Научно-техническая подготовка и ее роль в ускорении обновления ассортимента продукции на предприятии

Планирование процесса технической подготовки производства

Планирование технической подготовки производства состоит в распределении, координации и контроле работ: во времени - по стадиям и этапам, по содержанию и объемам - между органами технической подготовки. Планирование производится в соответствии с заданиями годового и перспективного планов развития предприятия. Важнейшей задачей планирования является ускорение технической подготовки и обеспечение производства технической документацией и технологическим оснащением к началу запуска изделия. Основой для расчета плана подготовки как во времени, так и по объему являются заводские и отраслевые нормативы трудоемкости, позволяющие делать укрупненные расчеты при конструировании изделий или разработке новой продукции. [7]

Трудоемкость, длительность и стоимость технической подготовки производства могут быть определены на основе установленных корреляционных зависимостей по таким факторам, как количество деталей и узлов в конструкции, категория сложности изделия, новизна конструкции, степень унификации, среднее количество операций на одну деталь, коэффициент оснащенности, степень механизации и автоматизации. После определения длительности всех этапов технической подготовки составляется календарный план ее осуществления - в форме ленточного, линейного или сетевого графика. В целях ускорения подготовки она должна планироваться с возможно высокой степенью параллельности. Наибольшее распространение на практике получили графики линейного типа, в особенности при небольшом объеме проектируемых работ и краткосрочности этапов их осуществления. Связано это с простотой и удобством их графического построения, наглядностью изображаемых процессов. При освоении сложных объектов современной техники планирование и управление разработками выполняется при помощи методов сетевого планирования и управления (СПУ). Эти методы позволяют оптимизировать процесс создания новой продукции как по времени, так и по стоимости. СПУ основано на графическом изображении определенного комплекса работ, отражающем их логическую последовательность, взаимосвязь и длительность, с оптимизацией разработанного графика при помощи методов прикладной математики и вычислительной техники и его использования для текущего руководства этими работами.

Модель планируемого процесса изображается в виде ориентированного графа, называемого сетевым или просто сетью. Граф состоит из работ и событий. Работой называется тот или иной процесс (например, изготовление опытного образца продукции), а событием - момент завершения работы, в данном случае момент готовности образца, после которого должна начаться следующая работа (например, его испытание и доводка). На рисунке 1.2 изображен пример сетевого графика. События обозначены кружками, работы - стрелками. Длина стрелки графически не выражает продолжительности выполнения работы, она обозначается числом дней или недель и наносится над стрелкой. Полный путь в сетевом графике - это любая непрерывная последовательность взаимозаменяемых событий и работ, ведущая от события (0), исходного для всего графика, к завершающему, последнему событию сетевого графика(17). Кроме полных путей (а их несколько), следует различать: путь от исходного события до какого-либо промежуточного события, например (5); путь, соединяющий данное промежуточное событие (5) с завершающим (17); путь между двумя событиями, из которых ни одно не является исходным или завершающим.

 

Рисунок 1.2 - Сетевой график

 

Среди этих путей особое значение имеет критический путь - последовательность работ от исходного до завершающего события, требующая наибольшего времени для их выполнения. Критический путь обозначен жирными стрелками. Продолжительность работ, лежащих на критическом пути, определяет общий цикл завершения всего комплекса работ, планируемых при помощи сетевого графика. Уменьшение длительности критического пути является основной задачей оптимизации планирования. Термин “событие” применяется в СПУ в смысле вероятного и зависимого события, наступление которого может меняться от 1 до 0. Термин “работа” и его графическое изображение в виде линии употребляются в более широком понимании: как действие, требующее затрат времени, время ожидания (например, при испытаниях опытного образца) и, наконец, как логическая связь между событиями (фиктивная работа). Ожидаемое время выполнения работы t_ож выводится из сравнения трех оценок: оптимистической t_min, пессимистической t_max, вероятной tв. Оно определяется либо экспертным путем, либо берется из статистических данных по аналоговым проектам. Оптимистическая оценка предполагает наличие самых благоприятных условий для ее выполнения, а пессимистическая - самых неблагоприятных. Наиболее вероятное время берется как наиболее часто встречающееся в данной статистической совокупности:

 t_ож = (t_min + 4_tв + t_max)/6. (8)

Возможность выяснить разницу между продолжительностью критического пути и продолжительностью любого другого пути позволяет вскрывать резервы времени технической подготовки, что является огромным преимуществом СПУ по сравнению с линейным графиком. Кроме того, СПУ позволяет соотносить любые промежуточные работы и события, указанные во времени с основными этапами. Так, из сетевого графика видно, что помимо работ 3-4 и 4-6 к моменту завершения события 6 требуется определить работы 3-5 (размножение и выпуск рабочих чертежей и технической документации), 5-4 (составление технического задания на проектирование технологической оснастки) , 5-6 (технологический контроль чертежей). Расчеты в СПУ значительно увеличиваются в связи с необходимостью обычных частых пересоставлений графиков, так как некоторые работы выполняются досрочно, а часть работ запаздывает. Поэтому для успешного применения СПУ необходимо расчеты производить на ЭВМ с графопостроителем. Это обеспечивает быстрое производство расчетов не только по временным параметрам, но и в денежном выражении по затратам. Для СПУ необходимо накопление большого статистического материала, требуется труд высококвалифицированных специалистов. Несмотря на это, эффективность СПУ велика, особенно для таких работ, как проектирование новых видов техники, основанных на новых научных принципах, изготовление и монтаж наиболее сложных видов технологического оборудования, капитальное строительство сложных объектов, комплексные работы, выполняемые многими предприятиями различных отраслей.

Сроки технической подготовки производства могут быть значительно сокращены, если механизировать и автоматизировать трудоемкие вычислительные, графические, поисковые, документационно-множительные и другие работы, характерные для большинства этапов конструкторской и технологической подготовке производства.

Эффективность и степень автоматизации и механизации работ определяются их характером и содержанием. Так, процесс непосредственного изготовления проектно-конструкторских и технологических документов занимает до половины рабочего времени специалистов. Поэтому широкое использование относительно простых средств и методов, таких, как черчение на масштабно-координатной бумаге с прозрачной основой, использование прозрачных темплетов, аппликаций для формирования чертежа, модельно-макетного проектирования, фотомонтажа документов, чертежей-заготовок типового представителя способствует последовательному сокращению трудоемкости этих работ. Но главным направлением здесь является автоматизация. В настоящее время широко используются компьютерные системы автоматизированного проектирования. Другим существенным направлением механизации и автоматизации технической подготовки является использование автоматизированных информационно-поисковых систем (ИПС). Конструктор, приступая к новой разработке, изучает, пользуясь фондом, накопленным в ИПС, наиболее современные элементы конструкций, принципы действия, патенты, стандарты, тем самым значительно сокращая длительность этапов проектирования и обеспечивая современные и перспективные требования к конструкции. При технологическом проектировании ИПС представляет материалы для решения задач: классификации деталей, технологических процессов, группировки деталей применительно к действующим унифицированным технологическим процессам. На основе информации производятся расчеты размеров поверхности обработки, расхода материалов, составляется их спецификация, определяется последовательность технологических маршрутов, перечень технологического оборудования.

Наибольший эффект от механизации и автоматизации технической подготовки производства достигается объединением САПР, автоматизированной системы технологической подготовки производства (АСТПП), автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУТП) в рамках автоматизированной системы управления производством (АСУП). В этом случае обеспечивается ускорение и повышение технического уровня конструкторских и технологических разработок, выбираются оптимальный технологический процесс, рациональное использование производственных мощностей, материальных и трудовых ресурсов, повышения качества продукции и всей хозяйственно-экономической работы. [19]

Но разработать процесс производства и технологию - это еще не все. Для нормального функционирования линии нам необходимо обеспечить нормальное техническое обслуживание и снабжение всеми необходимыми комплектующими.

 

3. Методика выбора рационального варианта технологического процесса

 

При проектировании технологического процесса могут разрабатываться несколько вариантов изготовления продукции. Наиболее эффективным является тот, при котором обеспечивается минимальные затраты на производство продукции. Это можно выразить следующей формулой:

  , (9)

где Sij - себестоимость i-го вида продукции по j-му варианту;

xij - искомая величина, т.е. кол-во i-го вида изделий, которое нужно изготовить по j-му варианту.

На практике внедрение данного метода затруднено по причине большой трудоемкости разработки нескольких вариантов технологического процесса, установления норм времени и расчета затрат на обработку каждой детали операции.

Наиболее рациональный вариант на практике определяется двумя способами:

- на основе определения критического объема производства, служащего границей экономической целесообразности сравниваемых вариантов;

- по минимуму затрат, приходящихся на один машино-час работы оборудования. [7]

Рассмотрим первый способ.

При первом способе определяется технологическая себестоимость по сравниваемым вариантам, на основании которых и определяется тот годовой объем производства, который определяет границы экономически целесообразного варианта.

Под технологической себестоимостью понимается сумма издержек производства по тем статьям, по которым они различны для сопоставляемых вариантов. В этом случае все затраты, которые учитываются в технологической себестоимости, можно представить как сумму условно-постоянных и условно-переменных затрат:

S_m= S_v × N + S_c, (10)

где S_v - затраты условно-переменные, зависящие от объема производства;

N - объем производимой продукции;

S_c - условно-постоянные затраты, независящие от объема производства.

Разделим каждую составляющую на N (объем производимой продукции). Так мы найдем связь между условно-переменными затратами и затратами на единицу продукции:

  , (11)

  , (12)

Таким образом, если N→∞, то S_ед→ S_v.

Возьмем два условных варианта производства. Пусть по первому варианту затраты равны:

S₁= Sv₁ × N + Sc₁. (13)

По второму варианту:

S₂= Sv₂ × N + Sc₂. (14)

Определим, при каком объеме производства данные затраты будут равновеликими (S₁= S₂):

Sv₁×N + Sc₁= Sv₂×N + Sc₂; (15)

. (16)

Объем производства, при котором затраты равновелики называют критическим. Это можно отобразить в графическом виде:

 

Рисунок 1.3 - Определение критического объема производства

 

С помощью графика можно сделать следующие выводы:

- если N_ф > N_кр, то эффективным будет второй вариант;

- если N_ф < N_кр, то эффективным будет первый вариант

Таким образом, определение критической точки устанавливает область наиболее целесообразного применения каждого из сопоставляемых вариантов, ограничиваемую определенными размерами пр-ва. [7]

Рассмотрим второй способ.

При данном способе рациональный вариант технологической подготовки определяется на основе сравнения себестоимости одного машино-часа работы, включающей все расчеты, связанные с эксплуатацией данного оборудования в течение одного часа работы.

При этом себестоимость одного Машино-часа работы рассчитывается следующим образом:

S_м-ч= З_а.об. + З_рем + З_э + З_в.м. + З_а.зд(1+К_з), (17)

где З_а.об. - сумма расходов по амортизации оборудования, приходящегося на один час работы. Амортизационные отчисления, в свою очередь, рассчитываются:

; (18)

где З_рем - затраты на проведение ремонтных работ и межремонтного обслуживания, приходящиеся на 1 машино-час работы;

З_э - стоимость расходуемой силовой энергии;

З_в.м. - расходы на вспомогательные материалы;

З_а.зд(1+К_з) - расходы по амортизации здания, отнесенные к занимаемой машиной площади.

К_з - коэффициент, учитывающий расходы по содержанию, ремонту, отоплению и освещению здания по отношению к его амортизации.

Более рациональным считается тот вариант, где себестоимость машино-часа стремится к минимуму. [8]

Если при проектировании технологического процесса нужны инвестиции, то оптимальным будет вариант, который обеспечивает минимальные приведенные затраты:

(C_i + E_н К_i → min). (19)

Таким образом, мы видим, какой из предложенных вариантов будет рациональным. В данном случае при расчетах основным является принцип минимизации затрат, т.е. таким способом можно выяснить, при каком объеме производства продукции можно полностью окупить затраты, но не получить прибыль (критический объем), также можно рассчитать оптимальный объем производства, при котором можно получить определенную величину прибыли.