В предыдущей главе мы рассмотрели правила составления ТЗ и провели предварительную оценку стоимости продукции. Теперь пришло время разработать сам технологический процесс (ТП) и понять, что нужно сделать, чтобы наше производство заработало сразу.
К сожалению, очень часто этому этапу в реальном производстве уделяется очень мало времени. Логика большинства руководителей: «делаем быстро, а там как получится». Но это в корне не правильный подход. И вот по чему.
Пример (из личной практики):
На предприятие, где я работал, поступил заказ на изготовление листового материала толщиной 3 мм. Группа технологов произвела расчеты и определила, что экструдер, который предполагалось задействовать для данной работы, не сможет обеспечить выпуск продукции с такими характеристиками (изношенная пара гильза-шнек, износ дозирующего насоса, износ и задиры щели в голове экструдера, повреждения вала каландра). Подготовили два предложения:
1) Ремонт экструдера (сроки, цены на запчасти).
2) Закупка нового экструдера под проект.
Директор предприятия решил, что выпуск продукции будем производить на имеющемся экструдере на сниженной скорости. Снижение скорости — это снижение производительности. А низкая производительность оборудования — это повышенная себестоимость и срыв сроков отгрузки.
По итогу производство запустили, как приказал директор.
Получили следующие проблемы:
1) Низкая производительность экструдера. Вместо положенных 5 м/мин экструдер еле-еле выдавал 2 м/мин.
2) Нестабильная толщина листа. Разбег размеров был от 2,4 до 3,7 мм. Проблема была в пульсации массы расплава. Причина пульсации — износ пары гильза-шнек и дозирующего насоса.
3) Наличие дефектов на поверхности листа, вызванных дефектами головы экструдера и валов каландра.
4) Себестоимость продукции оказалась в 2 раза выше, чем планировали (см. п.1).
5) Сроки поставки срывали 3 раза.
6) Окончательно угробили дозирующий насос, поскольку ему пришлось работать на верхнем пределе диапазона. Это вызвало перегрев редуктора, повышенный износ упорных втулок и т. д.
7) Увеличилось количество отходов, поскольку пришлось вырезать дефекты поверхности из листов. Сортировать сами листы и т. д. По итогу на 1 лист годной продукции пришлось 3 листа брака (Здравствуй увеличение себестоимости).
8) Измотали персонал на данном заказе, после его выполнения два человека уволились, 5 ушли в отпуск вне графика.
Поэтому очень важно при проектировании технологического процесса учитывать возможности оборудования и его особенности, тщательно планировать все риски, анализировать всевозможные проблемы и тщательно из разбирать. И делать это все надо на столе, а не в цехе. В цех должно приходить готовое решение. Только после тщательной проработки ТП будет работать, так как он задуман, а не как вышло моей практике.
Разберем проектирование ТП на примере ложки из главы 2.
Мы определились, что ложку производим методом штампования из стали.
1) Что нам понадобится для данного процесса? Готовим список оборудования.
2) Из чего производим? Готовим список сырья и материалов с указанием требований к качеству.
3) Кто будет выполнять эту работу? Готовим список квалификационных требований к персоналу.
4) Как проверяем качество продукции? Готовим список средств измерения, требования к ним, методики проведения замеров.
5) Что считать качественной продукцией, а что браком? Готовим список критериев качества.
А теперь обо всем по порядку:
1) Что нам понадобится для данного процесса?
- Пресс с определенным усилием сжатия. И тут вопрос, как определить нужное усилие сжатия. Идем в справочники и профильную литературу, ищем характеристики материала. Находим, что предел текучести у данной стали составляет 206 Мпа, предел разрыва 506 Мпа.
Исходя из этого, рассчитываем мощность пресса по формуле P = ПSτK, где: P – усилие вырубки, П-периметр изделия, S-толщина материала, τ – сопротивление срезу, К – коэфф. запаса (обычно 1,3-2).
Получаем:
Периметр (см. главу 2) 150*2+30*2=360
(360(периметр)*2(толщина)*506(предел разрыва)*1,5(Коэфф. запаса))/10 000(пересчет на ед. изм.)=47,36 т. (усилие вырубки для пресса).
Поскольку за один раз мы планируем вырубать не одну ложку, то следует увеличить мощность пресса как минимум в 2 раза, а так же добавить примерно 25 % запаса мощности, чтобы оборудование не работало на пределе возможностей. Получаем в итоге: 118 т. пресс.
- матрица (заявка в снабжение, с приложением чертежей)
- пуансон (заявка в снабжение, с приложением чертежей)
- линия подачи стали в матрицу (что бы снизить нагрузку на рабочего)
- механизм выброса и сбора вырубленных изделий
- вспомогательное оборудование для пресса
2) Из чего производим? Нам понадобится
- как было сказано в главе 2, в ТЗ, мы используем сталь марки 08Х18Н10 листовая или рулонная (заявка в снабжение)
- смазка для матрицы
3) Кто будет выполнять эту работу?
Необходим специалист с опытом работы на нашем или аналогичном прессе. Более детальную информацию можно найти в интернете.
4) Как проверяем качество продукции? Мы будем проверять линейные размеры, вес, внешний вид. Значит, нужны:
- линейка поверенная
- штангенциркуль поверенный
- весы поверенные и тарированные
- эталон внешнего вида
5) Что считать качественной продукцией, а что браком? Вот тут уже будет проще, у нас есть ТЗ, значит, все, что не проходит по ТЗ, — брак. А все, что проходит по ТЗ, — годная продукция.
Пишем:
- Размеры должны быть в допусках согласно чертежам.
- Внешний вид согласно эталону.
Естественно, я очень упростил все расчеты и параметры, но думаю, это наглядно иллюстрирует, как должен строиться технологический процесс, и как важно максимально уделить ему время на бумаге, прежде чем выдать в цех.