Но важнейшее место в подготовке любого машиностроительного производства должно быть отведено организационной и технологической подготовке.
Технологическая подготовка производства (ТПП)
На судостроительном предприятии технологическая подготовка включает определение полного состава работ для постройки корабля, а также распределение этих работ по этапам строительства между цехами-участниками, производствами. В условиях мелкосерийного производства или выполнения головного заказа реализуется комплекс работ по проектированию и внедрению новых, совершенствованию действующих технологических процессов, проектированию и изготовлению технологической оснастки, выбору оборудования, установлению нормативов использования труда, материалов, оборудования.
До недавнего времени продолжительность технологической подготовки на судостроительных предприятиях была практически соизмерима с продолжительностью строительства корабля, особенно головного. Такое положение характерно для единичного или мелкосерийного производства. Это связано с тем, что технологическая подготовка охватывает все основные виды судостроительного производства, с другой стороны, в этот период вносятся различные конструкторские и технологические изменения, значительно задерживающие постройку головных кораблей.
Спецификой ТПП верфи до недавнего времени являлось совмещение по срокам конструкторской подготовки производства в КБ с технологической подготовкой производства на предприятии путем участия технологов завода в работе ЦКБ, начиная со стадии технического проектирования.
Это касалось, прежде всего, разработки принципиальной технологии и организации строительства корабля, связанной с разбивкой корпуса корабля на сборочные единицы с учетом производственных условий предприятия-строителя, а также с выбором схемы формирования корпуса корабля на построечном месте и размещения производства на предприятии. В рабочие, конструкторские документы верфи (в спецификации к ним) включались данные по технологии и организации постройки корабля.
Ещё одной особенностью ТПП судостроительного предприятия являлось наличие в ее составе плазово-технологической подготовки производства, в процессе которой выполнялось дополнение геометрической и технологической информации по корпусу корабля, которую направлял на верфь проектант.
Благодаря внедрению информационных технологий и совершенствования организации труда технологов продолжительность технологической подготовки производства на «Северной верфи» значительно сократилась. Сегодня технологи работают параллельно с конструкторами.
Тенденции развития технологий судостроительного производства
Дальнейшее развитие судостроительного производства возможно только при углублении его технологической специализации и внедрении прогрессивных технологий и высокопроизводительного оборудования.
С тенденцией углубления специализации неразрывно связана тенденция расширения кооперации предприятий в процессе производства продукции, особенно военного кораблестроения. При постройке боевого корабля современный судостроительный завод кооперируется с сотнями предприятий десятков различных отраслей промышленности, многие из которых в свое время отделились от судостроения. По мнению специалистов, на долю современной верфи сегодня приходится не более 25-35% общей трудоемкости постройки корабля, как сложной технической системы.
Другая не столь очевидная тенденция развития технологии судостроения - концентрация промышленного производства.
По сравнению с сегодняшними перспективные технологии судостроения и военного кораблестроения XXI в. будут базироваться на:
- более углубленной специализации судостроительного производства;
- более широкой кооперации как с другими отраслями промышленности и народного хозяйства, так и внутри самого судостроения;
- более высокой концентрации производства;
- более широком фронте параллельно выполняемых работ при постройке судов.
Технологические решения должны будут обеспечить:
- возможность дальнейшего углубления специализации производства при сохранении мелкосерийного и даже единичного характера судостроительной продукции;
- возможность внедрения комплексной и даже полной автоматизации процессов в отдельных видах производства при сохранении в приемлемых пределах размеров судостроительных предприятий в целом, диктуемых достигнутым уровнем концентрации судостроения;
- соответствие между сложностью и стоимостью построечно-спусковых сооружений и ограниченностью задач, которые будут возлагаться на них при расширении фронта работ в судостроении.
Организационная подготовка производства
заключается в согласовании коллективных действий всех участников создания корабля, начиная со стадии научных исследований, конструкторской подготовки производства и заканчивая комплексной подготовкой производства на предприятии, строительством, испытаниями и сдачей корабля заказчику.
В судостроении и военном кораблестроении применяют три основных метода организации производства при постройке кораблей и судов: позиционный, поточно-бригадный и поточно-позиционный.
Позиционный метод — индивидуальная постройка судов на одном построечном месте без их передвижки. Бригады рабочих, выполнявшие одни работы, переходят к выполнению других работ на том же корабле или судне. Поточно-бригадный метод — серийная постройка судов специализированными рабочими бригадами, которые последовательно и ритмично переходят с одного судна на другое, выполняя закрепленные за ними одноименные на каждом судне работы. Каждое судно остается на своем построечном месте до спусковой готовности. Поточно-позиционный метод — серийная постройка судов на поточной линии с передвижением судна с одной позиции построечного места на другую, через одинаковые отрезки времени, равные такту выпуска судов с этой линии. Специализированные бригады закреплены за каждой позицией.
Наиболее рациональным методом организации серийной постройки боевых кораблей и судов является поточно-позиционный, позволяющий организовать ритмичное производство как на самих поточных линиях постройки судов, так и в заготовительных цехах завода, максимально механизировать различные работы на специализированных позициях и участках. Современное состояние техники, технологии и организации отечественного судостроительного производства позволяет применять на практике все указанные схемы постройки. Выбор предпочтительного метода организации производства определяется с учетом серийности, конструктивных особенностей кораблей или судов, а также производственных условий завода-строителя и заданной программы выпуска. При этом необходимо учитывать имеющиеся производственные потенциалы, транспортные возможности, климатические и географические условия расположения предприятия, транспортные расходы и возможные сроки доставки грузов.
Оптимизировать выбор метода организации постройки позволяет методика математического моделирования схем постройки судов и алгоритм их расчета, дающий возможность проанализировать различные варианты по целому ряду показателей, в первую очередь, по продолжительности и трудоемкости постройки судна. Опыт «Северной верфи» говорит о том, что при единичном или мелкосерийном строительстве безальтернативным является позиционный метод. В ряду других факторов, влияющих на выбор варианта схемы постройки, важнейшее значение имеет тип построечного места. Для мелкосерийного строительства боевых кораблей предпочтительными являются горизонтальные построечные места. На заводах крупного военного кораблестроения распространенным типом построечного места являются также строительные доки.
Очевидно, что фактор времени в системе подготовки производства имеет важное экономическое значение. Чрезмерное, недостаточно обоснованное увеличение затрат времени на комплексную подготовку производства обусловливает рост непроизводительных затрат труда, повышенное потребление ресурсов, а в отдельных случаях, и моральное старение оружия и вооружения ещё на стадии строительства корабля и его освоения.
Для сокращения длительности этапов подготовки производства при её планировании необходимо:
- до минимума снизить количеств изменений, вносимых после передачи результатов из предшествующей стадии (этапа) в последующую;
- определить рациональную степень параллельности фаз, стадий и этапов цикла;
- минимизировать затраты времени при выполнении работ и обеспечить минимум потерь при передаче результатов работ из предыдущей стадии в последующую.
Организационные методы позволяют сократить затраты на подготовку производства, получить экономический выигрыш от сокращения цикла (дополнительное количество продукции без дополнительных затрат на содержание оборудования, без значительного увеличения условно-постоянных расходов). Речь идет о таких методах, как:
унификация, стандартизация, типизация технических и организационных решений на стадиях ПП; специализация и разделение труда при изготовлении основных средств для нового производства (спецоборудования, оснастки, контрольно-измерительной и испытательной аппаратуры); автоматизация информационного обслуживания работников служб ПП; создание автоматизированных рабочих мест проектирования объектов производства,
конструкторского и технологического проектирования изделий, процессов, оснастки, инструмента. Выбору наиболее рациональных решений способствует математическое моделирование.
Ускорение технологической подготовки и повышение качества конструкторской и технологической документации обеспечивает снижение начальной себестоимости и сокращение цикла освоения новой продукции, что значительно повышает эффективность производства и эксплуатации новых изделий. Но если освоение производства начинать до завершения технологической подготовки, будет иметь место рост себестоимости продукции и увеличение периода строительства корабля.
Проблемы и решения
Отечественные судостроители ищут новые пути повышения конкурентоспособности на мировом и на внутреннем рынках. Как правило, эти поиски в первую очередь связывают с выбором управляющих информационных решений. Информационные технологии используются уже не только для решения локальных задач, но и для повышения эффективности бизнеса в целом, его конкурентоспособности. Современные технологии позволяют контролировать все стороны деятельности предприятия, оперативно выявлять «узкие места». Однако цели руководства судостроительных предприятий с появлением новых информационных технологий практически не меняются. На всех без исключения предприятиях у В функции высшего руководства неизменно сохраняется решение таких задач, как: обеспечение портфеля заказов, прибыльности бизнеса, владение полной достоверной информацией о ходе выполнения заказов.
Одной из проблем отечественного военного кораблестроения является сложившийся стереотип процесса создания корабля как состоящего из двух независимых процессов: проектирования и постройки. В современных экономических условиях эта проблема может быть решена путем дифференциации функций проектных предприятий и конструкторско-технологических подразделений предприятий. ЦКБ должны сосредоточиться на исследовательском проектировании с многовариантными проработками с особым вниманием к технико-экономическому анализу. Всю же рабочую, сдаточную, отчетную документацию должны выполнять инженерные службы судостроительных предприятий. Разработка рабочей конструкторской документации должна выполняться одновременно с технологической, что позволит повысить технологичность конструкций, сократить сроки ТПП, повысить эксплуатационные качества и конкурентоспособность кораблей.
Необходим переход на новые информационные технологии и автоматизированные системы проектирования и технологической подготовки производства типа CAD/CAM.
Первоочередного совершенствования требует судокорпусное производство, составляющее 40% и более от общей трудоемкости постройки кораблей и судов, повышение его эффективности. Характерными особенностями судокорпусного производства являются высокая стоимость основных фондов, непосредственное влияние на все другие работы по постройке судна, что диктует необходимость перехода к индустриальным методам производства, обеспечению выполнения судокорпусных работ при единичной и мелкосерийной постройке методами массового производства.
Первоочередными задачами здесь являются:
- увеличение объема перерабатки стали с использованием автоматизированного компьютерного расчета изготовления деталей и оснастки (в корпусообрабатывающем производстве);
- повышение эффективности использования производственных площадей и трудовых ресурсов (в сборочно-сварочном производстве);
- сокращение продолжительности стапельного периода и повышение эффективности использования построечных мест, сокращение объема гидравлических испытаний корпусов на непроницаемость и замена их на воздушные, совершенствование спуска судов с наклонных стапелей (в корпусостроительном производстве).
Важным для судокорпусного производства является повышение точности работ, определение взаимосвязанных требований к точности изготовления и установки корпусных конструкций, повышение точности методов и средств измерения.
Авторы отметили только некоторые первоочередные проблемы совершенствования организации подготовки судостроительного производства, основанные, в значительной степени, на опыте судостроительного завода «Северная верфь».