуществлять качественный контроль за работой;
5) рационально организовать рабочие места.

Разделение технологического процесса по стадиям обработки позволяет:

1) разместить в наилучшей производственной последовательности станки, механизмы и другое оборудование, обеспечить механизированную подачу к ним материалов;
2) организовать труд бригадами и звеньями.

Технологический процесс производства

Промышленное производство - это сложный процесс превращения сырья, материалов полуфабрикатов и других предметов труда в готовую продукцию, удовлетворяющую потребностям рынка.

Производственный процесс - это совокупность всех действий людей и орудий труда, необходимых на данном предприятии для изготовления продукции.

Производственный процесс состоит из следующих процессов:

Основные - это технологические процессы, в ходе которых происходят изменения геометрических форм, размеров и физико-химических свойств продукции;
- вспомогательные - это процессы, которые обеспечивают бесперебойное протекание основных процессов (изготовление и ремонт инструментов и оснастки; ремонт оборудования; обеспечение всеми видами энергий (электроэнергией, теплом, паром, водой, сжатым воздухом и т.д.));
- обслуживающие - это процессы, связанные с обслуживанием как основных, так и вспомогательных процессов и не создающие продукцию (хранение, транспортировка, тех. контроль и т.д.).

В условиях автоматизированного, автоматического и гибкого интегрированного производства вспомогательные и обслуживающие процессы в той или иной степени объединяются с основными и становятся неотъемлемой частью процессов производства продукции, что будет рассмотрено более подробно позже.

Технологические процессы, в свою очередь делятся на фазы.

Фаза - комплекс работ, выполнение которых характеризует завершение определенной части технологического процесса и связано с переходом предмета труда из одного качественного состояния в другое.

В машиностроении и приборостроении технологические процессы в основном делятся на три фазы:

Заготовительная;
- обрабатывающая;
- сборочная.

Технологический процесс состоит из последовательно выполняемых над данным предметом труда технологических действий - операций.

Операция - часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте (станке, стенде, агрегате и т.д.), состоящая из ряда действий над каждым предметом труда или группой совместно обрабатываемых предметов.

Операции, которые не ведут к изменению геометрических форм, размеров, физико-химических свойств предметов труда, относятся не к технологическим операциям (транспортные, погрузочно-разгрузочные, контрольные, испытательные, комплектовочные и др.).

Операции различаются также в зависимости от применяемых средств труда:

Ручные, выполняемые без применения машин, механизмов и механизированного инструмента;
- машинно-ручные - выполняются с помощью машин или ручного инструмента при непрерывном участии рабочего;
- машинные - выполняемые на станках, установках, агрегатах при ограниченном участии рабочего (например, установка, закрепление, пуск и остановка станка, раскрепление и снятие детали). Остальное выполняет станок;
- автоматизированные - выполняются на автоматическом оборудовании или автоматических линиях.

Аппаратурные процессы характеризуются выполнением машинных и автоматических операций в специальных агрегатах (печах, установках, ваннах и т.д.).

Автоматизация технологических процессов

Современное компьютеризованное и автоматизированное производство характеризуется выраженным инженерным стремлением максимально освободить людей от участия в технологических процессах - гуманизацией производства. Вряд ли человек пришел в этот мир только для того, чтобы крутить гайки на конвейере автомобильного завода, шить тапочки, печь пирожки, собирать компьютеры или водить автомобили. Все это и многое другое он делает по необходимости. Да и сам по себе человек в своей производственной деятельности давно уже не эффективен по сравнению с техническими средствами: станками, машинами и т. д.

Производственное время «съедает» огромную часть времени уникальной человеческой жизни, урезает возможности для свободного развития индивидуальности, лишает человека всей полноты восприятия окружающего мира.

К сожалению, до радикального высвобождения людей из сферы материального производства еще далеко. Вместе с тем появляются глобальные инженерно-технологические идеи, которые в той или иной мере прокладывают пути к реализации «безлюдного» производства. Среди таких идей одной из наиболее перспективных представляется идея гибкого автоматизированного производства.

Гибкое автоматизированное производство (ГЛП) позволяет осуществлять переход с выпуска одного изделия на другое практически без переналадки технологического и любого другого оборудования; если же в каких-то случаях и требуется переналадка, то она по времени осуществляется одновременно с выпуском предыдущего изделия. Гибкое автоматизированное производство состоит из гибких производственных систем (ГПС), которым свойственна более полная обработка деталей на одном рабочем месте.

В современном и перспективном производстве определяющей становится система «человек - машина». Человек за пультом-типичный модуль любой производственной среды, которая требует от рабочего значительного психологического напряжения. Техника и технологии постоянно усложняются, более того, в известной мере, производственная среда становится враждебной по отношению к человеку. Возникает необходимость экологизации производственной среды, защиты психики работающего человека, уменьшения им затрат энергии. Решение этих задач взяла на себя инженерная психология.

«Сегодня всё делают компьютеры!» - эта расхожая фраза, конечно, не означает, что компьютер варит суп, изготовляет автомобильный кузов, собирает видеомагнитофон, выпускает книгу или журнал. Однако он управляет техникой, промышленным оборудованием и средствами автоматизации, которые уже непосредственно делают нужные нам вещи.

Таким образом, технологические процессы автоматизируются на основе ЭВМ. Благодаря этому человек освобождается от непосредственного участия в производственных операциях. Функции, которые он выполнял раньше, в современном производстве выполняют машины. Физический труд постепенно исключается. Роль человека сегодня - это контроль, наладка техники, управление производством посредством ЭВМ - преимущественно умственный труд. Человека не могут заменить машины-автоматы лишь там, где необходимы его интуиция, опыт, творчество.

Разработка технологического процесса

Технологический процесс (ТП) - это установленная соответствующими технологическими документами последовательность действий, взаимосвязанных между собой и направленных на объект процесса с целью получения требуемого результата. Состоят Технологические процессы из рабочих операций, которые могут быть связаны друг с другом с помощью технологических переходов.

На каждом производственном предприятии разработан и функционирует основной или постоянный технологический процесс производства или процессы. Они утверждаются главным технологом предприятия. Для большей наглядности описание ТП сопровождает схема технологического процесса, которая также проходит все ступени согласования.

Разработка технологического процесса для вновь вводимого в эксплуатацию производства осуществляется на основе типовых процессов изготовления с учетом автоматизации. При освоении новых видов изделия или новых технологий используются временные ТП.

Документы технологических процессов

Технологические документы, используемые для описания и реализации ТП производства, зависят от отрасли, в которой функционирует конкретное предприятие. Если в большинстве промышленных сфер за основу приняты маршрутные карты, то в станкостроительной отрасли операционные карты являются такой же неотъемлемой составляющей технологической документации, как и маршрутные карты.

Разработка технологического процесса и подготовка технологической документации осуществляется в полном соответствии с требованиями ГОСТ 14.301 – 83, который входит в состав Единой системы технологической документации (ЕСТД). В соответствии с положениями, существующими в ЕСТД, технологические документы в основной своей массе относятся к специализированной документации. В то время как Технологические инструкции классифицируются в качестве общих документов.

Норматив предусматривает следующие специальные технологические документы:

Маршрутную карту используют для маршрутного или маршрутно-операционного описания ТП или для перечисления технологических операций и перемещений в производственном процессе. Содержит данные об оборудовании, материальных нормативах и трудовых затратах, технологической оснастке;
карту технологического процесса или карту по выполняемой операции. Она предназначена для описания конкретной операции изготовления или ремонта. Также содержит все необходимые для исполнения технологического процесса сведения;
карту типового технологического процесса или карту группового технологического процесса, которые используются для соответствующего ТП;
карту технологического процесса ремонта применяют для разработки технологического процесса ремонта, и она имеет привязку к дефектам изделия;
операционную карту, используемую для описания конкретной технологической операции с указанием переходов внутри нее;
ведомость технологических документов, которая содержит полный состав документов, используемых для производства на предприятии;
другие технологические документы.

Разработка технологического процесса

Производится, как правило, еще перед началом строительства производственных цехов. Т.к., если речь идет о крупных производственных объектах, то они проектируются и строятся с учетом используемого оборудования и технологий. Также учитывается будущая автоматизация технологических процессов.

Схема технологического процесса в этом случае является необходимым для проектировщиков документом.

Разработка технологического процесса зависит от вида продукции или работы, отрасли промышленности и от годового объема продукции.

В зависимости от последнего показателя производства делятся по типам:

Мелкосерийное;
серийное;
массовое.

При этом технологический процесс производства может классифицироваться в соответствии с ГОСТ как:

Типовой ТП разрабатывается на федеральном или отраслевом уровне в качестве образцового для разработки производственных технологических документов на предприятиях отрасли;
перспективный ТП учитывает использование новейших методов и способов технологического процесса;
групповой технологический процесс;
маршрутный технологический процесс разрабатывается для единичного или мелкосерийного производства. Разработка технологического процесса в этом случае заключается в разработке маршрутной карты без учета переходов;
операционный технологический процесс разрабатывается для крупносерийного и массового производства. Кроме маршрутной карты разрабатываются операционные карты. А сама маршрутная карта представляет собой перечень операций, указанных в последовательности исполнения технологического процесса;
маршрутно-операционный ТП позволяет включать описание некоторый операций в маршрутной карте;
единичный технологический процесс разрабатывается для мелкосерийного производства. Такие технологические процессы изготовления отличаются минимизацией подготовительных операций. Разработка технологического процесса направлена на эффективное использование технологического оборудования.

Управления технологическими процессами

Промышленное производство обычно подразделяется на ряд технологических процессов. Под технологическим процессом понимают такую переработку сырья и полуфабрикатов, которая приводит к изменению их физических и химических свойств и превращению в готовую продукцию. Иными словами, технологический процесс - совокупность механических, физико-химических и других процессов целенаправленной переработки сырья и полуфабрикатов. Каждый технологический процесс характеризуется определенными технологическими параметрами, которые могут изменяться во времени. В химической технологии такими параметрами являются расход материальных и энергетических потоков, химический состав, температура, давление, уровень вещества в технологических аппаратах и др. Совокупность технологических параметров, полностью характеризующих данный технологический процесс, называется технологическим режимом.

Каждый технологический процесс в общем цикле производства имеет свое целевое назначение, в соответствии с которым к нему предъявляют определенные требования - обеспечение заданной или максимальной производительности, заданного или наилучшего качества продукции, заданных или минимальных затрат сырья (полуфабрикатов) и энергии на единицу готовой продукции и т.п.

Выполнение требований, предъявляемых к технологическому процессу, возможно лишь при целенаправленном воздействии на его технологический режим.

Любой технологический процесс подвержен действию различных факторов, случайных по своей природе, которые нельзя заранее предусмотреть. Такие факторы называются возмущениями. К ним относятся, например, случайные изменения состава сырья, температуры теплоносителя, характеристик технологического оборудования и др. Возмущающие воздействия на технологический процесс вызывают изменения технологического режима, что, в свою очередь, приводит к изменению таких технико-экономических показателей процесса, как производительность, качество продукции, расход сырья и энергии и т.п. Поэтому для обеспечения заданных (требуемых) технико-экономических показателей необходимо компенсировать колебания технологического режима, вызванные действием возмущений.

Такое целенаправленное воздействие на технологический процесс представляет собой процесс управления. Совокупность требований, осуществляемых в процессе управления, называется целью управления. Наконец, сам управляемый технологический процесс вместе с технологическим оборудованием, в котором он протекает, является объектом управления.

Объект управления и устройства, необходимые для осуществления процесса управления, называются системой управления.

Технологический процесс ремонта

Технологический процесс ремонта - часть производственного процесса, связанная с выполнением основных работ по ремонту автомобиля: разборка его на агрегаты, узлы, детали; ремонт деталей; сборка, испытание и окраска; сдача автомобиля заказчику. Эти рабо-ты выполняются в определенной последовательности в соответствии с технологическим процессом. Элементами технологического процесса являются следующие его части.

Операция - часть технологического процесса ремонта, выполняемая непрерывно на одном рабочем месте, определенным видом оборудования, рабочими одной профессии. Операция обычно носит название оборудования, с помощью которого производится операция. Например, сборочная операция выполняется в сборочном цехе с использованием сборочного оборудования слесарем-сборщиком и т. д.

Установка - часть операции, выполняемая на изделии при изменении его положения относительно оборудования, инструмента. Например, сборочная операция автомобиля состоит из установки двигателя, коробки перемены передач и т. д.

Переход - часть операции, установки, выполняемая над одним участком изделия, одним инструментом, работающим в одном и том же режиме. Например, установка двигателя состоит из нескольких переходов: строповка двигателя; поднять, перенести, поставить дви-гатель на раму; закрепить двигатель на раме.

Проходом называется один из нескольких переходов, следующих друг за другим. Например, переход - строповка двигателя состоит из двух проходов - увязка одного стропа на двигателе с одной стороны и закрепление другого конца на крюке крана; то же самое, но со вторым стропом и с другой стороны двигателя.

Рабочий прием - часть перехода или прохода, представляющая собой законченный цикл рабочих движений. Например, закрепление одного конца стропа на двигателе с одной стороны - один прием, закрепление другого конца стропа за крюк крана - другой рабочий прием.

Рабочее движение - наименьший момент операции. Например, взять деталь есть рабочее движение.

Разработка технологического процесса состоит в том, что для каждого его элемента устанавливаются описание содержания работ, необходимое оборудование, приспособления и инструмент, сложность работ и нормы трудозатрат. Все эти данные заносятся в технологи-ческие карты. В зависимости от объема выполняемых работ устанавливается различная глубина разработки техпроцесса. Для небольших предприятий с малым объемом работ техпроцесс разрабатывается на уровне операций и установок с использованием универсального оборудования и инструмента. В технологической карте указывается только порядок выполнения операций (маршрутная технологическая карта). Работы производятся рабочими высокой квалификации.

Для СТОА с достаточно большим объемом работ разработка технологического процесса ведется на уровне переходов и проходов с указанием содержания работ по каждой операции. Работы выполняются на специальном оборудовании (стендах) с использованием спе-циальных приспособлений и инструмента по операционным технологическим картам.

Разработка техпроцесса ведется отдельно для технического обслуживания ТО-1, ТО-2 и для ремонтных работ по текущему и капитальному ремонтам.

Наибольший объем выполняемых работ имеет место при капитальном ремонте автомобилей, который производится на специализированных авторемонтных заводах.

Принятые на ремонт автомобили проходят наружную мойку и поступают на операцию разборки. С рамы автомобиля, базовой детали снимают все агрегаты, очищают их от грязи, масла, разбирают на узлы и детали. Снятые детали сортируют на годные, негодные и требующие ремонта. Годные детали идут повторно на сборку, негодные детали отправляют на металлолом, детали, требующие ремонта, восстанавливают и направляют на сборку узлов. Узлы собирают в агрегаты, агрегаты снова устанавливают на раму автомобиля. Собранный автомобиль испытывают и сдают заказчику.

Важно отметить, что по такой же схеме производится разработка технологического процесса проведения текущего ремонта с той особенностью, что в этом случае меньше количество и выполняются они в меньшем объеме.

Технологический процесс обработки

Технологический процесс механической обработки - это часть производственного процесса, непосредственно связанная с изменением формы, размеров или свойств обрабатываемой заготовки, выполняемая в определенной последовательности. Технологический процесс состоит из ряда операций.

Операцией называется законченная часть технологического процесса обработки одной или нескольких одновременно обрабатываемых заготовок, выполняемая на одном рабочем месте одним рабочим или бригадой. Операция начинается с момента установки заготовки на станок и включает всю последующую ее обработку и снятие станка. Операция является основным элементом при разработке, планировании и нормировании технологического процесса обработки заготовок. Операцию выполняют за одну или несколько установок заготовки.

Установка - часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемых заготовок. В установке выделяют отдельные позиции заготовки.

Позиция - фиксированное положение, занимаемое закрепленной заготовкой совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования для выполнения определенной части операции.

Технологическая операция может быть выполнена за один или за несколько переходов. Переходом называется часть операции, которая характеризуется постоянством режущего инструмента, режима обработки и обрабатываемой поверхности. В свою очередь, переход может подразделяться на более мелкие элементы технологического процесса - проходы. В процессе прохода снимается слой материала без изменения настройки станка.

Разработка всех указанных элементов технологического процесса во многом зависит от характера заготовки и величин припусков на ее обработку.

Заготовка-это предмет производства, из которого изменением формы, размеров, шероховатости и свойств материала изготовляют деталь. Заготовки производят в литейных цехах (отливки), кузнечных (поковки, штамповки) или в заготовительных (нарезают из проката). Способ производства заготовок зависит от конструктивных требований к деталям, свойств материала и т. д.

При разработке технологического процесса очень важно правильно выбрать технологические (установочные и измерительные) базы.

Под установочной базой понимают поверхность заготовки, на которой она закрепляется и по которой ориентируется относительно станка и режущего инструмента. Установочная база, используемая на первой операции, называется черновой базой, а база, которая образовалась в результате начальной обработки и используется для закрепления и ориентировки заготовки при дальнейшей обработке,- чистовой базой.

Измерительными базами называются поверхности заготовки, от которых производится отсчет размеров при контроле результатов обработки.

При выборе технологических баз руководствуются правилами единства и постоянства баз. Согласно первому правилу в качестве установочных и измерительных баз нужно по возможности использовать одни и те же поверхности. Второе правило требует, чтобы от одной базы обрабатывалось как можно большее число поверхностей. Соблюдение этих правил обеспечивает более высокую точность обработки. За черновую установочную базу обычно принимают ту поверхность, которая в дальнейшем не подлежит обработке или имеет наименьший припуск на обработку. Это позволяет избежать брака из-за недостаточного припуска на эту поверхность. Поверхности, выбранные в качестве установочных баз, должны позволять надежно закреплять заготовку.

Разработка технологического процесса начинается с анализа исходных данных - рабочего чертежа и размеров партии деталей (количества подлежащих обработке заготовок одного наименования). При этом учитывают наличие оборудования, приспособлений и т. д.

Исходя из рабочего чертежа и размеров партии, определяют род и размеры заготовки. Так, для единичного производства заготовки обычно нарезают из сортового или листового металла (в этом случае слесарь должен определить размеры заготовки с учетом припусков на обработку). При серийном и массовом производстве заготовки, как правило, получают с помощью литья, свободной ковки или штамповки.

Для выбранной заготовки намечают технологические базы: сначала - черновую, затем - базу для чистовой обработки.

На основе типовых технологических процессов определяют последовательность и содержание технологических операций по обработке конкретной детали. Когда последовательность обработки определена и операции намечены, для каждой из них подбирают необходимое оборудование, технологическую оснастку (рабочие и измерительные инструменты, приспособления) и вспомогательные материалы (средства для окраски заготовок при разметке, охлаждающе-смазочные материалы и т.д.).

В случае обработки деталей на станках рассчитывают и назначают режимы обработки. Затем технологический процесс нормируют, т. е. определяют норму времени на выполнение каждой технологической операции.

Государственными стандартами установлена Единая система технологической подготовки производства (ЕСТПП). Основное назначение ЕСТПП - установление системы организации и управления процессом технологической подготовки производства. ЕСТПП предусматривает широкое применение прогрессивных типовых технологических процессов, стандартной технологической оснастки и средств механизации и автоматизации производственных процессов.

Основные технологические процессы

К основным технологическим процессам относятся процессы изготовления продукции, реализуемой предприятием, а к вспомогательным - процессы изготовления и ремонта инструмента и оснастки, ремонта приборов и оборудования, к обслуживающим – энергообеспечение, транспортирование различных грузов, складирование и хранение материалов, комплектующих изделий и др. На предприятии технологические процессы осуществляются в цехах, которые соответственно называются основными, вспомогательными и обслуживающими.

Технологический процесс - часть производственного процесса. Технологический процесс составляет основу любого производственного процесса, является важнейшей его частью, связанной с переработкой сырья, обработкой заготовок, полуфабрикатов и превращением их в готовую продукцию. Основной частью технологического процесса является технологическая операция. Операция - это законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте и характеризуемая постоянством предмета труда, орудий труда и способом воздействия на предмет труда. Примеры операций; сверление отверстий, обточка цилиндрической поверхности на токарном станке, нарезка резьбы, нагрев заготовки перед штамповкой и т. п.

Практически любой конкретный технологический процесс можно рассматривать как часть более сложного процесса и совокупность менее сложных технологических процессов. Любой технологический процесс изготовления готовых изделий (автомобиль, холодильник, электродвигатель) можно разбить на более простые технологические процессы (технологические процессы изготовления заготовок, поковок, отливок, штамповок, обработка их резанием, закалка, окраска и т. д.). В свою очередь простые технологические процессы могут быть разбиты на элементарные. Элементарный технологический процесс - это простейший процесс, дальнейшее упрощение которого приводит к потере характерных признаков технологического производственной сферы народного хозяйства характерно деление на отрасли.

Отрасль промышленности - совокупность промышленных и производственных предприятий, научно-исследовательских и проектно-конструкторских организаций, изготавливающих продукцию, сходную по своему назначению и сырью, применяющих в основном производстве сходную технологию, использующих для ее производства специально подготовленные кадры работников. Каждая отрасль имеет свои специфические особенности производства, организации и экономики.

В основе производства любой продукции лежит сырье - материал или предмет труда, на добычу или производство которого был затрачен труд. Сырье классифицируется на природное и искусственное. Природное сырье добывается из недр земли, растений, животных, подразделяется на органическое (нефть, древесина, лен, хлопок и др.) и минеральное (мел, железная руда, соль, глинозем и др.). Искусственное сырье получают в результате переработки естественного сырья (кислоты, пластмассы, химические волокна, синтетические каучуки и др.). Искусственное сырье так же, как и природное, подразделяется на органическое (вискозное, ацетатное волокно и др.) и минеральное (силикатные, металлические волокна и др.).

Основой деятельности каждого предприятия является производственный процесс. Производственный процесс - это совокупность всех действий людей и орудий производства, необходимых на данном предприятии для изготовления или ремонта выпускаемых изделий. Он может содержать множество технологических процессов и включает: подготовку производства; получение, транспортирование, контроль и хранение материалов (сырья, полуфабрикатов); технологические процессы изготовления заготовок, деталей, узлов и агрегатов; изготовление и ремонт технологической оснастки, обслуживание и ремонт оборудования, технологические процессы утилизации отходов и многое другое. Технологические процессы делятся на основные, вспомогательные и обслуживающие.

Торгово-технологический процесс

Под торгово-технологическим процессом понимают последовательность операций, обеспечивающая процесс купли-продажи товаров и товародвижения.

Торгово-технологический процесс в розничной торговле представляет собой комплекс взаимосвязанных торговых /коммерческих/ и технологических операций и является завершающей стадией всего торгово-технологического процесса товародвижения.

Структура торгово-технологического процесса, последовательность выполнения различных операций зависят от степени хозяйственной самостоятельноcти торгового предприятия, применяемого метода продажи товаров, типа, размера магазина и других факторов.

В магазинах, торгующих непродовольственными товарами, различают три основные схемы технологического процесса продажи.

Первая включает приемку товаров и подачу их непосредственно с приемной площадки в торговый зал для продажи. Такая схема может быть использована при применении в торгово-технологическом процессе тары-оборудования. Применение этой схемы технологического процесса обуславливает необходимость выделять для ее осуществления два функциональных помещения: для приёмки товаров и для их продажи.

Во второй схеме технологический процесс состоит из трех операций: приемки, хранения товаров и их продажи.

Наиболее сложной является третья схема технологического процесса, которая применяется при организации продажи товаров, требующих предварительной доработки перед подачей их в торговый зал (например, освобождение от фабричной упаковки, утюжка, чистка и т.д.). Её применение требует наличие еще одного функционального помещения-помещения для подготовки товаров к продаже. В большинстве случаев в непродовольственных магазинах применяются все три схемы технологического процесса.

Неотъемлемой частью любого технологического процесса в торговле является непосредственное обслуживание покупателей, выступающее одной из основных его функций.

Составные элементы процесса продажи товаров в непродовольственных магазинах делятся на:

Основные.

К ним относятся:

А) предложение товара;
б) консультации покупателей;
в) операции по отпуску товара;
г) расчётно-кассовые операции.

Вспомогательные.

К ним относятся:

А) приемка товаров;
б) размещение и укладка их на складе;
в) подготовка товаров, рабочих мест и зон обслуживания покупателей к продаже;
г) внутренняя транспортировка товаров.

Технологический процесс продукции

Качество продукции общественного питания – совокупность потребительских свойств пищи, обуславливающих ее пригодность удовлетворять потребности населения в полноценном питании.

Совокупность полезных свойств кулинарной продукции характеризуется пищевой ценностью, органолептическими показателями, усвояемостью, безопасностью.

Энергетическая ценность – характеризуется количеством энергии, высвобождающейся из пищевых веществ в процессе из биологического окисления.

Биологическая ценность – определяется в основном качеством белков пищи – переваримостью и степенью сбалансированности аминокислотного состава.

Физиологическая ценность – наличие веществ, оказывающих активное воздействие на организм человека (кофеин, кофе).

Органолептические показатели (внешний вид, цвет, консистенция, запах, вкус) – определяется с помощью органов чувств.

Усвояемость – степень использования компонентов пищи организмом человека.

Безопасность – отсутствие недопустимого риска связанного с возможностью нанесения ущерба здоровью человека.

Различают следующие виды безопасности кулинарных продуктов:

Химическая безопасность – отсутствие недопустимого риска, который может быть нанесен токсичными веществами для жизни и здоровья потребителей.

Токсичные вещества это нитраты, нитриты, пестициды, антибиотики, красители и запрещенные пищевые добавки.

Санитарно-гигиеническая безопасность – отсутствие недопустимого риска, который может возникнуть при микробиологических и биологических загрязнениях кулинарной продукции.

При этом в продуктах накапливаются токсичные вещества (сальмонеллы, стафилококки) которые вызывают отравления разной степени тяжести.

Радиационная безопасность – отсутствие недопустимого риска, который может быть нанесен жизни, здоровью радиоактивными веществами.

Операции технологического процесса

Технологический процесс – это часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению и (или) определению состояния предмета труда. Технологический процесс включает в себя последовательное изменение размеров, формы, внешнего вида или внутренних свойств предмета производства и их контроль. К предметам труда относятся заготовки и изделия.

Единичный технологический процесс - Технологический процесс изготовления или ремонта изделия одного наименования, типоразмера и исполнения, независимо от типа производства Типовой технологический процесс - Технологический процесс изготовления группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками.

Групповой технологический процесс - Технологический процесс изготовления группы изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками.

Технологическая операция - это законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте.

На основе операций определяется трудоемкость изготовления изделий и устанавливаются нормы времени и расценки; задается требующееся количество рабочих, оборудования, приспособлений и инструментов; определяется себестоимость обработки; производится календарное планирование производства и осуществляется контроль качества и сроков выполнения работ. Кроме технологических операций в состав технологического процесса в ряде случаев включаются вспомогательные операции (транспортные, контрольные, маркировочные, по удалению стружки и т. п.), не изменяющие размеров, формы, внешнего вида или свойств обрабатываемого изделия, но необходимые для осуществления технологических операций.

Технологический переход представляет собой законченную часть технологической операции, выполняемую над одной или несколькими поверхностями заготовки, одним или несколькими одновременно работающими инструментами без изменения или при автоматическом изменении режимов работы станка. В случае использования обычных металлорежущих станков технологические переходы, как правило, осуществляются при неизменных режимах их работы. Элементарный переход - часть технологического перехода, выполняемая одним инструментом, над одним участком поверхности обрабатываемой заготовки, за один рабочий ход без изменения режима работы станка.

Вспомогательный переход - законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением формы, размеров и шероховатости поверхностей предмета труда, но необходимы для выполнения технологического перехода (установка заготовки, смена инструмента и т. д.).

Заготовка - промежуточный продукт металлургического производства, из которого изменением формы, размеров, свойств поверхности и (или) материала изготавливают деталь Исходная заготовка - Заготовка перед первой технологической операцией.

Деталь – это изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций (например, вал из однородного куска металла, литой корпус и т.п.).

Безопасность технологических процессов

Безопасность технологических процессов в соответствии с ГОСТ 12.3.002 обеспечивается выбором:

Технологического процесса, приемов, режимов работы и порядка обслуживания производственного оборудования;
- производственных помещений; и площадок;
- исходных материалов, заготовок и полуфабрикатов, а также способов их хранения и транспортировки (в том числе готовой продукции и отходов производства);
- производственного оборудования и его размещения, а также распределением функций между человеком и оборудованием с целью ограничения Тяжести труда и др.

Производственные процессы не должны представлять опасности для окружающей среды, должны быть пожаро - и взрывобезопасными. Все эти требования закладываются при их проектировании и реализуются на стадиях организации и проведении технологических процессов.

При этом необходимо предусматривать следующее:

Устранение непосредственного контакта работающих с исходными материалами, заготовками, полуфабрикатами, готовой продукцией и отходами производства, оказывающими вредное воздействие;
- замену технологических процессов и операций, связанных с возникновением опасных и вредных производственных факторов, процессами и операциями, при которых указанные факторы отсутствуют или обладают меньшей интенсивностью;
- замену вредных и пожароопасных веществ на менее вредные и опасные;
- комплексную механизацию, автоматизацию, применение дистанционного управления технологическими процессами и операциями при наличии опасных и вредных производственных факторов;
- герметизацию оборудования;
- применение систем контроля и управления технологическим процессом, обеспечивающих защиту работающих и аварийное отключение производственного оборудования;
- своевременное получение информации о возникновении опасных и вредных производственных факторов;
- применение средств коллективной защиты работающих;
- рациональную организацию труда и отдыха с целью профилактики монотонности и гиподинамии, а также ограничения тяжести труда.

Требования безопасности к технологическому процессу включают в нормативно-техническую и технологическую документацию.

Несмотря на большое разнообразие технологического оборудования по назначению, устройству и особенностям эксплуатации, к нему предъявляются общие требования безопасности, сформулированные в ГОСТ 12.2.003. В соответствии с ГОСТом производственное оборудование должно обеспечивать безопасность при монтаже, эксплуатации, ремонте, транспортировке и хранении, при использовании отдельно или в составе комплексов и технологических систем.

Оборудование размещается с соблюдением действующих технологических, строительных, санитарных, противопожарных и других требований. Должны быть Обеспечены удобство и безопасность его обслуживания, безопасность эвакуации работников при возникновении аварийных ситуаций, исключено воздействие опасных и вредных производственных факторов. Ширина проходов. При расположении оборудования тыльными сторонами друг к другу должна быть не менее 1 м, при расположении передними и тыльными сторонами друг к другу - не менее 1,5 м, при расположении рабочих мест друг против друга - не менее 3 м. Рабочее место организуется с учетом эргономических требований в соответствии с ГОСТ 12:2.061.

Производственное оборудование в процессе эксплуатации:

Не должно загрязнять окружающую среду выбросами вредных веществ выше установленных норм;
- должно быть пожаро- и взрывобезопасным;
- не должно создавать опасности в результате воздействия влажности, солнечной радиации, механических колебаний, высоких и низких давлений и температур, агрессивных веществ и других факторов.

Требования безопасности предъявляются к оборудованию в течение всего срока его службы.

Собственно безопасность производственного оборудования должна обеспечиваться следующими мерами:

Правильным выбором принципов действия, конструктивных схем, безопасных элементов конструкций, материалов и т.п.;
- применением в конструкции средств механизации, автоматизации и дистанционного управления;
- применением в конструкции специальных средств защиты;
- выполнением эргономических требований;
- включением требований безопасности в техническую документацию на монтаж, эксплуатацию, ремонт, транспортирование и хранение.

В соответствии с требованиями ССБТ на все основные группы производственного оборудования разрабатываются стандарты требований безопасности. Рассмотрим разделы, которые они включают в себя.

Требования безопасности к основным элементам конструкции и системе управления, обусловленные особенностями назначения, устройства и работы данной группы производственного оборудования и его составных частей:

Предупреждение или ограничение возможного воздействия опасных и вредных производственных факторов до регламентированных уровней;
- устранение причин, способствующих возникновению опасных и вредных производственных факторов;
- устройство органов управления и другие требования.

В стандартах на отдельные группы производственного оборудования указываются:

Движущиеся, токоведущие и другие опасные части, подлежащие ограждению;
- допустимые значения шумовых характеристик и показателей вибрации, методы их определения и средства защиты от них;
- допустимые уровни излучений и методы их контроля;
- допустимые температуры органов управления и наружных поверхностей производственного оборудования;
- допустимые усилия на органах управления;
- наличие защитных блокировок, тормозных устройств и других средств защиты.

Требования к средствам защиты, входящим в конструкцию, обусловленные особенностями конструкции, размещения, контроля работы и применения рассматриваемых средств.

В том числе:

К защитным ограждениям, экранам и средствам защиты от ультразвука, ионизирующих и других излучений;
- к средствам удаления из рабочей зоны веществ с опасными и вредными свойствами;
- к защитным блокировкам;
- средствам сигнализации;
- к сигнальной окраске производственного оборудования и его составных частей;
- к предупредительным надписям.

Защитные ограждения, входящие в конструкцию оборудования, должны соответствовать ГОСТ 12,2.062. Легкосъемные ограждения должны быть сблокированы с пусковыми устройствами электродвигателей для их отключения и предотвращения пуска при их открывании или снятии ограждений.

Контроль технологического процесса

Контроль соблюдения технологического процесса, как и проверка качества, вообще не может ограничиваться лишь деятельностью контролеров ОТК или технологов. Эта работа является первостепенной задачей всех производственников и прежде всего самих рабочих.

В связи с внедрением комплексной системы управления качеством на многих заводах расширены функции контроля, выполняемые рабочими-операторами.

Однако это прогрессивное дело может оказаться неэффективным, если его не обеспечить соответствующей организационно-технической подготовкой (систематическое поддержание оборудования и оснастки в хорошем состоянии, обучение рабочих методике контроля и обеспечение их необходимыми измерительными приборами, соблюдение правил НОТ на рабочем месте и т. п.).

Если рабочий-оператор по каким-либо причинам не в состоянии обеспечить надежную проверку качества своей работы (например, из-за отсутствия или недостаточной точности измерительных средств, неприспособленности рабочего места для качественного выполнения контроля и т. п.), он обязан привлечь для этого работников ОТК.

Вместе с тем следует отметить, что внедрение самоконтроля на рабочих местах и системы личных клейм вовсе не освобождает контролеров и других специалистов от проверки качества выполнения технологических операций.

Но при этом более весомой становится их значение в профилактике производственного брака и своевременной передачи информации рабочим о появлении каких-либо погрешностей (симптомов брака) и необходимости принятия соответствующих мер для их предотвращения в дальнейшей работе.

Это достигается так называемым «летучим» контролем, при котором работники ОТК должны систематически производить выборочные проверки качества продукции, в процессе ее изготовления. Таким образом, основной задачей технического контроля становится предупреждение дефектов, а не их пассивный учет.

Карта технологического процесса

Карта технологического процесса является технологическим документом, содержащим описание процесса изготовления, сборки или ремонта изделия (включая контроль и перемещения) по всем операциям одного вида работ, выполняемых в одном цехе, в технологической последовательности с указанием данных о средствах технологического оснащения, материальных и трудовых нормативах.

В ней определяются также место работы, вид и размеры материала, основные поверхности обработки детали и ее установка, рабочий инструмент и приспособления, а также продолжительность каждой операции.

Технологический процесс разрабатывается на основе чертежа, который для массового и крупносерийного производства должен быть выполнен очень детально. При единичном производстве часто дается только маршрутный технологический процесс с перечислением операций, необходимых для обработки или сборки.

Шариковый подшипник

Время, необходимое для изготовления изделия при единичном и мелкосерийном производстве, устанавливается приблизительно на основе хронометража или принятых норм, а при крупносерийном и массовом производстве – на основе расчетно-технических норм.

Базированием называется придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат.

База – это поверхность, сочетание поверхностей, ось или точка, принадлежащие заготовке либо изделию и используемые для базирования.

По назначению базы подразделяются на конструкторские, основные, вспомогательные, технологические и измерительные.

Конструкторская база используется для определения положения детали или сборочной единицы в изделии.

Основная база – это конструкторская база, принадлежащая данной детали или сборочной единице и используемая для определения ее положения в изделии. Например, основными базами вала, собираемого с подшипниками, являются его опорные шейки и упорный буртик или фланец.

Коленный вал

Вспомогательная база – это конструкторская база, принадлежащая данной детали или сборочной единице и используемая для определения положения присоединяемого к ним изделия. Например, при соединении вала с фланцевой втулкой вспомогательной базой может быть посадочный диаметр вала, его буртик и шпонка.

Технологическая база – это поверхность, сочетание поверхностей или ось, используемые для определения положения заготовки либо изделия в процессе изготовления или ремонта. Например, плоскость основания детали и два базовых отверстия.

Измерительная база используется для определения относительного положения заготовки или изделия и средств измерения.

Виды технологических процессов

Технологические процессы по уровню обобщения делятся на два вида: единичный и типовой.

Единичный технологический процесс применим только для изготовления одного конкретного изделия, а типовой технологический процесс - для изготовления группы схожих изделий.

Единичный технологический процесс - это процесс изготовления или ремонта изделия одного наименования, типоразмера и исполнения, независимо от типа производства. К преимуществам единичного технологического процесса относятся, с одной стороны, возможность учета всех особенностей данного изделия, а с другой стороны, наиболее эффективного изготовления изделия за счет учета конкретных производственных условий (имеющегося технологического оборудования, приспособлений, инструментальной оснастки, квалификации рабочих и т. п.).

Наряду с преимуществами единичный технологический процесс имеет и недостатки. Для его разработки требуются большие затраты времени и труда.

Затраты времени на разработку технологического процесса могут во много раз превышать затраты времени на его осуществление. Если изготавливается большое число изделий, то доля затрат времени на разработку технологического процесса, приходящаяся на одно изделие, будет незначительной, но при небольшом выпуске изделий эта доля резко возрастет. В этом случае разрабатывают укрупненный технологический процесс, например, создают лишь маршрутное описание технологического процесса, в которое включают последовательность операций и оборудование, но без указаний переходов и режимов процесса. Все остальное предоставляется решать непосредственно рабочему, который должен иметь соответствующую квалификацию. По мере роста объема выпускаемой продукции разработку технологического процесса проводят более подробно.

В единичном производстве высокая продолжительность разработки технологического процесса нередко входит в противоречие с продолжительностью самого процесса. Чем тщательней и подробней разрабатывается единичный технологический процесс, тем больше времени требуется для его разработки и тем выше должна быть квалификация технолога. Однако в определенных условиях затраты времени на разработку процесса становятся значительно больше затрат времени на его осуществление Иллюстрацией такого положения может служить технологический процесс изготовления деталей на станке с ЧПУ, где его разработка отличается большой тщательностью и подробностью. Так, к примеру, документация технологического процесса изготовления детали на станке с ЧПУ содержит карту наладки, операционно-техническую карту, схему движения инструментов, операционную расчетно-техническую карту, карту программирования, чертежи специального инструмента и оснастки. Все это приводит к росту трудоемкости разработки операции; например, только разработка управляющей программы и ее отладка для деталей высокой сложности требует нескольких рабочих дней технолога-программиста, в то время как обработка небольшой партии таких деталей может уложиться в одну рабочую смену.

Проектирование единичного технологического процесса отличается большим числом возможных решений по каждому изделию, подлежащему изготовлению. Поэтому в условиях единичного производства при сравнительно малом времени, отводимом на разработку процесса, возможность подкрепления принимаемых решений объективными технико-экономическими расчетами очень ограничена.

В массовом производстве высокая трудоемкость тщательной разработки единичного технологического процесса оказывается оправданной, так как ее величина несопоставимо мала по сравнению с трудоемкостью изготовления всего объема изделий данного наименования. Оправдывает себя в массовом производстве и применение специального оборудования, оснастки, отличающиеся высокопроизводительными рабочими процессами.

Недостатки единичной технологии. В массовом производстве проявляются в большой длительности технологической подготовки производства, обусловленной необходимостью создания специальных технологических средств.

Широкое применение единичной технологии в масштабе всего машиностроительного производства страны приводит к большим потерям. Дело в том, что в среднем изготавливаемые изделия состоят примерно на 70 % из общемашиностроительных узлов и деталей, близких по своему конструктивному строению. Но на тысячах машиностроительных предприятий их изготавливают по единичным технологическим процессам, мало отличающимся по эффективности друг от друга, но зачастую ис-пользующим оригинальную оснастку, а в крупносерийном и массовом производстве - и оригинальное технологическое оборудование. При этом прогрессивные высокоэффективные решения, разработанные на каком - либо одном предприятии и потребовавшие больших затрат труда, теряются в огромном разнообразии разработок и практически не находят применения на других предприятиях.

Все перечисленные негативные стороны единичной технологии послужили причиной поиска нового вида технологии, свободной от этих недостатков. Первым шагом в этом направлении явилась разработка типовой технологии, когда в 30-е годы XX века проф. А. П. Соколовский высказал идею типизации технологических процессов.

Типовой технологический процесс характеризуется единством содержания и последовательности большинства технологических операций для группы изделий с общими конструктивными признаками.

В основе типовой технологии лежит классификация изделий на классы - подклассы - группы - подгруппы - типы. Тип представляет собой группу схожих изделий, среди которых выбирается типовой представитель, обладающий наибольшей совокупностью свойств изделий, вошедших в эту группу. На типовой представитель разрабатывается технологический процесс, по которому осуществляется изготовление всех изделий этого типа. В случае отсутствия в конкретном изделии той или иной характеристики (например, какой-то поверхности) при разработке рабочего процесса соответствующая операция из типового процесса исключается.

Тем самым типовой процесс в определенной степени разрешает противоречие между большими затратами времени на разработку процесса и малыми сроками на изготовление изделия, так как затраты времени на разработку рабочего технологического процесса для изготовления конкретного изделия резко сокращаются. Разрабатывая на группу деталей, близких по своему конструктивному оформлению, один типовой процесс, можно разработать более совершенный процесс, так как на его проектирование можно затратить больше времени и средств. Пользуясь типовым процессом, рабочий технологический процесс на деталь из группы будет разработан достаточно быстро и качественно.

Типовые процессы позволяют избегать повторных и новых разработок при проектировании рабочих технологических процессов, вследствие чего облегчается труд технолога и сокращаются затраты времени на разработку.

Важное обстоятельство: типовой технологический процесс, приобретая универсальность, одновременно теряет черты индивидуальности. Действительно, типовой технологический процесс изготовления деталей разрабатывается под группу конструктивно схожих деталей, вошедших в один тип. По этому типовому процессу изготавливаются все детали группы, несмотря на то, что они чем-то отличаются друг от друга. В этом и заключается универсальность типового технологического процесса.

Потеря индивидуальности типового процесса заключается в том, что он не учитывает отмеченные выше различия, специфику изделий, вошедших в один тип. Как известно, в каждом типе из группы деталей выбирают типовую деталь, которая отличается наиболее часто встречающимися конструктивными формами, размерами, требованиями к точности и другими показателями качества. Типовая деталь, как правило, наиболее сложная из всех деталей, вошедших в данный тип. Поэтому если бы для каждой детали из этой группы разработать единичный технологический процесс, то он был бы более эффективным, чем типовой процесс, так как он учитывает все особенности детали (иными словами, потеря индивидуальности не позволяет типовому процессу стать оптимальным для каждой детали данной группы).

Чем больше изделия в группе отличаются по своему конструктивному оформлению и требованиям к качеству, тем сильнее отличается типовой процесс от оптимального. Это является одним из ограничений расширения группы изделий под один типовой технологический процесс. В результате изготавливаемые изделия приходится делить на большее число типов, что приводит к росту числа типовых процессов и снижает эффективность типизации.

В целом типовая технология способствует:

1) сокращению разнообразия технологических процессов и внесению однообразия в изготовление сходных изделий;
2) внедрению и распространению передового опыта и достижений науки и техники;
3) упрощению разработки рабочих технологических процессов и сокращению затрат времени на их разработку;
4) сокращению разнообразия средств технологического оснащения технологических процессов;
5) разработке новых высокоэффективных технологических процессов.

Эффективность единичной и типовой технологий будет разной в зависимости от типа производства. В массовом производстве эффективнее применять единичный технологический процесс, так как он позволяет создать оптимальный технологический процесс, дающий в итоге высокий суммарный экономический эффект.

По мере роста разнообразия выпускаемых изделий, снижения серийности их выпуска, величин партий увеличиваются потери времени, связанные с частыми переналадками технологического оборудования и оснастки. В итоге снижается эффективность производства, повышается себестоимость изготовления изделий. И чем шире выпускаемая номенклатура изделий и меньше их серийность, тем ниже эффективность производства.

В этих условиях возникла задача группирования изделий, отличающихся однородностью технологии изготовления, что позволяет снизить число переналадок оборудования и увеличить размеры партий, поступающих на обработку.

В результате решения этой задачи появился новый вид технологии - групповая технология, основоположником которой является проф. С. П. Митрофанов.

Если типовая технология направлена на сокращение трудоемкости технологической подготовки производства, повышение эффективности технологических процессов и распространение прогрессивных решений, групповая технология предназначена для повышения эффективности производственного процесса.

Групповой технологический процесс - это процесс изготовления группы изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками.

Групповой процесс нашел применение в мелкосерийном и серийном производстве. Принципиальная сущность групповой технологии заключается, прежде всего, в группировании изделий в технологические группы по технологическому подобию. Групповой технологический процесс разрабатывают на комплексное изделие. В отличие от типового изделия комплексное изделие является "собирательным", часто не существующим в действительности, объединяющим в себе черты большинства изделий, вошедших в группу. Для комплексного изделия разрабатывается технологический процесс и все изделия этой группы, будучи, как правило, проще комплексного изделия, изготовляют по данному технологическому процессу, пропуская отдельные технологические переходы. Все изделия, закрепленные за этим технологическим процессом, изготовляют партиями.

В качестве комплексного изделия технологической группы служит какое-то изделие из группы или искусственно созданное изделие. Например, комплексная деталь формируется следующим образом: берется наиболее сложная деталь, которая включает все поверхности других деталей и, если она не содержит всех поверхностей, содержащихся в других деталях группы, то к ней искусственно добавляют недостающие поверхности.

Различают групповую операцию и групповой технологический процесс. Групповая технологическая операция разрабатывается для выполнения технологически однородных работ при изготовлении группы изделий на специализированном рабочем месте при условии возможности частичной подналадки технологической системы. Групповой технологический процесс представляет собой комплекс групповых технологи-ческих операций, выполняемых на специализированных рабочих местах в последовательности технологического маршрута группы изделий, элементов.

Применение групповой технологии особенно эффективно тогда, когда на ее основе в серийном и мелкосерийном производствах удается создать групповые поточные или даже автоматические линии изготовления изделий или деталей отдельных групп. Создание подобных линий обычно основано на сочетании принципов типизации технологических процессов и групповой обработки, т. е. когда применяется типовой маршрут (например, при обработке заготовок по отдельным групповым операциям, выполняемым на станках с групповыми настройками, и при широком использовании групповых переналаживаемых приспособлений).

Применение групповой технологии тем эффективней, чем больше технологическая группа.

При внедрении групповой технологии возникают трудности, связанные с организацией больших технологических групп не только в связи со сложностью в построении групповых наладок и приспособлений, но и из-за необходимости учета календарного планирования по выпуску изделий.

Изделия, изготавливаемые по групповой технологии, хотя и похожи, но имеют и различия, поэтому за редким исключением избавиться полностью от переналадки оборудования не удается.

По мере расширения номенклатуры деталей в группе при разработке групповой наладки возрастают ее сложность, количество позиций и время простоя инструментальных позиций. Это ограничивает номенклатуру деталей в группе приводит к росту числа групп и, следовательно, увеличению числа групповых технологических процессов (операций). Групповая технология оправдывает себя при условии многократного повторения выпуска данной технологической группы изделий. Если повторяемость отсутствует или незначительна, то дополнительные затраты на технологическую подготовку, которые значительно выше по сравнению с единичной технологией, себя не окупают (примером эффективного применения групповой технологии может служит авиационная промышленность, где имеет место высокая повторяемость групп).

Практика внедрения типовых и групповых технологических процессов показывает, что, несмотря на очевидные преимущества, доля их внедрения невысока и до сих пор доминирует единичная технология. Одной из главных причин этого является недостаток классификации изделий на типы, группы, которыми пользуются при разработке типовых и групповых процессов. Анализ этих классификаций показывает, что в обоих случаях в явном или неявном виде в качестве отличительных признаков выступают не конструктивные, а технологические характеристики. Это приводит к тому, что на предприятиях, различающихся составом технологических средств и квалификацией работников, одна и та же номенклатура изделий будет разбита на разные группы. С другой стороны, стоит изменить на предприятии применяемую технологию и оборудование, как придется изменять типы и группы. Чтобы свести к минимуму эти недостатки, надо классифицировать изделия на группы не по технологическим, а конструктивным признакам, что позволит сократить разнообразие типовых и групповых процессов и расширить область их применения.

Подводя итог анализу различных видов технологического процесса, можно отметить следующее:

Применение единичного процесса позволяет разрабатывать оптимальные процессы, но это приводит к большим затратам времени на их разработку;
- применение типового технологического процесса снижает объем и сроки технологической подготовки производства, но не обеспечивает оптимального процесса для каждой детали одного типа;
- применение группового технологического процесса хотя и увеличивает размер партии, но требует повторяемости выпуска изделий, что существенно снижает область его эффективного применения.

Все три вида технологии не обладают гибкостью, так как не позволяют изменять в случае надобности маршрут.

Одной из главных причин недостатков всех видов технологических процессов является описание изделия на геометрическом уровне, когда деталь представляется совокупностью элементарных геометрических поверхностей, а сборочная единица - совокупностью деталей как геометрических тел.

Это приводит к тому, что технолог, разрабатывая технологический процесс, стремится изготавливать на операциях такие совокупности поверхностей, которые позволяют достичь наибольшей производительности. Однако при этом часто нарушаются связи между поверхностями, обусловленные совместным выполнением функций детали. В результате, во-первых, появляется многовариантность технологического процесса из - за большого числа комбинаций поверхностей, изготавливаемых на операциях, а во-вторых, из-за изготовления функционально связанных поверхностей на разных операциях возникают сложные технологические размерные связи, приводящие к необходимости введения дополнительных операций.

Все это приводит к необоснованному разнообразию технологических процессов, повышению трудоемкости их разработки, вызывают трудности в типизации технологических процессов и в группировании деталей при разработке групповых процессов.

Если же деталь описывать функциональными блоками в виде модулей поверхностей, объединенных совместным выполнением служебных функций, то геометрический признак становится вторичным, а элементарные поверхности входят в состав модулей поверхностей и не являются самостоятельными объектами при разработке технологических процессов.

Учитывая ограниченную номенклатуру МП и их высокую повторяемость, можно существенно снизить разнообразие технологических операций по составу изготавливаемых МП. В итоге упростится разработка технологических процессов, их типизация и группирование деталей при использовании групповых процессов. Все изложенное справедливо и для сборочных технологических процессов, если сборочную единицу рассматривать как совокупность модулей соединения.

С целью реализации изложенных преимуществ описания изделия как совокупности МП и МС, следует рассматривать построение технологического процесса как компоновку из модулей изготовления МП (МС), входящих в состав детали (сборочной единицы).

В связи с этим процесс получил название модульного технологического процесса, соответственно он может быть единичным, типовым, групповым процессом, и представляет собой результат дальнейшего совершенствования методики разработки технологических процессов, начиная с описания изделия.

Модульный технологический процесс - это технологический процесс, построенный из модулей процессов изготовления МП или МС, входящих в состав изготавливаемого изделия. В основе модульного технологического процесса лежит объективное существование МП и МС, являющихся конструктивными элементами изделий. Узкая номенклатура и ограниченное число описывающих их характеристик открывает путь к утилизации конструктивных решений МП, МС унификации их характеристик и на этой основе разработке модулей технологического обеспечения изготовления МП и получения МС.

В состав модулей технологического обеспечения входят модули технологического процесса (МТИ) изготовления МП и сборочного процесса (МТС) получения МС, модули технологического оборудования (МО), инструментальной наладки (МИ), технологических баз (МТБ), приспособления (МПр) и контрольно-измерительного устройства (МКИ).

Поскольку модульное технологическое обеспечение разрабатывается иод типовые МП и МС с унифицированными характеристиками, то оно отличается высоким уровнем обобщения, следовательно, широкой областью применения, Имея технологическое обеспечение на модульном уровне, модульный технологический процесс изготовления, например, детали, строится следующим образом. Сначала определяется последовательность формирования из заготовки всех МП детали, затем из банка данных вызывают - i >1 МТИ, МТБ, МО, МИ, МПр, МКИ, необходимые для изготовления каждого МП, затем МТИ объединяются в операции.

Модульный технологический процесс объединяет в себе преимущества единичного, типового и группового технологических процессов. Действительно, модульный технологический процесс разрабатывается так же, как и единичный технологический, учитывающий все особенности изделия. Однако в отличие от единичного процесса трудоемкость его разработки невысока, так как он строится методом компоновки из имеющихся модулей технологического обеспечения.

Идея типизации в модульном технологическом процессе реализуется на уровне модулей технологического обеспечения, при этом типизация осуществляется более эффективно, так как модули МП и МС в отличие от изделий описываются небольшим числом характеристик.

Например, даже сравнительно простая деталь содержит десятка два поверхностей и имеет большое разнообразие вариантов конструктивного решения. При этом требования к точности и качеству поверхностного слоя у поверхностей такой детали может быть различным, что еще больше увеличивает ее разнообразие. В итоге для изготовления такого множества деталей потребуется большое число типовых технологических процессов.

В отличие от детали МП одного наименования имеет меньшее число вариантов конструктивного решения, содержит, за редким исключением, не более трех поверхностей, что существенно снижает разнообразие МГ1 и уменьшает число типовых модулей технологического процесса.

Идея групповой технологии, заключающаяся в организации технологических групп из разных изделий, в условиях модульной технологии решается наилучшим образом. Дело в том, что в силу ограниченной номенклатуры МП и МС сравнительно просто формировать технологические группы даже в условиях единичного производства, т. е. не требуется повторяемость выпускаемых изделий.

И в заключение отметим, что модульный технологический процесс приобретает некоторую гибкость, позволяя в ограниченных пределах изменять последовательность операций. Это объясняется тем, что в традиционных технологических процессах функционально связанные поверхности детали могут изготавливаться на разных операциях. Например, такие поверхности детали, как торец, отверстие и шпоночный паз, образующие комплект баз (МПБ311), могут изготавливаться на разных операциях. В результате между операциями возникают сложные размерные связи, которые нарушаются при изменении последовательности операции, что может привести к браку. Поэтому изменение разработанного маршрутного процесса недопустимо. В модульном же технологическом процессе функционально связанные поверхности детали всегда объединены соответствующим модулем и изготавливаются на одной операции. Это существенно упрощает размерные связи технологического процесса, делает их прозрачными, что позволяет сравнительно просто определять возможность изменения маршрута обработки.

Принципы построения модульных технологических процессов позволяют по-новому строить машиностроительное производство, в основе которого лежит сквозное применение модульного принципа по всей производственной цепочке: изделие - технологические процессы - технологические системы - организация производственного процесса.

Проектирование технологических процессов

В основу проектирования любого технологического процесса должно быть положено три принципа: технический, экономический и социальный. В соответствии с первым принципом технологический процесс должен обеспечить полное выполнение всех требований рабочего чертежа и технических условий на изготовление заданного изделия. В соответствии со вторым принципом при изготовлении изделия должна быть обеспечена требуемая производительность труда и наименьшая себестоимость.

В соответствии с третьим принципом технологический процесс должен соответствовать требованиям техники безопасности и промышленной санитарии по системе стандартов безопасности труда (ССБТ). Обязателен учет экологических факторов. Проектирование технологических процессов имеет целью дать подробное описание процессов изготовления изделий с необходимыми технико-экономическими расчетами и обоснованием выбранного варианта, так как технологические процессы характерны своей многовариантностью.

Например, поверхности одной и той же детали могут быть обработаны в различной последовательности разными методами; одна и та же сборочная единица, как правило, может быть собрана с применением различных методов достижения точности. Из не-скольких возможных вариантов технологического процесса изготовления одного и того же изделия, равноценных с позиций технического принципа проектирования, выбирают наиболее эффективный и рентабельный вариант.

При равной производительности сопоставляемых вариантов выбирают наиболее рента-бельный, а при равных рентабельностях - наиболее производительный Эффективность и рентабельность проектируемого процесса выявляют по всем элементам, из которых они складываются. Задачами технологического проектирования являются определение условий изготовления изделий, определение типа производства, видов исходных за-готовок, проектирование технологического маршрута обработки, выявление не-обходимых средств производства и порядка их применения, определение себестоимости и трудоемкости изготовления изделий, определение исходных данных для календарного планирования, для организации технического контроля, определение состава рабочей силы.

Решение задач проектирования зависит от большого числа факторов, связанных со служебным назначением изделия, его конструкторско-технологическими параметрами и состоянием производства. При решении этих задач должна проводиться оптимизация технологических процессов, которая заключается в обеспечении выпуска необходимого количества изделий заданного качества при возможно меньшей себестоимости изготовления при наилучших показателях всех элементов процессов и наименьших затратах времени. Оптимизация представляет собой трудоемкий процесс и наиболее эффективно решается с использованием вычислительной техники.

Технологические процессы разрабатываются при проектировании новых, реконструкции действующих предприятий, а также при организации производства новых изделий на действующих предприятиях. При этом принятые варианты являются основой для всех технико-экономических расчетов и проектных решений. Уровень разработки технологических процессов определяет уровень работы предприятия. Кроме того, технологические процессы разрабатываются и корректируются в условиях действующих предприятий при выпуске освоенной продукции. Это вызывается непрерывными конструктивными усовершенствованиями изделий, необходимостью систематического использования и внедрения в действующее производство достижений науки и техники путем разработки и проведения организационно-технических мероприятий, необходимо-стью ликвидации «узких» мест производства.

Выполнение технологического процесса

В зависимости от конфигурации детали, марки обрабатываемого материала, объема выпуска изделия и конкретных производственных условий технологический процесс может быть разбит на большее или меньшее число операций.

При этом используются два принципа:

1. Дифференциации, когда количество обрабатываемых поверхностей в одной операции уменьшается, а количество операций при этом увеличивается. Предел дифференциации – когда в одной операции обрабатывается одна простейшая поверхность.

Преимуществами принципа дифференциации являются возможности использования для обработки различных по физической природе методов (например, электроискровой прожиг фасонных отверстий), специального высокопроизводительного оборудования (например, станков для врезного шлифования), оптимальных режимов обработки каждой поверхности и т.п. Дифференциация технологических процессов применяется как при массовом производстве деталей простой конфигурации (например, поршневых пальцев ДВС), так и в единичном производстве сложно профильных деталей (например, лопаток турбин ГТД).

2. Концентрации, когда в одной операции обрабатывают возможно большее число поверхностей, при этом количество операций в технологическом процессе уменьшается. Предел концентрации – когда весь технологический процесс вырождается в одну операцию.

Преимуществами принципа концентрации является: увеличение точности взаимного расположения обрабатываемых поверхностей; многократно повышается производительность обработки за счет использования многошпиндельных, многосуппортных, многоместных станков; упрощение организации производства, так как планирование и учет ведутся по операциям, а их количество уменьшается; уменьшение количества установок обрабатываемой заготовки, что особо сокращает затраты времени на транспортирование при изготовлении тяжелых и крупногабаритных деталей; уменьшаются время и затраты на подготовку производства в связи с уменьшением номенклатуры приспособлений для установки и закрепления обрабатываемых заготовок.

Технологическим оборудованием называют орудия производства, необходимые для выполнения определенной части ТП, в которых размещаются и закрепляются материалы, полуфабрикаты и заготовки, средства воздействия на них и при необходимости источники энергии (металлорежущие станки универсального и специального назначения, прессы, молоты, литейные машины, печи, испытательные стенды и т.д.).

Технологической оснасткой называют орудия производства, добавляемые к технологическому оборудованию и необходимые для выполнения определенной части ТП (инструменты, приспособления, средства механизации и автоматизации процессов производства). Инструменты могут быть рабочими и контрольными (мерительными). Рабочий инструмент применяется для непосредственного воздействия на обрабатываемый материал с целью преобразования его в готовые детали или сборочные единицы (категории рабочих относятся режущие инструменты, используемые при обработке на металлорежущих станках (резцы, сверла, фрезы, протяжки и др.), штампы для холодной листовой и объемной горячей штамповки, литейные формы, клепальный, сварочный инструменты и др.). Мерительный инструмент применяется для измерения геометрических параметров изготовляемых изделий (универсальные инструменты для измерения линейных и угловых размеров (линейки, штангенциркули, микрометры, угломеры) и специальные (калибры, шаблоны и др.)). Приспособления служат для установки и закрепления в заданном положении заготовок в технологическом оборудовании при изготовлении деталей или для установки и закрепления деталей в сборочном положении при изготовлении сборочных единиц. Средства механизации и автоматизации, применяются для механизации и автоматизации процессов производства с целью облегчения и повышения производительности труда исполнителей.

Технологическое оборудование, технологическую оснастку и средства механизации и автоматизации процессов производства в совокупности называют технологическим оснащением. Вид и количество применяемого технологического оснащения определяется ТП изготовления того или иного элемента конструкции ЛА.

Технологическое оборудование и оснастка в целях практического использования подвергаются наладке. Наладкой называют подготовку технологического оборудования и технологической оснастки к выполнению определенной технологической операции (установка приспособления на станке, переключение скорости и подачи станка, установка штампа и настройка пресса, регулирование и настройка заданной температуры в печи при термообработке и т.д.). Применяется также термин «подналадка», под которым понимается дополнительная регулировка технологического оборудования и (или) оснастки в процессе работы для восстановления достигнутых при наладке значений параметров.

Характеристика технологического процесса

В общественном питании выделяют три формы организации производства:

1) производство продукции от обработки сырья до приготовления пищи и ее реализации;
2) приготовление продукции из полуфабрикатов и ее реализация;
3) организация потребления пищи при ее незначительной подготовке к реализации. Иначе говоря, по характеру организации производства есть предприятия с полным и неполным технологическим циклом.

Сырье – это продукты, из которых производят кулинарную продукцию по схеме: обработка сырья – приготовление блюд – реализация. Полуфабрикаты – это продукты, прошедшие первичную обработку на заготовочных предприятиях и имеющие разную степень готовности. Готовая продукция – блюда и кулинарные изделия, готовые к реализации.

Выпускаемая предприятиями общественного питания продукция является скоропортящейся и требует быстрой реализации. Различные продукты и сырье, используемые для приготовления блюд и кулинарных изделий, также не выдерживают длительных сроков хранения. В связи с этим предприятия общественного питания должны обеспечить максимальное сокращение сроков хранения, обработки сырья и реализации готовой кулинарной продукции. Поэтому коммерческий успех предприятия и санитарная безопасность его продукции напрямую зависят от того, насколько правильно и точно составлен заказ и скоординирована работа поставщиков полуфабрикатов и сырья. Для того чтобы правильно определить объем производственной программы и ассортимент выпускаемой продукции, необходимо принимать во внимание спрос потребителей на различные виды блюд и кулинарных изделий.

Большое значение для правильной организации технологического процесса на предприятиях общественного питания имеют соблюдение поварами норм вложения сырья в соответствии с утвержденными рецептурами, органолептическая оценка и бракераж готовых блюд и кулинарных изделий.

Одним из основных факторов, определяющих характеристику производственного процесса предприятий общественного питания, является перевод их на работу с полуфабрикатами. Централизованное и комплексное снабжение предприятий полуфабрикатами создает возможность для наиболее рационального использования технологического оборудования, повышения производительности труда, более узкой специализации работников, позволяет сократить процесс приготовления пищи, снизить издержки производства.

Устанавливается бесцеховая структура производства на предприятиях с незначительным объемом производства или работающих на полуфабрикатах. Здесь все производственные процессы осуществляет одна или несколько бригад, которые подчиняются заведующему производством. Такая организация труда позволяет более эффективно использовать поваров, практиковать совмещение профессий и т. д.

Все производственные помещения предприятий общественного питания принято подразделять на заготовочные, доготовочные, подсобные и вспомогательные. Заготовочные – это овощной, мясной, рыбный и птицегольевой цехи на крупных предприятиях, на предприятиях небольшой мощности – овощной и мясо-рыбный цехи. К доготовочным относятся горячий и холодный цехи, к подсобным – цех по выработке безалкогольных напитков (на крупных предприятиях), к вспомогательным – раздаточные, хлеборезки, котломойки.

Основные условия правильной организации технологического процесса приготовления пищи: оптимальная площадь производственных помещений, их рациональное размещение и обеспечение производственных цехов необходимым оборудованием.

Как показала практика работы отечественных и зарубежных предприятий, наиболее целесообразен для современных предприятий общественного питания линейный принцип размещения оборудования. Линии комплектуются из отдельных секций, специализированных на выполнении определенных технологических операций. Все секции должны быть одинаковы по высоте и ширине (глубине), а длина их должна быть кратной определенной, установленной для всех секций величине (модулю). Оборудование, предназначенное для комплектования таких линий, получило название секционного модулированного оборудования.

Санитарные нормы к помещениям, а также наличие условий, обеспечивающих соблюдение законов об охране труда работников,– это то, что должно соблюдаться и на крупных государственных или акционерных, и на частных предприятиях.

В производственных помещениях предприятий общественного питания потолки должны иметь высоту не менее 3–3,3 м. Для стен применяют клеевую краску светлых оттенков, а панели стен на высоту 1,7 м облицовывают светлыми керамическими плитками, которые легко поддаются санитарной обработке.

Для покрытия полов используют плитку и другие водонепроницаемые материалы, удобные для мытья.

При создании необходимых условий для труда работников немалое значение имеет температурный режим в производственных помещениях. Так, в заготовочных цехах температура воздуха не должна превышать 16–18°С, в горячем цехе – 22–25°С. Специальные вентиляционные системы должны обеспечивать удаление перегретого воздуха, паров и отходящих газов. Для этого устанавливают вытяжную механическую и приточно-вытяжную вентиляцию. При вытяжной вентиляции несвежий воздух удаляется из помещений вентилятором, а свежий поступает через поры стен или специально оставленные каналы и отверстия в стенах и покрытиях, а также через вентиляционные приточные решетки. При приточно-вытяжной вентиляции в помещениях монтируются отдельные вентиляторы, вызывающие движение и обмен воздуха, или оборудуются вентиляционные приточная и вытяжная установки, когда воздух поступает и удаляется по каналам из жести, кирпича или пластика, а регулирование притока воздуха происходит при помощи решеток.

Для создания и поддержания искусственного микроклимата и заданных температуры, влажности, подвижности и чистоты воздуха в производственных помещениях применяют автоматические установки для кондиционирования воздуха.

Производственные помещения должны быть оснащены холодной, горячей водой и канализацией. На случай отсутствия горячей воды должны быть установлены резервные водонагреватели. Вода подводится к ваннам, раковинам, а также к плитам, котлам и другому оборудованию. При устройстве канализации предусматривается быстрое удаление сточных вод. Ванны, раковины, умывальники снабжаются гидравлическими затворами, предупреждающими проникновение канализационных запахов.

Использование технологических процессов

Австрийский ученый Й. Шумпетер (1911г.), работавший в Гарвардском университете в США, предположил, что толчком к развитию становятся новые комбинации факторов производства.

Шумпетер выделил 5 новых комбинаций факторов:

1. использование новой техники, новых технологических процессов;
2. внедрение продукции с новыми свойствами;
3. использование нового сырья;
4. изменения организации производства и его материально-технического обеспечения;
5. появление новых рынков сбыта.

Новые комбинации факторов производства получили название нововведений (инноваций).

Шумпетер высказал идею, которая до сих пор оказывает влияние на экономическую мысль: капитализм по природе – форма экономического изменения и никогда не может быть стационарным. Главный импульс, запускающий мотор капитализма, исходит от новых потребительских товаров, новых способов производства и распространения, новых рынков, новых способов организации производства, которые создает капиталистическое предприятие. Этот процесс креативного разрушения – фактор, касающийся существа капитализма.

В фундаментальной работе «Деловые циклы» (1939) Шумпетер предложил три разновидности циклов. В каждый большой цикл конъюнктуры входит несколько средних циклов, а в каждый средний - несколько коротких.

Длинные волны - это циклы периодом в 55 лет, впервые обнаруженные Н.Д. Кондратьевым. Средние циклы - 10 лет - связаны с заменой активной части капитала в форме станочного оборудования, транспортных средств. Короткие циклы (около 2 лет) распространены Шумпетером на рыночные конъюнктурные изменения по отношению к определенным видам продукции (модификации).

Сейчас экономисты убеждены, что за последние 250 лет волны крупных нововведений возникали более или менее регулярно приблизительно с пятидесятилетним циклом. В первые несколько лет цикла происходит накопление нового технологического потенциала. Потом волна нововведений набирает наибольшую силу. Затем в ходе коммерческой эксплуатации темп событий постепенно замедляется.

Таким образом, с момента Промышленной революции можно выделить исторические волны интенсивных технологических изменений, характеризуемых возможностями быстрого экономического роста и радикальными социальными преобразованиями.

Причиной динамических изменений по Шумпетеру является вторжение новатора-предпринимателя, который нуждается в финансовых средствах на осуществление инноваций. Следовательно, инвестирование выступает как неотъемлемая часть инновационной деятельности.

Первая волна, в основе которой лежали новые технологии в текстильной промышленности, использовавшие возможности угля и пара, охватывает период с1790 по 1840 г.

Вторая волна (1840-1890гг.) непосредственно связана с развитием железнодорожного транспорта и механизацией производства.

Третья волна (1890-1940г.г.) базировалась на электроэнергетике и успехах химии.

Четвертая волна (с 1940г.) связана с бурным развитием электроники, вычислительной техники, доминированием массового производства.

В соответствии с этой теорией в настоящее время мир переживает пятую волну технологических изменений, связанную с бурным развитием информационных и телекоммуникационных технологий. Исследователи считают, что биотехнология станет важной составляющей пятой волны.

В соответствии с концепцией волновой экономической активности, периоды экономического роста сменяются рецессией и депрессией. За первой волной конца 18-ого века последовал период спада, после торой волны (викторианская эпоха) последовал глубокий спад, третья волна в конце 19-ого века закончилась Великой депрессией, за четвертой волной экономического роста после Второй мировой войны последовал кризис, сопровождаемый высокой безработицей.

Экономисты высказывают различные точки зрения относительно длины волн, сокращения циклов, будут ли пятая и последующие волны чередоваться такими же суровыми падениями как в прошлом. При этом большинство ведущих экономистов столетия от Кейнса до Самуэльсона верят в существование волн экономической активности, порождаемых изменениями в инвестиционном поведении в союзе с технологическими изменениями.

Сложный технологический процесс

По характеру объекта производства различают простые и сложные производственные процессы.

Простой процесс – это процесс, состоящий из последовательно выполняемых операций (изготовление одной детали, партии одинаковых деталей, группы разных деталей, имеющих технологическое сходство и обрабатываемых на одном рабочем месте, участке, линии). Порядок выполнения операций при этом определяется технологией изготовления детали.

Сложный процесс – процесс, состоящий из последовательно и параллельно выполняемых операций. Например, изготовление сборочной единицы, состоящей из нескольких деталей, изготовление изделия, которое включает в себя определенное количество деталей и сборочных единиц. Структура сложного процесса зависит не только от состава технологических процессов изготовления и сборки, но и от порядка их выполнения, зависящего от конструкции сборочной единицы или изделия.

Понятие сложного технологического процесса можно найти в Р 50-601-20-91 "РЕКОМЕНДАЦИИ по оценке точности и стабильности технологических процессов (оборудования)".

Сложные технологические процессы обладают таким свойством как эмерджентность (свойства сложного процесса не являются простой суммой свойств составляющих его элементов).

Различают производственный процесс и технологический процесс. Производственный процесс включает в себя все без исключения работы, связанные с изготовлением изделий на предприятии. В производственный процесс входят обработка материала (сырья) с целью превращения его в изделия (продукцию), выпускаемые заводом; работы по доставке, хранению и распределению сырья; изготовление и ремонт инструментов: ремонт оборудования; снабжение электроэнергией, светом, теплом, паром и т. д.
Технологический процесс охватывает работы, непосредственно связанные с превращением сырья в готовую продукцию. Технологический процесс - основная часть производства (производственного процесса).
Технологический процесс состоит из целого ряда производственных операций, которые выполняются в строго определенной последовательности. Производственной операцией называется часть технологического процесса, выполняемая на определенном рабочем месте определенным инструментом или на определенном оборудовании.
Операции следуют в технологическом процессе в строго установленном порядке. Например, за разметкой следует раскрой досок на заготовки для деталей, далее идет строгание, оторцовывание, выработка шипов, выдалбливание гнезд и т. д. Никто не станет запиливать шипы у нестроганых деталей или шлифовать деталь, прежде чем ей не придана окончательная форма строганием.
Степень пооперационной расчлененности технологического процесса зависит от объема работы по изготовлению данного изделия, от количества рабочих, занятых изготовлением изделия, от размеров производственного помещения (рабочей площади), от характера оборудования рабочих мест и других условий производства. Самым глубоким расчленением технологического процесса на операции нужно считать такое, когда каждая операция выполняется за один прием без смены инструмента. Чем меньше операция, тем она проще и доступнее для выполнения. Поэтому, чем глубже пооперационное расчленение технологического процесса, тем выше производительность труда и меньше потребность в высокой квалификации работающих.
Технологический процесс может быть общим на изготовление всего изделия или охватывать, например, только операции обработки деталей, только операции сборки или операции отделки изделий.
Не следует смешивать технологический процесс с технологией производства. Под технологией производства нужно понимать не только последовательность выполняемых операций, но также приемы и способы выполнения этих операций. Технология производства должна строиться на основе новейших достижений науки и техники, с учетом опыта работы новаторов и рационализаторов.
Место в производстве, на котором выполняется какая-либо производственная операция, называется рабочим местом. Установленные на рабочем месте станки, механизмы, стационарные приспособления, т. е. приспособления постоянные, укрепленные неподвижно, составляют оборудование рабочего места.
От того, как организовано рабочее место, от обеспеченности его инструментами и приспособлениями, от расположения материалов, инструментов и приспособлений относительно постоянного оборудования рабочего места и относительно самого рабочего, от подготовленности оборудования, инструмента и материалов к работе, от качества ухода за рабочим местом и оборудованием - от всего этого зависит производительность труда и качество продукции.
В столярном производстве, как и всюду в промышленности, технологический процесс подразделяется соответственно делению производства на цехи. Основными цехами являются раскройный, сушильный, машинный, клеильный, сборочный и отделочный.
Далее следуют цехи подсобные и обслуживающие. Обслуживающим считается, например, механический (металлообрабатывающий) цех с пило-ножеточной мастерской.
В пределах цеха технологический процесс делится на стадии обработки. Например, стадии технологического процесса в сборочном цехе - это сборка узлов, сборка комбинатов, зачистка и обработка собранных элементов, сборка всего изделия. Стадии технологического процесса в отделочном цехе: отделочная подготовка, начальная и промежуточная отделка, сушка, окончательная отделка.
Деление технологического процесса соответственно цехам позволяет:
1) наиболее рационально оборудовать каждый цех станками, еханизмами, приспособлениями, соответственно характеру выполняемых в нем работ;
2) создать в цехе наилучшие условия труда с учетом особенностей работы в нем;
3) приспособить помещение и оборудование цеха к выполнению работ в соответствии с требованиями техники безопасности, охраны труда и противопожарной охраны, предъявляемыми к этим видам работ;
4) наиболее оперативно и квалифицированно руководить работой цеха, полнее осуществлять качественный контроль за работой;
5) рационально организовать рабочие места.
Разделение технологического процесса по стадиям обработки позволяет:
1) разместить в наилучшей производственной последовательности станки, механизмы и другое оборудование, обеспечить механизированную подачу к ним материалов;
2) организовать труд бригадами и звеньями.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ

Любое столярное изделие изготовляется по общему и рабочим чертежам и на основании технологических карт. На общем чертеже (находится обычно в конторе цеха) изображено в трех проекциях и в разрезах изделие и показаны сложные узлы. Рабочие чертежи разрабатываются на каждый узел и каждую деталь. На них изображения даются в большом масштабе, с точным показом форм и простановкой всех размеров деталей.
Рабочий чертеж выдается на руки рабочему. К нему всегда нужно обращаться для проверки точности выполнения работы.
Важнейшим технологическим документом является технологическая карта. Технологические карты составляют на изготовление каждой детали, на сборку каждого узла, комбината, изделия в целом, на отделку изделия. В них указываются все операции независимо от их сложности. К технологической карте прилагается объяснительная (инструкционная) записка, в которой содержатся необходимые указания относительно выполнения операций и технические условия.
Иногда, главным образом для внешней отделки, составляют технологические карты на каждую отдельную операцию. Такие карты называются операционными. В них указываются: 1) назначение операции; 2) способы ее выполнения; 3) инструменты и приспособления; 4) материалы; 5) требования к выполненной работе; 6) нормы расхода материала; 7) норма времени. К технической документации относится наряд, содержащий производственное задание. В нем указываются: вид и объем работы, срок выполнения, расценки. Наряд нужно всегда получать до начала работы. Если наряд выдан на бригаду, полезно всей бригадой обсудить содержащееся в нем задание и наметить пути к наилучшему его выполнению. После окончания работы наряд «закрывается», т. е. в нем проставляются все необходимые сведения отчетного характера, и сдается в контору цеха. По закрытому наряду начисляется заработная плата.

ВИДЫ ПРОИЗВОДСТВА СТОЛЯРНЫХ ИЗДЕЛИЙ

В столярной отрасли деревообрабатывающей промышленности различают два основных типа производства - массовое и серийное. Массовым называется производство, выпускающее сравнительно небольшое число видов изделий в большом количестве - тысячами и десятками тысяч штук, причем выпуск этих изделий производится в течение длительного времени без изменения их конструкции. Серийным называется производство, выпускающее изделия отдельными партиями (сериями), разными по ассортименту этих изделий и их количеству. В зависимости от размеров серий различают мелкосерийное и крупносерийное производство.
В массовом и серийном производстве наилучший результат дает работа по принципу непрерывного потока. При такой организации производства каждая операция технологического процесса выполняется на отдельном рабочем месте, причем рабочие места располагаются соответственно порядку выполнения операций, по возможности по прямой линии. Обрабатываемые детали передаются с одного рабочего места на другое; с последнего рабочего места деталь или изделие сходят в законченном виде.
В непрерывно-поточном производстве важнейшее значение имеет ритмичность потока, т. е. выполнение каждой операции в строп} определенное время, одинаковое для всех операций. Это время называется ритмом работы. В соответствии с принятым ритмом поступают заготовки на первое рабочее место и сходят готовые детали или изделия с последнего рабочего места потока.
Определить ритм нетрудно. Если, например за смену должно поступить с поточной линии 400 обработанных царг, то ритм работы составит (480 мин: 400 дет.) 1,2 мин. Иначе говоря, через каждые 1,2 мин. в поток должна поступать заготовка для царги и через каждые 1,2 мин. поток должен выдавать одну готовую царгу для сборки.
Отставания от ритма, равно и его опережение на отдельных рабочих местах потока одинаково вредны. Отставания вызывают накопление деталей на одних рабочих местах и простои на других, опережения приводят к простоям на недогруженных рабочих местах. Чтобы избежать этого, организуют работу так, что операции, не укладывающиеся в данный ритм при выполнении на одном рабочем месте, выполняются на двух и более смежных местах.
Поточный метод применим в каждом производстве независимо от степени его механизации. Исключение составляют мелкие мастерские с незначительным числом рабочих, занятых изготовлением каких-нибудь единичных изделий или ремонтом. Поток может быть и полностью ручным. В этих случаях детали передаются с одного рабочего места на другое самими рабочими или же при помощи простейших транспортных устройств. На механизированных предприятиях поток часто обслуживается конвейером. Поточное производство повышает производительность труда каждого рабочего и производственную мощность предприятия в целом, способствует установлению твердой технологической дисциплины, поднимает культуру работы.

Популярные статьи

Стеклоблоки - элитный материал

Чтобы быстро и правильно обработать деталь, нужно заранее предусмотреть наиболее целесообразную последовательность обработки, выбрать станок, на котором должна производиться обработка, выбрать режущие и измерительные инструменты, а также приспособления, необходимые для обработки, назначить режимы резания. Эти данные, определяющие весь процесс обработки заготовки до ее превращения в готовую деталь, установленные заранее техническим документом, составляют технологический процесс .

Технологический процесс является основой организации всего производства. На основании разработанного технологического процесса определяется количество необходимого оборудования, инструмента и приспособлений, число рабочих и обслуживающего персонала для выполнения заданной программы по выпуску деталей.

Технологический процесс связывает между собой все звенья производства. Поэтому точное соблюдение установленного технологического процесса является необходимым условием правильной организации производства. Технологический процесс на производстве является законом, который никому нельзя нарушать.

2. Элементы технологического процесса

Технологический процесс может состоять из одной или нескольких операций.

Операцией называется законченная часть технологического процесса обработки одной или нескольких деталей, которая выполняется на одном станке одним рабочим.

Новая операция начинается тогда, когда рабочий, закончив часть обработки у всей партии деталей, приступает к дальнейшей обработке той же партии деталей, либо переходит к обработке новых деталей.

Поясним понятие «операция» на примере обработки конуса муфты (рис. 281), изготовляемого из литой заготовки, имеющей отверстие диаметром 38 мм.

На рис. 282 показана схема последовательности обработки для случая, когда рабочий обрабатывает каждую деталь от начала до конца. Такое построение технологического процесса применяют только при изготовлении единичных деталей. Заготовка устанавливается в патрон и обрабатывается с одной стороны: подрезается торец (рис. 282, а); обтачивается цилиндрическая поверхность до 80Х 4 на длину 65 мм (рис. 282, б); растачивается отверстие 40А 3 (рис. 282, в); вытачивается фаска 2 X 45° (рис. 282, г); вытачивается канавка шириной 10 мм до 064 мм (рис. 282, д). Затем заготовка устанавливается обточенной поверхностью 80Х 4 в патрон с расточенными кулачками; подрезается второй торец в размер 90мм (рис. 282, е); вытачивается фаска 2x45° (рис. 282, ж); обтачивается конус с углом уклона 10° (рис. 282, з). После окончательного изготовления первой детали рабочий переходит к изготовлению следующей детали. Технологический процесс, построенный таким образом, состоит из одной операции .

На рис. 283 показан пример, когда партия тех же деталей обрабатывается за две операции. Сначала все детали партии обрабатываются последовательно по всем размерам с одной стороны (рис. 283, а-д) - это составляет I операцию. Затем у всех деталей партии, последовательно устанавливаемых другой стороной, обрабатываются остальные поверхности детали (рис. 283, е-з). Это составляет II операцию технологического процесса.

Иногда технологический процесс расчленяют на более мелкие операции рис. 284. Например, сначала последовательно у всех деталей партии подрезают торец и обтачивают наружную цилиндрическую поверхность (рис. 284, а-б); это будет I операция. Затем подрезают торец в размер 90 мм у всех деталей партии, растачивают отверстие 40А 3 насквозь и вытачивают фаску 2 х 45° (рис. 284, в-д) - это будет II операция. Затем обтачивают отдельно коническую поверхность (рис. 284, е), что составляет III операцию. Наконец вытачивают канавку шириной 10 +0,1 мм до 64 мм и фаску 2 X 45° (рис. 284, ж-д). Это будет IV операция.

Таким образом, операция может быть простой, содержащей один-два вида обработки (см. рис. 284, е, ж,з), и сложной, содержащей несколько видов обработки.

Установка . Операция может состоять из одной или нескольких установок. Установкой называется часть операции, которая выполняется в период между закреплением заготовки и ее раскреплением.

Рассмотрим это на примере обработки конуса муфты. В первом варианте (см. рис. 282) технологический процесс состоит из одной операции, но в этой операции две установки. Первая установка А включает в себя всю обработку заготовки с одной стороны и растачивание сквозного отверстия диаметром 40А 3) (см. рис. 282, а-д), после чего деталь снимается со станка. Вторая установка Б начинается с закрепления заготовки другой стороной и включает в себя подрезание торца в размер 90 мм, вытачивание фаски 2 X 45° и обтачивание конуса (см. рис. 282, е-з).

Во втором варианте (см. рис. 283), когда партия тех же деталей обрабатывается за две операции, общее число установок остается то же, но здесь каждая операция состоит из одной установки.

В третьем варианте (см. рис. 284), когда партия деталей обрабатывается за четыре операции, число установок будет также четыре. Могут быть случаи, когда одна из операций содержит две установки, а остальные - по одной и наоборот.

Переход . Операция может состоять из одного или нескольких переходов. Переходом называется часть операции, выполняемая над поверхностями детали при неизменной установке инструментов и неизменных режимах резания. Следующий переход начинается тогда, когда изменится какое-либо из этих условий: либо изменится поверхность обработки, либо режущий инструмент, либо режимы резания.

Для пояснения используем рассмотренные выше примеры обработки конуса муфты. При изготовлении этой детали за одну операцию (см. рис. 282) первый переход заключается в подрезании торца (см. рис. 282, а). Обработка в этом случае производится проходным отогнутым резцом с определенным режимом резания.

При обтачивании цилиндрической поверхности диаметром 80Х 4 (см. рис. 282, б) резец остается тот же, не изменяется и режим резания, изменяется только поверхность обработки: вместо торца обрабатывается цилиндрическая поверхность заготовки, следовательно, меняется - переход. Таким образом, обтачивание цилиндрической поверхности 80Х 4 является вторым переходом. При растачивании отверстия (см. рис. 282, в) изменяются режим обработки, режущий инструмент и поверхность обработки, следовательно, меняется и переход. Вытачивание канавки (см. рис. 282, д), где вновь меняются резец, режим резания и поверхность обработки, будет пятым переходом, подрезание второго торца (см. рис. 282, е) - шестым, вытачивание фаски - седьмым, обтачивание конуса - восьмым переходом.

Таким образом, технологический процесс изготовления конуса муфты в первом варианте (см. рис. 282) состоит из одной операции и двух установок. В первой установке имеется пять переходов, во второй - три. Технологический процесс во втором варианте (см. рис. 283) состоит из двух операций. Первая операция содержит одну установку и пять переходов, а вторая - одну установку и три перехода. В третьем варианте (см. рис. 284) технологический процесс состоит из четырех операций и четырех установок; первая установка содержит два перехода, вторая - три перехода, третья-один переход и четвертая - два перехода.

Проход . Переходы делятся в свою очередь на проходы. Проходом называется часть перехода, которая охватывает все действия, связанные со снятием одного слоя металла. Если припуск на обработку велик и его снимают одним и тем же инструментом за два приема, то в этом случае переход состоит из двух проходов. Нарезание резьбы резцом обычно производится за несколько проходов.

З. Принципы построения технологического процесса

Технологический процесс можно строить:
а) по принципу укрупнения операций, когда в одной операции сосредоточивается большое число переходов;
б) по принципу расчленения операций, когда процесс обработки расчленяется на ряд отдельных простейших операций, в которых иногда каждый переход выполняется за отдельную установку.

При укрупнении операций полнее обеспечивается соосность и большая точность взаимного расположения обрабатываемых поверхностей, так как обработка их производится за одну установку.

По этому принципу построен технологический процесс обработки конуса муфты за одну операцию (см. рис. 282).

При укрупнении операций уменьшается, как правило, общее число установок, что весьма важно при обработке таких деталей, установка которых требует значительной затраты времени.

По принципу укрупнения операций работают револьверные и многорезцовые токарные станки, полуавтоматы и автоматы.

При расчленении операций на ряд простейших наладка станка для выполнения каждой операции производится только один раз для первой детали партии, остальные детали обрабатываются по этой настройке.

Принцип расчленения операций дает возможность широко использовать упоры, позволяет более рационально организовать рабочее место, развивать автоматичность рабочих движений, связанных с установкой и снятием заготовки, подводом и отводом режущего инструмента.

При расчленении операций значительно увеличивается число установок, поэтому необходимо иметь быстродействующие установочные приспособления, обеспечивающие быструю и точную установку заготовки для каждой операции.

По принципу расчленения операций построен технологический процесс изготовления конуса муфты за четыре операции (см. рис. 284).

4. Выбор способа обработки

При обработке деталей нужно стремиться снять весь имеющийся припуск за один проход, однако это не всегда возможно. Обычно обрабатываемая заготовка имеет неравномерный припуск вследствие неровностей ее поверхностей, неточного центрирования при установке и др. Вследствие неравномерного припуска различные участки обрабатываемой поверхности обрабатываются при различных условиях резания. Это может вызвать на различных участках обработки различный по величине отжим резца и детали, что отразится на точности формы и размерах обрабатываемых поверхностей.

Поэтому при обработке поверхностей, где требуется точное выполнение формы и размеров (в пределах 2-3 классов), обработку делят на черновую и чистовую.

При черновой обработке снимается большая часть припуска, срезаются неровности припуска, а при чистовой заготовке окончательно обрабатывают до требуемого размера.

При обработке деталей значительными партиями рекомендуется черновую и чистовую обработки производить на разных станках - обдирочных и отделочных. Это нужно для того, чтобы продлить срок службы отделочных станков, от которых зависит точность и чистота обработанных поверхностей детали.

Отдельные поверхности детали могут быть обработаны различными способами. Например, обработку отверстий можно выполнить сверлом; сверлом и резцом; сверлом и зенкером; сверлом, зенкером и разверткой. При этом обработка сверлом является наиболее производительным способом, но наименее точным, обработка же сверлом, зенкером и разверткой наиболее точным, но наименее производительным.

Нарезание наружной резьбы может быть выполнено резьбовым резцом, резьбовой гребенкой, плашкой. В случае нарезания резьбы небольшого диаметра наиболее производительным является нарезание плашкой.

При выборе способа обработки нужно стремиться использовать в первую очередь наиболее производительные способы обработки . В тех случаях, когда эти способы могут обеспечить требуемую точность и чистоту поверхности, ими следует пользоваться вплоть до окончательного изготовления детали. Например, если требуется обработать отверстие с точностью до 0,1 мм, а чистота обработанной поверхности допускается в пределах 3, обработку такого отверстия следует производить сверлением как наиболее высокопроизводительным способом обработки.

Если же высокопроизводительные способы обработки не могут обеспечить необходимой точности и чистоты обработанной поверхности или других технических условий, нужно стремиться возможно большую часть предварительной обработки выполнить высокопроизводительными способами, а окончательную обработку производить другими способами, иногда и менее производительными, но обеспечивающими необходимые технические требования.

5. Понятие о базах

Для правильного построения технологического процесса очень важно заранее выбрать поверхность, по которой должна производиться установка заготовки на станке. Такая поверхность называется установочной базой .

Выбор баз является одной из важнейших задач, которые решаются при составлении технологического процесса. От того, как осуществляется базирование, в большинстве случаев зависит выполнение технических требований к взаимному расположению поверхностей деталей (соосность, перпендикулярность и т. д.).

Установочную базу, используемую на первой установке, называют первичной базой . Первичной базой обычно пользуются один раз на первой установке. На этой базе обычно обрабатывают ту поверхность, которая на последующих установках должна служить установочной базой.

При выборе первичных баз нужно исходить из следующих основных положений.

1. За первичную базу следует принимать такую поверхность заготовки, которая позволяет подготовить базу для последующей обработки других поверхностей.

Поясним это на примере. Пусть требуется обработать деталь, показанную на рис. 285. За первичную базу следует принять поверхность а фланца и на этой базе обработать цилиндрический участок диаметром 80 мм, подрезать торец фланца и торец цилиндрического участка. Поверхность обработанного цилиндра диаметром 80 мм будет служить базой второй установки для обработки второго наружного торца фланца.

Если в качестве первичной базы принять поверхность необработанного цилиндрического участка диаметром 80 мм и обработать на этой базе торец фланца, то база для дальнейшей обработки детали с другой стороны не будет подготовлена (обработанный торец фланца может служить базой только при условии закрепления детали на планшайбе со сложной установкой). Следовательно, поверхность цилиндрического участка за первичную базу принимать нельзя.

2. Для деталей, которые обрабатываются не по всем поверхностям, за первичную базу следует принимать ту поверхность, которая не обрабатывается (остается в черном виде), так как в этом случае базовые поверхности будут иметь наименьшее смещение относительно обработанных поверхностей. Например, при обработке детали,показанной на рис. 286, за базу следует принять необрабатываемую поверхность а. В этом случае смещение отверстия диаметром 40А 3 относительно наружной поверхности будет наименьшим.

3. Для деталей, обрабатываемых кругом, за первичную базу следует принимать поверхности, имеющие наименьший припуск на обработку. В. этом случае будет наибольшая гарантия, что не получится брака из-за неправильного распределения припуска.

4. Нужно стремиться, чтобы поверхности, принимаемые за первичные базы, были по возможности чистыми и ровными.

5. Поверхности, принимаемые за первичные базы, должны позволять надежно закрепить заготовку, чтобы можно было производить обработку со скоростными режимами резания.

Надежность закрепления заготовки особо важна при черновой обработке, которую ведут с большими сечениями стружки. В этих случаях нужно стремиться к максимальной жесткости установки. Поэтому при черновой обработке, где точность не имеет большого значения, рекомендуется широко использовать комбинированное крепление заготовки: одним концом - в патрон, другим - в центр задней бабки, так как этот способ крепления самый надежный.

Чистовыми базами называются обработанные поверхности, используемые в качестве баз при выполнении операций, на которых поверхности детали получают окончательные размеры.

При выборе чистовой базы следует исходить из следующих основных положений.

1. В качестве чистовой базы следует принимать такую обработанную поверхность, которая может служить базой для обработки возможно большего числа поверхностей.

2. При обработке точных деталей за чистовую базу следует принимать по возможности ту поверхность, на которой готовая деталь устанавливается при работе в машине. В этом случае точность установки детали при обработке будет наибольшей. Например, при обработке зубчатого колеса (рис. 287) за чистовую базу лучше всего принять обработанное отверстие диаметром 40А3, так как колесо этим же отверстием устанавливается на вал машины. Рассмотрим примеры выбора чистовых баз и способов закрепления заготовок на этих базах.

1. При обтачивании деталей типа вал в качестве базы принимают центровые отверстия на торцах вала. Преимущество таких баз заключается в том, что они позволяют в процессе обработки многократно устанавливать детали без дополнительной выверки и без специальных установочных приспособлений, что особо важно в тех случаях, когда технологический процесс строится по принципу расчленения операций.

2. При обтачивании деталей типа втулка , когда наружная поверхность имеет форму цилиндра и отверстие гладкое цилиндрическое, в качестве чистовой установочной базы иногда принимают отверстие, а иногда - наружную цилиндрическую поверхность.

Если за чистовую базу намечено принять поверхность обработанного отверстия, то поверхность этого отверстия обрабатывается на одной из первых операций. Установку заготовки по отверстию можно производить на оправке.

При обработке деталей, у которых имеются внутренние поверхности с пологими конусами, за базу часто принимают коническую поверхность. Пологая коническая поверхность является очень удобной базой, так как она может служить одновременно и надежным средством для закрепления заготовки при обработке.

Способ закрепления заготовки на конусе обеспечивает точное центрирование, быстроту установки и снятия заготовки. Чаще всего в качестве базы используют коническое отверстие, устанавливая заготовку коническим отверстием на конусную оправку (рис. 288).

6. Дисциплина в технологическом процессе

Строгое соблюдение технологического процесса, оформленного в виде технологической карты, т. е. соблюдение технологической дисциплины, - основной закон нормального хода производства. Где не соблюдается технологический процесс, обычно не выполняется программа и почти всегда получается большой брак деталей. Нарушение технологической дисциплины недопустимо на социалистическом предприятии.

Однако технологический процесс любого производства не является мертвой буквой, он должен непрестанно совершенствоваться и подвергаться рационализации.

В нашей стране токари активно участвуют в рационализаторской работе.

В социалистическом производстве методы рационализации технологического процесса должны явиться основным рычагом усовершенствования обработки, удешевления себестоимости продукции, ускорения производства и повышения качества изделия. Поэтому для рабочего-новатора открыты широкие возможности рационализации технологического процесса.

Однако это не значит, что можно изменять технологию самочинно, без разрешения работников, ведающих технологией на заводе. Такое самочинное изменение технологии вместо пользы может принести ущерб производству.

Всякое усовершенствование технологического процесса, предложенное рабочим, должно быть оформлено в виде рационализаторского предложения; после рассмотрения и одобрения усовершенствование вносится в технологическую документацию, т. е. становится частью технологического процесса.

На заводах существуют отделы рабочего изобретательства (БРИЗ), которые имеют своей задачей привлекать рабочих к совершенствованию технологических процессов. За каждое реализованное рационализаторское предложение автору выплачивается денежная премия, величина которой зависит от суммы полученной экономии.

Контрольные вопросы 1. Из каких элементов состоит технологический процесс?
2. Привести пример обработки детали в одну операцию и расчленить ее на установки и переходы.
3. Что называют проходом?
4. Для чего служит технологическая карта?
5. Что называется чистовой базой?
6. Что называется установочной базой?
7. В чем заключается дисциплина в технологическом процессе?

Первые достоверно известные технологические процессы были разработаны в древнем Шумере — на глиняной табличке клинописью был описан по операциям порядок приготовления пива. С тех пор способы описания технологий производства продуктов питания, инструментов, домашней утвари, оружия и украшений — всего, что изготавливало человечество, многократно усложнились и усовершенствовались. Современный технологический процесс может состоять из десятков, сотен и даже тысяч отдельных операций, он может быть многовариантным и ветвиться в зависимости от различных условий. Выбор той или иной технологии- это непросто выбор тех или иных станков, инструмента и оснастки. Нужно также обеспечить соответствие требованиям технических условий, плановых и финансовых показателей.

Определение и характеристика

ГОСТ дает научно строгое, но сформулированное слишком сухим и наукообразным языком определение технологического процесса. Если же говорить о понятии технологического процесса более понятным языком, то технологический процесс — это совокупность выстроенных в определенном порядке операций. Он направлен на превращение сырья и заготовок в конечные изделия. Для этого с ними совершают определенные действия, обычно выполняемые механизмами. Технологический процесс не существует сам по себе, а является важнейшей частью более общего , включающего в себя в общем случае также процессы контрактации, закупки и логистики, продажи, управления финансами, административного управления и контроля качества.

Технологи на предприятии занимают весьма важное положение. Они являются своего рода посредниками между конструкторами, создающими идею изделия и выпускающими его чертежи, и производством, которому предстоит воплощать эти идеи и чертежи в металл, дерево, пластмассу и другие материалы. При разработке техпроцесса технологи работают в тесном контакте не только с конструкторами и производством, но и с логистикой, закупками, финансами и службой контроля качества. Именно техпроцесс и является той точкой, в которой сходятся требования всех этих подразделений и находится баланс между ними.

Описание технологического процесса должно содержаться в таких документах, как:

• Маршрутная карта - описание высокого уровня, в нем перечислены маршруты перемещения детали или заготовки от одного рабочего места к другому или между цехами.
• Операционная карта – описание среднего уровня, более подробное, в нем перечислены все операционные переходы, операции установки-съемки, используемые инструменты.
• Технологическая карта — документ самого низкого уровня, содержит самое подробное описание процессов обработки материалов, заготовок, узлов и сборок, параметры этих процессов, рабочие чертежи и используемая оснастка.

Технологическая карта даже для простого на первый взгляд изделия может представлять собой довольно толстый том.

Для сравнения и измерения технологических процессов серийного производства применяются следующие характеристики:

• Цикл технологической операции — длительность (измеряется в секундах, часах, днях, месяцах) операции, повторяющейся с определенной периодичностью. Отсчитывается от момента начала операции до момента ее окончания. Длительность цикла не зависит от числа заготовок или деталей, обрабатываемых одномоментно.
• Такт выпуска изделия – промежуток времени, через который выпускается это изделие. Рассчитывается как отношение времени, за которое выпускается определенное количество изделий, к этому количеству. Так, если за 20 минут было выпущено 4 изделия, то такт выпуска будет равен 20/4=5 минут/штуку.
• Ритм выпуска – величина, обратная такту, определяется как число изделий, выпускаемых в единицу времени (секунду, час, месяц и т.п.).

В дискретном производстве такие характеристики технологических процессов не находят применения ввиду малой повторяемости изделий и больших сроков их выпуска.

Производственная программа — представляет собой список названий и учетных номеров выпускаемых изделий, причем для каждой позиции приводится объемы и сроки выпуска.

Производственная программа предприятия складывается из производственных программ его цехов и участков. Она содержит:

• Перечень выпускаемых изделий с детализацией типов, размеров, количества.
• Календарные планы выпуска с привязкой к каждой контрольной дате определенного объема выпускаемых изделий.
• Количество запасных частей к каждой позиции в рамках процесса поддержки жизненного цикла изделий.
• Подробную конструкторско-технологическую документацию, трехмерные модели, чертежи, деталировки и спецификации.
• Техусловия на производство и методики управления качеством, включая программы и методики испытаний и измерений.

Производственная программа является разделом общего бизнес-плана предприятия на каждый период планирования.

Виды техпроцессов

Классификация техпроцессов проводится по нескольким параметрам.

По критерию частоты повторения при производстве изделий технологические процессы подразделяют на:

• единичный технологический процесс, создается для производства уникальной по конструктивным и технологическим параметрам детали или изделия;
• типовой техпроцесс, создается для некоторого количества однотипных изделий, схожих по своим конструктивным и технологическим характеристикам. Единичный техпроцесс, в свою очередь, может состоять из набора типовых техпроцессов. Чем больше типовых техпроцессов применяется на предприятии, тем меньше затраты на подготовку производства и тем выше экономическая эффективность предприятия;
• групповой техпроцесс подготавливается для деталей, различных конструктивно, но сходных технологически.

По критерию новизны и инновационности различают такие виды технологических процессов, как:

• Типичные. Основные технологические процессы используют традиционные, проверенные конструкции, технологии и операции обработки материалов, инструмента и оснастки.
• Перспективные. Такие процессы используют самые передовые технологии, материалы, инструменты, характерные для предприятий — лидеров отрасли.

По критерию степени детализации различают следующие виды технологических процессов:

• Маршрутный техпроцесс исполняется в виде маршрутной карты, содержащей информацию верхнего уровня: перечень операций, их последовательность, класс или группа используемого оборудования, технологическая оснастка и общая норма времени.
• Пооперационный техпроцесс содержит детализированную последовательность обработки вплоть до уровня переходов, режимов и их параметров. Исполняется в виде операционной карты.

Пооперационный техпроцесс был разработан во время Второй Мировой войны в США в условиях нехватки квалифицированной рабочей силы. Детальные и подробные описания каждой стадии технологического процесса позволили привлечь к работе людей, не имевших производственного опыта и в срок выполнить большие военные заказы. В условиях мирного времени и наличия, хорошо обученного и достаточно опытного производственного персонала использование такого вида технологического процесса ведет к непроизводительным расходам. Иногда возникает ситуация, в которой технологи старательно издают толстые тома операционных карт, служба технической документации тиражирует их в положенном числе экземпляров, а производство не открывает эти талмуды. В цеху рабочие и мастера за многие годы работы накопили достаточный опыт и приобрели достаточно высокую квалификацию для того, чтобы самостоятельно выполнить последовательность операций и выбрать режимы работы оборудования. Таким предприятиям имеет смысл подумать об отказе от операционных карт и замене их маршрутными.

Существуют и другие классификации видов технологических процессов.

Этапы ТП

В ходе конструкторско-технологической подготовки производства различают такие этапы написания технологического процесса, как:

• Сбор, обработка и изучение исходных данных.
• Определение основных технологических решений.
• Подготовка технико-экономического обоснования (или обоснования целесообразности).
• Документирование техпроцесса.

Трудно с первого раза найти технологические решения, обеспечивающие и плановые сроки, и необходимое качество, и плановую себестоимость изделия. Поэтому процесс разработки технологии – это процесс многовариантный и итеративный.

Если результаты экономических расчетов неудовлетворительны, то технологи повторяют основные этапы разработки технологического процесса до тех пор, пока не достигнут требуемых планом параметров.

Сущность технологического процесса

Процессом называют изменение состояния объекта под воздействием внутренних или внешних по отношению к объекту условий.

Внешними факторами будут механические, химические, температурные, радиационные воздействия, внутренними — способность материала, детали, изделия сопротивляться эти воздействиям и сохранять свою исходную форму и фазовое состояние.

В ходе разработки техпроцесса технолог подбирает те внешние факторы, под воздействием которых материал заготовки или сырья изменит свою форму, размеры или свойства таким образом, чтобы удовлетворять:

• техническим спецификациям на конечное изделие;
• плановым показателям по срокам и объемам выпуска изделий;

За долгое время были выработаны основные принципы построения технологических процессов.

Принцип укрупнения операций

В этом случае в рамках одной операции собирается большее число переходов. С практической точки зрения такой поход позволяет улучшить точность взаимного расположения осей и обрабатываемых поверхностей. Такой эффект достигается за счет выполнения всех объединяемых в операцию переходов за одну остановку на станок или многокоординатный обрабатывающий центр.

Подход также упрощает внутреннюю логистику и снижает внутрицеховые расходы за счет снижения числа установок и наладок режимов работы оборудования.

Особенно важно это для крупногабаритных и сложных деталей, установка которых отнимает много времени.

Принцип применяется при работе на револьверных и многорезцовых токарных станках, многокоординатных обрабатывающих центрах.

Принцип расчленения операций

Операция разбивается на ряд простейших переходов, наладка режимов работы обрабатывающего оборудования выполняется единожды, для первой детали серии, далее оставшиеся детали проходят обработку на тех же режимах.

Такой подход эффективен при больших размерах серий и относительно несложной пространственной конфигурации изделий.

Принцип дает существенный эффект снижения относительной трудоемкости за счет улучшенной организации рабочих мест, совершенствования у рабочих навыка однообразных движений по постановке-снятию заготовок, манипуляций с инструментом и оборудованием.

Абсолютное число установок при этом растет, но сокращается время на настройку режимов оборудования, за счет чего и достигается положительный результат.

Чтобы получить этот положительный эффект, технологу придется позаботиться о применении специализированной оснастки и приспособлений, позволяющих быстро и, главное, точно устанавливать и снимать заготовку. Размер серии также должен быть значительным.

Обработка дерева и металла

На практике одну и ту же деталь, одного и того же размера и веса, из одного и того же материала можно изготовить разными, иногда сильно отличающимися друг от друга методами.

На этапе конструкторско-технологической подготовки производства конструкторы и технологи совместно прорабатывают несколько вариантов описания технологического процесса, изготовления и последовательности обработки изделия. Эти варианты сравниваются по ключевым показателям, насколько полно они удовлетворяют:

• техническим условиям на конечный продукт;
• требованиям производственного плана, срокам и объемам отгрузки;
• финансово-экономическим показателям, заложенным в бизнес-план предприятия.

На следующем этапе проводится сравнение этих вариантов, из них выбирается оптимальный. Большое влияние на выбор варианта оказывает тип производства.

В случае единичного, или дискретного производства вероятность повторения выпуска одной и той же детали невелика. В этом случае выбирается вариант с минимальными издержками на разработку и создание специальной оснастки, инструмента и приспособлений, с максимальным задействованием универсальных станков и настраиваемой оснастки. Однако исключительные требования к точности соблюдения размеров или к условиям эксплуатации, таким, как радиация ил высоко агрессивные среды, могут вынудить применять и специально изготовленную оснастку, и уникальные инструменты.

При серийном же выпуске процесс производства разбивается на выпуск повторяющихся партий изделий. Технологический процесс оптимизируют с учетом существующего на предприятии оборудования, станком и обрабатывающих центров. Оборудование при этом снабжают специально разработанной оснасткой и приспособлениями, позволяющими сократить непроизводительные потери времени хотя бы на несколько секунд. В масштабе всей партии эти секунды сложатся вместе и дадут достаточный экономический эффект. Станки и обрабатывающие центры подвергают специализации, за станком закрепляют определенные группы операций.

При массовом производстве размеры серий весьма высоки, а выпускаемые детали достаточно долгий срок не подвергаются конструктивным изменениям. Специализация оборудования заходит еще дальше. В этом случае технологически и экономически оправдано закрепление за каждым станком одной и той же операции на все время выпуска серии, а также изготовление спецоснастки и применение отдельного режущего инструмента и средств измерений и контроля.

Оборудование в этом случае физически перемещают в цеху, располагая его в порядке следования операций в технологическом процессе

Средства выполнения технологических процессов

Технологический процесс существует сначала в головах технологов, далее он фиксируется на бумаге, а на современных предприятиях — в базе данных программ, обеспечивающих процесс управления жизненным циклом изделия (PLM). Переход на автоматизированные средства хранения, написания, тиражирования и проверки актуальности технологических процессов- это не вопрос времени, в вопрос выживания предприятия в конкурентной борьбе. При этом предприятиям приходится преодолевать сильное сопротивление высококвалифицированных технологов строй школы, привыкших за долгие годы писать техпроцессы от руки, а потом отдавать их на перепечатку.

Современные программные средства позволяют автоматически проверять упомянутые в техпроцессе инструмент, материалы и оснастку на применимость и актуальность, повторно использовать ранее написанные техпроцессы целиком или частично. Они повышают производительность труда технолога и существенно снижают риск человеческой ошибки при написании техпроцесса.

Для того чтобы из идей и расчетов технологический процесс превратился в реальность, необходимы физические средства его выполнения.

Технологическое оборудование предназначено для установки, закрепления, ориентации в пространстве и подачи в зону обработки сырья, заготовок, деталей, узлов и сборок.

В зависимости от отрасли производства сюда входят станки, обрабатывающие центры, реакторы, плавильные печи, кузнечные прессы, установки и целые комплексы.

Оборудование обладает длительным сроком использования и может изменять свои функции в зависимости от использования той или иной технологической оснастки.

Технологическая оснастка включает в себя инструмент, литейные формы, штампы, приспособления для установки и снятия детали, для облегчения доступа рабочих к зоне выполнения операций. Оснастка дополняет основное оборудование, расширяя его функциональность. Она имеет более короткий срок использования и иногда специально изготавливается для конкретной партии изделий или даже для одного уникального изделия. При разработке технологии следует шире применять универсальную оснастку, применимую для нескольких типоразмеров изделия. Особенно это важно на дискретных производствах, где стоимость оснастки не распределяется на всю серию, а целиком ложится на себестоимость одного изделия.

Инструмент предназначен для оказания непосредственного физического воздействия на материал заготовки с целью доведения ее формы размеров, физических, химических и других параметров до заданных в технических условиях.

Технолог при выборе инструмента должен принимать во внимание не только цену его покупки, но и ресурс и универсальность. Часто бывает, что более дорогой инструмент позволяет без его замены выпустить в несколько раз больше продукции, чем дешевый аналог. Кроме того, современный универсальный и высокоскоростной инструмент позволит также сократить время машинной обработки, что также прямо ведет к снижению себестоимости. С каждым годом технологи приобретают все больше экономических знаний и навыков, и написание техпроцесса из дела чисто технологического превращается в серьезный инструмент повышения конкурентоспособности предприятия.

Лекция 2

План

1. Структура технологического процесса.

2. Элементы технологической операции и характеристика технологического процесса.

3. Технологическая характеристика различных типов производства.

1. Структура технологического процесса (по ГОСТ 3.1109–82)

Производственным процессом называют совокупность всех действий людей и орудий производства, необходимых для изготовления или ремонта изделий, выпускаемых на данном предприятии.

Технологический процесс – часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению (или определению) состояния предмета труда. Различают технологические процессы изготовления изделия или его части, получения заготовки, литья, термической обработки, электрофизической обработки, электрохимической обработки, сборки, контроля качества продукции, ремонта и т.д.

При обработке осуществляется заданное изменение формы, размеров, шероховатости поверхности или свойств заготовки, а при сборке – образование разъемных или неразъемных соединений составных частей заготовки или изделия.

Помимо основных технологических процессов производственные процессы включают вспомогательные процессы – транспортировку, складирование, учет и отчетность.

Технологический процесс состоит из операций.

Технологическая операция – законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте.

Рабочее место – часть производственной площади цеха, на которой размещены один или несколько исполнителей работы, обслуживаемая единица технологического оборудования или часть конвейера, а также оснастка и предметы труда.

Операция является основной единицей производственного планирования. Подход к операции как к единице планирования позволяет разобраться во многих спорных случаях, когда неясно, следует ли данный комплекс действий считать за одну или несколько операций.

Пример 1.

Пусть при токарной обработке партии ступенчатых валиков у всех заготовок сначала обтачивается одна шейка, потом вторая и т.д. В этом случае обработку каждой ступени можно рассматривать как законченную часть технологического процесса, составляющую одну операцию. На каждую из этих операций может быть выписан отдельный наряд. Однако часто для упрощения планирования и отчетности выписывают один общий наряд на токарную обработку валиков, которую в этом случае следует рассматривать как одну концентрированную операцию.

Пример 2.

В тяжелом машиностроении часто на одном рабочем месте с помощью переносных различных станков различными рабочими выполняется обработка различных поверхностей одной и той же заготовки.

В таких случаях работу разбивают на операции, каждая из которых выполняется с помощью определенного станка. Если же станки работают последовательно и обслуживаются одной бригадой рабочих, то возможно объединение этих операций в одну.

Пример 3.

Рабочий, который обслуживает автолинию из нескольких станков, выписывается один наряд. Поэтому автолинию следует считать одним рабочим местом, на котором выполняется одна операция.

2. Элементы технологической операции

и характеристика технологического процесса

Установ – часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемой заготовки или собираемой сборочной единицы. Например, обтачивание двух ступеней валика может производиться не за две операции, а за одну, имеющую две установки (рис.2.1). Обработка производится на настроенном оборудовании с поворотным резцедержателем.

Рис.2.1. Обработка валика за одну операцию в две установки

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

Например, операция – фрезерование четырех сторон квадрата содержит позиции (рис.2.2,а).

Многопозиционная обработка характерна для агрегатных станков многошпиндельных токарных автоматов и полуавтоматов.

Например, обработка отверстий корпусной детали может производится на агрегатном станке и включать 4 позиции (рис.2.2,б)

Позиционная обработка дает сокращение времени на установку заготовки и обычно обеспечивает повышение производительности.

Рис. 2.2. Позиционная обработка

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

Вспомогательным переходом называется законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и оборудования, которые не сопровождаются изменением свойств предметов труда, но необходимы для выполнения технологического перехода. Примерами вспомогательных переходов являются закрепление заготовки, смена инструмента и т.д.

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

Вспомогательный ход – законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки и необходимая для подготовки рабочего хода.

Цикл технологической операции и такт выпуска являются основной характеристикой биологической процесса.

Цикл технологической операции – интервал календарного времени от начала до конца периодически повторяющейся технологической операции независимо от числа одновременно изготовляемых или ремонтируемых изделий.

Такт выпуска – интервал времени, через который периодически производится выпуск изделий или заготовок определенных наименований, типоразмеров и исполнений.

3. Технологическая характеристика

различных типов производства

В зависимости от широты номенклатуры, стабильности и объема выпуска изделий различают единичное, серийное и массовое производство.

Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой изделий и малым объемом выпуска. Примерами изделий, изготавливаемых в единичном производстве, являются уникальные станки, крупные турбины, опытные образцы машин.

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготавливаемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объемом выпуска. В зависимости от количества изделий в партии (серии) и значения коэффициента закрепления операций различают мелко–, средне– и крупносерийное производства (табл.2.1).

Таблица 2.1

Характеристики серийного производства

Коэффициент закрепления операций – отношение числа всех различных технологических операций, выполняемых в течение месяца, к числу рабочих мест.

Объем серии – это общее количество изделий определенных наименований, типоразмера и исполнения, изготовляемых или ремонтируемых по неизменяемой конструкторской документации.

Производственная партия – группа заготовок одного наименования типоразмера и исполнения, запускаемых в обработку одновременно или непрерывно в течение определенного интервала времени.

Операционная партия – производственная партия или ее часть, поступающая на рабочее место для выполнения технологической операции.

Примером серийной продукции являются универсальные станки, некоторые насосы, двигатели.

Массовое производство характеризуется узкой номенклатурой и большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготавливаемых в течение продолжительного времени. В массовом производстве на рабочем месте обычно выполняется только одна повторяющаяся операция. Так изготавливаются подшипники качения, часы, автомашины.

Для различных типов производства характерны различная глубина разработки технологических процессов, различная документация, различные способы получения заготовок, себестоимость, производительность и т.д. В частности, в массовом производстве обеспечивается наибольшая производительность труда и наименьшая себестоимость продукции, применяются самые точные заготовки, документация разрабатывается очень подробно и т.д.

Что касается организации производства, то различают два его вида: поточный и непоточный. Под поточным видом организации понимается такой вид, при котором заготовки детали и собираемые изделия в процессе их производства находятся в движении, причем последнее с постоянной величиной такта. Это значит, что поступившая на первую операцию заготовка сразу же после окончания операции передается на вторую, после окончания второй – на третью и т.д. до последней операции, после окончания которой готовая деталь сразу подается на сборку. Время пролеживания заготовки между операциями в таких случаях равно или кратно такту. На сборку готовые детали подаются через равные промежутки времени.

Под неточным видом организации производственного процесса понимается такой его вид, при котором заготовки, детали или собираемые изделия в процессе их производства находятся в движении с различной продолжительностью операций и пролеживания между ними, в результате чего процесс осуществляется с меняющейся величиной такта.

Поточный вид организации производственного процесса прежде всего можно использовать в массовом производстве. Серийное производство, особенно при больших величинах партий, также может быть организованно с использованием поточного вида. Отличительной особенностью такого производства является его периодичность во времени в связи с периодичностью запуска партий, поэтому оно получило название переменно–поточного (группового) производства. Переменно–поточное производство наиболее часто используется для изготовления изделий, близких по служебному назначению, а следовательно, и по технологическим процессам.