Методология и структура курсовой работы по теме «Организация технологической подготовки производства»

Технологическая подготовка производства (ТПП) — это ключевой этап жизненного цикла любого изделия, представляющий собой комплекс мероприятий, который обеспечивает готовность предприятия к выпуску продукции. Однако, несмотря на кажущуюся универсальность этого определения, существует значительный разрыв между классическими методами ТПП и специфическими требованиями современного опытного производства. Эта проблема особенно актуальна сегодня, когда скорость внедрения инноваций становится решающим фактором конкурентоспособности. Целью данной курсовой работы является анализ и совершенствование методики подготовки производства на примере предприятия, специализирующегося на выпуске опытных образцов. Для достижения этой цели поставлены следующие задачи:

• Изучить теоретические основы и стандарты организации ТПП.
• Проанализировать специфику и ключевые вызовы опытного производства.
• Разработать методику анализа текущего состояния ТПП на предприятии.
• Сформировать предложения по оптимизации производственных процессов.
• Оценить потенциальный экономический эффект от внедрения предложенных мероприятий.

Обозначив цели и задачи, мы переходим к теоретическому фундаменту, на котором будет строиться все дальнейшее исследование.

1. Теоретические основы, которые формируют фундамент исследования

Фундаментом для организации технологической подготовки на любом промышленном предприятии служит Единая система технологической подготовки производства (ЕСТПП). Это комплекс государственных стандартов, который устанавливает единый системный подход к организации и управлению ТПП, обеспечивая сокращение сроков подготовки, высокое качество продукции и оптимизацию затрат. Основная цель ЕСТПП — создать гибкую и эффективную производственную структуру, способную быстро адаптироваться к выпуску новых изделий.

В рамках этой системы решается несколько ключевых задач, которые являются ядром ТПП:

1. Обеспечение технологичности конструкций изделий: Этот этап предполагает анализ конструкции на предмет простоты и экономичности ее изготовления в заданных производственных условиях.
2. Проектирование технологических процессов: Здесь разрабатывается последовательность операций, определяются режимы обработки, выбирается оборудование и рассчитываются нормы времени.
3. Проектирование и изготовление технологической оснастки: Создание специализированных приспособлений, инструментов и контрольных устройств, необходимых для выполнения технологического процесса.
4. Разработка технологической документации: Формирование полного комплекта документов (маршрутных карт, операционных карт и т.д.), регламентирующих весь производственный процесс.

Для планирования этих сложных процессов существуют различные методы, среди которых выделяются нормативный, основанный на расчете норм расхода рабочего времени, материалов и энергии, и вероятностный, учитывающий возможные отклонения и неопределенности. После обзора этих общих принципов необходимо сфокусироваться на специфике объекта исследования, чтобы показать, почему стандартные подходы не всегда применимы в полной мере.

2. Специфика опытного производства как объекта анализа

Опытное производство — это особая среда, главная цель которой — не массовый выпуск продукции, а материализация и проверка идей конструкторов и ученых. Это площадка для создания и отладки первых образцов и малых партий изделий, создаваемых на основе новейших достижений науки и техники. Такой тип производства обладает рядом уникальных характеристик, которые кардинально отличают его от серийного:

• Широкая номенклатура и малые партии: Предприятие может одновременно работать над десятками совершенно разных изделий, каждое из которых выпускается в количестве от одного до нескольких штук.
• Высокая гибкость: Состав технологического оборудования и организация процессов должны постоянно адаптироваться под частую смену задач и типов изделий.
• Параллельная работа: Часто работа ведется одновременно над несколькими изделиями, находящимися на разных стадиях готовности — от макета до предсерийной партии.

Эти особенности порождают серьезные вызовы для организации ТПП. Один из главных — противоречивость требований к технологической документации. С одной стороны, из-за малых партий хочется максимально ее упростить. С другой — она должна быть достаточно полной для возможной передачи в серийное производство. Еще одна ключевая проблема — это недостаток информации о будущих заказах, что делает долгосрочное планирование и разделение работ по технологической подготовке на перспективные и текущие практически невозможным. Погрузившись в специфику объекта, мы готовы перейти к методологии его практического анализа.

3. Методология, которая будет применяться для анализа ТПП

Для объективной оценки и выявления «узких мест» в системе ТПП опытного производства необходимо применить комплексный подход, основанный на нескольких взаимодополняющих методах. Инструментарий исследования должен быть направлен на получение как количественных, так и качественных данных о состоянии процессов.

В рамках данной курсовой работы предлагается использовать следующую методологию:

1. Анализ производственной и технологической документации: Изучение маршрутных карт и другой документации для понимания текущей последовательности операций и выявления возможных несоответствий.
2. Хронометраж и фотография рабочего дня: Проведение замеров времени выполнения ключевых операций ТПП для выявления потерь и нерационального использования рабочего времени.
3. Расчет коэффициентов технологичности: Оценка выбранных типовых деталей по таким показателям, как трудоемкость изготовления и материалоемкость, для количественного измерения эффективности конструкции и технологии.
4. Методы оценки потерь ( картирование потока создания ценности): Визуализация и анализ всех этапов ТПП от получения конструкторской документации до передачи ее в цех с целью выявления операций, не добавляющих ценности.
5. Анализ потенциала персонала: Проведение анкетирования или интервью с инженерами-технологами и мастерами для сбора информации о системных проблемах, которые не видны из документации.

Выбор этих методов обусловлен необходимостью получить всестороннюю картину: от формализованных расчетов до экспертного мнения непосредственных исполнителей. Теперь, когда инструментарий определен, можно приступать к его применению для «вскрытия» производственных процессов на анализируемом предприятии.

4. Глубокий анализ текущей организации ТПП на предприятии

Применим заявленную методологию на примере условного предприятия опытного производства, взаимодействующего с собственным конструкторским бюро (КБ). Организация ТПП здесь представляет собой сложную систему взаимодействия цехов, лабораторий и разрабатывающих подразделений. Процесс начинается с получения комплекта конструкторской документации от КБ, после чего инженеры-технологи приступают к разработке технологического процесса.

Анализ показывает, что наиболее трудоемкими этапами являются разработка технологии для деталей со сложной геометрией и проектирование специальной оснастки. Подготовка производства одной такой детали может достигать 500 нормо-часов, что становится критическим фактором в условиях сжатых сроков. Для примера проведем расчет коэффициента технологичности по трудоемкости для типовой детали «Кронштейн».

Исходные данные:
— Трудоемкость изготовления детали по разработанной технологии (факт): 12 нормо-часов.
— Трудоемкость изготовления базового аналога (эталона): 8 нормо-часов.
Расчет показывает, что коэффициент технологичности ниже эталонного, что указывает на потенциал для оптимизации либо конструкции, либо самого технологического процесса.

Картирование процесса выявило следующие «узкие места»:

• Длительные согласования: До 20% времени уходит на согласование технологических решений между технологами и конструкторами из-за неполной информации в исходной документации.
• Ожидание оснастки: Разработка и изготовление специальной оснастки часто не синхронизированы с основным планом, что приводит к простоям.
• Потери на поиск информации: Технологи тратят значительное время на поиск типовых решений и ранее разработанных процессов из-за отсутствия единой электронной базы данных.

Этот объективный анализ выявил конкретные проблемы. Следующий логический шаг — предложить пути их решения.

5. Разработка предложений по совершенствованию процессов

На основе анализа, выявившего проблемы в планировании, документообороте и взаимодействии служб, были разработаны следующие предложения по совершенствованию организации ТПП на предприятии.

1. Внедрение системы управления жизненным циклом изделия (PLM-системы) на базовом уровне.

   Суть предложения: Создать единое информационное пространство для конструкторов и технологов. Это позволит вести параллельную разработку изделия и технологии, автоматически уведомлять технологов об изменениях в конструкторской документации и организовать общую базу данных типовых технологических решений и оснастки.
   Ресурсы: Потребуется закупка программного обеспечения и обучение ключевых сотрудников. На первом этапе можно ограничиться внедрением модуля управления данными (PDM).

2. Разработка и внедрение методики опережающего планирования технологической оснастки.

   Суть предложения: Изменить порядок планирования. Начинать проектирование сложной и длительной в изготовлении оснастки не после полной разработки техпроцесса, а на этапе анализа конструкции. Это позволит запараллелить два наиболее длительных этапа ТПП.
   Ресурсы: В основном организационные — изменение внутреннего регламента взаимодействия отделов.

3. Стандартизация процессов и создание библиотеки типовых технологических решений.

   Суть предложения: Провести аудит существующих технологий и выделить повторяющиеся операции и конструктивные элементы. На их основе создать библиотеку типовых, уже отработанных технологических процессов. Это значительно сократит время на разработку документации для новых, но схожих по типу деталей.
   Ресурсы: Временные затраты ведущих технологов на систематизацию и описание типовых решений.

Эти предложения направлены на устранение выявленных корневых проблем и носят комплексный характер. Однако любое предложение требует финансового подтверждения его целесообразности.

6. Расчет экономического эффекта от предложенных инноваций

Доказательство экономической состоятельности предложенных мероприятий является ключевым этапом работы. Проведем упрощенный расчет ожидаемого экономического эффекта от внедрения PLM-системы и стандартизации техпроцессов, сфокусировавшись на сокращении трудоемкости ТПП.

Исходные данные для расчета:

• Средняя трудоемкость ТПП на одну оригинальную деталь: 15 нормо-часов.
• Средняя часовая ставка инженера-технолога (с учетом начислений): 1000 руб./час.
• Количество новых оригинальных деталей в год: 400 шт.

Расчет экономии:

1. Общая годовая трудоемкость ТПП (до внедрения): 400 деталей * 15 н-ч/деталь = 6000 нормо-часов.
2. Ожидаемое сокращение трудоемкости: За счет использования базы типовых решений и сокращения времени на согласования, ожидаемое снижение составляет 25%.
3. Экономия в нормо-часах: 6000 н-ч * 0.25 = 1500 нормо-часов в год.
4. Годовой экономический эффект в денежном выражении: 1500 н-ч * 1000 руб./час = 1 500 000 руб.

Вывод о целесообразности:
Предполагаемые затраты на внедрение базового модуля PLM-системы и обучение персонала оцениваются в 2 000 000 руб. С учетом годовой экономии в 1,5 млн руб., срок окупаемости проекта составит менее полутора лет, что является отличным показателем. Таким образом, предложенные инновации являются экономически целесообразными. Мы проанализировали проблему, предложили решение и доказали его выгоду. Осталось подвести итоги.

Заключение

В ходе выполнения курсовой работы была достигнута поставленная цель — проведен комплексный анализ методики технологической подготовки опытного производства и разработаны предложения по ее совершенствованию. Исследование прошло по логическому пути: от теории к практике и экономической оценке.

Были изучены теоретические основы ТПП, включая стандарты ЕСТПП, и выявлена ключевая специфика опытного производства, заключающаяся в гибкости, широкой номенклатуре и неопределенности планирования. На основе предложенной методологии был проведен анализ текущей организации ТПП, который позволил обнаружить конкретные «узкие места»: длительные согласования, отсутствие единой информационной базы и проблемы с планированием оснастки.

Разработанные предложения — внедрение PLM-системы, опережающее планирование и стандартизация — напрямую нацелены на решение этих проблем. Расчет экономического эффекта наглядно продемонстрировал, что предложенные инвестиции не только окупаемы, но и способны принести предприятию существенную финансовую выгоду за счет сокращения трудозатрат.

Главный вывод работы заключается в том, что эффективность ТПП в условиях опытного производства напрямую зависит от степени интеграции информационных систем и систематизации накопленных знаний. Дальнейшие исследования могут быть направлены на разработку методов автоматизированного проектирования технологических процессов для данного типа производств.

Список использованных источников

В данном разделе приводится перечень из 15-20 релевантных источников, оформленный в соответствии с требованиями ГОСТ или методическими указаниями вашего вуза. Список должен включать:

• Государственные стандарты (ГОСТы серии 14 «ЕСТПП»).
• Фундаментальные учебники по технологии машиностроения и организации производства.
• Научные статьи из профильных журналов, посвященные проблемам ТПП и опытного производства.
• Монографии, такие как упомянутая в исследовании книга, посвященная комплексной системе организации опытного производства.
• Электронные ресурсы и публикации с конференций.

Приложения

В приложения выносятся вспомогательные материалы, которые загромождали бы основной текст, но важны для подтверждения расчетов и полноты картины исследования. Сюда могут быть включены:

• Приложение А: Блок-схема текущего процесса технологической подготовки («как есть»).
• Приложение Б: Блок-схема предлагаемого процесса технологической подготовки («как будет»).
• Приложение В: Детальные таблицы с расчетами коэффициентов технологичности для нескольких типовых деталей.
• Приложение Г: Примеры разработанных технологических документов (фрагменты маршрутных и операционных карт).
• Приложение Д: Таблицы с полными данными хронометража или фотографии рабочего дня инженера-технолога.

В основном тексте статьи на каждое приложение должна быть сделана соответствующая ссылка (например, «см. Приложение А»).

Список использованной литературы

1. Амиров Ю.Д. Научно–техническая подготовка производства.– М.: Экономика, 1989.–230 с.
2. Анализ и формирование организационной структуры промышленного предприятия (вопросы методологии и методики) / Г.В. Гренбэк, В.Г. Басарева, В.Л. Куперштох, Т.А. Сильченко. – Новосибирск: Наука, 1983.
3. Андреев Г.Н., Новиков В.Ю., Схиртладзе А.Г. Проектирование технологической оснастки машиностроительного производства: Учеб пособие для машиностроит. спец. вузов / Под ред Ю.М. Соломонцева.– 2–е изд., испр. – М.: Высшая школа, 1999– 415с.:ил.
4. Балакшин Б.С. Основы технологии машиностроения. – М.: Машиностроение, 1969.
5. Вальков В.М., Вершин В.Е. Автоматизированные системы управления технологическими процессами. – 3–е изд., перераб. и доп. – Л.: Политехника, 1991.
6. Вещунов А.П., Вещунова Н.Л. Служба главного технолога – Л.; Лениздат. 1985.
7. Гавренкова В. И. Организация производства на предприятиях промышленности: Конспект лекций / В.И. Гавренкова, А.И. Козловская. – Владивосток: Изд-во ВГУЭС, 2003. – 99 с.
8. Дудорин В.И. Моделирование в задачах управления производством. – М.: Статистика, 1990. – 232 с.
9. Информационные технологии управления: Учеб. пособие для вузов / Под ред проф. Г.А. Титаренко. – 2–е изд., доп. – М.: ЮНИТИ – ДАНА, 2003. – 439 с.
10. Колесов И.М. Основы технологии машиностроения: Учеб. для машиностроит. спец. вузов.– 2–е изд., испр.– М.: Высшая школа., 1999.– 591с.: ил.
11. Кононенко В.Г. и др. Оценка технологичности и унификации машин / В.Г. Кононенко, С.Г. Кушнаренко, М.А. Прялин.– М.: Машиностроение, 1986.– 160 с., ил.
12. Крикун В.М., Трошин А.И. Подготовка опытного производства технологического оборудования.– М.: Машиностроение, 1981.–133 с., ил.–
13. Ларин С.Н. Исследование и разработка методов количественной оценки технологического совершенства создаваемых изделий на «ФГУП «НПО» МАРС». // Автоматизация управления.–2004.–№3.
14. Ларин С.Н. Оптимизация методов технологической подготовки производства на ранних стадиях проектирования технических средств // Автоматизация управления.–2003.–№2.
15. Ларин С.Н., Попов П.М. Проектно– технологическая процедура организации технологической подготовки опытного производства // Тезисы докладов 38–й науч.–техн. конф. ч.1.– Ульяновск: УлГТУ, 2004.
16. Лепешинская, М. И. Аттестация рабочих мест — основа совершенствования производственного процесса / М. И. Лепешинская // Экономика и учет труда. – 2010. — N 9. — С. 3-20. — Статья доступна в СПС «КонсультантПлюс».
17. Мордвинцева А.Д. Современные методы планирования и управления на предприятиях. Конспект лекций / А.Д. Мордвинцева. – Владивосток: Изд-во ВГУЭС, 2002.
18. Новицкий, Николай Илларионович. Организация и планирование производства: Практикум / Н.И. Новицкий. – Минск: Новое знание, 2004. – 331 с.
19. Новоселова, Е. Организация инновационной деятельности персонала в условиях регламентации производственных процессов / Е. Новоселова // Человек и труд. – 2010. — N 10. — С. 41-45.
20. Оперативное управление производством (опыт разработки и совершенствования систем) / В.Н. Гончаров, А.Н. Колосов, Г.И. Дибнис. – М.: Экономика, 1987.
21. Организация производства на предприятии (фирме): учебное пособие под ред. О.И. Волкова, О. В. Девяткина. — Москва: ИНФРА-М, 2010. – 447 с.
22. Парамонов Ф.И. Моделирование процессов производства. – М.: Машиностроение, 1994.– 232 с.
23. Переверзев, М. П. Организация производства на промышленных предприятиях: учебное пособие. / М.П. Переверзев, С.И. Логвинов, С.С. Логвинов. — Москва: ИНФРА-М, 2010. – 330 с.
24. Раздорожный, А. А. Организация производства и управление предприятием: учебник / А.А. Раздорожный. – М.: Экзамен, 2009. – 877 с.
25. Соколицын С.А., Б.И.Кузин. Организация и оперативное управление машиностроительном производством. – Л.; Машиностроение. 1988.
26. Сороко, А. Механизмы ротации кадров / А. Сороко // Кадровик. Кадровый менеджмент (управление персоналом). — 2012. — N 8. — С. 92 — 98. – Статья доступна в СПС «КонсультантПлюс».
27. Справочник технолога– машиностроителя. В 2–х т. / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова.– 4–е изд., перераб. и доп.– М.: Машиностроение, 1985. 656 с., ил.
28. Таленс Я.Ф. Работа конструктора – Л.; Машиностроение. 1987.
29. Технологические процессы изготовления деталей приборов. Под ред. В.А. Остафьева.– К.: Вища школа. Головное изд – во. 1983. – 208 с.
30. Технологичность конструкции изделия: Справочник / Ю.Д. Амиров, Т.К. Алферова, П.Н. Волков и др.; Под общ ред. Ю.Д. Амирова.– 2–е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1990.– 768 с.: ил.
31. Фатхутдинов, Р.А. Организация производства: учебник / Р.А. Фатхутдинов. — 2-е изд., перераб. и доп. — Москва: ИНФРА-М, 2005. – 526 с.
32. Фатхутдинов, Р.А. Производственный менеджмент: учебник / Р.А. Фатхутдинов. – 6-е изд. — Санкт-Петербург: Питер, 2008. – 494 с.
33. Франчук В.И. Основы построения организационных систем. – М.: Экономика. 1991.
34. Шепеленко Г.И.. Экономика, организация и планирование производства на предприятии: Учебное пособие для студентов экономических факультетов и вузов.– М.: ИКЦ «МарТ»; Ростов–на–Дону. – 2003– 592с.
35. Юсофович Б.Е., Монеткина Л.Н., Пятибратова В.Н. Совершенствование оперативного управления основным производством машиностроительного предприятия. – М.: Машиностроение, 1982.