Технологический процесс - это сложный комплекс действий оборудования и исполнителей по преобразованию исходных материалов в готовое изделие.
Первым основным признаком любого технологического процесса изготовления изделия (детали, сборных единиц), является преобразование материалов в заданное изделия. Изменение формы или последовательная смена состояний производства характеризует лишь отдельные стороны основного признака технологического процесса изготовления изделия.
Преобразовать исходные материалы в изделие, потребное человеку, с наименьшими затратами овеществленного и живого труда можно лишь при помощи необходимо-целесообразного сочетания действий орудий производства и человека. Действие является первичным элементом любого технологического процесса независимо от того, будет ли это действие механическим, физическим, химическим или комбинированным и производится ли оно с участием или без участия человека. Таким образом, второй существенный признак технологического процесса изготовления изделия состоит в том, что этот процесс представляет собой сложный комплекс действий (орудий производства и человека), связанных с преобразованием исходных материалов в изделие. Эти основные, наиболее существенные признаки технологического процесса в одинаковой мере распространяются как на технологические процессы изготовления деталей, так и на технологические процессы сборки-монтажа, регулирования и испытания частей изделия в целом, т.е. в полной мере определяют содержание понятия о технологическом процессе изготовления любого изделия.
Действительно, и технологический процесс изготовления деталей, и технологический процесс сборки - монтажа, частей изделия и изделия в целом в отдельности состоит из соответствующего комплекса орудий производства и человека, направленных на преобразование исходных материалов в изделие, отвечающее заданным техническим условиям. Но в силу дискретности и иерархичности (соподчинённости) каждый из этих процессов представляет собой сложный комплекс действий орудий производства и исполнителей.
Исходя из этого понятие о технологическом процессе изготовления изделия, которое бы наиболее полно отражало практику современного машиностроения, можно изложить так.
Технологический процесс изготовления изделия - сложный комплекс действий орудий производства и исполнителей по преобразованию исходных материалов в готовое изделие.
Любой технологический процесс изготовления изделия, будет ли это изделие представлять собой деталь, сборную единицу, часть изделия или сложное изделие в целом, состоит из необходимо - целесообразного сочетания, т.е. из комплекса спецификации частных технологических процессов. Каждый частный технологический процесс, в свою очередь, представляет собой комплекс присущих ему действий вполне определённых орудий производства и исполнителей. И поэтому технологический процесс изготовления изделия является сложным комплексом действий орудий производства и исполнителей по превращению полуфабрикатов в изделия.
Частный технологический процесс, является необходимой частью технологического процесса изготовления изделия, охватывает специфические, свойственные только ему, действия определённого оборудования и исполнителей соответствующей квалификации (например, процессы литья, горячей и холодной штамповки, термической обработки, обработки резаньем, сборка- клёпка, сборка - сварка и т.д.)
Существенными признаками частного технологического процесса будут те же признаки, которые свойственны технологическому процессу изготовления изделия, с некоторыми уточнениями применительно к частному технологическому процессу. Так, частный технологический процесс охватывает лишь часть процесса преобразования исходных материалов в изделие и состоит из комплекса специфических действий орудий производства и рабочих.
Итак,
Частный технологический процесс - комплекс действий орудий производства и исполнителей, составляющий специфическую часть технологического процесса изготовления изделия. Характерная особенность частных технологических процессов состоит в том, что именно для них разработаны и разрабатываются теоретические основы.
Так, например, для группы частных технологических процессов отливки заготовок из металла ученными создана теория металлургических (литейных) процессов; для группы частных технологических процессов обработки металлов давлением разработана теория пластических деформаций металлов; для группы частных технологических процессов обработки на металлорежущих станках - теория резания металлов; для группы частных технологических процессов термического упрочнения и разупрочнения изделий - теория термической обработки материалов; для групп четных технологических процессов сварки изделий - теория сварочных процессов и т.д.
Каждый частный технологический процесс разрабатывается специалистом, обладающим знаниями современной теории, которая распространяется на данный частный технологический процесс. При этом учитывается взаимная связь разрабатываемого частного технологического процесса с другими смежными частными технологическими процессами.
Отдельно взятый частный технологический процесс часто кажется рациональным (экономичным). Во взаимной связи с другими частными технологическими процессами он может оказаться нерациональным.
Разработанные и взаимосвязанные между собой частные технологические процессы и представляют собой реальный, рациональный для данных условий и времени технологический процесс изготовления изделия.
Таким образом, деление технологического процесса изготовления изделия на составляющие его частные технологические процессы играет весьма значительную роль, как в исследованиях технологических процессов и в разработке их теоретических основ, так и в практике машиностроения - в проектировании и осуществлении технологических процессов. Но если каждый отдельно взятый частный технологический процесс базируется на соответствующей физической теории, то технологический процесс изготовления изделия, взятый в целом, теоретических основ, которые связывали бы составляющие его частные технологические процессы, в настоящее время не имеет.
Технологический процесс является основной частью производственного процесса, осуществляемого на заводе, т.е. комплекса всех трудовых процессов, необходимых для выпуска готовой продукции – самолётов. В этот комплекс, кроме технологического процесса, входят материально-техническое снабжение, обеспечение производства различного рода энергий, изготовление средств производства, планирование и управление производством, управление качеством продукции, подготовка и обучение кадров.
Производственный процесс предприятия - это сложный комплекс основных, вспомогательных и обслуживающих производств, обеспечивающих своевременный выпуск продукции. Основой образования и функционирования основного производственного процесса предприятия является технологический процесс изготовления изделия.
В прямой зависимости от специфических свойств изделия и процесса его изготовления образуются и функционируют производственные процессы основного производства предприятия, включающие в себя все процессы преобразования исходных материалов в изделие. Например, производственный процесс изготовления крупногабаритных монолитных деталей из алюминиевых сплавов включает ряд операций: обработка контура; механическую обработку заготовки до получения нужных форм и размеров детали; термическую обработку; контрольно доводочные операции; гальванические покрытия и окраску. Эти операции учитываются при производственном планировании и каждая из них выполняется на определённом рабочем месте (производственном цехе), в определённое время, с определёнными затратами рабочего времени.
В производственные процессы вспомогательного и обслуживающего производств не входят процессы преобразования исходных материалов в продукцию предприятия. Однако на производственный процесс вспомогательного производства процесс изготовления изделия оказывает решающее влияние через производственный процесс основного производства. Вспомогательное производство обеспечивает изделиями (чертежами, специальными устройствами, приспособлениями и инструментом) основное производство в зависимости от потребностей осуществления процесса изготовления изделия.
На производственный процесс обслуживающего производства процесс изготовления изделия влияет, как через производственный процесс основного производства, так и через производственный процесс вспомогательного производства. В зависимости от потребностей осуществления процесса изготовления изделия основным производством, а также в зависимости от потребностей осуществления процессов изготовления изделий для основного производства вспомогательным производством обслуживающее производство обеспечивает их бесперебойное функционирование.
Безусловно, все процессы подразделений основного производства, вспомогательного и обсуживающего производства предприятия, представляющие собой сложный комплекс первичных процессов, т. е. производственный процесс предприятия, обеспечивает выпуск заданной продукции предприятия в установленные сроки.
Технологический процесс состоит из структурных единиц, которыми являются операции и переходы. Технологический процесс изготовления изделия состоит из разнообразных и многочисленных операций, включает не только процессы изготовления деталей и сборки изделия, но и процессы монтажа и регулирования, испытания разнообразных систем и машины в целом. Механизация и автоматизация технологических процессов ставят под сомнение достоверность, например, таких признаков операций, как выполнения её на одном рабочем месте или выполнение одним или несколькими рабочими. Существующее представление о рабочем месте, как об оснащенном для производственного рабочего участка к автоматическим и автоматизированным линиям, неприемлемо. Наряду с этим останутся и процессы, автоматизация которых затруднена и где ещё в значительной степени будет использоваться живой труд рабочего. Все это необходимо иметь в виду при определении понятия операции.
Так, например, в зависимости от деления технологического процесса изготовления изделия на частные технологические процессы, определяемые спецификой, физической сущностью каждого частного технологического процесса, операция может включать в себя один или несколько частных процессов. Например, обточка поверхностей и накатка резьбы на токарном станке будет представлять операцию, состоящую из двух частных процессов, а вытяжка полой детали из листовой заготовки - операцию из одного частного процесса. При этом границы устанавливаются, исходя из удобств и возможностей "непрерывного" выполнения действий оборудования и исполнителями, соответствующих определённому отрезку времени. Такие понятия, относящиеся к операции, как установка, позиция, переход и проход, не характеризуют непрерывности операции. Они дают лишь представление или расположение объекта обработки относительно инструмента (установка, позиция) или о результатах действий инструмента на предмет обработки (переход, проход) при определённых условиях. Установка заготовки на станок или приспособление, смена позиций, а также выполнение переходов и проходов представляют собой необходимо-целесообразные последовательные действия оборудования и рабочего в силу их непосредственной связи, составляют операции.
Следовательно, наиболее существенные признаки технологической операции состоят в том, что она, во-первых, представляет собой комплекс непрерывно чередующихся действий оборудования и исполнителей, обеспечивающих заданное изменение свойств предмета производства. Во-вторых, она проектируется и выполняется с учётом конкретных технико-экономических показателей технологического процесса, организационных форм и объёма производства, т.е. осуществляется в конкретных производственных условиях. Эти признаки вполне определяют содержание понятия о технологической операции для любых технологических процессов изготовления изделия в следующей формулировке.
Технологическая операция - комплекс непрерывно чередующихся действий оборудования и исполнителей, обеспечивающих заданное свойство предмета производства в конкретных производственных условиях.
Переход - составляющая часть операции, в которой осуществляется непрерывное воздействие инструмента определённого типа на одну поверхность заготовки при неизменном режиме обработки. Например, воздействие резца, пуансона на определённую поверхность, воздействие источников тепла на кромки соединяемых элементов при сварке и т.д. Переход может разделяться на рабочие приёмы и их элементы.
Технологический процесс должен обеспечить высокое качество, производительность труда и наименьшую себестоимость детали. В некоторых процессах несколько операций могут объединиться в законченный внутренний цикл - технологическую стадию.
Разработка технологических процессов, в общем случае, включает комплекс взаимосвязанных работ:
ü выбор заготовки и технологических баз;
ü подбор типового технологического процесса;
ü определение последовательности и содержания технологических операций;
ü определение, выбор новых средств технологического оснащения, в том числе средств контроля и испытаний, а так же подачу заказа на них; нормирования процесса;
ü определение профессий и квалификации исполнителей;
ü организацию производственных процессов;
ü выбор средств механизации элементов технологических процессов и внутрицеховых средств транспортирования;
ü планировку производственных участков и разработку операций перемещения изделия и отходов;
ü оформление рабочей документации на технологические процессы.
При разработке технологических процессов используются технологический классификатор объектов производства; классификатор технологических операций; система обозначения технологических документов; стандарты ЕСТД; стандарты и каталоги на средства технологического оснащения; нормативы технологических режимов; материальные и трудовые нормативы. Технологические процессы в зависимости от характера производства можно разделить на типовые, рабочие и директивные.
Типовой технологический процесс разрабатывается для изготовления в конкретных условиях типового изделия для данной группы изделий, обладающих общими конструктивно-технологическими признаками. Типовым изделием группы считают изделие, при обработке которого требуется выполнить наибольшее число основных и вспомогательных операций, характерных для изделий, входящих в эту группу. Типизация технологических процессов осуществляется в двух взаимосвязанных направлениях: типизация изготовления изделий и типизация операций обработки различных изделий.
В зависимости от технологии и планов её совершенствования типовой технологический процесс может быть оперативным и перспективным. Типовые технологические процессы разрабатываются на основе стандартных средств технологического оснащения. Типизация технологических процессов базируется на классификации, а, следовательно, и по общности технологических задач. Каждый класс деталей разбивается на подклассы по конфигурации деталей, подкласс, в свою очередь - на группы (подгруппы), каждая группа - на типы.
Целью разработки типового технологического процесса, является систематизация технологических процессов для обработки однотипных деталей. В плане типизации технологических процессов предусматриваются работы по типизации технологических операций, повторяющихся при изготовлении деталей родственных групп и деталей с соприкасающимися элементарными поверхностями. На каждую типовую технологическую операцию составляется отдельная операционная карта.
Систематизация наиболее распространённых типовых операций обеспечивает использование прогрессивных методов производства. Если основой построения типовых процессов является общность орудий производства, то используется групповой метод производства, при котором для групп, однородных по конструктивно-технологическим признакам, устанавливаются однотипные высокопроизводительные методы обработки с использованием быстропереналаживаемых орудий производства. Групповой метод непосредственно связан с унификацией технологической оснастки, которая может идти одновременно с её универсализацией. Внедрение группового метода производства требует проведения большой подготовительной работы, включающей классификацию деталей; разработку технологического процесса для группы деталей; проектирование групповых технологических оснасток, модернизированного оборудования и создание специализированных станков; организацию групповых потоков и групповых технологических линий; создание системы календарно-оперативного планирования.
Рабочие технологические процессы разрабатываются на основе типовых технологических процессов и включают: отнесение разрабатываемого изделия на основании технологического классификатора к соответствующей классификационной группе; выбор по коду типового технологического процесса; уточнение состава и последовательности операций; уточнение выбранных средств технологического оснащения.
Разработке рабочей технологической документации предшествует выполнение отдельных стадий разработки на соответствующих этапах работ. Предварительный проект предназначен для проверки технологичности конструкций изделия на стадиях эскизного и технического проектов, конструкторской документации и для подготовки и разработки рабочей документации. Предварительный проект должен содержать перечни специальных технологических проектов, новых технологических процессов, технологических заданий на разработку специального технологического оборудования и оснастки, технологических и производственных инструкций.
При составлении технологической документации разрабатывают обычно только один предварительный проект, а при составлении конструкторской документации - эскизный и технический проекты.
При изготовлении особо ответственных деталей и сборочных единиц изделия в соответствии с рабочим технологическим процессом оформляется технологический паспорт, предназначенный не только для перечисления последовательного выполнения технологических операций, но и указанием исполнителей конкретных операций. К таким особо ответственным деталям можно, например, отнести болты крепления управляемого стабилизатора, отклоняемых закрылков и др. К особо важным из сборочных узлов можно отнести механизм управления управляемого стабилизатора и др. Состав технологических операций, подлежащих включение в паспорт, определяется службой Главного технолога при согласовании со службой технического контроля.
Директивные технологические процессы разрабатываются с целью установления для серийного завода основных направлений в разработке рабочих технологических процессов и контроля деталей, изделия и его элементов с максимальным использованием всех технологических возможностей, заложенных в конструкцию и передовых средств с максимальными объективными показателями.
Директивные технологические материалы разрабатываются применительно к объёму производства на базе новейших достижений в области технологии, направленных на обеспечение высокого качества и надёжности выпускаемых изделий при высокой производительности, а также комплексной механизации производства. Как дополнение к директивным технологическим материалам в случае необходимости разрабатываются материалы по совершенствованию организации участков и цехов серийного производства.