Локомотивы — грузовые, пассажирские, маневровые и промышленные тепловозы и электровозы — выпускаются предприятиями отраслей тяжелого и транспортного машиностроения и электротехнической промышленности. Наряду с серийными (см., в частности, табл. 1) в производстве и на испытаниях находятся опытные образцы машин. СССР занимает первое место в мире по производству электровозов и тепловозов и является крупнейшим экспортером продукции локомотивостроения: советские локомотивы работают в странах Западной Европы, Азии, Африки и Латинской Америки.
Конструктор-локомотивостроитель трудится на переднем крае борьбы за технический прогресс в локомотивостроении. Его творческая деятельность базируется на использовании результатов научных исследований и разработок, применении прогрессивных методов расчета и конструирования локомотивов, а также на глубоком знании современной технологии и организации производства, его реальных возможностей и перспектив развития. Необходимые профессиональные знания и навыки будущий конструктор получает при изучении общеинженерных и специальных дисциплин, в том числе спецкурса «Технология локомотивостроения».
Предметом технологии локомотивостроения является учение об обеспечении технологической готовности предприятий к выпуску локомотивов заданного уровня качества при установленных сроках, объеме выпуска и затратах.
Таблица 1
Основные технические данные некоторых серийных локомотивов
Главными задачами технологической подготовки производства (ТПП) как одного из основных этапов производственного процесса являются:
обеспечение технологичности конструкции изделия;
- разработка технологических процессов;
- проектирование и изготовление средств технологического оснащения;
- организация и управление процессом ТПП1.
Указанные задачи охватывают весь комплекс работ по ТПП, в том числе конструктивно-технологический анализ изделий и организационно-технический анализ производства, расчет производственных мощностей, составление производственно-технологических планировок, определение материальных и трудовых нормативов, а также отладку технологических процессов и средств технологического оснащения.
Взаимосвязь конструкции изделия с технологией его изготовления обусловила одну из наиболее сложных задач технологической подготовки производства — отработку конструкции на технологичность. Конструктор-локомотивостроитель должен четко представлять, что только при всестороннем учете технологических требований и условий эксплуатации возможно создание технологичных конструкций локомотивов, обеспечивающих оптимальные затраты труда, средств, материалов и времени на проектирование, технологическую подготовку производства, изготовление, техническое обслуживание и ремонт машин. В локомотивостроении ведется большая работа по улучшению технологичности выпускаемых изделий: повышается уровень унификации локомотивов, внедряются принципы агрегатирования машин, широко используются прогрессивные конструктивные решения, снижается материалоемкость конструкций. Обеспечение технологичности изделий в процессе их разработки, особенно на ранних стадиях конструирования, рассматривается в настоящее время в качестве одного из главных путей создания современных высококачественных машин, приборов и оборудования, а также оперативной подготовки их производства. Предусмотренный конструкцией уровень качества изделия обеспечивается важнейшими задачами технологической подготовки производства — разработкой технологических процессов и средств технологического оснащения.
Технологическая подготовка современного производства базируется на принципах одной из крупнейших межотраслевых систем государственной стандартизации — Единой системы технологической подготовки производства (ЕСТПП) изделий машиностроения, приборостроения и средств автоматизации. ЕСТПП предусматривает широкое применение прогрессивных типовых технологических процессов, стандартной технологической оснастки и оборудования, средств механизации и автоматизации производственных процессов, инженерно-технических и управленческих работ. Основное назначение ЕСТПП заключается, следовательно, в установлении такой системы организации и управления процессом технологической подготовки производства, которая обеспечивает:
- единый для всех предприятий и организаций системный подход к выбору и применению методов и средств технологической подготовки производства, соответствующих современным достижениям науки, техники и производства;
- освоение производства и выпуск изделий высшей категории качества в минимальные сроки, при оптимальных трудовых и материальных затратах на ТПП на всех стадиях создания изделия;
- организацию производства высокой степени гибкости, допускающей возможность непрерывного его совершенствования и быструю перестройку на выпуск новой продукции;
- рациональную организацию механизированного и автоматизированного выполнения комплекса инженерно-технических и управленческих работ;
- взаимосвязи ТПП и управления ею с другими системами и подсистемами управления.
Функционирование ЕСТПП обеспечивается действием ее стандартов в комплексе с отраслевыми стандартами и стандартами предприятий, конкретизирующими и развивающими отдельные правила и положения ЕСТПП применительно к специфике отрасли и предприятия. При этом используется нормативно-техническая и методическая документация на методы и средства ТПП, разрабатываемая на основе стандартов ЕСТПП и других документов, в том числе Единой системы конструкторской документации, Единой системы технологической документации, Единой системы классификации и кодирования технико-экономической информации, Единой системы аттестации качества продукции.
Внедрение Единой системы технологической подготовки производства позволяет в 1,5 раза повысить уровень применения в серийном производстве типовых технологических процессов при широком использовании стандартной переналаживаемой оснастки, высокопроизводительного агрегатного оборудования и средств вычислительной техники. Это дает возможность увеличить производительность труда на 15-30%, снизить затраты на подготовку производства в 2... ... 2,5 раза, сократить сроки разработки и освоения новой техники в 1,5-2 раза, значительно улучшить качество изделий.
1 Вопросы организации и управления процессом ТПП студенты изучают в курсе «Организация, планирование и управление предприятием».
Значительное число комплектующих изделий, а также различные материалы и полуфабрикаты поступают на локомотивостроительные заводы со смежных предприятий (приборостроительных, металлургических, электротехнической промышленности и т. п.). Большим объемом и сложностью характеризуется сборка узлов, агрегатов и общая сборка локомотивов. Производственно-технологическое своеобразие локомотивостроения обусловлено, таким образом, специфическими особенностями конструкции выпускаемых изделий. Вместе с тем технология локомотивостроения базируется на общих принципах учения об изготовлении машин — «Технологии машиностроения».
Технология машиностроения как научная дисциплина возникла в нашей стране в 20-х годах текущего столетия на основе передового производственного опыта и результатов технологических исследований. Научные основы технологии машиностроения закладывались и развивались русскими и советскими учеными И. А. Тиме, А. П. Гавриленко, Н. А. Бородачевым, А. П. Соколовским, В. М. Кованом, А. И. Кашириным, Э. А. Сателем, Ф. С. Демьянюком, Б. С. Балакшиным, М. Г. Егоровым, Μ. П. Новиковым, С. П. Митрофановым, А. А. Маталиным и многими другими. Значительные достижения в развитии технологической науки, в формировании основ технологии машиностроения в качестве одной из важнейших дисциплин в профессиональной подготовке инженеров конструкторских специальностей связаны с именем заслуженного деятеля науки и техники РСФСР доктора технических наук профессора В. С. Корсакова. Большой вклад в дело совершенствования технологической подготовки студентов специальности «Локомотивостроение» внесен доктором технических наук профессором А. А. Камаевым. Заслуга в развитии в вузах МПС технологических дисциплин и становлении специальности «Технология транспортного машиностроения и ремонта подвижного состава» принадлежит докторам технических наук профессорам Η. П. Зобнину, Д. Л. Юдину, С. В. Алехину, Д. Г Евсееву, Μ. М. Машневу.