Сложности освоения производства новых изделий на машиностроительных предприятиях   

 

 

Нетиевский А.В., Минеева Т. А., ФГАОУ ВО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

В данной статье рассмотрены проблемы, возникающие на этапе освоения производства, ведущие к  простою производства и дополнительным финансовым затратам. Как основные выделены следующие проблемы: организация взаимодействия между подразделениями, ошибки технологической документации (ТД), ошибки конструкторской документации (КД), качество поставляемых покупных комплектующих изделий (ПКИ). Выявлена взаимосвязь простоя производства от количества ошибок и недоработок, возникающих в КД, ТД и в организации взаимодействия между подразделениями, а так же дефектов ПКИ, на основании статистических данных построена математическая модель линейной множественной регрессии. Сделано заключение с вариантами минимизации количества возникновения ошибок. В динамично развивающейся отрасли машиностроения требуется максимально минимизировать нерациональное расходование времени и средств.

Ключевые слова: ошибки, несоответствия, проблемы, конструкторская документация (КД),технологическая документация (ТД).

Введение

Экономические приоритеты развития России в XXI веке поставили задачу инновационной модернизации отечественной экономики путем активизации и повышения эффективности инновационной деятельности отечественных предприятий [1] На сегодняшний день механизм внедрения новых изделий в серийное производство в достаточной степени понятен. Однако каждое новое изделие имеет свою специфику при изготовлении, которая в той или иной степени влияет на сроки выпуска. При составлении производственных планов принято считать, что изделие прошедшее этап опытно конструкторских работ(ОКР) в полной мере технологично и готово к выпуску, но как показывает практика количество недоработок и ошибок в новом изделии довольно высоко.

Основные проблемы

Серийному производству предшествует этап постановки продукции на производство. Постановка на производство изделий многоступенчатый процесс состоящий из различных мероприятий по организации промышленного производства вновь разработанных или модернизированных изделий. Постановка на производство состоит из двух этапов проведения работ: подготовка производства изделий и освоение производства изделий. Оба этапа достаточно объемны и значимы, но в рамках данной статьи внимание будет уделено проблемам освоения производства.

Освоение производства изделий–одна из двух  частей постановки на производство изделий, состоящая из комплекса мер по изготовлению изделий и проведению квалификационных испытаний изделий. Положительное окончание квалификационных испытаний свидетельствует о готовности предприятия к выпуску изделий в соответствии с заданными требованиями к качеству, количеству и ритму выпуска. Основной задачей по освоению производства являются выпуск установочной серии и проведение квалификационных испытаний. Под установочной серией понимают первую промышленную партию изделий, изготовление которых выполнено согласно требований конструкторской документации (КД),технологической документации (ТД) литеры «О₁» с применением средств технологического оснащения, предназначенных для использования в промышленном производстве и предназначенная для прохождения квалификационных испытаний. Под квалификационными испытаниями понимают контрольные испытания изделий, которые необходимы для оценки того, что предприятие готово к выпуску изделий требуемого качества в заданном объеме. В процессе изготовления установочной серии возникает ряд трудностей связанных с организационными, технологическими, конструкторскими документами, качеством поставляемых покупных комплектующих изделий (ПКИ) и другими недоработками и ошибками.

Наиболее критичны ошибки конструкторской документации, ввиду того что при выявлении таковых зачастую приходится корректировать производственные процессы технологическую документацию и средства технологического оснащения. Примером таких ошибок при сборке изделия или его составной части может стать банальное наложение допусков обработки деталей и сборочных единиц, то есть изготовленные согласно КД детали и сборочные единицы не обеспечивают собираемость и взаимозаменяемость в связи с тем, что в изготавливаемом изделии размеры этих деталей исключают сочленямость, то есть при всех годных деталях и сборочных единицах при сборке выходит не годное изделие. Существует два классических подхода к процессу конструирования: разработка новой конструкции «с нуля» и разработка новой конструкции путем модификации уже известного технического решения – «от прототипа» [2]. Причины возникновения ошибок заложены в сущности процесса конструирования. Творческий процесс конструирования является идеальным процессом в воображении конструктора. На основании данных технического задания, проведенных исследований, информационных материалов и практического опыта конструктор создает мысленный образ изделия, который находит свое отражение в чертежах[3]. Следствием таких упущений является потеря времени на исправление возникших несоответствий путем доработок или замены сборочных единиц и деталей и дополнительные финансовые издержки. Процесс внесения изменений и согласования несоответствий довольно длительный, согласно единой системы конструкторской документации[4]. Правила внесения изменений так как связан с привлечением представителей разработчика для детальной проработки возникшей проблемы. Причины не всегда лежат на поверхности. В период принятия согласованного решения сборка изделия фактически остановлена. Производственный процесс по доработке или же изготовлению новых деталей и сборочных единиц начнется  только после утверждения решения о доработке либо замене изделий на изготовленные вновь с учетом корректировки КД, а это уже в свою очередь новый этап закупа материалов и вклинивание в производственный план. Неточности, противоречивости формулировок и требований и другие несоответствия. в требованиях КД так же ведут к невозможности осуществления выпуска изделий до устранения несоответствий.

Технологическая подготовка производства представляет собой совокупность мероприятий, обеспечивающих технологическую готовность производства — наличие на предприятии полных комплектов конструкторской технологической документации и средств технологического оснащения, необходимых для выпуска заданного объем продукции с установленными технико-экономическими показателями. Выполнение технической подготовки производства в минимально короткие сроки в большой степени зависит от решения технологических задач и связанных с ними организационных вопросов[5]. Проектирование процессов механосборочного производства и проектирование и изготовление оснастки составляют 60 - 80 % трудоемкости и стоимости технологической подготовки [6]. Разработка ТД включает в себя как разработку технологических процессов, паспортов изделий и т.п. так и разработку средств технологического оснащения для обеспечения изготовления  изделий с учетом всех требований нормативно технической документации. Как и при разработке КД так и при разработке технологической документации возникают схожие несоответствия. В связи с тем, что зачастую средства  технологического оснащения головной изготовитель проектирует и изготавливает, самостоятельно, основываясь только на требованиях КД, возникают различного рода ошибки, такие как ошибки размерных цепей, ошибки при выборе средств измерений, ошибки пересчете различных моментов усилий и т.д. Упущенные ошибки и неточности будут выявлены на этапе изготовления изделий при контроле параметров согласно требований КД. Несвоевременное выявление неточностей и ошибок в ряде случаев приводит к остановке процесса  изготовления до устранения имеющихся ошибок. Процесс внесения изменения в ТД менее длительный, по сравнению с изменениями в КД, так как в нем отсутствует согласование с разработчиком, но все же он может достигать довольно длительного периода согласования, после этого принимается решение о возможности доработки либо замене соответствующего  технологического оснащения. Доработка или замена технологического оснащения это дополнительные финансовые затраты.

Проблемы в организационной сфере обусловлены отсутствием единой цели между подразделениями, каждый отвечает за отдельный этап или раздел в подготовке или изготовлении изделия, можно даже утверждать об отсутствии кооперации между подразделениями при появлении неизвестных ранее проблем. Основная задача кооперации как элемента производственного и трудового процесса заключается в обеспечении согласования действий многих исполнителей различной квалификации, профессий или их групп при выполнении различных функций.[5], по факту в процессе обсуждение проблем зачастую сталкиваешься с негативным отношением и попытками отказаться от причастности к проблеме, что приводит к тому, что при появлении неизученных проблем вся ответственность за выяснение причин возникновения дефектов ложится на подразделение выявившее дефект, но поскольку изучение причин возникновения дефектов не является спецификой производства, то для выявления причин требуется длительное время. Результаты исследований передаются в соответствующие отделы предприятия для изучения и принятия решений, но так как объем работ отделов планируется на месяц, а внеочередные задачи требуют дополнительного изучения и затрат времени, то они и воспринимаются как не требующие оперативного решения, что по факту приводит к простою производства. Экономическое развитие и долгосрочная эффективная работа предприятия в значительной мере определяются выбором стратегических ориентиров, позволяющих максимально реализовать потенциал используемых в производстве ресурсов[7].

Наличие дефектов в ПКИ выявленных как на этапе входного контроля, так и в процессе проведения испытаний, изготавливаемых изделий, ведет к остановке процесса производства, при условии отсутствия дополнительных ПКИ пригодных к установке. Предприятие вынужденно действовать согласно требованиям системы гостов, то есть осуществлять вызов поставщика, чтобы засвидетельствовать факт наличия брака для дальнейшего предъявления претензий, направлять изделие на предприятие изготовитель для исследования и восстановления, все эти процедуры занимают большое количество времени.

Математическая модель.

На основании анализа статистических данных была построена математическая модель линейной множественной регрессии для определения зависимостей между временем простоя производства (Y) и количеством ошибок КД(Х1) , в организации производства (Х2),ТД(Х3), и количеством дефектов ПКИ (Х4).

Y=5,2757+0,7815*X1+0,7597X2

Полученное уравнение регрессии показывает значительную взаимосвязь между простоем производства и количеством ошибок, и недоработок, возникающих в КД и организации производства, показатели количества ошибок ТД и дефектов ПКИ менее значимы и поэтому исключены. Хоть из уравнения видно, что с ростом любого из показателей X будет увеличиваться и показатель Y.

Проверка по критериям показала достоверность зависимостей, т.к. расчетный коэффициент Фишера больше нормативного, стандартная ошибка составляет менее 5 %, соответственно коэффициент корреляции является надежным.

Данная модель раскрывает перед нами необходимость минимизаций ошибок и просчетов, а так же важность кооперации между подразделениями предприятия.  

Заключение

В статье были рассмотрены проблемы, возникающие на этапе освоения производства, ведущие к  возникновению простоя производства и дополнительных финансовых затрат. На сегодняшний день проблемы, рассмотренные в данной работе, требуют более детального рассмотрения с целью устранения или минимизации количества. Ошибки, связанные с КД вызваны разными факторами, одним из таких факторов является «ошибка исполнителя», для устранения таких ошибок может потребоваться целый набор инструментов. Каким бы ни был талантливым конструктор, решать проектные задачи «в лоб» без специального набора инструментов проектирования не просто сложно – практически невозможно и нецелесообразно. Особенно это касается сложных интегрированных изделий, совмещающих в себе элементы электроники, электрики, механики[8]. Вопросы, связанные с организацией работ ответственных сотрудников нашли решения в различных источниках, но не в полной мере внедрены в структуру предприятия. Нужна принципиально новая стратегия эффективного управления и развития предприятий машиностроения, с позиций новых форм организации производства, которая позволила бы устранить причины негативных явлений и привела бы к изменению основных принципов и тенденций развития машиностроительного комплекса[9]. Необходима кооперация внутри предприятия как элемент производственного и трудового процесса необходимый для обеспечения согласования действий многих исполнителей различной квалификации, профессий или их групп при выполнении различных функций. Созданная система менеджмента качества (СМК) функционирует как служба предприятия, констатирующая факт наличия брака ПКИ с оформлением соответствующих документов. Служба контроля качества не может повлиять на улучшение качества, на предприятии изготовителе. У любого несоответствия может быть несколько причин на разных уровнях в цепи причинно-следственных связей. Для предотвращения возникновения несоответствия следует устранить первопричины в цепи причинно-следственных связей [10]. Основной причиной дефектности ПКИ и материалов являются недостатки технологии изготовления, что говорит о несоответствующем контроле качества продукции у поставщиков и как следствие, о слабом развитии системы менеджмента качества у поставщиков[11]. В данном случае можно оговаривать ответственность поставщиков при возникновении брака на этапе заключения договора на поставку. Целесообразно рассмотреть вопрос о введении дополнительных отбраковочных испытаний[12]. Ошибки ТД возможно минимизировать посредством внедрения современных систем электронного документооборота, конструирования, анализа моделей. Введение электронного документооборота и алгоритмов описанных в [13] позволяют  получить увеличение скорости оформления документов по запуску производственных программ в 20 раз относительно ручного запуска с размножением кальки и заполнением копий [13].

Список использованных источников

1. Авдонин Б.Н., Батьковский А.М., Батьковский М.А. и др. Развитие теории и практики управления предприятиями высокотехнологичного комплекса. / Под общей ред. Авдонина Б.Н., Батьковского А.М., Божко В.П. – М.: МЭСИ, 2013. с.12.
2. «Автоматизация конструирования изделий машиностроения новый подход и новые задачи», Малина О.В., Зарифуллина Э.Г. журнал Интеллектуальные системы в производстве. 2015. № 3 (27). С. 32
3. Работа конструктора (1987) Я.Ф. Таленс, издательство Машиностроение, с.160
4. ГОСТ 2.503-90
5. Управление машиностроительным предприятием : учебное пособие /С.Г. Баранчикова [и др.].— Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2015,с.147,с.189.
6. Автоматизация проектирования технологических процессов в машиностроении. /' Под ред. Н.М. Капустина. М: Машиностроение, 1985. с.3
7. Особенности выбора стратегии развития предприятия Самохина Е.С. Международный студенческий научный вестник. 2016. № 1. С. 2.
8. «Интеграция программных продуктов для решения задач оптимизации при конструкторском проектировании» Туманов А.А. Фундаментальные исследования. 2015. № 8-3. С. 527-531.
9. . «Стратегические аспекты эффективного управления предприятиями машиностроения с позиций новых форм организации производства» Жуковская И.В. журнал Микроэкономика. 2011. № 2. С. 102-106
10. . «Применение метода анализа видов и последствий потенциальных дефектов в строительных организациях» Белов А.В. Вестник Саратовского государственного социально-экономического университета. 2013. № 2 (46). С. 41
11. «Совершенствование процесса входного контроля качества продукции на ПАО "Сатурн»" Бакенова А.Н в сборнике: Метрология, стандартизация и управление качеством Материалы III Всероссийской научно-технической конференции. Главный редактор В.В. Шалай. 2018. С. 16.
12. «Интенсивность проявления несоответствий продукции в зависимости от срока эксплуатации» Мингалеева Т.В. Журнал Ракетно-космическая техника. 2015. Т. 1. № 2 (6). С. 17.
13. «Специализированные алгоритмы конструкторской и технологической подготовки производства и информационного обеспечения процесса изготовления изделий» С.Б. Жилина, Н.В. Капитанов, О.В. Осоченко, И.А. Кочедыкова, А.Н. Важдаева , Известия Самарского научного центра Российской академии наук, т. 18, № 4(3), 2016

 

Difficulties in mastering the production of new products at engineering enterprises

Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education “UrFU named after the first President of Russia B.N.  Yeltsin»

 © Netievsky A.V., Mineeva T.A.

This article discusses the problems that arise at the stage of production development, leading to production downtime and additional financial costs.  The main problems include the organization of interaction between divisions, errors in technological documentation (TD), errors in reference design  (DC), the quality of supplied purchased component parts (PCP).  The relationship between production downtime and the number of errors, shortcomings arising in the design documentation, and in the organization of interaction between departments, as well as defects of the PCP, was revealed, вased on the statistical data, a mathematical model of linear multiple regression is constructed.  The conclusion is made with options to minimize the number of errors.  In a dynamically developing branch of engineering, it is required to minimize the waste of time and money.

Keywords: errors, inconsistencies, problems, reference design (DC), technological documentation (TD)