Е.Г. Непомнящий
Экономика и управление предприятием: Конспект лекций
Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1997

Тема 6. Научно-техническая и организационная подготовка производства

Цель конструкторской подготовки серийного производства (КПП) — адаптировать конструкторскую документацию ОКР к условиям конкретного серийного производства предприятия-изготовителя. Как правило, конструкторская документация ОКР уже учитывает производственные технологические возможности предприятий-изготовителей, но условия опытного и серийного производства имеют существенные различия, что приводит к необходимости частичной или даже полной переработки конструкторской документации ОКР.

Рис. 6.9. Состав и содержание ЕСКД

КПП производится отделом главного конструктора серийного завода (ОГК) или серийным отделом НИЧ, СКБ, ОКБ и т.д., в соответствии с правилами Единой системы конструкторской документации (ЕСКД). Состав и содержание ЕСКД представлены на рис. 6.9.

В процессе КПП разработчики в максимально допустимых пределах должны учитывать конкретные производственные условия предприятия-изготовителя:

- унифицированные и стандартные детали и сборочные единицы, изготовляемые предприятием или предприятиями-смежниками;
- имеющиеся средства технологического оснащения и контроля;
- имеющиеся технологическое и нестандартное оборудование, транспортные средства и т.п.

1. Получение конструкторской документации от разработчика.
2. Проверка документации на комплектность.
3. Внесение изменений в соответствии с особенностями предприятия-изготовителя.
4. Внесение изменений по результатам отработки конструкции на технологичность.
5. Внесение изменений по результатам технологической подготовки производства.
6. Техническое сопровождение изготовления опытной партии изделий.
7. Внесение изменений в конструкторскую документацию по результатам изготовления опытной партии.
8. Присвоение документации литеры О2 для изготовления установочной серии.
9. Техническое сопровождение изготовления установочной серии.
10. Перевод документации в литеру А для установившегося серийного производства.
11. Выпуск ремонтной, экспортной и иной документации.
12. Техническое сопровождение серийного производства.

В настоящее время все большее место в работах КПП приобретают методы автоматизированного проектирования и создания конструкторских документов (САПР).

Исходные данные для технологической подготовки производства

Исходными данными для проведения ТПП являются:

1) полный комплект конструкторской документации на новое изделие;
2) максимальный годовой объем выпуска при полном освоении с учетом изготовления запасных частей и поставок по кооперации;
3) предполагаемый срок выпуска изделий и объем выпуска по годам с учетом сезонности;
4) планируемый режим работы предприятия (количество смен, продолжительность рабочей недели);
5) планируемый коэффициент загрузки оборудования основного производства и ремонтная стратегия предприятия;
6) планируемые кооперированные поставки предприятию деталей, узлов полуфабрикатов и предприятия-поставщики;
7) планируемые поставки стандартных изделий предприятию и предприятия-поставщики;
8) предполагаемые рыночные цены новых товаров, исходя из ценовой стратегии предприятия и его целей;
9) принятая стратегия по отношению к риску (с точки зрения наличия дублирующего оборудования);
10) политика социологии труда предприятия.

Технологическая подготовка производства регламентируется стандартами "Единой системы технологической подготовки производства" (ЕСТПП). Задачей ТПП является обеспечение полной технологической готовности фирмы к производству новых изделий с заданными технико-экономическими показателями (высоким техническим уровнем, качеством изготовления, а также с минимальными трудовыми и материальными издержками — себестоимостью при конкретном техническом уровне предприятия и планируемых объемах производства).

Этапы ТПП, содержание работ и исполнители приведены в табл. 6.7.

Примерный перечень работ на этапах ТПП

Отработка изделий на технологичность

Технологичность — это экономичность изготовления изделия в конкретных организационно-технологических и производственных условиях и при заданных масштабах выпуска.

Отработка изделий на технологичность (технологический контроль) производится на всех этапах создания конструкторской документации:

- на стадии эскизного проекта производится анализ конкретных конструкторских решений, в том числе целесообразности выбранных материалов, рациональности и технологичности членения конструкции на сборочные единицы, блоки, агрегаты, обеспечение простоты сборки, разборки и т.п.;
- на стадиях технического и рабочего проектов принимаются окончательные решения о технологичности изделия и точности изготовления его элементов;
- на стадии изготовления опытного образца и опытной партии завершается отработка конструкции на технологичность (конкретизируются условия обеспечения технологичности, в том числе возможность использования типовых технических процессов, унифицированной переналаживаемой оснастки и имеющегося или производимого оборудования.

- технологическая рациональность конструктивных решений;
- преемственность конструкции.

- трудоемкость изготовления;
- удельная материалоемкость;
- коэффициент использования материалов;
- технологическая себестоимость;
- удельная энергоемкость изготовления изделия;
- удельная трудоемкость подготовки изделия к функционированию;
- коэффициент применяемости материалов;
- коэффициент применения групповых и типовых технологических процессов и др.

1) коэффициент применяемости (К_пр)

К_пр = (m - mор)/m,

где m — общее количество типоразмеров (наименований) деталей (элементов, микросхем и т.п.);
mор — количество оригинальных деталей;

2) коэффициент повторяемости (Кп)

,

где m_об — общее количество деталей;

3) коэффициент унификации (К_у)

,

где m_у — число унифицированных стандартных и заимствованных деталей, выпускаемых предприятиями отрасли;

4) коэффициент стандартизации (К_ст)

,

где m_ст — число стандартных деталей.

Коэффициенты К_пр, К_п, К_у, К_ст правильней рассчитать по отношению трудоемкостей элементов.

В различных вариантах технологических процессов изготовления новых изделий могут применяться различные заготовки, оборудование, технологическая оснастка и т.д., что приводит к различной трудоемкости, производительности и использованию рабочих различной квалификации.

Основными критериями для выбора оптимального технологического процесса являются себестоимость и производительность.

Для упрощения расчетов используют технологическую себестоимость, которая является частью полной себестоимости и учитывает затраты, зависящие от варианта технологического процесса:

,

где З_т — технологическая себестоимость;
— условно-переменные затраты на одну деталь (изделие);
— условно-постоянные затраты на годовую программу;
Q — годовая программа выпуска.

Содержание статей затрат, входящих в условно-постоянные и условно-переменные затраты, даны ранее (см. разд. 4.3 темы 4).

Для выбора оптимального варианта техпроцесса, т.е. для сопоставительной оценки, нет необходимости производить поэлементный расчет всех статей затрат, входящих в себестоимость, а достаточно проанализировать лишь затраты, меняющиеся при изменении технологического процесса. Вычислять и включать в себестоимость затраты, не меняющиеся при изменении варианта процесса, не имеет смысла, так как при определении абсолютной величины экономии, достигаемой при применении более выгодного варианта, одинаковые слагаемые себестоимости взаимно уничтожаются.

Сравнение вариантов технологического процесса по себестоимости производится следующим образом.

Технологическая себестоимость при варианте 1 равна

;

а при варианте 2

.

Графически варианты 1 и 2 могут быть представлены прямыми линиями (рис. 6.10).

Рис. 6.10. График сравнительной оценки двух вариантов технологического процесса

Точка пересечения этих линий А определяет критическое количество деталей Qкр, при котором оба варианта будут равноценными, то есть

или ,

откуда

.

При выпуске изделий меньше критического более экономичным будет вариант 1, а при количестве изделий больше критического — вариант 2.

Выбор наиболее экономичного варианта реализации технологического процесса из множества возможных способов изготовления продукции следует в общем случае осуществлять по минимуму приведенных затрат, которые принимаются в качестве критерия оптимальности. Однако для сопоставления вариантов технологических процессов во многих случаях достаточно ограничиться расчетом технологической себестоимости выпуска.

В последнюю входит, как было сказано ранее, лишь затраты, меняющиеся лишь при изменении вариантов.

Поэтому в дальнейшем в качестве ценовой функции используются не полные приведенные затраты, а минимум суммы

,

где — технологическая себестоимость годового выпуска по варианту изготовления;
Е_н — нормативный коэффициент эффективности;
К_i — капитальные вложения, изменяющиеся при смене варианта технологического процесса.

Рассмотрим технико-экономическую оценку возможных вариантов на примере изготовления полупроводниковых микросхем.

Типовая укрупненная последовательность технологического процесса изготовления полупроводниковых микросхем включает девять основных операций: химическая обработка, окисление, фотолитография, диффузия, разделение пластин на кристаллы, монтаж кристалла в корпус, присоединение выводов, герметизация и испытания, каждая из которых может быть осуществлена 3—7 способами.

Даже укрупненное объединение процессов по группам операций дает представление о многовариантности технологического процесса изготовления микросхем. Помимо способов реализации каждой операции в реальных условиях разработки и производства, приходится учитывать и выбирать методы изоляции компонентов схемы, метод технологии, степень интеграции прибора и решать многие другие конструктивно-технологические вопросы.

Реализация каждого способа на определенной операции вызывает различные затраты на основные материалы и комплектующие изделия М_ij, основную заработную плату L_ij, амортизационные отчисления А_ij, капитальные затраты К_ij и ведет к достижению разных уровней коэффициентов выхода годных изделий P_ij.

Перечисленные исходные данные по группам операций удобно представить в виде матрицы операционных показателей.

В связи со сложностью анализа вся совокупность операций технологического процесса разбивается на три крупные стадии, а именно: обработку сборку и испытания изделий.

Число возможных способов выполнения каждой стадии ограничим также тремя. В результате получается укрупненная матрица (iґj) показателей стадий процесса изготовления изделий, представленная в табл. 6.8.

Таблица 6.8

Матрица показателей стадий технологического процесса

Расчет сводится к тому, чтобы из заданной совокупности возможных способов выполнения стадий процесса выбрать рациональный вариант проведения всего технологического процесса, удовлетворяющий минимуму заданной целевой функции.

Поиск рационального варианта технологического процесса производится на вычислительных машинах.

Функции организационной подготовки производства:

1) плановые (в том числе предпроизводственные расчеты хода производства, загрузки оборудования, движения материальных потоков, выпуска на стадии освоения);
2) обеспечивающие (кадрами, оборудованием, материалами, полуфабрикатами, финансовыми средствами);
3) проектные (проектирование участков и цехов, планировка расположения оборудования).

В процессе организационной подготовки производства используются конструкторская, технологическая документации и данные для проведения технологической подготовки производства (разд. 6.7.2).

Этапы ОПП, содержание работ и исполнители приведены в табл. 6.9.

Таблица 6.9

Этапы ОПП и их содержание

6.7.4. Примерное распределение работ по КПП, ТПП И ОПП на различных этапах ОКР

Основной принцип планирования подготовки производства — единое планирование, что особенно реально в условиях научно-производственных организаций. Работы по КПП, ТПП и ОПП начинают вести еще на стадии ОКР и даже НИР (табл. 6.10)

Распределение работ по КПП, ТПП и ОПП на различных этапах ОКР (примерное)

Это может быть интересно (избранные параграфы):
- Социально-психологические методы управления
- Научная подготовка производства
- Организация складского хозяйства предприятия
- Производственный цикл и его структура