Введение к работе
Актуальность темы. В рамках технологической подготовки машиностроительного производства осуществляется формирование организационно-технологической структуры производственного процесса изготовления машин. Она представляет собой совокупность связей технологического процесса изготовления машины, конструкторской и технологической подготовки производства, а также организации обслуживания производственного процесса, обеспечивающей упорядоченность, координацию и регулирование деятельности технологической системы.
При выполнении технологического процесса предмет труда последовательно проходит по цехам и производственным участкам в соответствии с выполняемыми технологическими операциями. Указанную последовательность называют межцеховым технологическим маршрутом. На основе межцеховых технологических маршрутов формируются машинокомплекты подразделений предприятия. Машинокомплект представляет собой совокупность деталей и узлов, входящих в данное конкретное изделие и изготавливаемых в данном цехе в пропорциях, предусмотренных его конструкцией, а также деталей, идущих на индивидуальный или кратный выпуск комплектов запасных частей.
Рациональное формирование машинокомплектов производственных подразделений позволяет значительно снизить напряженность производственных заданий и, как следствие, риск выпуска несоответствующей продукции. Поэтому риск выпуска несоответствующей продукции является системным свойством машинокомлекта как множества составляющих его предметов труда.
ГОСТ 14.205-83 определяет технологичность конструкции изделия при производстве как совокупность свойств конструкции, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат на изготовление для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ. Поэтому заводские технологи при разработке вариантов межцеховой маршрутизации решают задачу практической стандартизации маршрутов на основе их квалиметрической оценки по таким показателям технологичности, как трудоемкость изготовления изделия по этому маршруту и риск выпуска несоответствующей продукции с учетом условий выполнения работ. Для оценки рациональности машинокомплекта в целом они вынуждены интуитивно оперировать категорией его технологичности, как универсума свойств машинокомлекта относительно множеств свойств составляющих его предметов труда. Установление рационального компромисса между такими показателями качества производственного процесса изготовления машин как напряженность производственных заданий, характеризуемой составом и трудоемкостью машинокомплекта, и риском выпуска несоответствующей продукции, составляет задачу управления технологичностью машинокомплекта производственного подразделения, являющейся важным показателям качества производственного процесса.
Работа выполнена в соответствии с грантом Российского фонда фундаментальных исследований № 08-08-99045-р_офи и рядом хоздоговорных НИР.
Цель работы: повышение качества машин и эффективности производственного процесса их изготовления на основе рационального формирования машинокомплектов производственных подразделений предприятия по совокупности таких показателей их технологичности как трудоемкость и риск выпуска несоответствующей продукции.
Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи исследования:
1) выполнить структурно-функциональное моделирование процесса формирования машинокомплектов производственных подразделений;
2) разработать экспертно-аналитический подход к рациональному решению задачи межцеховой технологической маршрутизации и формирования машинокомплектов производственных подразделений;
3) разработать методику оценки полезности технологических проектных решений при формировании машинокомплектов производственных подразделений;
4) разработать методику квалиметрической оценки технологичности машинокомплекта производственного подразделения;
5) осуществить практическую реализацию результатов научных исследований на машиностроительном предприятии.
Методы и средства исследования. При выполнении работы использовались научные положения технологии машиностроения и всеобщего управления качеством, теорий систем и системного анализа, информации, множеств, метода экспертных оценок, методологии структурного анализа и проектирования IDEF, эксплуатационных исследований технологических систем в действующем машиностроительном производстве, систематического изучения ежедневной профессиональной практики технологов, математико-статистической обработки данных об межцеховых технологических маршрутах изготовления деталей трубопроводной промышленной арматуры для нефте- и газопроводов.
Наиболее существенные научные результаты, полученные лично соискателем:
– структурно-функциональная модель процесса формирования на машиностроительном предприятии рациональных производственных заданий (машинокомплектов) производственным подразделениям и системы межцеховых маршрутов деталей и сборочных единиц;
– экспертно-аналитический метод решения задачи межцеховой технологической маршрутизации и формирования машинокомплектов производственных подразделений, позволяющий оптимизировать использование производственных мощностей предприятия;
– методика оценки полезности технологических проектных решений при формировании машинокомплектов производственных подразделений по однозначным правилам различными проектировщиками, имеющими свои субъективные представления о полезности принимаемых решений для достижения глобальной цели – обеспечения требуемого уровня качества машин;
– методика квалиметрической оценки технологичности машинокомплекта производственного подразделения на основе конструкторско-технологических моделей машинокомплекта и составляющих его деталей и сборочных единиц, представляющих собой совокупность трехмерных моделей предметов труда и дополнительных параметров, назначенных на конструктивные элементы и элементарные поверхности.
Научная новизна результатов исследования
- в области технологии машиностроении: выявлены информационные связи производственного процесса изготовления машин, основанные на теоретико-множественном представлении зависимости между трудоемкостью изготовления машинокомплекта в производственном подразделении и конструктивно-технологическими параметрами входящих в его состав предметов труда;
- в области стандартизации и управления качеством продукции: выявлены закономерности функциональных взаимодействий в рамках сети процессов предприятия между процессами межцеховой технологической маршрутизации и управления несоответствующей продукцией, основанные на представлении о технологичности машинокомплекта производственного подразделения, определяемой ее квалиметрической оценкой, и взаимозависимости между напряженностью производственных заданий и риском несоответствий.
Практическая значимость. Разработано математическое и методическое обеспечение процедуры разработки рациональной организационно-технологической структуры производственного процесса изготовления машин на основе управления технологичностью машинокомплектов подразделений предприятия по критерию трудоемкости.
Реализация работы. Результаты данной работы внедрены на предприятии ЗАО «Тяжпромарматура» (г. Алексин Тульской обл.) и используются в учебном процессе на кафедре «Автоматизированные станочные системы» ТулГУ.
Публикации и апробация работы. По тематике исследований опубликовано 9 работ, из них 4 в ведущих рецензируемых изданиях, включенных в список ВАК, общим объемом 2,9 п. л., в том числе авторских – 2,4 п. л.
Основные положения работы докладывались на научных конференциях профессорско-преподавательского состава ТулГУ в 2008-2011 гг.; на Международной научно-технической конференции «Бизнес-процессы и бизнес-системы» (г. Тула, 2006 г.); на Международной научно-технической конференции «Экономика. Управление. Стандартизация. Качество» (г. Тула, 2006 г.); на Международной научно-технической конференции «Технологическая системотехника» (г. Тула, 2008 г.);на девятой и десятой Всероссийских научно-практических конференциях «Управление качеством» (г. Москва, 2010, 2011 гг.); на Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Современные технологии обработки металлов и средства их автоматизации» (г. Тула, 2010 г.); Всероссийской научно-практической конференции для студентов, аспирантов, молодых ученых «Инновационные наукоемкие технологии: теория, эксперимент и практические результаты» (г. Тула, 2010 г.).
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, библиографического списка и приложения. Содержит 118 страниц машинописного текста, 16 таблиц, 46 рисунков, библиографический список из 103 наименований и приложения на 7 страницах. Общий объем диссертации 174 страницы.
