Введение к работе
Актуальность проблемы. Важнейшей проблемой отечественного машиностроения на современном этапе является повышение конкурентоспособности как выпускаемой продукции, так и производства в целом. Особую остроту данная проблема приобретает в связи с вхождением России в ВТО с целью коренного перелома сложившейся кризисной ситуации в отечественной экономике за счет широкого привлечения инвестиций и выхода со своей несырьевой продукцией на мировой рынок.
На современном этапе особую актуальность для отечественного машиностроения приобретает проблема правильности выбора приоритетов производственного развития, которые во многом диктуются необходимостью повышения эффективности управления дефицитными ресурсами, руководствуясь принципом максимального ресурсосбережения. В этих условиях крайне необходимо при формировании технологического профиля производства предусмотреть определенную степень гибкости, позволяющую без значительных материальных затрат на технологическую подготовку и увеличения капиталовложений расширить альтернативный выбор технологических решений. Одним из наиболее действенных путей решения данной проблемы является проведение комплексной оптимизации производственных процессов, как совокупности способов организации необходимых методов изготовления изделий и последовательности технологических операций.
Анализ современного состояния проблемы комплексной оптимизации производственных процессов высокотехнологичного и наукоемкого производства сложных деталей авиационных двигателей свидетельствует о насущной необходимости дальнейшего совершенствования ее форм и методов, главным образом, в направлении повышения эффективности с тем, чтобы на выходе предмета управления (процесса) гарантированно получать требуемые (планируемые) технико-экономические показатели (ТЭП) конечного результата работы с минимальными затратами трудовых, материальных и финансовых ресурсов.
На основе вышесказанного правомерно заключить, что решаемая в работе проблема является актуальной и практически востребованной.
Цель работы заключается в повышении эффективности функционирования технологических систем путем увеличении производительности производственных процессов изготовления сложных деталей изделий машиностроения.
Основные результаты, выносимые на защиту:
метод модульной организации производства сложных деталей изделий машиностроения;
критерий оптимальности, позволяющий оценивать эффективность всей производственной системы;
комплекс основных параметров производственных процессов изготовления сложных деталей;
- аналитические зависимости для расчета критерия оптимальности, по
лученные на основе установленных связей между основными параметрами
производственных процессов;
модель производственного процесса изготовления компрессорных лопаток ГТД;
модель расстановки производственного оборудования для построения производственных ячеек замкнутого технологического цикла;
алгоритм группирования производимых сложных деталей и необходимого для их изготовления оборудования;
система быстрой переналадки станочного оборудования, входящего в производственную ячейку замкнутого технологического цикла;
производственная ячейка замкнутого технологического цикла изготовления компрессорных лопаток ГТД.
Объектом исследования является организация производства сложных деталей газотурбинных двигателей.
Предметом исследования являются производственные процессы изготовления компрессорных лопаток, имеющих большой удельный вес в структуре производства всего газотурбинного двигателя.
Научная новизна работы:
-
Установлены связи между основными параметрами производственного процесса и интегральной производительностью производственных участков, что позволило сформировать критерий оптимальности, отличающийся учетом показателей производственного процесса, связанных непосредственно с изготовлением сложных деталей газотурбинных двигателей, а также с их пролежи-ванием и транспортировкой.
-
Впервые разработан метод построения производственных ячеек замкнутого технологического цикла, позволяющий обеспечить повышение эффективности производственных процессов по критерию интегральной производительности.
-
Разработана модель производственного процесса и сформирован алгоритм группирования деталей и расстановки производственного оборудования, требуемого для их изготовления, отличающиеся их нацеленностью на оптимизацию межоиерационного перемещения деталей в процессе их обработки путем создания производственных ячеек замкнутого цикла.
Все основные результаты получены автором лично.
Методы исследования, достоверность и обоснованность. Разработка теоретических положений и создание на их основе инструментария структурной оптимизации производственных процессов стало возможным благодаря комплексному использованию известных теоретических и экспериментальных методов исследования организации производства, теории управления техническими и организационными системами, методов системного и статистического анализа. Представленные в работе результаты строго обоснованы методологией системно-структурного анализа, математическим аппаратом теории оптимизации, методами технологической подготовки производства. Достоверность применяемых методов подтверждается их широким использованием в самых различных прикладных исследованиях.
Практическая значимость. Переход на модульный принцип организации производства (вместо цехового) приводит к резкому сокращению грузопо-
токов за счет существенного сокращения пути прохождения деталями и сборочными единицами этапов производственного цикла и, как следствие, влечет снижение объема незавершенного производства и увеличение коэффициента загрузки оборудования.
Разработанная методика построения производственных ячеек замкнутого цикла позволяет реализовать структурную оптимизацию нрошводствешю-технологических процессов по критерию производительности и обеспечить в результате максимальное снижение времени изготовления лопатки, обеспечение ее качества и существенное сокращение доработки профиля пера вручную.
Практическая реализация разработанной методики структурной оптимизации производственного процесса изготовления компрессорных лопаток позволяет увеличить интегральную производительность практически в 2,5-3 раза.
Реализация работы. Метод модульной организации производства сложных деталей газотурбинных двигателей внедрен в производственную систему ФГУП «НПЦ газотурбостроения «Салют» (г. Москва). Указанный метод был положен в основу Программы развития производственной системы ФГУП «НПЦ газотурбостроения «Салют» (сроком на два года). Создана планировка производственного участка замкнутого технологического цикла по выпуску компрессорных лопаток ГТД. Внедрение результатов работы привело к снижению длительности цикла изготовления компрессорных лопаток и уменьшению среднего уровня незавершённого производства.
Апробация результатов работы и публикации. Результаты работы докладывались на Международной конференции "Авиация и космонавтика" (Москва, 2011), на Всероссийской молодежной конференции "Автоматизация и информационные технологии" (Москва, 2011), на Всероссийской научно-технической конференции "Актуальные проблемы ракетно-космической техники" (Самара, 2011), на Всероссийской молодежной конференции "Инновационные технологии в машиностроении" (Москва, 2011), опубликованы в 11 печатных трудах (из них 7 - в рекомендованных ВАК РФ изданиях), имеется 1 Патент на полезную модель.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы, включающего 104 источника и пяти Приложений. Работа изложена па 124 страницах, содержит 29 рисунков и 18 таблиц.
