Аспекты возможного управления показателями технологичности изделия посредством комплекса мероприятий по обеспечению технологичности конструкции раскрыты в методических рекомендациях МР 186-85.
В практической проектной и производственной деятельности многие очень существенные критерии оценки технологичности вовсе не рассматриваются, так как для них еще не создана методика расчета ввиду сложности выбора критериев оценки.
Выделяют семь групп основных показателей технологичности:
* Показатели технологической рациональности конструкции отражают рациональность состава и структуры исполнения изделия, принятых конструктивных форм и материалов.
К таким показателям относятся коэффициенты: сложности конструкции изделия; сборности; легко съемности составных частей; доступности мест обслуживания; контролепригодности.
* Показатели преемственности конструкции изделия отражают конструктивную и технологическую преемственность изделия, изменяемость и повторяемость его составных частей и их компоновок, его конструктивных элементов и материалов.
К этой группе относятся, например, коэффициенты новизны конструкции изделия; применяемости унифицированных или стандартных составных частей изделия; применяемости унифицированных конструктивных элементов деталей (резьба, крепление, фаска, отверстие и т. п.); применяемости и повторяемости материала в изделии; повторяемости конструктивных элементов детали и др.
* Показатели ресурсоемкости изделия отражают комплексную или частную (единичную) ресурсоемкость (удельная и относительная трудоемкость, материалоемкость, энергоемкость). Эти показатели характеризуют затраты труда, материалов, энергии, времени на изготовление и эксплуатацию изделия.
* Показатели производственной технологичности характеризуют: трудоемкость изделия в технической подготовке производства; трудоемкость в изготовлении; трудоемкость монтажа; материалоемкость в изготовлении; энергоемкость в изготовлении; продолжительность изготовления; технологическую себестоимость изделия в изготовлении.
* Показатели эксплуатационной технологичности включают: трудоемкость изделия в эксплуатации; трудоемкость изделия в техническом обслуживании; трудоемкость монтажа и демонтажа; трудоемкость утилизации; материалоемкость изделия в эксплуатации; энергоемкость в эксплуатации; продолжительность технического обслуживания; технологическую себестоимость в эксплуатации.
* Показатели ремонтной технологичности характеризуют: трудоемкость; материалоемкость и энергоемкость в ремонте; продолжительность ремонта; технологическую себестоимость в ремонте.
* Показатели общей технологичности характеризуют технологичность изделия по всем стадиям жизненного цикла и включают: удельную трудоемкость изделия; удельную материалоемкость и энергоемкость; удельную технологическую себестоимость изделия.
Рассматривая в качестве примера железнодорожный вагон как изделие с присущими ему показателями технологичности, может быть произведена оценка существенных конструктивных и функциональных свойств этого изделия.
Конструкция вагона определяется совокупностью кинематических, конструктивных и технологических решений, осуществляемых в процессе проектирования вагона на основе сравнительного технологического анализа.
Основным критерием оценки технологичности конструкции вагона является себестоимость его изготовления и наиболее эффективное использование капиталовложений при равноценных эксплуатационных характеристиках.
Отработка изделий на технологичность осуществляется на уровне деталей, сборочных единиц и изделий в целом.
Непременным условием обеспечения технологичности изделий является выполнение ряда требований, предъявляемых к конструкции изделия и входящих в него сборочных единиц и деталей, таких как:
= рациональность членения, компоновка изделий и их составных частей, а также выбор типа применяемых заготовок;
= широкое использование принципов конструктивной и технологической преемственности, унификации и стандартизации;
= рациональное ограничение количества марок и сортаментов применяемых материалов;
= более широкое использование доступных (недефицитных) материалов и металлов, обработка которых не вызывает трудностей;
= рациональное назначение допусков и параметров шероховатости обрабатываемых поверхностей;
= обеспечение удобства базирования деталей при их обработке и, по возможности, достижение достаточной жесткости конструкции;
= соблюдение условий взаимозаменяемости деталей, упрощения сборочных работ и возможности их механизации;
= создание деталей таких конструктивных форм, которые позволяют применять более производительные методы механической обработки и использовать высокопроизводительное оборудование;
= уменьшение многообразия видов обрабатываемых поверхностей и геометрических размеров однотипных элементов конструкции детали;
= максимально возможное упрощение конструкции сборочных единиц и деталей;
= удобство технического обслуживания, что может послужить критерием необходимости внесения изменений в конструкцию изделия.
Эти наиболее общие требования к технологичности конструкции изделий конкретизируются и уточняются с учетом особенностей определенных видов обработки деталей и видов производственных работ (штамповки, литья, механической обработки, сборки и т. д.).
Обеспечение удобного и надежного закрепления детали на обрабатывающем оборудовании накладывает ограничение на жесткость ее конструкции, так как недостаточность или отсутствие этого свойства приводит к необходимости разработки специальной оснастки и к уменьшению предельных режимов обработки.
Отдельные геометрические элементы могут быть признаны технологичными, если их размеры и конфигурация будут соответствовать параметрам стандартного режущего
инструмента, так как разработка специального инструмента требует дополнительных затрат и удлиняет сроки технологической подготовки производства.
Существенное место при отработке конструкции деталей на технологичность отводится уменьшению материалоемкости изделий, которое обеспечивается комплексным решением ряда взаимосвязанных вопросов.
Снижение материалоемкости продукции на предприятии:
+ снижает себестоимость продукции и увеличивает прибыль, остающуюся в его распоряжении;
+ позволяет увеличить выпуск продукции из одного и того же количества сырья и материалов;
+ позволяет успешно конкурировать с другими фирмами на рынке продаж, особенно за счет снижения продажной цены на свою продукцию; повысить конкурентоспособность продукции;
+ уменьшает нормативную величину оборотных средств, необходимых предприятию для нормального функционирования.
Определить материалоемкость можно путем деления стоимости материальных затрат на стоимость произведенного с их помощью продукта.
При оценке и управлении материалоемкостью изделия необходимо учитывать следующие факторы:
# методы получения заготовок, контроля и испытаний;
# возможность механизации и автоматизации;
# обеспечение (материалами, оборудованием и технологической оснасткой, кадрами рабочих и ИТР);
# эксплуатационные свойства и эксплуатационные расходы.
Требования и условия обеспечение технологичности конструкции, виды работ по обеспечению технологичности на разных стадиях разработки изделия установлены ГОСТ 14.201–83.
Обеспечение технологичности конструкции изделия включает:
* отработку конструкции изделий на технологичность на всех стадиях разработки изделия, при ТПП и, в обоснованных случаях, при изготовлении изделия;
* совершенствование условий выполнения работ при производстве, эксплуатации и ремонте изделий и фиксацию принятых решений в технологической документации;
* количественную оценку технологичности конструкции изделий;
* технологический контроль конструкторской документации (КД);
* подготовку и внесение изменений в КД.
Работа по обеспечению технологичности конструкции изделия обычно состоит из:
= подбора и анализа исходных материалов, необходимых для оценки технологичности конструкции;
= уточнения объема выпуска;
= анализа показателей технологичности аналогичных изделий;
= определения показателей производственной и эксплуатационной технологичности и сравнения их с показателями существующих конструкций;
= разработки рекомендаций по улучшению показателей технологичности. При этом необходимо учитывать передовой опыт и новые прогрессивные технологические методы и процессы.
Номенклатура показателей зависит от вида изделия (деталь, сборочная единица, комплекс, комплект) и стадии разработки конструкторской документации (техническое предложение, эскизный проект, технический проект, рабочая документация).
Следует учитывать связь технологичности изделия с его функциональными характеристиками, а также надежностью, долговечностью, ремонтопригодностью и эргономичностью. Стремление упростить технологию изготовления в ущерб функциональным свойствам изделия недопустимо.
Повышая технологичность изделия, необходимо учитывать свойства безопасности и экологичности.
(Меркушев, С.В. Технологическая подготовка производства, ФГБОУ ВО ПГУПС)
