Реинжиниринг предприятий горного машиностроения проектный подход Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

Д.А. Локтев

РЕИНЖИНИРИНГ ПРЕДПРИЯТИЙ ГОРНОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ - ПРОЕКТНЫЙ ПОДХОД

Рассмотрены методы модернизации производства промышленных предприятий в современных условиях.

Ключевые слова: горное оборудование, реинжиниринг, модернизация производства.

У|оссийская промышленность находится сегодня в непро-

ЖГ стых условиях. Это подтверждают и сухие факты статистики, и участники рынка. Но именно эти условия все чаще делают актуальной проблему модернизации производства. Вот далеко не полный список проблем, который стоит перед менеджментом предприятия:

• Оборудование, чей возраст составляет более 20 лет, находится на грани полной выработки ресурса и, зачастую, его дальнейшая эксплуатация неэффективна

• Изменилась конкурентная среда - требуется пристально следить за себестоимостью изделий для обеспечения конкурентной цены на продукцию.

• Наблюдается стабилизация, и даже некоторый рост рынка сбыта, в том числе и старых моделей, стоящих на производстве многие годы.

• Очевидна необходимость разработки и постановки на производство многочисленных модификаций старых изделий и, конечно, новой продукции.

• Резко возрастает стоимость производственных площадей, становится проблемой найти персонал для обслуживания старого оборудования.

• Современный уровень коммуникаций позволяет находить производителей комплектующих на условиях, значительно более выгодных, чем собственное производство.

Необходимость реинжиниринга или модернизации производства очевидна всем. Также очевидно, что строить новые предприятия по старым принципам (промышленные гиганты с

очень высокой глубиной производства - «до последнего болта» все делаем сами) нельзя: не выдержать конкуренции.

Как же поступить в этом случае? На что обратить внимание при коренной технологической перестройке производства? Как определить, какое оборудование, и в каком количестве надо приобрести, чтобы новое производство стало экономически выгодным? Что производить самим, а что покупать? Как расставить оборудование? Эти и тысячи других вопросов стоят сегодня перед руководством производства.

Комплексные ответы на эти вопросы применительно к отрасли горного машиностроения может дать сегодня кафедра «Технология машиностроения и ремонта горных машин» Московского государственного горного университета и компания «Технополис -Инженерные Решения», входящая в Группу Технополис.

Целью данной работы является сформировать первоначальное представление о порядке работ по реинжинирингу промышленного предприятия.

Работу по разработке и внедрению проекта реинжиниринга предлагается разбивать на несколько этапов:

• Технологический аудит.

• Разработка концепции - эскизный проект.

• Детальное планирование - рабочий проект.

• Реализация проекта.

• Сопровождение проекта

1. Технологический аудит

Основная цель проведения технологического аудита при реализации проектов - это предпроектное исследование и анализ текущего состояния производства, предназначенного для механической обработки оригинальных деталей. Это позволяет нам познакомиться с производством и изучить его особенности, дать экспертную оценку перспективности применяемых технологий и целесообразности смены и применения новых технологий, а также как следствие, необходимость, целесообразность и возможность проведения технического перевооружения.

2. Разработка концепции - эскизный проект.

Важнейший этап всего проекта. Именно на этом этапе разрабатывается технологическое решение, определяется тип производства,

его основные параметры. Разработка концепции включает в себя несколько подэтапов:

2.1. Определение функций производства

В рамках этих работ разрабатываются маршрутные технологические процессы механической обработки (рис. 1). Это позволяет определить тип операций механической обработки; тип оборудования, предназначенного для выполнения данных операций, а также количество установов.

2.2. Определение размерных параметров производства.

На этом подэтапе определяется потребность в оборудовании, площадях, персонале и инфраструктуре. Фактически определяются контуры будущего производства. Примерно можно оценить и инвестиционную составляющую проекта. Как правило, проводится проектирование вспомогательных систем (инструментальное и метрологическое обеспечение, склад)

2.3. Структуризация производства

На этом подэтапе определяются принципы производства (цеховое, поточное, смешанное), а также производится анализ материальных потоков. Ключевым фактором является серийность производства, но не надо сбрасывать со счетов и сложившуюся практику, имеющуюся культуру производства. Именно на этом этапе находят свое применение новые организационные принципы построения производства. В первую очередь речь идет о выстраивании потока единичных изделий - основного элемента системы «Бережливого производства» (Lean Manufacturing). При необходимости разрабатывается структурная планировка с указанием логистических потоков.

2.4. Технико-экономическое обоснование

За основу расчётов по технико-экономическому обоснованию берется стоимость станкочаса. Станкочас определяет стоимость эксплуатации (затраты на оборудование) в конкретных производственных условиях и позволяет учитывать такие расходы, как затраты на амортизацию оборудования, затраты на персонал, аренда площадей, затраты на энергоносители, затраты на инструмент, не связанные непосредственно с обработкой, и т.д. Расчёты стоимости станко-часа проводятся при помощи программного комплекса «Тейлор», который был создан специалистами группы компаний Технополис. Таким образом, получается наиболее полный

учет всех основных производственных затрат и адекватность сравнения разных

Маршрутный технологический процесс V ) Технополис

Ддр " инженерные решений

1 г 3

Операция фрамсмо-и* - троаа гч*ма я Опарвцив ггубосого сверления Операция товарная

Фрв*вр»О-ЧвнТр0а§Льи*л* стана* -і/ Станов дгм дубово»о сверления Товарный ОЦ

1 устное 2 5 мим 1 1 установ 7 мии $ * ТТ.ТЙ 4 '■ 2 установа 1 МИ<

і_

\ 1

в Г в

ОперафМ моечная ОпервфЯЙ ЮмТрОЛьийв Операция фрезерования Г эувнвтык авмцовнипицн

Мойа ЭувофреаериыЙ станов

1 установ 0 5 мим в V установ 2.5 мів* I

< I- N1

11 12 13

Огчрвфв моемная _|- Опереция контрольна* Опервция термическая

мао»

1 установ 0 5 мім в

16 17 16

Опера *а*я уу^ошлифоввмия —1/ Операция моечная Операции комтропьмая

Эубошлифоаалвн^* етеяо* Мойка

1 установ | 5.42 їм 1 1 установ 0 5 мин і в

Операция накатная

ЭпврвфЯ СМСАрНМ

1 установ 3.5 мим 1

___________£___________

Операми* дубодолДоаиа

Эубод отважный станок І гст«им 6.5 »•* 1

.

Опарам»1— правим центров Центроитифоеальный

Є Г Л. Ив*

2 установа 2.9 им* I

Опарами* іу^офлсотм ЗіЛофвоочимй ста но*

1 установ 3.5 мим 1

Опарации кругпошл ифомльм я Крутпошлафсаа лы!ый ста мок

\ ус га мова 5.3 ыин 1

Курсие - модель оборудований подлежит уточнению при детальном планировании

Токарный ОЦ

Вал первичные*

Усталое 1

Рис. 2. Пример схемы базирования.

технологических решений. Этот подход принципиально отличается от общепринятого сегодня, когда решения сравниваются только по цене (инвестиционным затратам), а не по полным затратам на протяжении всего жизненного цикла. При необходимости проводятся расчеты показателей инвестиционной привлекательности проекта, как статические (например, простой срок окупаемости), так и динамические (например, чистый дисконтированный доход).

Концепция (эскизный проект), как правило, защищается у заказчика. Защита проходит в форме презентации. В дальнейшем отчёт передаётся для обсуждения и утверждения руководству предприятия - заказчику.

3. Детальное планирование - рабочий проект.

Исходными данными для третьего этапа будет являться разработанная и утверждённая концепция (результат этапа 2).

Целью детального планирование является уточнение расчетов, произведенных на стадии концепции с одной стороны и подготовка проекта к реализации с другой. Детальное планирование также включает в себя несколько подэтапов:

Рис. 4. Пример проектирования специального инструмента

3.1. Разработка детального технологического проекта

- Определение схем базирования и закрепления деталей (рис.

2).

- Разработка операционного технологического процесса механической обработки (рис. 3).

- Подбор режущего и вспомогательного инструмента.

- Проектирование специального инструмента (рис. 4).

- Проектирование инструментальных наладок (рис. 5).

- Назначение режимов обработки. Расчёты мощности резания, крутящего момента и усилия подачи.

- Расчёт основного и вспомогательного времени обработки.

- Расчёт потребности в инструменте.

- Расчёт стоимости обработки.

Рис. 5. Пример инструментальной наладки

Отчётная документация разрабатывается исходя из внутренних стандартов фирмы-исполнителя. По желанию заказчика может быть предоставлена технологическая документация по внутренним стандартам заказчика или по стандартам ЕСТ Д.

Разработка проекта планировки производственных участков (рис. 7)

3.3. Разработка элементов производственной логистики

3.4. Анализ системы метрологического обеспечения

Под метрологическим обеспечением (системой технического контроля) понимается установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений.

Расчет стоимости обработки

Ш- 7

П^рЛМОфЫ ДОЛ Л«и. о Расст от дет до нулевой точин ми 200 К. 1 Количестве инструментов в магазине 4

Страница 1 N1 1

Параметр / Код Инструмента PCI.NL3.232P 19 КСООбО<В> АЗЗДИЗЗДРОбЭг *С5025<в) 43ОД3232Р0032 *0501 Сч В) 03ги-Р5*Ы*12 КС03254В»

ж*струмент 1 2 3 4

Стоимость корпуса инструмента, руб 2721.3 3705 3705 5020.1

Стоимость ре*. ии-та (ееирлак рув Ж1 337.2 337.2 175.0

Ко/МчИС ГВО Р*» , 1М1 1 1 1 1

Стоимость вс пом ми-та руб 0 0 0 0

СкФ»е«ъ реж мн'га. м|»1 > ««тр:> 57 ми 224 мин 537 ьмн 15им

Ммело ФОМ««£ 1 переточа*.). Ш* 4 1 1 4

Скммсг» перегс** руб 0 0 0 0

С ТОНкое** корпус. НИ" «СО 300 300 600

С тонкость вслом ии-та, чае 9000 5000 9000 9000

Время и иены рем ин. та и» 23 2.5 23 У

Число »>6ь*е «я 1 1 1 1

ТЕХНОЛОГИЯ

Рабочий >од ии-та на деталь. мм 504 280 100 05

Холостом «од мн-та на деталь. мм 0 01 0.01 001 0.01

Сирость ре»мя мМмн 220 103 170 220

Дмметр им 2»» 291 201 125

ПОДМ ММГОб 1МНС»у6> 0*74 0.21 000 04

РАСЧЕТ ПО ИНСТРУМЕНТУ

С тонкость реж ми-та исгр 9 0606 0.3914 7.9927 33031

Стишссть реж мм-га дет 71.90» 29.«03 49.9544 1505035

брамя мманм рем ин-ч на д*г*/ь мам 0.1391 0 0034 005 00632

Стмаюсть реж нн-та на деталь, рув 54694 11.2515 67902 11100

с учетом переточек, руб 5 4094 11^515 07502 1-1108

Сю*«<«е** корпус». Мри 5436.» 251742 2397.01 2017.00

СтоМкость корпуса дет 10700 4286 0990.7857 149003125 23739.5294

Стоимость корпуса «а деталь. 02523 0.4121 0-2472 0-2327

Стрем ост» вспои мн-та на деталь. рув 0 0 0 0

Стоимость инструмента на деталь р>б РАСЧЕТ ПО ТЕХНОЛОГИИ «217 11,0036 6 9974 1.3435

час**»» вращения об**»* 276.9316 170.3077 100.0405 560 5095

Подга ым/мин 1509507 37.4014 14.8839 224.2030

Время ребоеы м<«рум«и1». мм* 3.1700 7.4744 107409 0.3791

Ст-ть реме нн-та на деталь с учетом гчреточ««. руб 24 58 Число инструментов в программе 4

С тем кость корпусе* на деталь р,б 1.14 время возврата в ноль мин 0.20

Стоимость к пом инструмента ка деталь, руб 0.00 Обще* время смены инструмента мим 0.47

Холостой ход на деталь, мм 0.04 Общее вспомог время м*н 1.01

время холостого хода псомц на детали ими 0.00 Общее время овраОоп» мин 22.70

Обацал стоимость инструмента на деталь, руб 26.71 Стоимость эисплу*та1Д4м станка, руб 44,08

Примечания: 1М63 21 0Н1имИовеи«др Общая стоимость обработки, руб 60,81

Рис. 7. Проект планировки производственного участка

3.5. Анализ системы инструментального обеспечения

Здесь, как правило, предполагается подготовка предложений

по созданию системы организационно-технических мероприятий, направленных на поддержание оптимальных запасов инструмента в оптимальном техническом состоянии.

3.6. Анализ технической документации с точки зрения уровня развития промышленности, включая DFMEA и PFMEA.

Анализ конструкторской и технологической документации с целью выявления брака на стадии подготовки производства. Сегодня подобные анализы проводятся не часто. Однако, на тех предприятиях, где целенаправленно внедряются стандарты систем управления качеством, такие работы необходимы.

3.7. Изучение перечня Make or Buy

Утверждение перечня деталей для передачи производства на сторонние предприятия, если будет такая необходимость. При проработке перечня деталей, которые можно покупать на стороне, необходимо ориентироваться как на субъективные показатели (например, собственный опыт разработчика и опыт его партнеров), так и на абсолютно объективные показатели (расчет стоимости обработки той или иной детали и сравнение со стоимостью покупки)

3.8. Контакты с фирмами-поставщиками и субподрядчиками; подготовка технических заданий и анализ выставленных предложений

При выполнении данных работ в полной мере используется мировой опыт. Это дает нам возможность применить на практике методику бенчмаркинга - сравнения существующих и предлагаемых решений с лучшей практикой, имеющейся сегодня в мире.

Как видно только из одного перечня работ, после окончания второй стадии проекта - детального планирования, заказчик получает максимально проработанный проект, полностью готовый к реализации, просчитанный и технически и экономически.

4. Реализация проекта

Реализация проекта включает в себя:

4.1. Поставку оборудования

4.2. Поставку металлорежущего инструмента и оснастки

4.3. Внедрение технологического процесса, отладку ра-

боты станка и инструмента

Естественно, что на всех этапах реализации проекта разработчик осуществляет «авторский надзор», вносит необходимые коррективы, добиваясь максимального приближения проекта к расчетным показателям.

5. Сопровождение проекта

5.1. Tool Management

Несколько слов более подробно об инструментальном обеспечении производства. Разумеется, достижение высокой производительности возможно только современным инструментом, предъявляющим соответствующие требования к подготовке производства. Здесь, возможно, будет целесообразно вести разговор о системе инструментообеспечения Tool Management. В рамках этой системы ответственная фирма берет на себя все функции по обслуживанию и сопровождению инструмента, включая переточку, восстановления износостойкого покрытия, предварительную настройку инструмента на размер и т.д. Цифра, определяющую величину стоимости инструмента «на деталь», возрастает при этом незначительно, что не скажется принципиально на экономической эффективности.

5.2. Восстановление режущих свойств инструмента

Под восстановлением режущих свойств инструмента в самом

общем случае подразумевается следующий комплекс технологических процессов:

• удаление изношенного износостойкого покрытия

• переточка

• специальная обработка режущих кромок

• нанесение износостойкого покрытия

• лазерная маркировка

• упаковка в пластиковую тару (при ее отсутствии)

• В зависимости от задачи те или иные операции могут быть исключены.

5.3. Нанесение и восстановление износостойких покрытий

Применение современных износостойких покрытий позволяет значительно повысить стойкость формообразующего инструмента (штампы, пуансоны, матрицы, пресс и литьевые формы). В ряде случаев покрытия позволяют решать задачи по снижению трения и износа, обеспечить антикоррозионные

свойства деталей общего машиностроения. Самостоятельной областью является нанесение декоративных покрытий.

Изложенный в данной работе подход является базовым, структурным. Конечно, в каждом конкретном случае объем работ включает в себя различные составляющие. Но главной целью всегда остается создание конкурентоспособной технологии для заказчиков, вгега

КОРОТКО ОБ АВТОРЕ -------------------------------

Локтев Д.А.- кандидат технических наук, доцент, Группа Технополис.