1.3. Технико-экономическое обоснование направления проектирования

К важнейшим технико-экономическим эксплуатационным требованиям относятся производительность и стоимость машины, себестоимость и качество обработки, надежность, рентабельность и мобильность машин.

Производительность машины важнейший ее показатель, так как от него зависят другие технико-экономические показатели машины: себестоимость обработки и рентабельность. Кроме того, производительность машины влияет на потребное число рабочих на производстве, площадь производственного помещения, организацию производства и т. п.

При не поточном производстве в условиях частых переналадок оборудования обычно стремились проектировать машину наибольшей производительности. Назначение заданной производительности не освобождает проектанта от творческой работы, связанной с ее реализацией. Она обеспечивается выбором рациональных принципиальной и кинематической схем, назначением оптимальных режимов обработки, целесообразной степенью механизации и автоматизации машины.

Стоимость машины влияет на себестоимость обработки, рентабельность машины, а также величину капиталовложений при организации или реконструкции предприятия. Поэтому конструктор при проектировании должен непрерывно оценивать принимаемые им решения в зависимости от стоимости машины.

Важнейшими направлениями ее снижения служат рациональный выбор принципиальной и кинематической схем, технологичность, степень унификации, нормализации и стандартизации, материалоемкость машины, т. е. ряд машиностроительных характеристик.

Себестоимость обработки продукции зависит не только от производительности и стоимости машины, но и от качества обработки и надежности машины. Машина может быть спроектирована на заданную производительность, но окажется недостаточно надежной. В результате ее фактическая производительность снизится и себестоимость обработки возрастет. Может случиться, что такая машина не даст необходимой экономии на обработке и окажется нерентабельной.

Качество обработки на дереворежущих станках определяется точностью, шероховатостью и припуском на обработку. Требования к точности и шероховатости деталей, обрабатываемых на станках, нормалями или техническими условиями. Припуск на обработку указывается в чертежах на заготовку. За последние годы отмечается повышение требований к качеству обработки. Это не всегда объясняется ростом требований к точности детали из древесины. Часто требования к точности машин ужесточаются для повышения ее надежности.

Надежность. Этому свойству за последнее время уделяется все большее значение, поскольку машины усложняются, становятся дороже и работают в условиях возрастающей интенсивности. Поэтому при проектировании машин конструктор должен все время оценивать их безотказность, ремонтопригодность и долговечность

Рентабельность представляет собой наиболее общий экономический показатель эффективности машины, так как он определяется отношением прибыли, получаемой в результате применения новой машины, к затратам на ее приобретение.

Мобильность. Под мобильностью понимается свойство машин допускать быстрый переход с выпуска одних изделий на другие. Если машины используются в массовом производстве стабильных изделий, к их мобильности обычно не предъявляют высоких требований. В этом случае машина длительное время выполняет вполне определенные операции без переналадки.

Иное положение наблюдается при выпуске нестабильных изделий, особенно в серийном и индивидуальном производствах. Здесь для изменения конструкций и технологических процессов требуется высокая мобильность машины.

Быстрый научно-технический прогресс промышленного производства последних лет сказывается на изменении конструкции и технологических процессов производства изделий, считавшихся ранее стабильными.

Таким образом, проблему мобильности машин можно считать охватывающей все формы производств: индивидуальное, серийное и массовое.

К важным технико-экономическим машиностроительным требованиям относятся технологичность, степень унификации, нормализации и стандартизации, материалоемкость, патентоспособность, патентная чистота и категория качества.

Технологичность. Под технологичностью понимают связь между конструкцией изделия, технологией, организацией и экономикой производства. Технологичной называют такую конструкцию машины, которая удовлетворяет техническим и эксплуатационным требованиям и при заданных масштабах выпуска и принятой технологии обеспечивает наименьшие затраты средств на ее изготовление. ГОСТ 18.831-73; 14.201-73; 14.202-73 и 14.204-73 установлены терминология, правила обеспечения и отработки конструкций изделий на технологичность и выбора показателей технологичности.

Материалоемкость. Материалоемкостью машины называют показатель, характеризующий количество материалов, расходуемых на ее изготовление. Для сопоставления пользуются удельными значениями материалоемкости машины, т.е. относят массу машины к другому ее параметру, например к основному размерному параметру П, к производительности машины Q или к мощности ее приводов Р.