Технологический процесс
Определение и характеристика
ГОСТ дает научно строгое, но сформулированное слишком сухим и наукообразным языком определение технологического процесса. Если же говорить о понятии технологического процесса более понятным языком, то технологический процесс — это совокупность выстроенных в определенном порядке операций. Он направлен на превращение сырья и заготовок в конечные изделия. Для этого с ними совершают определенные действия, обычно выполняемые механизмами. Технологический процесс не существует сам по себе, а является важнейшей частью более общего производственного процесса, включающего в себя в общем случае также процессы контрактации, закупки и логистики, продажи, управления финансами, административного управления и контроля качества.
Схема технологического процесса
Технологи на предприятии занимают весьма важное положение. Они являются своего рода посредниками между конструкторами, создающими идею изделия и выпускающими его чертежи, и производством, которому предстоит воплощать эти идеи и чертежи в металл, дерево, пластмассу и другие материалы. При разработке техпроцесса технологи работают в тесном контакте не только с конструкторами и производством, но и с логистикой, закупками, финансами и службой контроля качества. Именно техпроцесс и является той точкой, в которой сходятся требования всех этих подразделений и находится баланс между ними.
Описание технологического процесса должно содержаться в таких документах, как:
Технологическая карта даже для простого на первый взгляд изделия может представлять собой довольно толстый том.
Для сравнения и измерения технологических процессов серийного производства применяются следующие характеристики:
В дискретном производстве такие характеристики технологических процессов не находят применения ввиду малой повторяемости изделий и больших сроков их выпуска.
Производственная программа — представляет собой список названий и учетных номеров выпускаемых изделий, причем для каждой позиции приводится объемы и сроки выпуска.
Производственная программа предприятия складывается из производственных программ его цехов и участков. Она содержит:
Производственная программа является разделом общего бизнес-плана предприятия на каждый период планирования.
Виды техпроцессов
Классификация техпроцессов проводится по нескольким параметрам.
По критерию частоты повторения при производстве изделий технологические процессы подразделяют на:
Пример типового технологического процесса
По критерию новизны и инновационности различают такие виды технологических процессов, как:
По критерию степени детализации различают следующие виды технологических процессов:
Пример маршрутной карты
Пооперационный техпроцесс был разработан во время Второй Мировой войны в США в условиях нехватки квалифицированной рабочей силы. Детальные и подробные описания каждой стадии технологического процесса позволили привлечь к работе людей, не имевших производственного опыта и в срок выполнить большие военные заказы. В условиях мирного времени и наличия, хорошо обученного и достаточно опытного производственного персонала использование такого вида технологического процесса ведет к непроизводительным расходам. Иногда возникает ситуация, в которой технологи старательно издают толстые тома операционных карт, служба технической документации тиражирует их в положенном числе экземпляров, а производство не открывает эти талмуды. В цеху рабочие и мастера за многие годы работы накопили достаточный опыт и приобрели достаточно высокую квалификацию для того, чтобы самостоятельно выполнить последовательность операций и выбрать режимы работы оборудования. Таким предприятиям имеет смысл подумать об отказе от операционных карт и замене их маршрутными.
Существуют и другие классификации видов технологических процессов.
Этапы ТП
В ходе конструкторско-технологической подготовки производства различают такие этапы написания технологического процесса, как:
Этапы технологического процесса
Трудно с первого раза найти технологические решения, обеспечивающие и плановые сроки, и необходимое качество, и плановую себестоимость изделия. Поэтому процесс разработки технологии – это процесс многовариантный и итеративный.
Если результаты экономических расчетов неудовлетворительны, то технологи повторяют основные этапы разработки технологического процесса до тех пор, пока не достигнут требуемых планом параметров.
Сущность технологического процесса
Процессом называют изменение состояния объекта под воздействием внутренних или внешних по отношению к объекту условий.
Внешними факторами будут механические, химические, температурные, радиационные воздействия, внутренними — способность материала, детали, изделия сопротивляться эти воздействиям и сохранять свою исходную форму и фазовое состояние.
В ходе разработки техпроцесса технолог подбирает те внешние факторы, под воздействием которых материал заготовки или сырья изменит свою форму, размеры или свойства таким образом, чтобы удовлетворять :
За долгое время были выработаны основные принципы построения технологических процессов.
Принцип укрупнения операций
В этом случае в рамках одной операции собирается большее число переходов. С практической точки зрения такой поход позволяет улучшить точность взаимного расположения осей и обрабатываемых поверхностей. Такой эффект достигается за счет выполнения всех объединяемых в операцию переходов за одну остановку на станок или многокоординатный обрабатывающий центр.
Подход также упрощает внутреннюю логистику и снижает внутрицеховые расходы за счет снижения числа установок и наладок режимов работы оборудования.
Особенно важно это для крупногабаритных и сложных деталей, установка которых отнимает много времени.
Принцип применяется при работе на револьверных и многорезцовых токарных станках, многокоординатных обрабатывающих центрах.
Принцип расчленения операций
Операция разбивается на ряд простейших переходов, наладка режимов работы обрабатывающего оборудования выполняется единожды, для первой детали серии, далее оставшиеся детали проходят обработку на тех же режимах.
Такой подход эффективен при больших размерах серий и относительно несложной пространственной конфигурации изделий.
Принцип дает существенный эффект снижения относительной трудоемкости за счет улучшенной организации рабочих мест, совершенствования у рабочих навыка однообразных движений по постановке-снятию заготовок, манипуляций с инструментом и оборудованием.
Абсолютное число установок при этом растет, но сокращается время на настройку режимов оборудования, за счет чего и достигается положительный результат.
Чтобы получить этот положительный эффект, технологу придется позаботиться о применении специализированной оснастки и приспособлений, позволяющих быстро и, главное, точно устанавливать и снимать заготовку. Размер серии также должен быть значительным.
Обработка дерева и металла
На практике одну и ту же деталь, одного и того же размера и веса, из одного и того же материала можно изготовить разными, иногда сильно отличающимися друг от друга методами.
На этапе конструкторско-технологической подготовки производства конструкторы и технологи совместно прорабатывают несколько вариантов описания технологического процесса, изготовления и последовательности обработки изделия. Эти варианты сравниваются по ключевым показателям, насколько полно они удовлетворяют:
На следующем этапе проводится сравнение этих вариантов, из них выбирается оптимальный. Большое влияние на выбор варианта оказывает тип производства.
В случае единичного, или дискретного производства вероятность повторения выпуска одной и той же детали невелика. В этом случае выбирается вариант с минимальными издержками на разработку и создание специальной оснастки, инструмента и приспособлений, с максимальным задействованием универсальных станков и настраиваемой оснастки. Однако исключительные требования к точности соблюдения размеров или к условиям эксплуатации, таким, как радиация ил высоко агрессивные среды, могут вынудить применять и специально изготовленную оснастку, и уникальные инструменты.
При серийном же выпуске процесс производства разбивается на выпуск повторяющихся партий изделий. Технологический процесс оптимизируют с учетом существующего на предприятии оборудования, станком и обрабатывающих центров. Оборудование при этом снабжают специально разработанной оснасткой и приспособлениями, позволяющими сократить непроизводительные потери времени хотя бы на несколько секунд. В масштабе всей партии эти секунды сложатся вместе и дадут достаточный экономический эффект. Станки и обрабатывающие центры подвергают специализации, за станком закрепляют определенные группы операций.
При массовом производстве размеры серий весьма высоки, а выпускаемые детали достаточно долгий срок не подвергаются конструктивным изменениям. Специализация оборудования заходит еще дальше. В этом случае технологически и экономически оправдано закрепление за каждым станком одной и той же операции на все время выпуска серии, а также изготовление спецоснастки и применение отдельного режущего инструмента и средств измерений и контроля.
Оборудование в этом случае физически перемещают в цеху, располагая его в порядке следования операций в технологическом процессе
Средства выполнения технологических процессов
Технологический процесс существует сначала в головах технологов, далее он фиксируется на бумаге, а на современных предприятиях — в базе данных программ, обеспечивающих процесс управления жизненным циклом изделия (PLM). Переход на автоматизированные средства хранения, написания, тиражирования и проверки актуальности технологических процессов- это не вопрос времени, в вопрос выживания предприятия в конкурентной борьбе. При этом предприятиям приходится преодолевать сильное сопротивление высококвалифицированных технологов строй школы, привыкших за долгие годы писать техпроцессы от руки, а потом отдавать их на перепечатку.
Программа управления технологическим процессом
Современные программные средства позволяют автоматически проверять упомянутые в техпроцессе инструмент, материалы и оснастку на применимость и актуальность, повторно использовать ранее написанные техпроцессы целиком или частично. Они повышают производительность труда технолога и существенно снижают риск человеческой ошибки при написании техпроцесса.
Для того чтобы из идей и расчетов технологический процесс превратился в реальность, необходимы физические средства его выполнения.
Технологическое оборудование предназначено для установки, закрепления, ориентации в пространстве и подачи в зону обработки сырья, заготовок, деталей, узлов и сборок.
В зависимости от отрасли производства сюда входят станки, обрабатывающие центры, реакторы, плавильные печи, кузнечные прессы, установки и целые комплексы.
Оборудование обладает длительным сроком использования и может изменять свои функции в зависимости от использования той или иной технологической оснастки.
Технологическая оснастка включает в себя инструмент, литейные формы, штампы, приспособления для установки и снятия детали, для облегчения доступа рабочих к зоне выполнения операций. Оснастка дополняет основное оборудование, расширяя его функциональность. Она имеет более короткий срок использования и иногда специально изготавливается для конкретной партии изделий или даже для одного уникального изделия. При разработке технологии следует шире применять универсальную оснастку, применимую для нескольких типоразмеров изделия. Особенно это важно на дискретных производствах, где стоимость оснастки не распределяется на всю серию, а целиком ложится на себестоимость одного изделия.
Инструмент предназначен для оказания непосредственного физического воздействия на материал заготовки с целью доведения ее формы размеров, физических, химических и других параметров до заданных в технических условиях.
Технолог при выборе инструмента должен принимать во внимание не только цену его покупки, но и ресурс и универсальность. Часто бывает, что более дорогой инструмент позволяет без его замены выпустить в несколько раз больше продукции, чем дешевый аналог. Кроме того, современный универсальный и высокоскоростной инструмент позволит также сократить время машинной обработки, что также прямо ведет к снижению себестоимости. С каждым годом технологи приобретают все больше экономических знаний и навыков, и написание техпроцесса из дела чисто технологического превращается в серьезный инструмент повышения конкурентоспособности предприятия.
Как правильно написать техпроцесс
Единая система технологической документации
ОБЩИЕ ПРАВИЛА ЗАПИСИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТАХ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ОПЕРАЦИИ
Unified system for technological documentation. General rules of recording technological information in technological documents for technological processes and operations
Дата введения 1996-01-01
Предисловие
Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Российской Федерацией
2 ВНЕСЕН Техническим секретариатом Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации 15 апреля 1994 г.
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального
органа по стандартизации
Госстандарт Республики Казахстан
4 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 31 января 1995 г. N 27 межгосударственный стандарт ГОСТ 3.1129-93 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 1996 г.
5 ВЗАМЕН ГОСТ 3.1104-81 в части раздела 3
6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 2020 г.
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.
В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге «Межгосударственные стандарты»
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает общие правила записи технологической информации в документах на технологические процессы (ТП) и операции машиностроения и приборостроения.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 2.004 Единая система конструкторской документации. Общие требования к выполнению конструкторских и технологических документов на печатающих и графических устройствах вывода ЭВМ
ГОСТ 3.1102 Единая система технологической документации. Стадии разработки и виды документов
ГОСТ 3.1103 Единая система технологической документации. Основные надписи. Общие положения
ГОСТ 3.1105 Единая система технологической документации. Формы и правила оформления документов общего назначения
ГОСТ 3.1109 Единая система технологической документации. Термины и определения основных понятий
ГОСТ 3.1118 Единая система технологической документации. Формы и правила оформления маршрутных карт
ГОСТ 3.1122 Единая система технологической документации. Формы и правила оформления документов специального назначения. Ведомости технологические
ГОСТ 3.1123 Единая система технологической документации. Формы и правила оформления технологических документов, применяемых при нормировании расходов материалов
ГОСТ 3.1127 Единая система технологической документации. Общие правила выполнения текстовых технологических документов
ГОСТ 3.1201 Единая система технологической документации. Система обозначения технологической документации
ГОСТ 1050 Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей
ГОСТ 2590 Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент
3 Общие положения
3.2 Информация, вносимая в технологические документы, по своему виду подразделяется на:
— информацию с текстом, разбитым на графы;
— информацию со сплошным текстом;
3.2.1 Информация с текстом, разбитым на графы, может быть представлена:
— в виде отдельных элементов информации, не привязанных к служебным символам, например код и наименование операции (в операционных картах), обозначение инструкции по охране труда (ИОТ), данные об опоке, отливке и т.п.
3.2.2 Информацию со сплошным текстом следует применять для указания общих требований к процессу или операции, для записи содержания операций или переходов, указания требований по охране труда и т.п.
3.2.3 Графическую информацию следует применять для иллюстрации выполняемых действий дополнительно к информации со сплошным текстом или с текстом, разбитым на графы.
3.3 В зависимости от назначения в информации со сплошным текстом и информации с текстом, разбитым на графы, можно условно выделить следующие виды информации:
— адресная информация о технологическом процессе;
— адресная информация об операции (операциях);
— информация о применяемых в операции документах;
— информация о рабочих местах;
— информация о применяемых материалах (основных и вспомогательных);
— информация о комплектующих составных частях изделия (детали, сборочные единицы как собственного изготовления, так и покупные);
— информация о трудозатратах;
— информация общего характера к процессам и операциям;
— информация о требованиях к выполняемым действиям;
— информация о технологической оснастке;
— информация о технологических режимах.
Состав указанных видов информации в привязке к служебным символам (проставляемым в левой части формы документов перед номером строки) в зависимости от применяемых форм документов, имеющих горизонтальное или вертикальное расположение полей подшивки форматов А4, приведен в приложении А.
3.4 Запись информации в документах следует выполнять машинописным, машинным, рукописным способами.
3.4.1 Запись информации машинописным и рукописным способами следует выполнять в соответствии с требованиями ГОСТ 3.1127.
3.4.2 Запись информации машинным способом следует выполнять в соответствии с требованиями ГОСТ 2.004.
3.5 Подлинники (оригиналы) документов, с которых необходимо получить копии средствами репрографии, в том числе микрографии, должны удовлетворять требованиям, установленным в соответствующих нормативных документах (НД).
4 Правила записи адресной информации о технологическом процессе
4.1 Адресную информацию о технологическом процессе следует указывать на первом листе комплекта документов.
— информацию об обозначении изделия (или его составной части) и его наименовании, на которое разработан процесс в соответствии с конструкторским документом;
— информацию об обозначении комплекта документов на процесс;
— информацию по стадии разработки технологического процесса;
— информацию по наименованию комплекта документов на технологический процесс;
— информацию о лицах, участвующих в согласовании и утверждении комплекта документов на процесс.
4.2.1 При записи в документах обозначения изделия (или его составных частей) и его наименования следует исходить из вида технологического процесса по его организации.
Для единичных технологических процессов (ЕТП) соответствующую информацию следует выбирать из конструкторских документов. При этом допускается в графе 2 по ГОСТ 3.1103 указывать одно обозначение (предметное или обезличенное) или два (предметное и обезличенное), если этого требуют условия технологической подготовки производства.
Для типовых технологических процессов (ТТП) при применении обезличенного обозначения в указанной графе следует проставлять только код классификационной характеристики, являющийся общим для всей группы деталей (сборочных единиц), например:
Как правильно написать техпроцесс
Единая система технологической документации
ФОРМЫ И ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ ДОКУМЕНТОВ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ
Unified system of technological documentation. Forms and rules of making general-purpose documents
Дата введения 2012-01-01
Предисловие
Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении» (ФГУП «ВНИИНМАШ»), Автономной некоммерческой организацией «Научно-исследовательский центр CALS-технологий «Прикладная логистика» (АНО «НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика»)
2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 12 мая 2011 г. N 39)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Минэкономики Республики Армения
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 3 августа 2011 г. N 212-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 3.1105-2011 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2012 г.
6 ИЗДАНИЕ (июль 2020 г.) с Поправкой* (ИУС 12-2012)
* См. ярлык «Примечания».
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.
В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге «Межгосударственные стандарты»
ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 1, 2021 год
Поправка внесена изготовителем базы данных
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает формы и правила оформления технологических документов общего назначения: титульного листа, технологической инструкции и карты эскизов, разрабатываемых с применением различных методов проектирования.
На основе настоящего стандарта допускается при необходимости разрабатывать стандарты с учетом особенностей применения и обращения указанных документов в организации (предприятии).
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 2.004 Единая система конструкторской документации. Общие требования к выполнению конструкторских и технологических документов на печатающих и графических устройствах вывода ЭВМ
ГОСТ 2.051 Единая система конструкторской документации. Электронные документы. Общие положения
ГОСТ 2.052 Единая система конструкторской документации. Электронная модель изделия. Общие положения
ГОСТ 2.105 Единая система конструкторской документации. Общие требования к текстовым документам
ГОСТ 2.301 Единая система конструкторской документации. Форматы
ГОСТ 3.1103 Единая система технологической документации. Основные надписи. Общие положения
ГОСТ 3.1118 Единая система технологической документации. Формы и правила оформления маршрутных карт
ГОСТ 3.1119 Единая система технологической документации. Общие требования к комплектности и оформлению комплектов документов на единичные технологические процессы
ГОСТ 3.1120 Единая система технологической документации. Общие правила отражения и оформления требований безопасности труда в технологической документации
ГОСТ 3.1128 Единая система технологической документации. Общие правила выполнения графических технологических документов
ГОСТ 3.1129 Единая система технологической документации. Общие правила записи технологической информации в технологических документах на технологические процессы и операции
ГОСТ 3.1130 Единая система технологической документации. Общие требования к формам и бланкам документов
3 Термины, определения и сокращения
3.1 Термины и определения
В настоящем стандарте применен следующий термин с соответствующим определением:
электронный технологический документ: Документ, выполненный как структурированный набор данных, создаваемых программно-техническим средством и имеющий содержательную и реквизитную части, в том числе установленные подписи.
В настоящем стандарте применены следующие сокращения:
4 Общие положения
4.1 Документы ТЛ, ТИ и КЭ могут быть выполнены в бумажной форме и/или в виде электронного технологического документа (см. формы 1-8).
4.3 Электронные технологические документы должны иметь все необходимые данные для вывода документа на средства отображения информации и на бумажный носитель в соответствии с указаниями настоящего стандарта.
4.4 Значения реквизитов (атрибутов) в блоках основной надписи указывают в соответствии с требованиями настоящего стандарта и ГОСТ 3.1103.
5 Правила оформления титульного листа
5.1 ТЛ применяют при оформлении:
Допускается оформлять ТЛ на комплект документов (документации) в бумажной форме, оформленный в альбом. При оформлении комплекта документов (документации) в бумажной форме в нескольких альбомах ТЛ оформляют на каждый альбом, при этом поля 1, 2, 3, 4, 5 и 6 ТЛ ко второму и последующим альбомам допускается не заполнять. Конкретный порядок оформления ТЛ к последующим альбомам устанавливает организация, разрабатывающая комплект документов.
5.2 ТЛ является первым листом комплекта документов (документации).
Обязательность применения ТЛ устанавливает организация, разрабатывающая комплект документов.
5.3 Для оформления ТЛ следует применять формы 1-4:
— форму 1 применяют для комплекта документов (документации), выполненных на формате А4 с вертикальным расположением поля подшивки (или с преобладанием документов, выполненных на таком формате);
— форму 2 применяют для комплекта документов (документации), выполненных на формате А4 с горизонтальным расположением поля подшивки (или с преобладанием документов, выполненных на таком формате);
— форму 3 применяют для комплекта документов (документации), выполненных на формате А3 (или с преобладанием документов, выполненных на таком формате);