Основы ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЕ
ЭБ технологического обеспечения представляет собой совокупность методов, способов, технологических переходов и операций по получению заготовок, изготовлению деталей и сборке изделий, а также элементов средств технологического оснащения (станки, сборочные машины, оснастка и др.), из которых строятся технологические процессы и технологические системы. В состав ЭБ могут входить также и сами технологические процессы и системы.
К сожалению, до сих пор отсутствует сама постановка задачи создания единой ЭБ как самостоятельной части ТПП. В то же время на каждом машиностроительном предприятии имеется своя локальная ЭБ, существующая, как правило, в неявном виде и представляющая собой перечень типовых технологических процессов и операций, ведомостей средств технологического оснащения, стандартов, различного рода альбомов, справочно-нормативной литературы, технической литературы и различного рода методических разработок (к сожалению, слабо связанных между собой и зачастую не отвечающих современным достижениям).
Такие ЭБ формируются в значительной степени стихийно и раздельно по отдельным составляющим.
Отсутствие строго оформленной ЭБ приводит к существенным потерям эффективности ТПП, повышает ее трудоемкость, снижает качество разрабатываемых технологических процессов и средств технологического оснащения. Поэтому организация единой ЭБ является актуальной задачей и требует участия в ее разработке высококвалифицированных специалистов.
ЭБ характеризуется качеством, организацией и состоянием. Качество ЭБ определяется в первую очередь качеством ее элементов, полнотой и соответствующим описанием их характеристик. Под качеством элементов понимается их соответствие последним достижениям науки и техники, а полнота ЭБ определяется соответствием состава ЭБ потребностям предприятия или отрасли.
Поиск наилучших элементов представляется сложной задачей, т. к. за время развития машиностроительного производства накоплено огромное разнообразие методов, способов, приемов, технологических решений, операций, процессов, оборудования, оснастки и др. При этом, не все они опубликованы, а те, которые опубликованы, находятся в огромном множестве источников, которые непросто найти.
Каждое предприятие формирует ЭБ на основе опыта своих специалистов, имеющих ограниченные знания. Поэтому если сопоставить ЭБ двух предприятий, выпускающих одинаковую продукцию в одних и тех же объемах, можно с уверенностью утверждать, что они будут существенно отличаться друг от друга.
Определение необходимой полноты ЭБ тоже представляется сложной задачей: из-за неопределенности постановки задачи; из-за отсутствия прямых связей между элементами; вследствие неполноты описания самих элементов.
Неопределенность постановки задачи заключается в том, что в современных условиях программа выпуска в значительной степени непредсказуема и потому нельзя точно определить требуемое технологическое обеспечение.
Одним из важным требований ЭБ является наличие прямых связей между ее элементами. Отсутствие связей между элементами технологического обеспечения приводит к избыточности как самих элементов, так и технологических возможностей, закладываемых в элементы. Для одного и того же изделия можно найти значительное число вариантов технологических процессов и СТО, из которых сложно выбрать наилучшие.
Неполнота описания элементов заключается в частичном отсутствии их характеристик, которые необходимы для выбора элементов при построении технологических процессов или технологических систем. Например, если речь идет о станке, необходимо знать не только габариты рабочей зоны, геометрическую точность станка, но также точность установки и ожидаемую погрешность обработки при разных режимах по разным показателям точности детали и т. д.; неполнота информации приводит к определенному несоответствию содержания ЭБ требованиям производства.
ЭБ должна быть хорошо организована. Существующие на предприятиях средства технологического обеспечения, как правило, не представляют единую систему. Поэтому когда технолог разрабатывает технологические процессы, ему приходится затрачивать много времени на поиск нужной информации в различных источниках, при этом информация часто бывает неполной, с расплывчатым описанием элементов и в ряде случаев устаревшей. В итоге технолог в значительной степени руководствуется своим опытом, знанием элементов технологического обеспечения, что приводит к далеко не лучшим решениям. Следовательно, ЭБ должна быть организована таким образом и в таком виде, чтобы для поиска нужной информации не уходило много времени, поэтому она должна быть оснащена соответствующими информационно-поисковыми системами.
Большое влияние на эффективность применения ЭБ оказывает ее состояние. Состояние ЭБ описывается, прежде всего, качественным состоянием входящих в нее элементов, а также элементов СТО, состояние которых характеризуется еще и количеством каждого элемента и нахождением его в производственных подразделениях.
Отсутствие какого-либо элемента СТО в нужном количестве приводит к прерыванию производственного процесса. В реальных производственных условиях многие элементы СТО могут находиться в разных подразделениях в разном состоянии. Поэтому в понимание состояния ЭБ должно входить не только качественное состояние элементов СТО, но и соответствие их требуемому количеству и местоположение элементов.
Состояние ЭБ изменяется во времени из-за утери элементами своего качества, выхода из строя, морального и физического износа, поэтому должен осуществляться контроль, чтобы вовремя заменять износившиеся или вышедшие из строя элементы, а также заменять элементы на более совершенные и возобновлять их в требуемых количествах.
Эффективность организации ЭБ зависит от уровня ее формализации: чем выше уровень формализации, тем успешнее можно применять компьютеры с соответствующим программным обеспечением и оснащать ЭБ необходимыми базами данных и знаний. В этих условиях у технолога появляется возможность не только пользоваться ЭБ как банком данных, но и выбирать наилучшие варианты из альтернативных.
Отсутствие единой ЭБ машиностроительного производства привело к тому, что информация о созданных средствах технологического обеспечения охватывает лишь небольшую ее часть. Это, в свою очередь, привело к их бессистемному развитию, когда технологические процессы, оборудование, оснастка по большому счету развивались и совершенствовались в значительной степени независимо.
В итоге на сегодня, во-первых, имеет место огромная избыточность разнообразия средств технологического обеспечения, многие из которых дублируют друг друга, и, во-вторых, значительная часть недоступна для разработчиков из-за отсутствия или недоступности информации.
В связи с изложенным очевидна актуальность создания единой строго организованной ЭБ машиностроительного производства, что позволит объединить информацию о технологическом обеспечении, свести к минимуму дублирование разработок, отбирать наилучшие решения, совершенствовать их и при создании новых производств приобретать требуемое технологическое обеспечение, не занимаясь их разработкой.
Наличие единой ЭБ позволит поднять уровень создаваемых средств за счет применения системного подхода, концентрировать усилия на развитие перспективных направлений, совершенствовать средства технологического обеспечения, своевременно заменяя морально устаревшие на новые более прогрессивные, и широко распространять лучшие решения.
ЭБ должна быть открытой, чтобы можно было включать новые элементы и заменить морально устаревшие.
Наличие ЭБ позволит осуществить широкую типизацию и унификацию элементов с позиции системного подхода.
При наличии единой ЭБ предприятия подотрасли смогут формировать свои локальные ЭБ путем использования той части единой ЭБ, которая им нужна в соответствии с изготавливаемыми изделиями и объемами выпуска.
Таким образом, создание единой элементной базы технологического обеспечения машиностроения имеет важное народнохозяйственное значение.