Основы управления технологическим процессом

В системах менеджмента качества предприятий используется процессный подход.

Процесс – совокупность взаимосвязных ресурсов и взаимодействующих видов деятельности, преобразующих входы в выходы.

При процессном подходе управление качеством продукции осуществляется через управление процессом её производства.

Технологические процессы входят в две группы процессов жизненного цикла продукции: проектирование и разработка; производство иобслуживание.

В соответствии с российскими стандартами системы разработки поставки продукции на производство (СРПП) для экономии средств и улучшения качества продукции проектирование конструкции изделия и технологическое проектирование производится одновременно. Реализация же спроектированных технологических процессов осуществляется в процессе производства.

Для управления технологическим процессом машиностроения применимы общие положения теории управления.

В укрупненной схеме управления технологическим процессом (ТП) как многомерным объектом (рис. 1.14) на входе действует вектор входных переменных , на выходе – вектор выходных переменных и вектор, характеризующий условия протекания ТП – .

 

 

Рис. 1.14. Укрупненная схема ТП без разделения на технологические

операции

 

Составляющие вектора характеризуют:

1. Свойства заготовки (размеры и отклонения; шероховатость и микротвердость поверхности, структуру материала и др.).

2. Свойства металлорежущего станка (основной параметр, точность, жесткость, мощность, габаритные размеры, систему управления, диапазоны чисел оборотов шпинделя и др.).

3. Свойства приспособлений для закрепления заготовки (диапазоны размеров закрепленных заготовок, точность, усилие закрепления, привод и др.).

4. Свойства приспособлений для закрепления режущего инструмента – вспомогательного инструмента (диапазон размеров закрепленных инструментов, точность, усилие закреплений, привод и др.).

5. Свойства металлорежущих инструментов (геометрические параметры, марку материала режущей пластины, размеры державок и др.).

6. Свойства транспортных устройств.

Составляющие вектора выходных переменных характеризуют (точность размеров, формы и взаимного расположения поверхностей; качество обработанных поверхностей, технологические: трудоемкость и себестоимость, энергоемкость, материалоемкость и др.).

Составляющие вектора , характеризуют условия протекания процесса (силы и температуры резания, частота вращения, глубина резания, подача, применяемые смазочно-охлаждающие средства и другие факторы, оказывающие влияние на ход процесса).

В ТП входят последовательно соединенные технологические операции, которые характеризуются своими векторами переменных: входных, выходных и характеризующих протекание процесса.

Технологические операции в свою очередь состоят из последовательности технологических переходов, характеризуемые своими векторами аналогичных переменных.

Составляющие вектора выходных переменных ТП, как правило, формируются на нескольких операциях. Однако доминирующее влияние на технические свойства готовой детали обычно оказывают финишные операции.

Управление качеством ТП обычно производят в несколько этапов.

На первом этапе производится управление техническими свойствами ТП, и, в первую очередь точностью изготовления и качеством обработанных поверхностей. Это обусловлено необходимостью получения годных готовых деталей, удовлетворяющих техническим требованиям, но обеспечить технические требования можно с разными затратами ресурсов, которые нужно минимизировать.

Поэтому на втором этапе осуществляется управление экономическими свойствами ТП: технологической трудоемкостью, материалоемкостью, энергоемкостью, технологической себестоимостью. Обычно, в первую очередь, управляют трудоемкостью. А в последнюю очередь производит управление технологической себестоимостью.

Управление этими свойствами ТП можно осуществить как при его проектировании на стадии технологической подготовки производства (ТПП) так и в процессе его реализации при изготовлении деталей.

Управление свойствами ТП при технологической подготовке производства необходимо для разработки такой технологической документации, при точном следовании которой будут обеспечены заданные показатели ТП, обеспечивающие необходимое качество детали.

Управляющие решения на стадии ТПП заключены в выборе из нескольких вариантов ТП наиболее качественного, обеспечивающего заданное качество детали.

Обычно такой выбор включает несколько этапов:

1. Определение типа производства.

2. Выбор типового, группового ТП или аналога единичного ТП.

3. Выбор способа получения заготовки.

4. Выбор маршрута обработки отдельных поверхностей детали.

5. Разработка маршрута технологических операций.

6. Выбор средств технологического оснащения этих операций.

7. Выбор режимов обработки.

8. Расчет припусков на межоперационных размеров.

9. Оформление технологической документации.

Управление отдельными технологическими переходами или операциями при изготовлении деталей может осуществляться с использованием систем автоматического управления и без них.

Управление необходимо для ликвидации причин, приведших к несоответствию достигнутых значений показателей технических свойств ТП, заданным на детали.

При неавтоматизированном изготовлении деталей такие несоответствия выявляются на вспомогательных операциях технического контроля, выполняемых после каждой технологической операции. Обычно контролируется точность геометрических параметров деталей, и, в первую очередь, размеров. Детали с неисправимым браком поступают в изолятор. А у деталей с исправимым браком ликвидируются причины брака и устраняются дефекты.

В последующих главах изложены технологические методы управления уровнем показателей отдельных технических и экономических свойств ТП, передаваемых детали, позволяющие принимать управленческие действия при:

1) проектировании ТП;

2) устранении причин брака;

3) улучшении качества ТП.

При использовании систем автоматического управления точностью обработки с помощью управляющих устройств осуществляется регулирование размера детали в допустимых пределах в процессе обработки.

Вопросы автоматизированного управления точностью обработки для инженеров-менеджеров более подробно рассмотрены в последующей дисциплине «Экспертиза и управление качеством технологических процессов изготовления изделий».