Показатели технологичности их определение кратко

Обновлено: 05.07.2024

ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ КОНСТРУКЦИИ ИЗДЕЛИЙ

Термины и определения

Technological efficiency of products design. Terms and definitions

Дата введения 1983-07-01

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по стандартам

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 09.02.83 N 711

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Вводная часть, 15, 17

6. ИЗДАНИЕ (февраль 2009 г.) с Изменением N 1, утвержденным в августе 1988 г. (ИУС 12-88)

Настоящий стандарт устанавливает применяемые в науке и технике термины и определения основных понятий по технологичности конструкции изделий машиностроения и приборостроения.

Термины, установленные настоящим стандартом, обязательны для применения в документации всех видов, учебниках, учебных пособиях, технической и справочной литературе. В остальных случаях применение этих терминов рекомендуется.

Настоящий стандарт должен применяться совместно с ГОСТ 21623 и ГОСТ 27782.

Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин. Применение терминов - синонимов стандартизованного термина запрещается.

Для отдельных стандартизованных терминов приведены в качестве справочных краткие формы, которые разрешается применять в случаях, исключающих возможность их различного толкования.

Установленные определения можно, при необходимости, изменить по форме изложения, не допуская нарушений границ понятий.

Допускается применение отраслевых терминов, не установленных настоящим стандартом, отражающих специфические особенности продукции отрасли.

В приложении приведены пояснения к ряду терминов.

В стандарте приведен алфавитный указатель содержащихся в нем терминов.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1. Технологичность конструкции изделия

Совокупность свойств конструкции изделия, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, техническом обслуживании и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ

2. Обеспечение технологичности конструкции изделия

Функция подготовки производства, включающая комплекс взаимосвязанных мероприятий по управлению технологичностью и совершенствованию условий выполнения работ при производстве, техническом обслуживании и ремонте изделий

3. Отработка конструкции изделия на технологичность

Часть работ по обеспечению технологичности, направленная на достижение заданного уровня технологичности и выполняемая на всех этапах разработки изделия

4. Технологический контроль конструкторской документации

Контроль конструкторской документации, при котором проверяется соответствие конструкции изделия требованиям технологичности

5. Производственная технологичность конструкции изделия

Технологичность конструкции изделия при технологической подготовке производства, изготовлении, а также монтаже вне предприятия-изготовителя

6. Эксплуатационная технологичность конструкции изделия

Технологичность конструкции изделия при подготовке его к использованию по назначению, техническом обслуживании, текущем ремонте и утилизации

7. Ремонтная технологичность конструкции изделия

Технологичность конструкции изделия при всех видах ремонта, кроме текущего

8. Показатель технологичности конструкции изделия

Количественная характеристика технологичности

9. Базовый показатель технологичности конструкции изделия

Базовый показатель технологичности

Показатель, принятый за исходный при оценке технологичности

10. Частный показатель технологичности конструкции изделия

Частный показатель технологичности

Показатель технологичности, характеризующий одно из входящих в нее свойств

11. Комплексный показатель технологичности конструкции изделия

Комплексный показатель технологичности

Показатель технологичности, характеризующий несколько входящих в нее частных или комплексных свойств

12. Уровень технологичности конструкции изделия

Показатель технологичности, выражаемый отношением значения показателя технологичности данного изделия к назначению соответствующего базового показателя технологичности

13. Трудоемкость изготовления изделия

Суммарные затраты труда на выполнение технологических процессов изготовления изделия

14. Удельная трудоемкость изготовления изделия

Отношение трудоемкости изготовления изделия к величине его полезного эффекта или к номинальному значению основного параметра

15. Средняя оперативная трудоемкость технического обслуживания (ремонта) данного вида

16. Технологическая себестоимость изделия

Часть себестоимости изделия, определяемая суммой затрат на осуществление технологических процессов изготовления изделия

17. Средняя оперативная продолжительность технического обслуживания (ремонта) данного вида

18. Материалоемкость изделия

19. Удельная материалоемкость изделия

20. Коэффициент применяемости материала

21. Металлоемкость изделия

22. Энергоемкость изделия

Расход топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) на выполнение технологических процессов изготовления, технического обслуживания и ремонта изделия, обусловленных его конструкцией.

Примечание. При включении ресурсосберегающих показателей в НТД, как правило, нормируют энергоемкость изделия в изготовлении. При наличии нормативов или статистических данных по расходу ТЭР на техническое обслуживание и ремонт изделия нормируют показатель энергоемкости изделия в целом

(Измененная редакция, Изм. N 1).

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ

Контроль конструкторской документации технологический

Коэффициент применяемости материала

Материалоемкость изделия

Материалоемкость изделия удельная

Металлоемкость изделия

Обеспечение технологичности конструкции изделия

Отработка конструкции изделия на технологичность

Показатель технологичности базовый

Показатель технологичности комплексный

Показатель технологичности конструкции изделия

Показатель технологичности конструкции изделия базовый

Показатель технологичности конструкции изделия комплексный

Показатель технологичности конструкции изделия частный

Показатель технологичности частный

Продолжительность технического обслуживания (ремонта) данного вида оперативная средняя

Показатели технологичности характеризуют свойства продукции, обусловливающие оптимальное распределение затрат материалов, средств, труда и времени при технологической подготовке производства, изготовлении и эксплуатации продукции.

Вопросы технологичности наиболее подробно разработаны применительно к изделиям машиностроения и приборостроения, но они имеют более широкое, общепромышленное значение. Показатели технологичности необходимо определять также при оценке качества мебели, швейной, текстильной и полиграфической продукции, резино-технических и многих других видов промышленной продукции по затрачиваемым на их производство трудовым, материальным и денежным ресурсам.

Показатели технологичности продукции подразделяются на основные и дополнительные.

К числу основных показателей технологичности относят показатели трудоемкости, материалоемкости и себестоимости, применимые для всех без исключения видов промышленной продукции.

Необходимо различать следующие показатели: трудоемкости, материалоемкости, себестоимости: суммарную (общую), структурную, удельную, сравнительную и относительную трудоемкость (материалоемкость, себестоимость).

Суммарная (общая) трудоемкость продукции определяется количеством времени, затрачиваемым исполнителями на производство единицы продукции, и выражается в нормо-часах или машино-часах.

Суммарную (общую) трудоёмкость T рассчитывают по формуле

+ = (1.3)


где t - трудоёмкость по отдельным цехам, участкам или видам работ, входящим в технологический процесс изготовления данной продукции; k – количество цехов, участков или видов работ.

Структурная трудоёмкость является составным элементом суммарной (общей) трудоёмкости и определяется путём суммирования трудоёмкости по рабочим местам, аппаратам или агрегатам, входящим в состав однородных в технологическом отношении отдельных цехов, участков или видов работ.

Удельная (на единицу определяющего параметра B) трудоёмкость t - рассчитывается по формуле t = , н.ч. или м. ч. на единицу определяющего параметра данной продукции (например, на один из показателей назначения: на 1кг или 1т массы, на 1м полезного объема, на 1м наружного габарита и т. п.).


Сравнительная трудоёмкость t характеризует уровень трудозатрат и определяется по формуле

t = (1.4)


где T - базовая трудоемкость, принятая и заданная для сравнения при оценке уровня технологичности по этому показателю.


Относительная трудоемкость t характеризует долю трудозатрат по данному виду работ в суммарной (общей) трудоемкости и определяется по формуле

t = , (1.5)


где t - трудоёмкость по i-му виду работ.

Суммарная (общая) материалоёмкость продукции определяется по общей массе единицы продукции.

Суммарная (общая) материалоёмкость продукции определяется по формуле

M=m + = [кг], (1.6)


где m - материалоёмкость i-й составной части продукции; h – число составных частей.


Структурная материалоёмкость продукции m характеризует затраты отдельных видов (сортов, марок) материалов и является элементом суммарной (общей) материалоёмкости.


Удельная материалоёмкость продукции m определяется по формуле

m = , кг на единицу определяющего параметра продукции. (1.7)


Сравнительная материалоёмкость m определяется по формуле

m = (1.8)


где M - базовая материалоёмкость, принятая и заданная для сравнительной оценки уровня технологичности.

Относительная материалоёмкость m определяется как отношение массы данного материала m к суммарной общей материалоёмкости изделия М:

m = (1.9)

Аналогично определяется коэффициент применяемости материалов. Он позволяет определить степень применения в данном изделии наиболее прогрессивных видов, сортов или марок материалов.


Важнейшим относительным показателем технологичности, характеризующим эффективность использования материальных ресурсов при производстве продукции. Является коэффициент использования материала К . Он определяется для отдельных сортов и марок и вычисляется как отношение количества (массы) материала в готовой продукции к количеству (массе) вводимого в технологический процесс материала

К = (1.10)


где M - количество (масса) материала в готовой продукции, кг;


М - количество (масса) материала, введенного в технологический процесс, кг.

Частным случаем является определение коэффициента использования материала по соотношению чистой и черной масс изделия.

Суммарная (общая) себестоимость S продукции определяется в зависимости от условной оценки её технологичности в виде заводской, цеховой, полной или неполной (условной), проектной, плановой, отчетной и т. д. Способ определения суммарной себестоимости и степень детализации её расчетов предусмотрены действующими отраслевыми инструкциями или методическими указаниями. В самом общем случае себестоимость включает издержки на материалы, заработную плату, а также косвенные расходы.


Структурная себестоимость S характеризует затраты по отдельным видам работ, выполняемым в отдельных цехах, участках, линиях и т.д., участвующих в технологическом процессе изготовления данной продукции.


Удельная себестоимость продукции S определяется путем деления суммарной (общей) себестоимости на единицу определяющего параметра этой продукции, например на 1кг или на 1т массы изделия, на единицу его производительности, габарита и т.п.

S = руб./единица параметра (1.11)


Сравнительная себестоимость S определяется по отношению к аналогичному базовому показателю, принятому или заданному для сравнительной оценки технологичности

S = (1.12)


где S - базовая себестоимость.


Относительная себестоимость S определяется как отношение структурной и суммарной (общей) себестоимости

S = (1.13)

и характеризует долю отдельных цехов, участков, линий и т.д. в суммарной (общей) себестоимости.

Показатели эксплуатационной технологичности продукции [100] определяются аналогично по её суммарной (общей), структурной, удельной, сравнительной и относительной трудоёмкости и себестоимости.

Наряду с показателями технологичности, рассмотренными в настоящем разделе, технологичность конструкции характеризуется также показателями унификации и показателями транспортабельности, которые косвенно или непосредственно предопределяют затраты труда. Материалов и средств на разработку, изготовление и эксплуатацию продукции.

Для технических объектов к числу дополнительных показателей технологичности, характеризующих технологичность их конструкции, относят некоторые показатели назначения, например, показатели состава и структуры, конструктивные показатели, например, коэффициент сборности (блочности) изделия и др. , коэффициент эффективности взаимозаменяемости, коэффициент сборности изделия и др.

Коэффициент сборности (блочности) изделия характеризует простоту и удобство его монтажа и представляет собой долю конструктивных элементов, входящих в специфицируемые блоки, в общем количестве элементов, входящих в состав изделия.

Коэффициент сборности (блочности) изделия определяют по формуле:


(1.14)

где Qc – количество специфицируемых составных частей изделия;

Qн – количество специфицируемых составных частей изделия;

Qоб – общее количество составных частей изделия, рассчитываемое по формуле:


Количество специфицируемых и неспецифицируемых частей изделия определяют на основании данных о составе изделия, содержащихся в его спецификации.

Предварительные расчеты основных и дополнительных показателей технологичности должны проводиться с использованием опытно-статистических данных по аналогичным изделиям.

Показатели унификации

Показатели унификации характеризуют насыщенность продукции стандартными, унифицированными и оригинальными составными частями, а также уровень унификации с другими изделиями.

Составными частями изделия являются входящие в него детали, сборочные единицы, комплекты и комплексы.

Для единообразия в расчетах показателей унификации составные части изделий подразделяются на стандартные, унифицированные и оригинальные.

К стандартным относят составные части изделия, выпускаемые по государственным, республиканским или отраслевым стандартам.

- составные части изделия, выпускаемые по стандартам данного предприятия, если они используются хотя бы в двух различных изделиях изготовляемых этим предприятием;

- составные части изделия, не изготовляемые на данном предприятии, а получаемые им со стороны в готовом виде в порядке кооперирования;

- заимствованные составные части изделия, т.е. ранее спроектированные для конкретного изделия и примененные в двух или более других изделиях.

Допускается заимствование составных частей у изделий, снятых с производства, при условии, что эти части отвечают современным требованиям и техническая документация на изготовление сохранилась.

К оригинальным относятся составные части, разработанные только для данного изделия.

К показателям унификации относят:

коэффициент взаимной унификации для групп изделий;

коэффициент унификации для группы изделий.

Коэффициент применяемости вычисляют по формуле

К = (1.15)


где n – общее количество типоразмеров составных частей изделия; n - количество типоразмеров оригинальных составных частей.

Расчет коэффициента применяемости выполняется на уровне деталей.

Коэффициент повторяемости составных частей изделия определяют по формуле

К = 100 (1.16)

где N – общее количество составных частей изделия.

Коэффициент взаимной унификации для групп изделий определяют по формуле

К = (1.17)


где n - количество типоразмеров составных частей в изделии;


n - максимальное количество типоразмеров составных частей одного из изделий группы, z – общее количество неповторяющихся типоразмеров составных частей, из которых состоит группа изделий; H – общее количество рассматриваемых изделий в группе.

Коэффициент унификации для группы изделий определяют по формуле

К = (1.18)

где m – количество изделий в группе; К - коэффициент применяемости применяемости для i-го изделия; D - годовая программа по i-му изделию; С - оптовая цена i-го изделия.


При отсутствии данных о цене каждого изделия группы коэффициент К вычисляют по упрощенным формулам

Технологичность конструкции изделий (ТКИ) рассматривается как совокупность свойств конструкции изделия, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных за­трат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ (ГОСТ 14.205 – 83). Из приведенного определения следует, что ТКИ – понятие относительное. Технологичность одного и того же изделия в зависимости от типа того производства, где оно изготавливается, и от конкретных производственных условий может быть различной.

Например, металлические отливки могут быть изготовлены литьем в кокиль или в песчано-глинистые формы. К отливкам, получаемым этими способами, предъявляются разные требования, которые необходимо учитывать при конструировании деталей. В крупносерийном и массовом производстве технологичны будут отливки, изготовленные литьем в кокиль, так как трудоем­кость и себестоимость изготовления деталей из этих отливок зна­чительно ниже, чем из отливок, полученных с использованием песчано-глинистых форм. В свою очередь, последние будут тех­нологичны в мелкосерийном и единичном производстве.

Основная задача обеспечения ТКИ заключается в достижении оптимальных трудовых, материальных и топливно-энергетических затрат на проектирование, подготовку производства, изготовление, монтаж вне предприятия-изготовителя, технологическое обслужи­вание (ТЛО), техническое обслуживание (ТО) и ремонт при обе­спечении прочих заданных показателей качества изделия в при­нятых условиях проведения работ.

Различают производственную, эксплуатационную и ремонт­ную технологичность.

Производственная ТКИ заключается в сокращении средств и времени на конструкторскую подготовку производства, техно­логическую подготовку производства, процессы изготовления, в том числе контроля и испытаний, монтаж вне предприятия-изготовителя.

Эксплуатационная ТКИ заключается в сокращении средств и времени на подготовку к использованию по назначению, техно­логическое и техническое обслуживание, текущий ремонт, утили­зацию.

Ремонтная технологичность заключается в сокращении средств и времени на все виды ремонта.

К главным факторам, определяющим требования к ТКИ относятся следую­щие:

· вид изделия, характеризующий главные конструктивные и тех­нологические признаки, обусловливающие основные требования к ТКИ;

· объем выпуска и тип производства, определяющие степень технологического оснащения, механизации и автоматизации тех­нологических процессов и специализацию всего производства.

Обеспечение ТКИ согласно ГОСТ 14.201 – 83 является функцией подготовки производства, предусматривающей взаимосвязанное решение конструкторских и технологических задач, направленных на повышение производительности труда, достижение оптималь­ных трудовых и материальных затрат и сокращение времени на производство, в том числе монтаж вне предприятия-изготовителя, техническое обслуживание и ремонт изделия.

Оценка технологичности конструкции изделия может быть двух видов: качественной и количественной.

Качественная оценка характеризует технологичность конструкции обобщенно, на основе опыта исполнителя. Качественная оценка при сравнении вариантов конструкции в процессе проекти­рования изделия предшествует количественной и определяет целесообразность последней. Количественно ТКИ оценивается показателем, значение которого характеризует степень удовлетво­рения требованиям к технологичности конструкций.

Количественная оценка ТКИ производится с помощью системы, включающей следующие показатели:

· базовые (исходные) показатели технологичности, которые являются предельными нормативами технологичности, обязатель­ными для выполнения при разработке изделия; их указывают в техническом задании на разработку изделия или в отраслевых стандартах;

· показатели технологичности, достигнутые при разработке изделия;

· показатели уровня технологичности конструкции разрабаты­ваемого изделия.

Число показателей должно быть минимальным, но достаточ­ным для оценки технологичности.

ГОСТ 14.201 – 83 рекомендует перечень показателей техноло­гичности. В методических рекомендациях МР 186 – 85 приведены основные и вспомогательные показатели ТКИ и методика их опре­деления [16].

К основным показателям ТКИ относятся трудоемкость и себе­стоимость изготовления изделия, материалоемкость и энергоем­кость изделия.

Абсолютная трудоемкость изготовления изделия (Та) – это время, затраченное на изготовление, монтаж вне предприятия-изготовителя, ТЛО, ТО или ремонт изделия, выражается суммой нормо-часов, затраченных на технологические процессы, прове­денные в одной из сфер:

где Ti – трудоемкость изготовления любой i-й составной части в нормо-часах.

Уровень технологичности конструкции по трудоемкости определяется следующим образом:

где Тси – достигнутая трудоемкость изготовле­ния изделия; Тби – базовый показатель трудоемкости изготовле­ния изделия.

Себестоимость изделия – важный обобщающий показатель качества. Для оценки ТКИ пользуются показателем техно­логической себестоимости (Sт):

где Sм – стоимость материалов, затраченных на изготовление изделия; Sз – заработная плата производственных рабочих с начислениями; Sн.р – накладные расходы, включающие расходы на энергию, потребляемую оборудованием, на ремонт и амортизацию оборудования, инструмента и приспособлений на смазочные, охлажда­ющие, обтирочные и другие материалы, предусмотренные про­цессом проведения работ.

Уровень технологичности конструкции по себестоимости определяется следующим образом:

где Sт – достигнутая технологическая себестои­мость; Sб.т – базовый показатель технологической себестоимости.

Материалоемкость изделия характеризует количество ма­териала, затраченного на производство изделия и его эксплуата­цию, определяемое в единицах массы. Материалоемкость изделия по сферам проявления подразделяют на производственную материалоемкость, ТЛО, ТО и ремонта.

Материалоемкость может характеризоваться удельной материалоемкостью (Ку.м):

где М – сухая масса из­делия; Р – номинальное значение основного технического пара­метра (производительность, мощность и др.).

Коэффициентом применяемости материала (Кпр.м.i) оценива­ется унификация материалов:

где Ni – норма расхода данного (i-го) материала на изготовление изделия; N – норма расхода материалов на изготовление изделия.

Величину Ni можно определять не только для материалов определенной марки и профиля, но и для марок и видов профилей (заготовок) отдельно.

Сумма значений коэффициентов Кпр.мi для всех i-х материалов равна единице:

Энергоемкость изделия характеризует количество топливно-энергетических ресурсов, затраченных на его изготовление, монтаж вне предприятия-изготовителя, ТЛО, ТО, ремонт или ути­лизацию.

В методических рекомендациях МР 186 – 85 приведены вспомогательные показатели ТКИ: коэффициенты точности, шероховатости, применения типовых тех­нологических процессов, унификации конструктивных элементов и др. [16].

Выбор базовых показателей ТКИ является исходным этапом для отработки конструкции изделия на технологичность. Для определения базовых показателей за основу принимают статисти­ческие данные о ранее созданных конструкциях, имеющих общие конструкторско-технологические признаки с проектируемой кон­струкцией, данные аналогов или типовых представителей.

При инженерно-расчетном методе оценки ТКИ определяют и сопоставляют значения показателя технологичности проектируе­мого изделия (К) и соответствующего базового показателя (Кб) [25].

Технологичность конструкции изделий обеспечивается следующими мероприятиями:

· отработкой конструкции на технологичность на всех стадиях разработки изделия, при технологической подготовке производства и (в обоснованных случаях) при изготовлении изделия;

· совершенствованием условий выполнения работ при производстве, эксплуатации и ремонте изделий и фиксации принятых решений в технологической документации;

· количественной оценкой технологичности конструкции изделий;

· технологическим контролем конструкторской документации;

· подготовкой и внесением изменений в конструкторскую документацию по результатам технологического контроля по ГОСТ 2.121 – 73, обеспечивающих достижение базовых значений показателей технологичности.

При проведении отработки конструкции изделия на технологичность всесторонне учитывают многие факторы, среди которых выделяют наиболее значимые.


Прежде всего, необходимо учитывать вид изделия, степень его новизны и сложности, его перспективность и объем выпуска. В центре внимания разработчиков должны быть условия изготовления, технического обслуживания и ремонта, монтажа вне предприятия-изготовителя.

Конструктивная и технологическая преемственность (ГОСТ 14.004 – 83) является одним из главных принципов наиболее целесообразной подготовки производства. Применение этого принципа позволяет максимально использовать все лучшее, что создано в процессе научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических разработок, освоено в производственных условиях и всесторонне проверено в эксплуатации. Известно, например, что при конструировании новых изделий машиностроения и приборостроения до 80 % конструктивных решений перехо­дит от изделия к изделию.

В ГОСТ 14.201 – 83 приведены комплексы работ:

· по снижению трудоемкости и себестоимости изготовления изделия и его мон­тажа вне предприятия-изготовителя;

· по снижению трудоемкости, стоимости и продолжительности технического обслуживания и ремонта изделия;

· по снижению материалоемкости изделия.

К ним относятся: повышение серийности изделия и его составных частей при изготовлении (обработке, сборке, испытании) посредством стандартизации, унификации и обеспечения конструкторского подобия, применения высокопроизводительных и малоотходных технологических решений, основанных на типизации процессов и других прогрессивных формах их организации; применение вы­сокопроизводительных стандартных средств технологического оснащения, обеспечивающих оптимальный уровень механизации и автоматизации труда в производстве; применение рациональных сортаментов и марок материалов, рациональных способов полу­чения заготовок, методов и режимов упрочнения деталей и др.

Конструкция детали должна удовлетворять требова­ниям, предъявляемым к изготовлению, эксплуатации и ремонту с помощью наиболее производительных и экономичных методов. Ее следует отрабатывать на технологичность ком­плексно, учитывая зави­симость технологичности от следующих факторов:

· исходной заготовки дета­ли;

· вида обработки в тех­нологическом процессе из­готовления;

· технологич­ности сборочной единицы, в которую эта деталь входит как составная часть.

Сформулированные тре­бования позволяют выде­лить основные общие по­ложения, которые необхо­димо учитывать при кон­струировании деталей ма­шин. Конструкция детали должна быть простой по конфигурации, должна состоять из стандартных и унифицированных конструктив­ных элементов или быть стандартной в целом. Необходимо преду­сматривать надежные технологические базы, обеспечивать необхо­димую жесткость. Конструкция должна быть такой, чтобы для ее изготовления можно было применять высокопроизводительные методы обработки.

Отработка конструкции изделия на технологичность должна на основе достижения технологической рациональ­ности и оптимальной конструктивной и технологической преемст­венности конструкции изделия обеспечивать решение следующих основных задач:

· снижения трудоемкости и себестоимости изготовления из­делия и его монтажа вне предприятия-изготовителя;

· снижения трудоемкости, стоимости и продолжительности технического об­служивания и ремонта изделия;

· снижения важнейших составляю­щих общей материалоемкости изделия – расхода металла и топ­ливно-энергетических ресурсов при изготовлении, монтаже вне предприятия-изготовителя, техническом обслуживании и ре­монте.

Вид заготовки в значительной степени определяет технологический процесс механической обработки детали и ее трудоемкость. Поэтому выбор вида заготовки имеет исключительное значение. Рациональный способ получения заготовки устанавливают в зависимости от объема выпуска и типа производства. Заготовка по форме и размерам должна приближаться к форме и размерам го­товой детали. Это способствует снижению объема механической обработки, трудоемкости и себестоимости изготовления детали. Пример конструктивного решения загото­вки приведен на рис. 1.6.

Допустимые отклонения размеров деталей машин, их геометри­ческой формы, взаимного расположения, параметров шерохова­тости поверхностей устанавливают в соответствии с требованиями к надежности машин в эксплуатации. Изменение указанных откло­нений существенно влияет на трудоемкость и технологическую себестоимость. Это необходимо учитывать при конструировании деталей машин (рис. 1.7).

Если в конструкции изделия предусмотрены отверстия, необ­ходимо учитывать следующее: производительная обработка отверстий сверлением в значи­тельной степени определяется нормальными условиями врезания и выхода сверла после окончания процесса резания (рис. 1.8, 1.9)

При необходимости конструкция деталей должна быть такой, чтобы их можно было изготавливать на станках с ЧПУ, с примене­нием роботов, быстросменных и групповых наладок, а также в условиях гибкой производственной системы (ГПС). Технологичность конструкций сборочных единиц обеспечивается в комплексе с изделием, в которое данная сборочная единица входит как составная часть. Рациональное число деталей в сборочной единице должно быть выбрано с учетом целесообраз­ного объединения нескольких деталей в одну и принципа агрегатирования и должно обеспечивать простейшую схему сборки.

Следует предусматривать разделение изделия на самостоятель­ные сборочные единицы, допускающие независимую сборку, контроль и испытание. Это позволит производить параллельную сборку отдельных сборочных единиц и, тем самым, сократить произ­водственный цикл сборки изделия.

Особое внимание следует уде­лять компоновке сборочных единиц из стандартных и унифи­цированных частей, что приводит к увеличению серийности и, как следствие, – к снижению трудоемкости их изготовления. В компоновке сборочной единицы следует предусматривать возможность общей сборки без промежуточной разборки и пов­торных сборок составных частей, а также простоту замены со­ставных частей с малым ресурсом.

Конструкция сборочной единицы должна обеспечивать удоб­ные сборочные работы с применением экономически целесообраз­ных средств технологического оснащения, применение средств механизации и автоматизации.

В конструкции сборочной единицы необходимо выделить базовую составную часть – основу для расположения остальных частей. Конструкция этой части должна быть такой, чтобы ее было удобно устанавливать на рабочем месте и чтобы можно было использовать конструкторские базы в качестве технологических и измерительных.

Следует стремиться к минимальному числу поверхностей и мест соединений составных частей. Конструкция соединения со­ставных частей должна исключать дополнительную обработку. Выбор метода сборки для данного объема выпуска и типа произ­водства следует производить на основе расчета и анализа размер­ных цепей.

Срочно?
Закажи у профессионала, через форму заявки
8 (800) 100-77-13 с 7.00 до 22.00

Технологичность – это совокупность свойств конструкции изделия, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ.

Изделие считается технологичным, если:

  • в процессе его изготовления обеспечиваются минимальные затраты труда, материалов и обеспечивается минимальная себестоимость;
  • в процессе технической подготовки производства изделия обеспечивается минимум затрат на его проектирование и технологическую подготовку производства.

Эти требования удовлетворяются при следующих условиях:

  • широком использовании прогрессивных технологических процессов;
  • приспособленности конструкции изделия к автоматизации его производства, включая гибкие производственные системы;
  • использовании типовых конструкторских и технологических решений;
  • использовании агрегатного метода конструирования машин;
  • экономически обоснованной номенклатуре применяемых в производстве материалов, деталей, крепежных и комплектующих изделий;
  • специализации и кооперации производства.

Реальный уровень технологичности всегда является компромиссом между желаемым и действительным уровнем технологичности, поэтому задача обеспечения технологичности изделия может быть решена лишь при условии максимального приближения предлагаемых конструкторских и технологических решений к нормам и принципам, действующим в серийном производстве, к наличной технической и технологической базе предприятия и экономически оправданного перевооружения. Любое изделие при проектировании, изготовлении и эксплуатации отрабатывается на технологичность.

Технологичность – понятие относительное. Технологичность одного и того же изделия в зависимости от типа производства и конкретных производственных условий может быть различной. Основная задача обеспечения технологичности заключается в достижении оптимальных трудовых, материальных и энергетических затрат на проектирование, подготовку производства, изготовление, монтаж вне предприятия-изготовителя, технологическое и техническое обслуживание и ремонт при обеспечении всех заданных показателей качества изделия в принятых условиях проведения работ. Различают производственную, эксплуатационную и ремонтную технологичности.

Производственная технологичность заключается в сокращении средств и времени на конструкторскую подготовку производства и процессы изготовления изделия.

Эксплуатационная технологичность заключается в сокращении средств и времени на подготовку к использованию изделия по назначению, технологическое и техническое обслуживание, текущий ремонт, утилизацию.

Ремонтная технологичность заключается в сокращении средств и времени на все виды ремонта.

Оценка конструкции изделия на технологичность направлена на:

  • повышение производительности труда, снижение затрат и сокращение времени на проектирование;
  • технологическую подготовку производства (ТПП) изготовления;
  • техническое обслуживание и ремонт изделия при обеспечении необходимого качества изделия (ГОСТ 14.201).

Отработка конструкции на технологичность

Технологичным называется изделие, отвечающее современному уровню развития техники и технологии, а также требованиям экономичности и удобству эксплуатации. При этом, с позиций изготовления и сборки должны быть использованы наиболее экономичные и производительные методы, которые одновременно не нарушают требуемых показателей качества и точности .

ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ - трудоемкость, себестоимость, материалоемкость. Дополнительными показателями является - степень унификации и стандартизации, взаимозаменяемость элементов конструкции и т.д. Показатели технологичности (всего 11 шт.) и другие необходимые сведения приведены в ГОСТ 14.201-83.

Технологичность конструкции одного и того же изделия может быть различной для разных заводов и даже цехов в пределах одного предприятия, так как последние имеют различные производственные возможности (например, парк станков и технологической оснастки, а также другие специфические показатели). Поэтому, ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ следует рассматривать во взаимосвязи всех этапов изготовления изделий : проектирование, подготовка производства, изготовление, сборка и контроль.

Технологическим контролем называется инженерная проверка конструкторской документации на соответствие требованиям технологичности . Взаимная увязка и согласование конструкторской и технологической документации необходимы и обязательны, так как конструкторская документация не регламентирует методы и способы изготовления. Это задача технологов. Содержание конструкторской документации, в значительной степени обуславливает выбор и применение методов обработки, оборудования и т.д. Разработчик должен учитывать технологические требования в конструкторской документации на всех стадиях проектирования изделия, т.е. до начала разработки ТП. Проверка учета конструктором этих требований в полном объеме и составляет главную задачу технологического контроля. Сущность технологического контроля на всех этапах разработки рабочей КД сводится к сравнению (сопоставлению) контролируемого конструкторского решения с решением, принятым за эталон.

При технологическом контроле чертежей необходимо стремятся к следующему:

  1. уменьшать размеры обрабатываемых поверхностей, что снижает трудоемкость изготовления; применять многоинструментальную обработку, многолезвийные инструменты и повышенные режимы резания;
  2. обеспечить удобный подвод и отвод режущих инструментов для уменьшения вспомогательного времени;
  3. унифицировать или свести к минимуму типоразмеры пазов, канавок, переходных поверхностей (например, галтелей, фасок на цилиндрических поверхностях) и отверстий для сокращения номенклатуры режущих инструментов;
  4. обеспечить надежное и удобное базирование заготовки с возможностью совмещения технологических и измерительных баз.

Выполнение этих и многих других требований по обеспечению технологичности детали должен проверить технолог при технологическом контроле конструкторской документации. В результате улучшения технологичности конструкции может быть получено снижение себестоимости и трудоемкости выполнения процессов механообработки.

В общем случае, анализ детали на технологичность проводится в следующем порядке:

  1. Проверить достаточность проекций, правильность постановки размеров.
  2. Определить технологическую увязку размеров, оговоренных допусками, и шероховатостью, чтобы не допустить применения дополнительных технологических операций для получения высокой точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей.
  3. Проанализировать возможность выбора рационального метода получения заготовки и ее конфигурации, допускающего возможность использования в конструкции детали необработанных поверхностей и минимальных припусков на обработку, что позволит уменьшить количество операций, переходов и используемого оборудования.
  4. Определить, насколько правильно проставлены размеры, обеспечивающие возможность совмещения технологических и измерительных баз.
  5. Установить возможность применения многоинструментальной обработки, применения многолезвийных инструментов и высокопроизводительных режимов резания, а также удобство осуществления многоместной обработки заготовок.

При анализе технологичности желательно производить ее оценку как с точки зрения изделия в целом, так и с точки зрения например механической обработки.

Читайте также: