Pregatirea tehnica a fabricatiei

Pregatirea tehnica a fabricatiei

1 Pregatirea constructiva (Proiectarea produsului)

O activitate deosebit de importanta in cadrul pregatirii tehnice a productiei o constituie proiectarea produselor. Prin aceasta se urmareste determinarea marimii, a proprietatilor fizico-chimice, a aspectului exterior si a altor elemente privind caracteristicile calitative, care vor permite produsului respectiv sa satisfaca cerintele consumatorilor in domeniul de folosinta al acestuia.

Punctul de plecare in proiectarea noilor produse il constituie cunoasterea obiectului proiectarii, respectiv felul produsului si cerintele pe care acesta trebuie sa le indeplineasca fata de consumatori.Cunoasterea destinatiei noului produs si a modului de folosire a acestuia determina solutiile de proiectare ce vor fi adoptate. Asa, de pilda, in cazul proiectarii unui strung trebuie sa se precizeze dinainte organelor de proiectare daca acesta va fi folosit de catre uzine constructoare de masini specializate in executarea anumitor produse sau de catre uzine universale, dimensiunile produselor care urmeaza a fi prelucrate, greutatea acestora etc.In cazul in care strungul care se proiecteaza este destinat folosirii in cadrul unor uzine constructoare de masini, acesta va trebuie sa fie specializat in executarea numai a anumitor operatii, la piesele produselor fabricate de uzinele respective. Dimpotriva, daca strungul este destinat a fi folosit de uzine constructoare de masini universale, acesta trebuie astfel proiectat incat sa poata executa operatii de strunjire variate, pentru o mare diversitate de produse.In ambele cazuri insa prin proiectare trebuie sa se asigure ca strungul sa execute produsele in conditii cat mai economice, sa functioneze cu maximum de randament, pierderile de timp pentru efectuarea operatiilor auxiliare (reglare, pornire - oprire, schimbarea sculelor etc.) sa fie minime, precizia cat mai mare, consumul de energie redus s.a.

In mod asemanator, pentru un produs din industria textila, cum ar fi, de pilda , o tesatura, trebuie sa se precizeze dinainte felul tesaturii dupa compozitie (lana, lana si bumbac etc.), densitatea tesaturii la urzeala si batatura, caracterul finisarii etc., in functie de care se va face proiectarea.

Avand in vedere cerintele beneficiarilor noului produs, organele de proiectare intocmesc toata documentatia necesara precizarii in mod detaliat a caracteristicilor si parametrilor tehnico-economici ai noului produs.

Potrivit experientei existente, proiectarea noilor produse cuprinde urmatoarele faze principale:

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

- elaborarea proiectului tehnic;

- elaborarea desenelor de executie.

Faza 1: O tema de proiectare cuprinde denumirea produsului, destinatia si conditiile de folosire a acestuia, caracteristicile principale sub raport constructiv sau al retetei de fabricatie, principalii indicatori tehnico-economici de exploatare, cantitatea in care se va fabrica, termenele de proiectare pe faze s.a.

Exemplu: O tema de proiectare pentru un tip nou de automobil trebuie sa arate, de pilda, destinatia acestuia, capacitatea de incarcare, distanta de parcurs fara alimentare de combustibil, capacitatea de adaptare la anumite feluri de drumuri, viteza normala si maxima, consumul de benzina si ulei la 100 km de drum, cerintele privind conducerea comoda sau confortul pasagerilor s.a.

Pentru un anumit tip de masina-unealta tema de proiectare trebuie sa precizeze date referitoare la destinatia si conditiile de folosire, dimensiunile, greutatea, turatiile, viteza de avans, tensiunile admise, consumul de energie, randamentul, gradul de automatizare etc.

In cazul asimilarii in fabricatie a unor noi tipuri de materiale, in locul temei de proiectare se elaboreaza fie o tema de cercetare, fie o reteta de fabricatie.

Odata cu tema de proiectare se elaboreaza si studiul tehnico-economic. Prin continutul lui, acesta trebuie sa arate necesitatea, oportunitatea, urgenta si rentabilitatea asimilarii produsului respectiv.Studiul tehnico-economic va trebui sa prezinte date cu privire la necesarul estimat pentru piata interna si posibilitatile de export pentru produsul respectiv pe o perioada de cel putin cinci ani. Acest studiu trebuie sa precizeze materiile prime necesare si sursa, posibilitatile tehnologice de fabricatie, costurile de productie, caracteristicile tehnice si de exploatare ale noului produs in comparatie cu performantele produselor similare (concurente) s.a.

Faza 2: In functie de tema de proiectare si de cuprinsul studiului tehnico-economic se trece la elaborarea proiectului tehnic care trebuie sa cuprinda:

- desenul de ansamblu, cu sectiuni;

- caietul de sarcini.

Prin proiectul tehnic se asigura intocmirea calculelelor necesare dimensionarii noului produs, fixarea formelor geometrice si a dimensiunilor de baza ale ansamblelor si pieselor principale. De asemenea, se aleg materialele din care se va fabrica produsul si se intocmesc calculele, care sa arate temeiul tehnico-economic al adoptarii solutiei constructive respective. Pentru un anumit tip de utilaj, proiectul tehnic va trebui sa cuprinda schemele constructive ale acestuia si ale accesoriilor principale, schemele cinematice, precum si toate celelalte calcule de dimensionare sau de motivare economica a solutiei adoptate.

Faza 3: Elaborarea desenelor de executie, este faza cu care se incheie activitatea de proiectare a noului produs.Desenele de executie se elaboreaza pe baza proiectului tehnic. Ele au rolul de a preciza in mod detaliat toate elementele de ordin constructiv, pentru fiecare piesa, semifabricat sau subansamblu al noului produs. Pe baza continutului lor se va elabora tehnologia de fabricatie si se va realiza executia propriu-zisa a produsului in sectiile intreprinderii. Desenele de executie trebuie sa cuprinda, de asemenea, note tehnice pentru deservirea si intretinerea diferitelor piese componente sau subansamble.Pe baza proiectului tehnic si a desenelor de executie se va putea trece la efectuarea celorlalte activitati ale pregatirii tehnice.

Realizarea tuturor acestor faze ale proiectarii produselor se recomanda pentru asimilarea in fabricatie a diferitelor produse (masini, utilaje, linii tehnologice, instalatii complexe etc.) care urmeaza a se fabrica in serie.In anumite cazuri, nu este obligatorie executarea tuturor acestor faze. Pentru fabricarea anumitor produse unicat, mai putin importante, proiectarea cuprinde numai tema de proiectare si desenele de executie. De asemenea, pentru produsele care urmeaza a se asimila pe baza de licenta, pe baza documentatiei tehnologice achizitionate din strainatate sau pusa la dispozitie in cadrul conventiilor de colaborare sau pe alte cai, proiectarea acestora necesita numai elaborarea temei de proiectare, a studiului tehnico-economic si a desenelor de executie.

Proiectarea produselor, prin continutul ei, trebuie sa defineasca elementele precise si caracteristicile fiecarui produs. Astfel, daca in industria constructoare de masini proiectarea de masini trbuie sa asigure elaborarea schemei constructive a masinilor si pieselor, determinarea dimensiunilor lor, a greutatii, rezistentei si preciziei prelucrarii s.a., in industria textila ea trebuie sa asigure determinarea modelelor noilor produse, a tipurilor de materii prime folosite (caracteristicile fibrei si compozitia amestecului), a rezistentei si uniformitatii firelor (la urzeala si batatura), a definirii tesaturii (la urzeala si batatura), a contexturii, a modului de finisare etc.In mod similar, proiectarea in industria chimica are ca obiect elaborarea unor noi retete de fabricatie, stabilirea tipurilor de materii prime si materiale necesare etc., dupa cum in industria alimentara trebuie sa fie precizate proprietatile nutritive si de asimilare de catre organism a noilor produse, continutul lor in vitamine, aspectul exterior al acestora, etc.

In ansamblu, activitatea de proiectare a noilor produse trebuie sa tina seama de indeplinirea a o serie de cerinte, dintre care cele mai importante sunt:

a) largirea sortimentului produselor si imbunatatirea continua a calitatii lor;

b) folosirea la elaborarea proiectelor pentru noile produse a normelor interne si a standardelor existente pe plan european;

c) urmarirea reducerii costului noului produs comparativ cu produse similare, prin folosirea tuturor cailor posibile (reducerea consumurilor de materiale, folosirea unor tipuri de materiale mai ieftine , micsorarea greutatii produselor, aducerea de simplificari constructive s.a.) dar nu in detrimentul calitatii, unul din cei mai importanti factori de competitivitate;

d) imbunatatirea indicatorilor de exploatare prin prelungirea duratei de folosinta, asigurarea unor cheltuieli reduse cu reparatiile etc.;

e) asigurarea unei concordante intre caracteristicile noilor produse si cerintele consumatorilor.

f) proiectarea produselor sa asigure o protectie si securitate a muncii maxima in timpul exploatarii ( folosirii ) lor.

2. Pregatirea tehnologica a productiei

In cadrul pregatirii tehnice a lansarii in fabricatie a noilor produse, elaborarea tehnologiei de fabricatie reprezinta activitatea cea mai importanta .In general, prin tehnologia de fabricatie a produselor se intelege totalitatea procedeelor de prelucrare a materiilor prime si a materialelor.Activitatea de pregatire tehnologica are un caracter complex, fiind cuprinsa aici atat activitatea de proiectare a unor procese tehnologice noi sau de perfectionare a celor existente, pentru productia de baza intreprinderii, cat si activitatea de elaborare a metodelor de control tehnic, de alegere a utilajului, sculelor, dispozitivelor, precum si cea de stabilire a normelor de consum de materii prime, materiale, combustibil si energie.

In domeniul pregatirii tehnologice a productiei se impune cu necesitate respectarea unor cerinte de baza:

1. O prima cerinta o constituie elaborarea unor procese tehnologice care sa se caracterizeze printr-un nivel ridicat al mecanizarii complexe si automatizarii proceselor de fabricatie si care sa asigure perfectionarea tehnicii si organizarii productiei.

2. O alta cerinta de baza o constituie urmarirea proiectarii unui astfel de proces tehnologic care sa asigure fabricarea produsului in conditiile cresterii productivitatii muncii, a inscrierii in consumurile de materii prime, materiale, combustibil, energie electrica, s.a., prevazute in documentatiile de executie, si sa asigure folosiriea optima a capacitatilor de productie.

3. Alte cerinte, la fel de importante ale pregatirii tehnologice, sunt cele care se refera la necesitatea asigurarii fabricarii unor produse de calitate si a inscrierii in costurile de productie prevazute in bugetul de venituri si cheltuieli al entitatii, realizarea unor indicatori cantitativi si calitativi competitivi.

In general, in cadrul intreprinderilor pregatirea tehnologica cuprinde un ansamblu de activitati a caror solutionare in mod unitar, asigura in final fabricarea optima a produselor.Elaborarea procesului tehnologic de ansamblu, pe faze, iar in cadrul acestora pe operatii in succesiunea lor, constituie inceputul muncii de pregatire tehnologica. Asa, de exemplu, in industria constructoare de masini, se stabilesc, in primul rand, fazele principale ale procesului tehnologic - turnare, forjare, prelucrare mecanica, montaj, urmand ca apoi fiecare sa se concretizeze in anumite operatii, cum ar fi, prelucrarea mecanica, operatiile de strunjire, frezare, rabotare, etc.

Alegerea utilajelor necesare pentru executarea diferitelor operatii si stabilirea regimului de lucru al acestora constituie o alta activitate, strans legata de prima, in cadrul pregatirii tehnologice. La intreprinderile cu productie specializata, care fabrica produsele in serii mari sau in masa, odata cu alegerea utilajului pentru executarea diferitelor operatii se precizeaza masina sau utilajul concret, prin desemnarea denumirii si a numarului de inventar al acestuia. In cazul unei productii nespecializate, care se executa in unicate sau serii mici, se precizeaza numai tipul utilajului ce urmeaza a fi folosit pentru executarea operatiilor, regimul tehnologic de lucru, precizia de executie si alte caracteristici tehnico-economice de executie.

Stabilirea echipamentului tehnologic (scule, dispozitive, verificatoare), proiectarea si confectionarea sculelor constituie o alta faza a pregatirii tehnologice. Asa, de pilda, in industria constructoare de masini trebuie sa se stabileasca in mod precis felul cutitelor, al burghielor sau al dispozitivelor de lucru necesare, in industria de prelucrare a lemnului - felul sculelor de strunjire, gaurit, frezat etc., in confectii - felul acelor, al foarfecelor de decupat, al masinilor de cusut, precum si al aparatelor de masura si control ale executiei etc.

Elaborarea normelor de munca si de consum de materii prime, materiale, combustibil, energie etc. constituie o alta faza importanta a pregatirii tehnologice. Dat fiind faptul ca de solutionarea acestor probleme depinde intr-o mare masura calitatea produsului si nivelul costurilor de productie, tehnologii trebuie sa tina seama de cele mai noi realizari existente in domeniu, cat si de folosirea celor mai adecvate materiale, de calitate cu un nivel al costurilor care sa se inscrie in cele sabilite prin documentatie.

Printre celelalte activitati ale etapei de pregatire tehnologica pot fi amintite ca deosebit de importante si cele care se refera la proiectarea tehnologiei controlului tehnic, pregatirea, verificarea si multiplicarea documentatiei tehnologice, precum si cele de punere la punct si predare in sectii a echipamentului proiectat si confectionat.

Solutionarea acestor probleme se realizeaza pe baza cercetarilor de laborator si a studiilor experimentale si tehnico-economice. Etapa de pregatire tehnologica prezinta si unele particularitati in anumite ramuri.Astfel,in industria chimica, pentru a se ajunge la definitivarea procesului tehnologic este necesar ca procesul tehnologic stabilit in faze de laborator sa fie experimentat o perioada in anumite instalatii experimentale (statii pilot), dupa care se trece la experimentarea pe scara semiindustriala si numai dupa punerea la punct se trece la folosirea lui pe scara industriala. La aceste ramuri pregatirea tehnologica necesita, in afara activitatilor mentionate anterior, si unele cu caracter specific, cum ar fi, proiectarea si alegerea aparaturii, stabilirea metodelor de pregatire a materialelor, a modului de comportare a acestora in timpul reactiilor, determinarea duratei proceselor de productie, elaborarea de masuri privind protectia muncii s.a.

Indiferent de ramura in care se realizeaza, conditia principala care trebuie respectata in cadrul pregatirii tehnologice o constituie asigurarea unitatii procesului tehnologic, in totalitatea lui, incepand cu pregatirea materiilor prime si terminand cu obtinerea produsului finit.

O deosebita eficienta economica se realizeaza prin folosirea in cadrul pregatirii tehnologice a tipizarii.Tipizarea asigura limitarea numarului de procese tehnologice aplicate, prin alegerea si folosirea la operatiile omogene a celor mai eficiente procese de productie si tipuri de utilaje. Prin folosirea proceselor tehnologice tipizate se asigura reducerea timpului necesar proiectarii si a costurilor acestuia, imbunatatirea calitatii produselor, simplificarea documentatiei tehnologice si reducerea nomenclaturii echipamentelor de productie.

3. Executarea, incercarea si omologarea prototipului si a seriei zero

In cadrul pregatirii tehnice a fabricatiei noilor produse, executarea si omologarea prototipului si a seriei zero ocupa un loc deosebit de important.

Prin efectuarea acestor faze se urmareste sa se verifice daca noul produs corespunde documentatiei care a stat la baza asimilarii (studiul tehnico-economic, tema de proiectare, caietul de sarcini sau norma interna proprie, proiectul tehnic, documentatia de executie) si sa se ateste tehnologia de fabricatie in cadrul indicatorilor tehnico-economici stabiliti.

Prin prototip se intelege unul sau mai multe exemplare din noul produs care se asimileaza, executat special pentru a fi supus unor incercari si probe, in vederea constatarii respectarii parametrilor si indicatorilor tehnico-economici prevazuti si a omologarii lui.

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 si anume: omologarea preliminara (de prototip) si omologarea finala (de serie zero).

Omologarea se face de catre o comisie de omologare din care fac parte reprezentantii principalilor beneficiari, reprezentantul unitatii executante, reprezentantul institutului de cercetare si proiectare de specialitate care a participat la proiectare.

Pentru omologarea unor utilaje cu regim special (aparate de masura si control, recipienti sub presiune etc.) este necesar un aviz de fabricatie din partea unor organisme tehnice de specialitate. In acest scop, comisia de omologare va avea in componenta un delegat din partea acestor inspectii de specialitate. In mod similar, pentru omologarea produselor in a caror componenta intra echipamente electrice complexe, in comisie tebuie inclusi specialisti in domeniu.

Executia prototipului si omologarea preliminara (de prototip) au ca scop de a verifica concordanta nivelului de performanta al produsului nou cu parametrii inscrisi in documentatia avizata.Pe baza omologarii preliminare (de prototip) intreprinderea producatoare poate trece la pregatirea fabricatiei si executia seriei zero.Prin omologarea preliminara (de prototip) se verifica daca produsul a fost executat conform documentatiei si cu gradul de integrare stabilit, daca rezultatele obtinute prin verificare corespund conditiilor prevazute in documentatie.

Executia seriei zero si omologarea finala au ca scop de a verifica masura in care pregatirea de fabricatie asigura mentinerea nivelului de performanta a produsului si economicitatea fabricatiei, precum si comportarea in proba de anduranta si fiabilitate.

Omologarea finala trebuie sa verifice daca piesele si operatiile tehnologice prevazute a fi realizate de intreprindere s-au realizat la locurile de munca unde urmeaza sa se execute fabricatia de serie, daca au fost efectuate pe produsele din seria zero toate verificarile prevazute in documentele tehnnice normative (standarde, norme interne), daca piesele si operatiile tehnologice au fost executate in conditiile precizate prin documentatia tehnologica, daca documentatia tehnologica cuprinde tehnologia de control tehnic de calitate, daca precizia de executie a operatiilor si pieselor realizate corespunde documentatiei tehnice si daca s-au aplicat recomandarile facute la omologarea preliminara cu privire la incadrarea in normele de consum, in programul de integrare, in programul de reducere a efortului valutar al firmei s.a.

Omologarea se face pe baza unui proces-verbal de omologare in care se inscrie faza de omologare (de prototip sau de serie zero), denumirea produsului si principalele sale caracteristici, constatarile si aprecierile comisiei si eventualele propuneri.In cadrul omologarii, incercarile si verificarile imbraca forme adecvate, in raport cu specificul ramurii industriale. In industria constructoare de masini, prototipurile se verifica si se corecteaza din punct de vedere al calculelor de proiect, desenelor tehnice, alegerii materialelor si a semifabricatelor, precum si a indicatorilor de exploatare prevazuti. In intrepriderile textile, cu ajutorul esantioanelor de proba se controleaza rezistenta, desimea, impermeabilitatea, stabilitatea culorilor si celelalte proprietati ale noilor produse.

O particularitate a industriei chimice o constituie, de pilda, faptul ca loturile de proba se obtin in instalatii semiindustriale, verificandu-se cu ajutorul lor atat calitatea produselor, cat si modul de alegere a utilajului, a materiilor prime sau materialelor, a regimurilor tehnologice s.a.

Prototipul, esantioanele sau loturile de proba, se executa in sectiile experimentale ale intreprinderii (in constructii de masini, de pilda), in laboratoarele intreprinderii, in statii pilot sau instalatii semiindustrale, dupa specificul produselor.

Fabricarea seriei zero sau a capului de serie, necesita realizarea unui numar limitat de produse cu respectarea folosirii materiilor prime, a materialelor, a utilajelor si a proceselor tehnologice stabilite pentru fabricatia acestora. O importanta deosebita o are fabricarea si omologarea seriei zero pentru verificarea calitatii procesului tehnologic elaborat, a functionarii diferitelor instalatii sau agregate proiectate special, pentru reglarea operativa a utilajului si chiar pentru formarea personalului prevazut a asigura fabricatia noilor produse.Prin executarea, incercarea si omologarea prototipului si a esantioanelor, precum si prin fabricarea seriei zero, a capului de serie sau a loturilor experimentale se pune la punct documentatia de proiectare si tehnologica si se verifica in mod practic calitatea lor, evitandu-se asfel constatarea ulterioara a unor lipsuri de ordin constructiv, ale retetei de fabricatie sau a altor defectiuni in desfasurarea procesului tehnolgic.

Dupa finalizarea acestor doua stadii in pregatirea tehnica a productiei, se poate trece la fabricatia curenta de serie a noilor produse.Punerea in fabricatie nu se va putea face decat atunci cand se considera ca procesul tehnologic este pus la punct, ca personalul de executie este pregatit si ca produsul este intrutotul conform cu normele interne, caietul de sarcini sau standardul existent.