Определение основных и дополнительных показателей технологичности

Классификация и состав показателей технологичности

Технологичность конструкции изделия

Технологичность конструкций машин

В процессе разработки конструкции машины конструктор придает ей не только необходимые свойства, выражающие по­лезность будущего изделия, но и свойства, определяющие уро­вень затрат ресурсов на его создание, изготовление, техническое обслуживание и ремонт.

Совокупность свойств изделия, определяющих приспособ­ленность его конструкции к достижению оптимальных затрат ресурсов при производстве и эксплуатации для заданных пока­зателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ, представляет собой технологичность конструкции изделия.

Технологичность конструкции изделия выражает не функциональные свойства изделия, а его конструктивные особенности: состав и взаимное расположение его узлов; форму и расположение поверхностей деталей и соеди­нений; их состояние, размеры, материалы и т.д. В свою очередь конструктивное исполнение изделия во многом определяет та­кие его свойства, как функциональность (способность изделия реализовывать основную функцию для достижения заданного технического эффекта), надежность, эргономичность, эстетич­ность, экономичность, безопасность и экологичность.

Технологичность конструкции изделия оценивается по показателям технологичности.

Технологичность конструкции изделия подразделяют на виды и разновидности по трем при­знакам: методу воздействия на конструкцию изделия, области проявления и виду затрат.

По методу воздействия на конструкцию изделия различают преемственность и технологическую рациональность конструк­ции изделия, выражающие ее техническую сущность.

Преемственность конструкции изделия представляет собой совокупность тех свойств изделия, которые выражают техноло­гичность его конструкции с позиции единства повторяемости и изменяемости принятых в ней инженерных решений. При этом различают конструктивную и технологическую преемственность конструкции изделия. Первая характеризует единство повторяе­мости составных частей в данном исполнении изделия и применяемости в них новых составных частей; вторая — единство повторяемости и изменяемости техно­логических методов выполнения и восстановле­ния элементов конструкции изделия, учитываемых при его кон­струировании.

Преемственность конструкции изделия является одним из главных принципов наиболее целесообразнойтехнологической подготовки производства.Ее исполь­зование позволяет обеспечить преемственностьтехнологических процессов исредств технологического оснащения, наи­лучшим образом организовать процесс конструкторского и тех­нологического проектирования, максимально использовать все лучшее, созданное ранее при научно-исследовательских, опыт­но-конструкторских и технологических разработках, освоенное в производственных условиях и всесторонне проверенное в ус­ловиях эксплуатации и ремонта.

Технологическая рациональность конструкции изделия пред­ставляет собой совокупность тех свойств изделия, которые вы­ражают технологичность его конструкции с позиции соответст­вия принятых конструктивных решений условиям производства, эксплуатации и ремонта.

Уровень технологической рациональности конструкции из­делия регулируют посредством целесообразного по условиям производства, эксплуатации и ремонта выбора состава конструк­тивных элементов, материалов, схем соединений составных час­тей изделия и т.п.

Технологическая рациональность характеризует возможность изготовления данного изделия при использовании имеющихся в распоряжении производителя трудовых, материаль­ных, энергетических и других видов ресурсов. Условия произ­водства и эксплуатации высоко динамичны, поэтому технологи­ческую рациональность конструкции изделия необходимо рас­сматривать и оценивать применительно к существующим усло­виям подготовки производства, изготовления, технического об­служивания и ремонта.

В зависимости от области проявления различают производст­венную, эксплуатационную и ремонтную технологичность конструкции изделия. Они проявляются за счет сокращения затрат ресурсов и времени на конструкторскую и технологическую подготовку производства, процессы изготовления, сборки и монтажа из­делия (производственная); на техническое обслуживание, текущий ремонт, хранение, транспортирование, диагностирование и утилизацию изделия (эксплуатационная), а также на все виды ремонта, кроме текущего (ремонтная).

В зависимости от производимых затрат показателями технологичности конструкции изделия являются трудоемкость, материалоемкость и энергоемкость. Они опреде­ляют соответствующие затраты ресурсов (труда, материалов и энергии) при производстве, эксплуатации и ремонте для задан­ных показателей качества изделия, объема его выпуска и усло­вий выполнения работ, а так же являются количественными характеристиками указанных свойств.

Оценка технологичности предусматривает выявление технологичности конструкции изделия в целом или отдельных рассматриваемых ее свойств, сопоставле­ние выявленных свойств данного изделия со свойствами изде­лия, конструкция которого принята в качестве базы для сравне­ния, и представление результатов сопоставления в форме, при­емлемой для принятия решений по совершенст­вованию конструкции разрабатываемого изделия.

В зависимости от используемых методов различают качест­венную и количественную оценку технологичности конструкции изделия.

Качественная оценка проводится по отдельным конструктив­ным и технологическим признакам. Она дается на основании анализа соответствия одного конструктивного исполнения изделия ("хорошо — плохо", "допустимо — недопустимо", "лучше — ху­же" и т.д.) его основ­ным требованиям к производственной, эксплуатационной и ре­монтной технологичности изделия.

При сравнении вариантов конструктивных исполнений изде­лия в процессе проектирования качественная оценка часто по­зволяет выбрать лучший вариант исполнения или установить целесообразность определения численных значений показателей технологичности всех сравниваемых вариантов.

Количественная оценка основана на инженерно-расчет­ных методах, которые позволяют определить и сопоставить расчетным путем численные значения показателя технологичности проекти­руемого изделия К и соответствующего показателя Кб конструк­ции изделия, принятой в качестве базы для сравнения.

В процессе разработки и количественной оценки конструк­ции изделия используют разнообразные показатели технологичности. Но­менклатуру показателей и методику их определения устанавли­вают в зависимости от вида изделия, типа производства и ста­дии разработки конструкторской документации. Выбор показа­телей технологичности проводят с учетом требований ГОСТ 14.201-83. При этом число показателей должно быть минималь­ным, но достаточным для оценки технологичности.

Показатели технологичности подразделяют на виды в зависимости от исходного признака и объединены в группы:

1) технологической рациональности конструкции изделия;

2) преемственности конструкции изделия;

3) ресурсоемкости изделия (по одной или нескольким облас­тям проявления технологичности конструкции изделия);

4) производственной технологичности конструкции изделия;

5) эксплуатационной технологичности конструкции изделия;

6) ремонтной технологичности конструкции изделия;

7) общейтехнологичности конструкции изделия.

К первой группе показателей относятся коэффи­циенты сложности конструкции изделия, сборности, доступно­сти мест обслуживания, контролепригодности и др.

Показателями второй группы являются коэффи­циенты: новизны конструкции изделия; применяемости унифи­цированных или стандартных составных частей изделия (дета­лей, сборочных единиц); применяемости унифицированных конструктивных элементов детали (резьб, галтелей, фасок, про­точек, отверстий и т.п.); применяемости материала в изделии; типизации конструктивного исполнения и др.

Показатели третьей группы отражают комплексную общую или частную единичную ресурсоемкость, т.е. воплощенные в конструкции изделия затраты ресурсов определенного вида. Это общая, структурная, удельная и относительная трудо­емкость, материалоемкость, энергоемкость и т.п. изделия. По­казатели ресурсоемкости используют для определения затрат ресурсов в той или иной области проявления.

Показатели технологичности по областям проявления (4, 5 и 6 группы) и общей технологичности по всем областям проявления (7 группа) образованы только показателями ресурсоемкости с учетом рассматри­ваемых областей проявления.

По значимости для оценки различают основные и дополни­тельные показатели. Основные показатели характеризуют наибо­лее важные, существенные свойства, входящие в технологичность конструкции изделия, и выражающие ее в целом. Это трудоемкость, мате­риалоемкость, энергоемкость, продолжительность изготовления (эксплуатации, ремонта), себестоимость изделия.

Дополнительные показатели характеризуют технологическую рациональность и преемственность конструкции изделия приме­нительно к отдельным областям проявления технологичности конструкции изделия. Дополни­тельные показатели позволяют эффективно и целенаправленно совершенствовать конструкцию в процессе проектирования для последующего улучшения основных показателей технологичности изделия.