Единое окно доступа к образовательным ресурсам

Стандартизация и техническое регулирование в аспекте качества продукции: Учебное пособие

Голосов: 1

Рассмотрены основные аспекты стандартизации и технического регулирования в разрезе достижения высокого качества продукции. Учебное пособие предназначено для бакалавров и специалистов, обучающихся по специальности "Управление качеством", применимо для специальностей "Коммерция", "Менеджмент организации" и других экономических специальностей. Может быть полезно студентам специальностей "Технология машиностроения", "Станки и инструменты", "Системы автоматизированного проектирования" и другим, а также специалистам предприятий, связанным с производством качественной продукции.

Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для предварительного просмотра.
Изображения (картинки, формулы, графики) отсутствуют.
    автоматизированных систем управления (АСУ). Основное назначение
комплекса государственных стандартов, составляющих ЕСТД, – устано-
вить во всех организациях и на всех предприятиях единые взаимосвязан-
ные правила, нормы и положения выполнения, оформления, комплектации
и обращения, унификации и стандартизации технологической документации.
      Единая система технологической документации предусматривает:
      • широкое внедрение типовых и групповых технологических процес-
сов, основанных на технологическом классификаторе деталей машино-
строения и приборостроения (ТКД);
      • сокращение объема разрабатываемой технологической документа-
ции, повышение производительности труда технологов;
      • упорядочение номенклатуры и содержания форм документации
общего назначения (карты технологического процесса, специализации);
      • установление правил оформления технологических процессов
(формы документации) для производства заготовок и деталей методами
горячей, холодной, механической, термической и термохимической обра-
ботки с помощью сварочных, сборочно-сварочных, слесарно-сборочных
работ;
      • разработку систем нормативов основного производства, учета и
анализа применяемости технологической оснастки, деталей, узлов и мате-
риалов, под; готовки первичной производственной, технической докумен-
тации, внесения и оформления изменений.
      Оформление технологической документации в соответствии со стан-
дартами ЕСТД систематизирует и концентрирует информационный мате-
риал и является важным этапом работ по совершенствованию организации
технологической подготовки производства.
      Технологическая документация, разработанная на формах, установ-
ленных стандартами ЕСТД, может быть использована в качестве первич-
ного массива информации для АСУ производством. Единообразие спосо-
бов ее кодирования создает предпосылки для создания отраслевых АСУ.
      Применение на предприятиях типовых технологических инструкций,
использование средств вычислительной техники при обработке содержа-
щейся в технологической документации информации позволяет сократить
время на разработку технологической документации, повысить ее качество.
      Введение комплекса стандартов ЕСТД оказывает существенную по-
мощь в выработке единого технологического языка, применяемого всеми
машиностроительными и приборостроительными организациями и пред-
приятиями, позволяет повысить уровень технологических разработок, ка-
чество выпускаемой продукции, производительности труда, снизить мате-
риальные затраты и себестоимость выпускаемой продукции.



                                  81


    2.5.11. Единая система технологической подготовки производства

      Единая система технологической подготовки производства – это
установленная государственными стандартами система организации и
управления процессом технологической подготовки производства, преду-
сматривающая широкое применение прогрессивных типовых технологиче-
ских процессов, стандартной технологической оснастки, переналаживае-
мого оборудования, роботов, средств механизации и автоматизации про-
изводственных процессов, инженерно-технических и управленческих ра-
бот. Этой системе присвоен 14-й класс стандартов, например ГОСТ 14.201-83.
      Основная цель ЕСТПП состоит в обеспечении требований, необхо-
димых для достижения полной готовности любого типа производства
(единичного, серийного, массового) к выпуску изделий заданного качества
в минимальные сроки при наименьших трудовых, материальных и финан-
совых затратах. ЕСТПП обеспечивает:
      • единый для всех предприятий, организаций системный подход к
выбору, применению методов и средств технологической подготовки про-
изводства, соответствующих передовым достижениям науки, техники и
производства;
      • высокую приспособленность производства к непрерывному его со-
вершенствованию, быструю переналадку на выпуск более совершенных
изделий;
      • рациональную организацию механизированного и автоматизиро-
ванного выполнения комплекса инженерно-технических работ, в том числе
автоматизацию конструирования объектов и средств производства, разра-
ботки технологических процессов и управления технологической подго-
товкой производства (ТПП). Технологическая подготовка производства –
это совокупность взаимосвязанных процессов, обеспечивающих техноло-
гическую готовность предприятия в плановом порядке выпускать продук-
цию высокого качества при соблюдении установленных сроков, затрат и
объемов;
      • взаимосвязь ТПП с другими автоматизированными системами и
подсистемами управления;
      • высокую эффективность технологической подготовки производства.
      Структура ЕСТПП в машиностроении и приборостроении определя-
ется совокупностью двух факторов: функциональным составом ТПП и
уровнями решения задач ТПП. Задачи ТПП решаются на всех уровнях и в
соответствии с ГОСТ 14.002-73 группируются по следующим основным
функциям:
      • обеспечение технологичности конструкций изделий;
      • разработка технологических процессов;
                                   82


      • проектирование и изготовление средств технологического оснащения;
      • организация и управление технологической подготовкой производства.
      Основу ЕСТПП составляют:
      • системно-структурный анализ цикла ТПП;
      • типизация и стандартизация технологических процессов изготовле-
ния и контроля;
      • стандартизация технологической оснастки и инструмента;
      • агрегатирование оборудования из стандартных элементов.
      Типизация и стандартизация технологических процессов изготовле-
ния и контроля основываются на конструкторско-технологической клас-
сификации объектов производства, выборе типового представителя и раз-
работке для него типового или стандартного технологического процесса.
      Классификация деталей позволяет правильно решать вопросы стан-
дартизации технологических процессов. Детали подразделяются на три
основные категории: стандартные, форма и размеры которых узаконены;
типовые, повторяющиеся с небольшими изменениями в различных конст-
рукциях; оригинальные, используемые в конкретных разработках.
      Стандартные технологические процессы разрабатываются на стан-
дартизованные и ответственные детали, от качества изготовления которых
зависит срок службы изделий. Стандартизации подлежат не только про-
цессы, но и технологические операции. Типовые технологические процес-
сы разрабатываются на типовые детали, составляющие 60-70% всего объе-
ма находящихся в производстве деталей. Технологические процессы изго-
товления оригинальных деталей состоят из комплекса оригинальных и
стандартных операций.
      Стандартизация и типизация технологических процессов предусмат-
ривает широкое применение электронно-вычислительной техники для тех-
нологического проектирования, включающего классификацию деталей и
разработку указанных процессов.
      Для определения видов технологической оснастки, подлежащих
стандартизации, большое значение имеют ее классификация и кодирование
по конструктивно-технологическим признакам. Оснастка, сходная по кон-
струкции, обозначается так же и отличается лишь порядковым номером,
который позволяет судить о высокой степени применяемости и создает
лучшие условия для анализа и отбора конструкций при стандартизации.
Благодаря классификации оснастки улучшается организация учета ее при-
меняемости и повышается коэффициент использования существующего на
предприятии оснащения. Классификация оснастки в сочетании с класси-
фикацией объектов производства позволяет разработать для типовых тех-
нологических процессов стандартные переналаживаемые приспособлени-

                                   83


ям и инструменты.
      Стандартизация технологической документации предусматривает
создание стандартов на первичные формы документов, методы их состав-
ления, хранения, учета, внесение изменений. Стандартами предусмотрены
различные формы технологических документов на все виды работ, встре-
чающихся в машиностроении: литейные, заготовительные, сварочные,
термические, гальванические, лакокрасочные и механосборочные.
      ГОСТ 14.102-73 устанавливает три стадии работы над документаци-
ей по организации и совершенствованию технологической подготовки
производства:
      1. Обследование и анализ существующей на предприятии системы
технологической подготовки производства. С учетом специфики условий
конкретного предприятия, влияющих на проведение технологической под-
готовки производства, определяются объем работы, «узкие мес т а » ,
имеющиеся резервы, возможности целесообразного применения техники.
Результаты обследования оформляются в техническом задании. В нем оп-
ределяется назначение, дается характеристика системы технологической
подготовки производства, формулируются требования, которым должны
удовлетворять как система в целом, так и отдельные элементы, регламен-
тируется состав документации, подлежащей разработке, устанавливаются
исполнители и сроки, проводятся расчеты экономической эффективности и
необходимых затрат. Техническое задание является директивным доку-
ментом, на основании которого на предприятии разрабатываются системы
технологической подготовки производства и отдельные задания на ее эле-
менты.
      2. Разработка технического проекта технологической подготовки
производства, в состав которого входят: информационная модель (блок-
схема) автоматизации системы технологической подготовки производства;
методические положения по классификации и кодированию технико-
экономической информации на основе применения соответствующих сис-
тем; разработанные на основе стандартных и единых систем документации
унифицированные и стандартизованные формы документов, функциони-
рующих в технологической подготовке производства; схемы документо-
оборота; основные положения по организации процессов технологической
подготовки производства и управлению ими; организационные структуры
служб; конструкторско-технологическая классификация деталей и типиза-
ция технологических процессов.
      3. Создание рабочего процесса. На этом этапе разрабатываются: ин-
формационные модели решения всех задач; классификаторы технико-
экономической информации; типовые и стандартные технологические

                                  84


процессы; стандарты предприятия на средства технологического оснаще-
ния; документация на организацию специализированных рабочих мест и
участков основного и вспомогательного производства на основе типовых и
стандартных технологических процессов и методов групповой обработки;
рабочая документация для решения задач с помощью ЭВМ; организацион-
ные положения и должностные инструкции.
      ЕСТПП способствует повышению уровня использования типовых
технологических процессов, стандартной переналаживаемой оснастки, аг-
регатного переналаживаемого оборудования, средств автоматизации про-
изводственных процессов и инженерно-технических работ. Кроме того,
ЕСТПП позволяет обеспечить: сокращение цикла технологической подго-
товки производства и снижение затрат на ее проведение; повышение про-
изводительности труда; повышение уровня автоматизации производствен-
ных процессов и инженерно-технических работ; улучшение качества вы-
пускаемых изделий; создание и внедрение автоматизированных систем
проектирования, планирования и управления технологическими процессами.

2.6. Применение методов стандартизации и типизации для повышения
   качества технологической подготовки и управления производством
     2.6.1. Применение системных технологий для проведения работ
                 по стандартизации в машиностроении
      Очевидно, что качество типовых ТП во многом зависит от качества
предварительно проведенной унификации деталей. В свою очередь, каче-
ство унификации, как и качество типизации, при достаточной величине
номенклатуры деталей напрямую связано с качеством классификатора де-
талей, с помощью которого проводятся обе указанные работы. Немало-
важно также качество классификации технологической оснастки, инстру-
мента, узлов и других сборочных единиц изделия, а также в целом качест-
во проведения работ по технологической подготовке производства (ТПП).
Таким образом, мы можем говорить о необходимости многоуровневой
структуры качества производственной документации, основополагающим
элементом которой является качество документации, применяемой при
разработке и изготовлении деталей. Поэтому качество изделия в целом в
высшей степени зависит от качества разработки классификационной сис-
темы информации о деталях (КС).
      Сразу же следует оговориться – опыт показывает, что применение
классификатора ЕСКД, особенно в части ТКД для проведения системной
ТПП, не всегда дает качественные результаты, поэтому часто на предпри-
ятиях классификаторы разрабатывают самостоятельно, в зависимости от
специфики конкретной номенклатуры деталей [25]. Разработкой классифи-
каторов при проведении технологической подготовки производства (ТПП)
на машиностроительных предприятиях занимаются в рамках системных
                                  85


технологий. Один из способов достижения высокого качества технической
документации при проведении системной ТПП – разработка классифика-
ций естественного типа.
      Проблемой систематизации ТПП, а также классификации машин, их
агрегатов и деталей в нашей стране, начиная с 30-х годов, занимались мно-
гие ученые. Это профессора А. П. Соколовский, С. П. Митрофанов,
Ф. И. Парамонов, Б. И. Кудрин, Б. М. Базров и другие, определившие ос-
новные этапы развития типового, группового и модульного методов, а
также других методов системного подхода к классификации машин и их
деталей (табл. 2.4).

                                                           Таблица 2.4
                Основные этапы развития системных методов ТПП
                         и классификации деталей машин
 Этапы
 разви-
                                       Основные научно-
   тия      Авторы                                                    Общемашино-
                                    технические разработки
  сис-      научных                                                   строительные
                            по системным технологиям и классифи-
темных     разработок                                                классификаторы
                                     кации деталей машин
 техно-
 логий
 1940 – А. П. Соко-         Принципы типизации технологических       Классификатор
1951 гг. ловский            процессов. Классификатор деталей об-     Соколовского
                            щего машиностроения А. П. Соколов-
                            ского

 1951 – С. П. Мит-          Групповой метод технологии и органи-     МНСЧХ
1970 гг. рофанов            зации производства. Использование пе-    (Межведомст-
         Г. А. Глазов       реналаживаемого оборудования и СТО.      венная нормаль)
         Ф. И. Пара-        Создание групповых поточных линий
         монов              (ГПЛ). Разработка
                            методов управления серийным произ-
                            водством. Разработка централизованного
                            классификатора машиностроения и при-
                            боростроения
   С       Б. М. Базров,    Применение системно-информационных       Классификаторы
 1970 г.   С. П. Мит-       методов для создания ГПЛ, ГПС,           ОКП (Общесо-
   по      рофанов,         АСТПП, САПР, модульной техноло-          юзный класси-
 1990 г.   Ф .И. Пара-      гии. Разработка централизованного об-    фикатор продук-
           монов            щесоюзного классификатора. Создание      ции),
           Б. И. Кудрин     основ классификации деталей машин.       К. ЕСКД, ТКД.
           С .Л. Таллер и   Формирование регионального банка         Методика
           др.              данных, разработка основ создания меж-   УлГТУ
                            отраслевых производств, методологиче-
                            ских основ проектирования ГПС. На ос-
                            нове классификационных методов соз-
                            даны теоретические основы оптимиза-
                            ции техноценозов
                                         86


                                                          Окончание таблицы 2.4
 Этапы
 разви-
                                      Основные научно-
   тия      Авторы                                                    Общемашино-
                                   технические разработки
  сис-      научных                                                   строительные
                           по системным технологиям и классифи-
темных     разработок                                                классификаторы
                                    кации деталей машин
 техно-
 логий
    С     Б. М. Базров,    Разработка     теоретическо-методологи-   Классификаторы
1990 г.   С. П. Брехов-    ческих основ классификации, в том чис-    объектов произ-
   по     ских, Б. И.      ле и в области машиностроения. Широ-      водства, в том
  наше    Кудрин, С. В.    кий спектр автоматизированных систем      числе деталей в
 время    Чебанов, В. В.   во всех сферах промышленного произ-       различных его
          Омельченко       водства на основе компьютеризирован-      отраслях. Сис-
          В. В. Ефимов,    ной поддержки САПР. Интеграция сис-       темы ТПП,
          В. В. Епифа-     тем в производственном пространстве       САПР, PLM и
          нов, А. Ф.       фирм предприятий PLM (Produkt             ERP на машино-
          Ширялкин         Lifecicle Management) объединение сис-    строительных
          Ю. А. Заполь-    тем PLM – и ERP (Enterprise Resourst      предприятиях
          ский и др.       Planning). Развитие основ общей теории
                           классификации.

               2.6.2. Теоретические основы разработки и применения
                         классификаций естественного типа

      Очевидно, что наиболее целесообразным подходом к достижению
высокого качества документации является тщательная техническая подго-
товка изделия, осуществляемая на ранних этапах ЖЦП (см. рис. 1.4).
      Методами повышения качества технической подготовки изделия яв-
ляется его конструкторско-технологическая проработка, унификация и ти-
пизация. В машиностроении особое значение приобретает унификация и
типизация деталей машин основного производства. Учитывая высокую
сложность информации о деталях, а также необходимость рассмотрения
всей их (деталей) номенклатуры в реальном шаге времени, применение
указанных методов представляет сложный процесс, качественно выпол-
нимый только с помощью серьезной компьютерной поддержки и приме-
нения методов классификации [25]. Эта работа может протекать на раз-
личных этапах ЖЦП, а также на разных уровнях технической подготовки
производства изделия (НИОКР, конструкторской, технологической, орга-
низационной), отражая определенные особенности хода техноэволюции
его производственного процесса [14].
      Существующая в мире техники техноэволюция, согласно теории Б.
И. Кудрина, повторяет черты биологической эволюции на качественно
ином уровне, с отличиями, вытекающими из отделения документа. Заме-
тим, что информация о детали в ходе этого процесса проходит различные
стадии информационного отбора, включая и определенную часть отбора
документального. При этом указанная информация подвергается воздейст-
                                         87


вию ряда принципов и закономерностей, ведущим из которых является
принцип наименьшего действия (принцип Оккама). Комплект документов
изделия, прошедших документальный отбор, становится его генотипом –
системой взаимосвязанных единиц информации, отвечающих за структуру
и конкретное наполнение самого изделия. Материализованное в процессе
изготовления изделие, как совокупность всех реализованных признаков
генотипа, становится его (изделия) фенотипом, который складывается в
результате взаимодействия генотипа и с конкретными условиями произ-
водственной среды в процессе техноэволюции. При этом из указанной сре-
ды отбираются соответствующие генотипу вещественные элементы (обо-
рудование, инструмент приспособления и т. д.).
      Исходя из сказанного, комплект документации на изготовление кон-
кретной единичной детали рассматриваемого изделия следует представить
как ген, точнее техноген – единицу наследственного материала, ответст-
венного за формирование какого-либо признака его фенотипа-изделия.
Очевидно, что его роль в производственном информационном простран-
стве предприятия – управление процессом изготовления детали, важной
частью которого является управление его качеством. Отметим также, что
структура техногена наиболее целостно и компактно реализуется путем
кодового описания, построенного на основе классификационной системы
информации о детали. Вместе с тем качество взаимосвязи техногена дан-
ной детали с другими генами, отчего напрямую зависит оперативность и, в
целом, эффективность управления всей производственной системы пред-
приятия, определяет качество классификации. В свою очередь, качество
классификации зависит от степени приближения к естественному типу,
т. е. насколько ее признаки существенны на каждом ее системно-
информационном уровне и насколько структура этих признаков адекватна
рассматриваемой производственной системе. Процесс формирования КС
естественного типа, имеющей для выполнения технической подготовки
машиностроительного производства оптимальное (максимальное) количе-
ство существенных свойств, адекватных указанной производственной сис-
теме, рассматривается в рамках концепции классификационно-
эволюционного подхода [25]. С точки зрения этого подхода основная зада-
ча создания оптимизированной системы подготовки и управления производ-
ства определена как четкое распределение уровней информации о детали по
уровням производственного процесса.
      Таким образом, проблема заключается в том, чтобы информация о
детали, необходимая каждому участнику для действий по управлению
производством, имела минимальное количество максимально простых и
коротких информационных связей с объектом управления. По ходу после-
довательной реализации данной задачи в предлагаемой системе строится
процесс технической подготовки и управления производством. В первую
очередь для этого проводится технологическая проработка и унификация
деталей.
      Отметим, что процесс исследования по созданию качественной КС
выявил необходимость разработки новых принципов информационного
                                   88


отбора: принципа технологической геометризации и принципа приоритет-
ности применения большего размера. Сущность первого из них заключа-
ется в нахождении точного признака детали, качественно соответствующе-
го технологическому фактору ее изготовления в данном типе производст-
ва; второго – в преимущественном выборе системой в процессе отбора
размера большего значения. Заметим, что данный принцип является свое-
образной конкретизацией всеобщего принципа наименьшего действия.
      Формирование классификационных признаков информации техниче-
ского документа с помощью этих принципов, как действие механизма ин-
формационного отбора, целесообразно рассматривать как взаимодействие
факторов технологической системы с индивидами информации о детали
(рис. 2.9).

       геометрия                        конструкция

                   Те
                   организационные
                                                Классификационные признаки
                   технологические              информации о детали

                     Заготовка-деталь



                      инструмент                  Технологическая
                                                  система

  станок                              приспособление
Рис. 2.9. Схема механизма информационного отбора (взаимодействие технологической
     системы с заготовкой для получения классификационных признаков детали)

      При помощи указанного механизма информационного отбора вы-
строена исходная структура многоуровневой периодической системы
(табл. 2.5), представляющая совокупность высших классификационных
группировок (типов, подтипов, классов и подклассов) деталей машин.
      Высший таксон, определяющий наиболее общую качественную и
количественную характеристику элементного состава деталей, – их тип.
Этот же таксон определяет и сложность технологического маршрута обра-
ботки детали.
      При этом, если для основной обработки элементарных и однородно-
комбинированных деталей достаточно оборудования одной группы (на-
пример, токарного), то в список оборудования неоднородно-
комбинированной детали необходимо включить станки как минимум двух
групп (например, токарного и фрезерного).


                                          89


                                                                                                                                           Таблица 2.5

                                        Периодическая система высших таксонов деталей машин
                                                                            Типы
                     Элементар-                           Однородно-комбинированные                                Неоднородно-комбинированные
                     ные (из од-                       (из двух и более ОЭ одного класса)                        (из двух и более ОЭ разных классов)
                      ного ОЭ)

      КЛАССЫ                                                            Подтипы
      деталей и их                                                                                               3 вида ком-    3 вида ком-     6 видов
                                                                                                                 бинации ОЭ     бинаций ОЭ      комбинаций
       основных                                                                                                  двух разных     двух раз-      ОЭ трех
       элементов     с одной пря-   с совмещенными                                                                 классов      ных классов     разных
                     мой цен-       осями, при отли-       с двумя или       с двумя или не-     с одной или                                    классов
                     тральной       чии диаметраль-        несколькими       сколькими пря-      несколькими
                     продольной     ных размеров ОЭ        параллельными     мыми осями под      изогнутыми
                     осью           более чем в            прямыми осями     углом друг другу    осями
                                    1,6 раза.
90




                                                                     Подклассы
                        круглые,    Круглые (D1/D2 .>      эксцентриковые    разветвленные      круглые с изо-   вращения-      вращения-       комбинации
                     (диски, шес-   1,6) - (диски, шес-     (эксцентрики,       вращения        гнутыми осями    невращения     многоопе-         на основе
                     терни, коль-     терни, кольца,       кривошипы, ко-      (угольники,      (пружины, ин-    (кулачко-      рационные        элементов
      ВРАЩЕНИЯ         ца, валы,    валы, штоки и др.)         ленвалы)         тройники,       дукторы, змее-   вые)           (тяги, серьги    вращения,
                     штоки и др.)                                             крестовины)         вики и др.)                   и др.)          (корпусные)
                            В              ВС                    ВП                ВР                ВИ                 ВН           ВМ              ВК
                      плоскоком-       плоскоком-             объемно-       разветвленные      плоскообраз-     невращения     невращения-     комбинации
                      бинирован-      бинированные           профильные       невращения        ные (аэроди-     -вращения      много-          на основе
                      ные (план-     (планки, листы,       (уголки, тавры,   (плоскостные       намические,      (фланцы,       операцион-      элементов
     НЕВРАЩЕНИЯ        ки, листы,      плиты и др.)        швеллеры и др.     профильные)       пружины нев-     корпуса,       ные (корпу-     невращения
                     плиты и др.)                                                               ращения и др.)   кронштей-      са, крон-
                                                                                                                 ны)            штейны)
                          Н                 НС                   НП                НР                НИ                 НВ           НМ              НК
                     ушкообраз-        тяги, серьги,        тяги, серьги,     рычаги, шату-     ушкообразные     многоопе-      многоопера-     комбинации
      КОМПЛЕКС-      ные (ушки,         петли и др.             и др.          ны, кулисы         изогнутые      рационные-     ционные-        на основе
         НЫЙ         вилки, бон-                                                                                 вра-щения      невращения      многоопе-
     (МОДУЛЬНЫЙ)     ки, хомуты)                                                                                 (тяги, пере-                   рационных
                                                                                                                 ключатели и                    элементов
                                                                                                                 т. д.)
                          М                МС                   МП                 МР                МИ                МВ           МН              МК



    
Яндекс цитирования Яндекс.Метрика