2. Технологичность - основа повышения эффективности целевой отдачи авиационной техники

Характеристика технологичности и направления ее решения.

Развитие авиации характеризуется усложнением конструкции плане­ра и бортовых систем самолетов. На рис.1.3 представлена тен­денция измерения стоимости килограмма массы выпускаемых само­летов. Полеты со сверхзвуковой скоростью значительно изменили функции человека в управлении самолетом. Приборы и механизмы в этих условиях превращаются в автоматы, управляющие самоле­том. Усложнение самолетного оборудования вызывает увеличение числа его отказов.

Рис. 1.3. Увеличение стоимости конструкции

-х- изменение объема фюзеляжа.

-Ο- изменение количества топлива, заливаемого в баки планера

-•- количество оборудования,

На рис. 1.4 представлена наметившиеся тен­денция к постоянному увеличению количества устанавливаемого на борт самолетов оборудования, в том числе и автоматического с использованием ЭВМ. Так, например, на борту самолета В-1, созданного фирмой "Рокуэл интернешил” установлено свыше 30 ЭВМ. На отечественном самолете ТУ-160, созданного в противовес американскому, управ­ление осуществляют более ста ЭВМ, решающих все навигационные и боевые задачи.

Рис. 1.4. Изменение объема оборудования на борту

Постоянная работа конструкторов в направлении повышения эффективности самолетов и анализа этих работ позволила авторам определить их тенденцию (рис. 1.5.).

Из этих данных видно, что наибольшие резервы в повышении эффективности создаваемых самолетов приходится на долю конструктивно-технологических решений, особенно это заметное влияние определилось после 1985 г. Этому способствовало разработка новых конструктивных решений, а также создание новых высокоэффективных материалов, в том числе и создание композиционных материалов.

Ошибки, допущенные в принятии конструктивно-технологическом ре­шении и выявленные в эксплуатации, обходятся очень дорого созда­телям самолетов. Так, по данным фирмы "Локхид" ошибки, связанные с принятием решения при проектировании крыла самолета С-5А и об­наруженные в эксплуатации 77 самолетов, привели к дополнитель­ным расходам в несколько сот млн. долларов, или 115% всех рас­ходов, связанных со стоимостью всей программы их создания.

Ус­ложнение самолетного оборудования вызывает увеличение числа его отказов. Возрастающие нагрузки на агрегаты планера, узлы и детали вызывают нарушение их целостности. Следовательно, на современном этапе важнейшая задача - обеспечение высокой на­дежности планера самолета и его систем.

Одним из направлений решения этого вопроса является повы­шение технологичности изделия в целом. Технологичность можно подразделить на ряд отдельных направлений:

• конструктивная технологичность деталей, узлов и агрегатов планера, бортовых систем, т.е. обеспечение надежности изготовления, монтажа и наземных отработок для получения заданных характерис­тик при минимальных затратах ручного труда;

• эксплуатационная, т.е. обеспечение надежной работы борто­вых систем и планера при минимальных затратах труда при их обслуживании.

Таким образом, технологичность представляется характерис­тикой со своими специфическими особенностями и ее можно харак­теризовать как совокупность свойств конструкции, обеспечиваю­щих оптимальные затраты труда, средств, материалов и времени при установленных значениях показателей качества и принятых условиях изготовления или ремонта изделия. К ним относят тип, специализацию производства, годовую программу и повторяемость выпуска, а также применяемые технологические процессы.

Под эксплуатацион­ной технологичностью понимается технологичность конструкции изделия применительно к обслуживанию и ремонту. Она может быть разделена на технологичность конструкции при обслуживании и ремонтную тех­нологичность.

Анализ этих понятий показывает, что четкие границы между ними отсутствуют, так как технология производства содержит элементы эксплуатации (при летных испытаниях), и ремонта (при уст­ранении производственных дефектов).

В ходе эксплуатации возникает необходимость в проведении множества ремонтных операций. Поэтому естественно возникает мысль о возможности объединения общих поло­жений технологичности в единую систему, позволяющую оценивать технологичность самолета во всех ее аспектах. Например, можно технологичность самолета количественно определять степенью соот­ветствия его конструктивно-технологических характеристик техно­логическим возможностям производства, а также средств обслу­живания и ремонта. Отсюда следует, что оценивая эксплуатационную технологичность, определяют эксплуатационные качества изделия. Эксплуатационную технологичность можно определять лишь для кон­кретных видов повреждения и определенных условий эксплуатации и ремонта.

В ходе проектирования каждый элемент конструкции нужно оценивать с точки зрения не только производственной, но и эксплу­атационной технологичности, для чего требуется разработать соответ­ствующую методику.

При расчете ремонтной технологичности конструкции необходимо предусмотреть возможность восстановления любого поврежденного элемента, причем ремонтные работы следует планировать, исходя из сохранения минимальной массы и обеспечения в максимально возмож­ной степени восстановления в полевых условиях. Проектирование самолета и средств его эксплуатации и ремонта должно производиться совместно.

Для обеспечения технологичности конструкции изделия устанавливают номенклатуру и значения по­казателей технологичности; отработку конструкции изделия на технологичность на всех стадиях разработки изделия, технологичес­кого оснащения производства и изготовления изделия; тех­нологический контроль конструкторской документации; изменения в конструкцию изделия и конструкторскую документацию на него, обеспечивающие достижение базовых значений показателей технологичности.

Отработка конструкции изделия на технологичность обеспечивается на основе достижения технологической рациональности и оптимальной конструктивно-технологической преемственности кон­струкции изделия. При этом снижаются трудоемкость и себестои­мость изготовления изделия, трудоемкость и стоимость технологичес­кого обслуживания и ремонта изделия, материалоемкость изделия.

Для снижения трудоемкости и себестоимости изготовления изде­лия повышают серийность изделий и его составных частей посредством стандартизации и группирования по конструктивным признакам; ограничивают номенклатуру составных частей изделия и применяемых материалов; применяют в разрабатываемых конструкциях освоенные в производстве конструктивные решения, соответствующие современным требованиям, высокоэффективные типовые технологические процессы и стандартные средства технологического оснащения.

Для снижения трудоемкости и стоимости эксплуатации и ремонта изделий повышают контролепригодность, доступность, легкосъемность, взаимозаменя­емость и восстанавливаемость изделия и стандартизируют составные части изделия; ограничивают число сменяемых при техническом обслу­живании или ремонтируемых частей изделия; номенклатуру материалов, инструмента, вспомогательного оборудования и приспособлений, необходимых для технического обслуживания и ремонта.

Для снижения материалоемкости изделий применяют совершенные материалы, точные заготовки, разрабатывают и применяют конструктивные решения, позволяющие повышать ресурс изделия и использовать малоотходную технологию; внедряют типовые методы расчетов и испытаний изделий; используют научно обоснованные запасы прочности металлоконструк­ций.

На практике изделие может считаться технологичным, если оно удовлетворяет следующим условиям:

• в процессе его изготовления и сборки обеспечиваются минимально-возможное затраты труда, материалов и в конечном итоге минимальная технологическая себестоимость;

• в процессе ТПП данного изделия (конструкторской, технологичес­кой, материально-технической и планово-организационной) обес­печивается минимум затрат на его выпуск и переналадку произ­водства.

Эти требования обеспечиваются при широком использовании наиболее прогрессивных технологических процессов, экономически целесооб­разных при планировании объектов серийного производства; обеспе­чении автоматизации, включая гибкие производствен­ные модули, системы; типизации конструкторских и технологических решений; использовании модульного принципа построения конструктив­ного состава; экономически обоснованном ограничении числа приме­няемых в производстве типоразмеров деталей, сборочных единиц; стимулирование повышения организационно-технологического уровня предприятия-изготовителя на основе его технического перевооружения.

Свойство технологичности имеет диалектический харак­тер, поскольку всякий достигнутый уровень технологичности явля­ется в определенной степени разрешением противоречий между наукой и производством.