Pregatirea tehnica

Pregatirea tehnica

Proiectarea produselor

Proiectarea produselor reprezinta o activitate deosebit de importanta in cadrul pregatirii tehnice a productiei, si urmareste determinarea proprietatilor fizico-chimice, a aspectului exterior si a altor elemente privind caracteristicile calitative care vor permite produsului respectiv sa satisfaca cerintele economiei nationale in domeniul prevazut de folosirea acestuia.

In proiectarea noilor produse punctul de plecare il constituie cunoasterea obiectului proiectarii, respectiv felul produsului si cerintele pe care acesta trebuie sa le indeplineasca fata de consumatori. In cazul proiectarii unui produs din industria textila, cum ar fi, de exemplu, o tesatura, trebuie sa se precizeze dinainte felul tesaturii dupa compozitie (lana, lana si bumbac), densitatea tesaturii la urzeala si baratura, caracterul si desenul legaturii firelor, desenul, vopsitul, caracterul finisarii.

Organele de proiectare, in functie de cerintele ridicate de beneficiarii noului produs, intocmesc toata documentatia necesara precizarii in mod detaliat a caracteristicilor si parametrilor tehnico-economici ale noului produs.

Proiectarea noilor produse, potrivit experientei, cuprinde urmatoarele faze principale:

a)      elaborarea temei de proiectare si a studiului tehnico-economic;

b)      elaborarea proiectului tehnic;

c)      elaborarea desenelor de executie.

Tema de proiectare si studiul tehnico-economic cuprind datele initiale de baza in functie de care se vor elabora proiectul tehnic si desenele de executie

Tema de proiectare cuprinde: denumirea produsului, destinatia si conditiile de folosire a acestuia, caracteristicile principale sub raport constitutiv sau al retelei de fabricatie, principalii indicatori tehnico-economici de exploatare, cantitatea in care se va fabrica, termenele de proiectare pe faze. O tema de proiectare pentru un anumit tip de masina-unealta trebuie sa precizeze destinatia de folosire, dimensiunile, greutatea, viteza de avans, consumul de energie, gradul de automatizare, randamentul.

In cazul asimilarii in fa 515i84f bricatie a unor noi tipuri de materiale se elaboreaza o tema de cercetare sau o reteta de fabricatie in locul temei de proiectare.

Studiul tehnico-economic se elaboreaza odata cu tema de proiectare, acesta trebuie sa arate necesitatea, oportunitatea, rentabilitatea asimilarii produsului respectiv. Trebuie evidentiate cu caracter estimativ posibilitatile de vanzare ale produsului pe o perioada de cel putin cinci ani. Studiul trebuie sa precizeze: baza de materie prima necesara, posibilitatile tehnologice de fabricatie, costul de productie, caracteristicile tehnice si de exploatare.

In raport cu felul produsului se realizeaza o documentatie adecvata denumita proiect tehnic, acesta trebuie sa cuprinda: desenul de ansamblu, cu sectiuni si caietul de sarcini.

Prin proiectul tehnic se vor intocmi toate calculele necesare dimensiunii noului produs, se va face fixarea formelor geometrice si a dimensiunilor de baza ale ansamblelor si pieselor principale; cu aceasta ocazie se fac calculele de rezistenta cu precizarea felului materialelor ce trebuie utilizate.

Desenul de executie (desenul de detaliu de executie) este faza cu care se incheie activitatea de proiectare a noului produs, se elaboreaza pe baza proiectului tehnic.

Desenele de executie arata in mod detaliat toate elementele componente ale produsului; pe baza lor se va elabora tehnologia de fabricatie si se va face executia propriu-zisa a produsului in sectiile intreprinderii, acestea trebuie sa cuprinda notite tehnice pentru servirea si intretinerea diferitelor piese sau subansamble.

Pe baza proiectului tehnic si a desenelor de executie se va putea trece la efectuarea celorlalte activitati ale pregatirii tehnice. Efectuarea tuturor acestor faze ale proiectarii produselor se recomanda pentru asimilarea in fabricatie a diferitelor produse care urmeaza a se fabrica in serie, pentru fabricarea anumitor produse unicate proiectarea cuprinde numai tema de proiectare si desenele de executie. In industria chimica si alimentara proiectarea are ca obiect elaborarea unor noi retele de fabricatie.

Activitatea de proiectare a noilor produse trebuie sa indeplineasca o serie de cerinte: largirea sortimentului produselor si imbunatatirea continua a calitatii lor; folosirea la elaborarea proiectelor pentru noile produse a normelor interne si a standardelor existente pentru diferite piese; urmarirea reducerii costului noului produs comparativ cu produsele vechi similare, prin folosirea tuturor cailor posibile; imbunatatirea indicatorilor de exploatare prin prelungirea duratei de exploatare, asigurarea unei concordante intre indicatorii tehnico economici ai noilor produse si cerintele consumatorilor; proiectarea unor produse care sa asigure o protectie si securitate a muncii maxima in timpul exploatarii.

Pregatirea tehnologica a productiei

Pregatirea tehnologica, in cadrul pregatirii tehnice a fabricatiei, reprezinta acea activitate care are drept scop elaborarea tehnologiei de fabricatie.

Prin tehnologie de fabricatie a produselor se intelege totalitatea procedeelor de prelucrare a materiilor prime si materialelor.

Activitatea de pregatire tehnologica are un caract complex, cuprinde activitatea de proiectare a unor procese tehnologice noi sau de perfectionare a celor existente, precum si activitatea de elaborare a metodelor de control tehnic, de alegere a utilajului, de stabilire a normelor de consum de materii prime, materiale, energie si combustibil.

In activitatea pregatirii tehnologice a productiei trebuie respectate o serie de cerinte de baza: elaborarea unor procese tehnologice care sa se caracterizeze printr-un inalt nivel al mecanizarii complexe si automatizarii proceselor; urmarirea proiectarii unui proces tehnologic care sa asigure fabricarea produsului in conditiile realizarii unei cresteri cat mai mari a productivitatii muncii, a folosirii optime a capacitatii de productie; necesitatea asigurarii fabricarii unor produse de calitate superioara, a crearii conditiilor necesare pentru reducerea costurilor de productie si realizarea tuturor indicatorilor cantitativi si calitativi.

In cadrul intreprinderilor industriale pregatirea tehnologica cuprinde un ansamblu de activitati a caror solutionare, in mod unitar, asigura in final fabricarea optima a produselor.

Inceputul muncii de pregatire tehnologica il constituie elaborarea procesului tehnologic de ansamblu, pe faze, iar in cadrul acestora pe operatii, in succesiunea lor. In industria costructoare de masini se stabilesc fazele principale ale procesului tehnologic - turnare, forjare, prelucrare mecanica, montaj - urmand apoi ca fiecare sa se concretizeze in anumite operatii cum ar fi pentru prelucrarea mecanica, operatiile de strunjire, frezare, rabotare.

O alta activitate in cadrul pregatirii tehnologice o constituie alegerea utilajelor necesare pentru executarea diferitelor operatii si stabilirea regimului de lucru al acestora. In cazul unei productii specializate, care se executa in serii mari sau in masa, odata cu alegerea utilajului pentru executarea diferitelor operatii se precizeaza si denumirea si numarul de inventar al utilajului, pe cand in cazul unei productii nespecializate, care se executa in unicate sau serii mici, se precizeaza doar tipul utilajului ce urmeaza a fi folosit, regimul tehnologic de lucru, precizia de executie si alte caracteristici tehnico-economice de executie.

In cadrul pregatirii tehnologice, stabilirea echipamentului tehnologic (scule, dispozitive, verificatoare), proiectarea si confectionarea sculelor constituie o alta faza. In industria de prelucrare a bunului trebuie sa se stabileasca in mod precis felul sculelor de strunjire, gaurit, frezat.

Elaborarea normelor progresive de timp, de munca si de consum de materii prime, materiale, combustibil constituie o alta faza importanta a pregatirii tehnologice.

Proiectarea tehnologiei controlului tehnic, pregatirea, verificarea si multiplicarea documentatiei tehnologice, precum si a celei de punere la punct si predare a echipamentului proiectat si confectionat sectiilor constituie alte activitati de pregatire tehnologica.

Solutionarea optima a acestor probleme se face pe baza cercetarilor de laborator si a diferitelor studii experimentale si tehnico-economice.

Prin folosirea proceselor tehnologice tipizate in cadrul pregatirii tehnologice se asigura o eficienta economica deosebita. Prin aceasta tipizare se asigura reducerea timpului necesar proiectarii si a costului acestuia, imbunatatirea calitatii produselor, simplificarea documentatiei tehnologice, reducerea nomenclaturii echipamentului tehnologic folosit, determinand o reducere a volumului de munca, deci o scurtare a ciclului de productie.

In domeniul pregatirii tehnologice trebuie sa se urmareasca folosirea celor mai noi realizari existente pe plan mondial in domeniul tehnologiei de fabricatie, asigurarea introducerii si extinderii in mod treptat a automatizarii instalatiilor industriale.

Metode de apreciare economica a variantei tehnologice optime

In conditiile actuale, ca urmare a progresului tehnic, tehnologii pot folosi pentru executarea unui anumit produs, piese sau operatii, mai multe procese tehnologice. Asa, de pilda, pentru fabricarea otelului se pot folosi procese tehnologice dupa procedeul Martin, de fabricare in convertizoare, in cuptoare electrice.

Prin alegerea variantei optime a procesului tehnologic se intelege stabilirea si adoptarea pentru fabricarea unui anumit produs, piese sau pentru executarea unei operatii, pe baza de analiza, dintr-un anumit numar de procese tehnologice posibile de folosit, a acelui proces care prezinta cele mai mari avantaje de ordin economic, comparativ cu celelalte procese. Pentru alegerea variantei tehnologice este necesara o analiza comparativa a acestora pe baza unui sistem de indicatori. In functie de indicatorii folositi, aceasta analiza, se poate desfasura in doua etape:

a)      compararea indicatorilor in expresie naturala - analiza are caracter de aproximatie, realizandu-se prin compararea la diferitele variante posibile ale unui ansamblu de indicatori in expresie naturala, cum sunt:

a₁. normele de consum de materii prime, materiale, combustibili, energie;

a₂. felul, cantitatea, complexitatea si valoarea noului utilaj si a echipamentului tehnologic necesitat de fiecare proces;

a₃. volumul de munca necesar pentru diferitele procese si gradul de complexitate a pregatirii tehnice a productiei;

a₄. marimea suprafetelor de productie necesare.

Analiza acestor indicatori in expresie naturala trebie raportata, atat la marimea lor absoluta, cat si la efectele pe care le-ar avea fiecare in parte asupra obtinerii unei calitati superioare a productiei.

b)      compararea indicatorilor valorici de cost - reprezinta cea de-a doua etapa necesitata de alegerea variantei optime a procesului tehnologic, cei mai utilizati indicatori sunt:

b₁. costul tehnologic unitar;

b₂. costul tehnologic pentru o anumita cantitate de productie.

Notiunea de cost tehnologic are un caracter conventional. Notiunea de cost tehnologic defineste faptul ca pentru un proces tehnologic trebuie luate in considerare doar cheltuielile care sunt determinate de tehnologia de fabricatie respectiva. Pentru a calcula costul tehnologic al unui produs este necesar ca din costul de productie unitar sa se scada acele cheltuieli care sunt influentate ca marime de felul procesului tehnologic.

In costul tehnologic intra cheltuielile pentru urmatoarele elemente: materii prime si materiale, combustibil si energie, salariile muncitorilor productivi si contributiile asupra acestora, cheltuielile de exploatare ale utilajului tehnologic, reglarea utilajului si amortizarea acestuia, exploatarea sculelor, dispozitivelor, cheltuielile generale ale sectiilor si ale intreprinderii.

Din punct de vedere al variatiei lor cu volumul productiei, aceste cheltuieli se impart in doua mari grupe:

a)      grupa cheltuielilor variabile - cuprinde acele cheltuieli care cresc in mod direct proportional cu cantitatea de productie;

b)      grupa cheltuielilor constante -  cuprinde acele cheltuieli care raman neschimbate ca marime in conditiile in care volumul productiei variaza.

Pentru calculul indicatorilor valorii folosim notatia:

Ct_u = cost tehnologic unitar;

Ct_N = cost tehnologic pentru o anumita cantitate (N) de productie;

Cc = cheltuieli constante;

V = cheltuieli variabile pe unitatea de produs.

Pentru cei doi indicatori, pornind de la modul cum participa fiecare grupa de cheltuieli la formarea costului tehnologic, se pot scrie urmatoarele relatii:

Ct_u = V + Cc/N (1)

Aceasta relatie exprima variatia costului tehnologic in functie de cantitatea de productie, este de tipul ecuatiei unei hiperbole echilaterale, asimptotica la cele doua axe de coordonate. In Anexa nr. 3 se arata reprezentarea grafica a acestei relatii. Analizand reprezentarea grafica, se constata ca in zona A, la o variatie mica (DN) a cantitatii de productie are loc o variatie foarte mare a costului tehnologic unitar (DCt_u1), aceasta zona este caracteristica intreprinderilor cu productia de unicate sau de serie mica, in timp ce in zona C, la o variatie mare a cantitatii de productie (DN₂) are loc o variatie foarte mica a costului tehnologic unitar (DCt_u2), zona C corespunde situatiei existente la intreprinderea cu o productie in serie mare sau  in masa.

Ct_N = V x N + Cc        (2)

Aceasta relatie exprima variatia costului tehnologic de productie in functie de cantitatea de productie; este de tipul ecuatiei unei drepte cu coeficientul unghiular. Analizand reprezentarea grafica a variatiei costului tehnologic de productie in raport cu cantitatea de productie, aratata in Anexa nr. 4, se constata ca la o anumita variatie a cantitatii de productie (DN) corespunde o variatie proprotionala a costului tehnologic de productie.

In cazul existentei mai multor variante de procese tehnologice, pentru stabilirea variantei optime, se poate folosi procedeul analitic sau grafic.

In cazul folosirii procedeului analitic se intocmeste un tabel de calcul in care, pe orizontala, vor fi trecute variantele de proces tehnologic cu toate marimile de calcul necesare pentru fiecare in parte, iar pe verticala, cantitatile de productie pentru care se face analiza, cu valorile corespunzatoare. Se va considera ca varianta optima ceea care, pentru o cantitate de productie care urmeaza a fi fabricata, necesita costul cel mai redus.

Pentru folosirea procedeului grafic se impune reprezentarea grafica a variatiei costurilor in functie de cantitati, pentru fiecare varianta de proces tehnologic in parte, considerand ca varianta optima aceea care pentru cantitatea de productie ce urmeaza a fi executata va da costul tehnologic minim.

In cazul existentei a doua variante de procese tehnologice, pentru determinarea pe cale analitica a variatiei tehnologice optime in functie de costul tehnologic unitar se poate folosi un model ca cel din Anexa nr. 5.

In cazul existentei a doua variante de procese tehnologice, pentru determinarea pe cale grafica a variantei tehnologice optime, trebuie sa se faca reprezentarile grafice corespunzatoare. In Anexa nr. 6 se arata reprezentarea grafica a variatiei costului in functie de cantitati in cazul folosirii pentru analiza a costului tehnologic unitar, iar in Anexa nr. 7, reprezentarea grafica a variatiei costului tehnologic de productie in functie de cantitati, in cazul folosirii pentru analiza a costului tehnologic pentru o anumita cantitate.

Pentru cantitatea de productie N₁, conform Anexei nr. 6, varianta tehnologica optima este data de procesul tehnologic notat cu cifra romana I, intrucat costul tehnologic unitar pentru cantitatea N₁, corespunzator primului proces tehnologic (Ctu_1l) este mai mic decat costul tehnologic unitar pentru cantitatea N₁ de la al doilea proces tehnologic (Ctu_1ll).

Pentru cantitatea de productie N₂ varianta tehnologica optima este data de procesul tehnologic notat cu cifra romana II, inrucat costul tehnologic unitar pentru cantitatea N₂ corespunzator procesului tehnologic al doilea (Ctu_2ll) este mai mic decat costul tehnologic unitar pentru cantitatea N₂ corespunzator primului proces tehnologic (Ctu_2l).

Pentru analiza economica a variantei tehnologice optime in cazul existentei a doua variante de proces tehnologic trebuie cunoscuta cantitatea critica (Ncr) pentru care costul tehnologic este acelasi in ambele variante.

Calculul pentru cantitatea critica se face astfel:

Ctu_l = Ctu_ll

Ctu_l = V₁ + Cc₁

Ctu_ll = V₂ + Cc₂

V₁ + Cc₁ = V₂ + Cc₂

(Cc₁/Ncr) - (Cc₂/Ncr) = V₂  - V₁

(Cc₁ - Cc₂)/Ncr = V₂  - V₁

Ncr = (Cc₁ - Cc₂)/( V₂  - V₁)

Pentru analiza variantei tehnologice optime, in unele cazuri, se poate folosi indicatorul "costul fabricatiei unui produs sau piese". Pentru  determinarea acestui indicator trebuie insumate cheltuielile de materiale, manopera, regie, amortizare cu dispozitivele si sculele care revin pe unitate.

Determinarea marimii fiecarei componente a costului unitar pe produs se poate face cu ajutorul unor relatii specifice.

Costul pe unitate de produs se poate determina stfel:

Cp = Cmat + Cman + Cr + Cam + Cds + Csc

unde:

Cp =    costul pe unitatea de produs sau piesa;

Cmat = cheltuielile cu materii prime si materiale pe unitatea de produs;

Cman = cheltuielile cu manopera pe unitate;

Cr =     cheltuielile de regie pe unitate;

Cam = cheltuielile de amortizare pe unitate;

Cds = cheltuielile cu dispozitivele pe unitate;

Csc = chetuielile cu sculele pe unitate.

Pentru determinarea variantei tehnologice optime pot fi utilizate si alte metode, cum sunt: metoda arborelui de decizie, metoda analizei valorii, metoda Elecire.

Executarea, incercarea si omologarea prototipului si a seriei zero

Executarea, incercarea si omologarea prototipului si a seriei zero in cadrul pregatirii tehnice a fabricatiei  noilor produse.

Prin efectuarea acestor faze se urmareste sa se verifice daca noul produs corespunde documentatiei care a stat la baza asimilarii, si sa se atesteze tehnologia de fabricatie in cadrul indicatorilor tehnico-economici stabiliti.

Prototipul este format din unul sau mai multe exemplare din produsul care a fost asimilat, execuate in ordinea supunerii unor incercari sau probe pentru a se constata daca au fost respectati parametrii si indicatorii tehnologici proiectati.

Omologarea reprezinta activitatea de confirmare, pe baza de incercari si probe, la care este supus prototipul sau seria zero, a faptului ca produsul corespunde cu cel proiectat. Ea se efectueaza in doua etape: omologarea preliminara (de prototip) si omologarea finala (de serie zero). Actvitatea de omologare se face de catre o comisie de specialisti din care fac parte reprezentantii principalilor consumatori ai produsului si ai unitatii producatoare.

Omologarea preliminara verifica daca noul produs corespunde documentatiei pe baza caruia a fost intocmit, daca are nivelul prestabilit de calitate, daca alegerea materialelor din reteta de fabricatie a produsului au justificare tehnico-economica. Pe baza rezultatelor omologarii preliminare se poate trece la executia seriei zero.

Executia seriei zero si omologarea finala are ca scop verificarea mentinerii performantelor produsului precum si obtinerea unor informatii referitoare la parametrii de anduranta si fiabilitate.

Omologarea finala cuprinde activitati de verificare a urmatoarelor situatii: daca operatiile tehnologice efectuate pentru  seria zero au fost executate pe locurile de munca unde urmeaza sa se desfasoare procesul de productie al produsului, daca au fost respectate toate etapele de desfasurare ale omologarii preliminare; daca a fost respectata documentatia tehnologica; daca tehnologia de fabricatie cuprinde si operatiile de control tehnic de calitate.

Activitatea de omologare se incheie cu intocmirea unui proces - verbal in care sunt trecute: denumirea fazei de omologare (de prototip sau de serie zero); denumirea produsului si principalele sale caracteristici, constatarea comisiei si eventualele propuneri de modificare a tehnologiei de fabricatie.

In cadrul omologarii, incercarile si verificarile imbraca forme specifice: prototip, esantioane, loturi de proba, in raport cu felul ramurii industriale. Prototipul, esantionarea, loturile de proba se executa in sectiile experimentale ale intreprinderii, in laboratoarele intreprinderii, in statii pilot sau instalatii semiindustriale, dupa specificul produselor.

Prin executarea, incercarea si omologarea prototipului si a esantioanelor, prin fabricarea seriei zero, a capului de serie, a loturilor experimentate se pune la punct documentatia de proiectare si tehnologizare si se verifica in mod practic calitatea lor, evitandu-se astfel constatarea ulterioara a unor lipsuri de ordin constructiv sau ale retelei de fabricatie sau defectiuni in desfasurarea procesului tehnologic.

Dupa terminarea acestor activitati se poate trece la productia de serie a noilor produse asimilate in fabricatie.