2. Качественная оценка технологичности конструкции

Отработка конструкции на технологичность является одной из основных частей технологической подготовки производства.

При оценке технологичности объекта сборки исследуются:

1. Простота геометрических форм сборочной единицы.

2. Рациональность членения на узлы, подузлы. В большей степени данный фактор относится к сложным объектам сборки, к агрегатам.

3. Вид и конструкция стыковых узлов, способ соединения сопрягаемых поверхностей. Контурные (фланцевые) стыки панелей более технологичны, чем фитинговые. Соединения с использованием герметичных заклепочных швов нетехнологичны. Менее технологичны болтовые соединения по сравнению с болт-заклепочными, а последние – по сравнению с заклепочными. Соединения заклепками-стержнями более технологичные, чем стержневыми заклепками. Применение в одном стыковом соединении, как и в конструкции узла, заклепок разного диаметра снижает технологичность и т.п.

4. Унификация параметров деталей, входящих в сборочную единицу.

5. Номенклатура используемых материалов, их технологические свойства. Повышают технологичность материалы, обеспечивающие прогрессивные методы изготовления (штампуемость, свариваемость, обрабатываемость давлением и т.д.), не опасные с позиции концентрации напряжений. Исследуется количество разных материалов в конструкции узла (агрегата). Чем шире номенклатура материалов, тем обычно менее технологична конструкция.

Приведенные факторы относятся к группе качественных показателей. Оценка по ним технологичности конструкции является первоначальной и производится, как правило, до количественной оценки.

Качественные показатели устанавливаются с использованием инженерно-визуальных методов оценки технологичности конструкции изделий, при сравнении вариантов конструктивного исполнения изделий: «хорошо-плохо», «лучше-хуже», «допустимо-недопустимо», «техноло-гично-нетехнологично» и т.п. При этом возможно установить как лучший вариант исполнения, так и целесообразность затрат времени на определение численных значений показателей технологичности конструкции изделий всех сравниваемых вариантов.

Качественной оценке могут быть подвергнуты одно исполнение изделия, что имеет, например, место при проведении лабораторных работ в условиях производства по конкретному заданию, или совокупность его исполнений. Качественная оценка нередко ведется одновременно с количественной и их совместимость не противоречит на любой стадии проектирования изделий.

3. Количественная оценка технологичности конструкции

Количественная оценка основана на инженерно-расчетных методах и проводится по конструктивно-технологическим признакам, может производиться по планируемым показателям, когда техническим заданием установлены базовые показатели технологичности конструкции изделий, и по непланируемым показателям – при возникновении альтернативы технологичности конструкции изделий для выбора наиболее рационального конструктивного решения из ряда равноценных по рассматриваемым свойствам.

Необходимость количественной оценки технологичности проектируемой конструкции, номенклатура показателей и методика их определения устанавливаются в зависимости от вида изделия, типа производства и стадии разработки конструкторской документации. Рассчитываемое количество показателей должно быть минимальным, но достаточным для оценки технологичности.

Принципиальная схема оценки представлена на рисунке 4.1 [17].

Рисунок 4.1 – Схема количественной оценки технологичности конструкции изделия (ТКИ)

Инженерно-расчетный метод оценки ТКИ представляет совокупность приемов по определению и сопоставлению расчетным путем численных значений показателей ТКИ проектируемой конструкции «К» и соответствующих показателей, принятых в качестве базы для сравнения «К_б».

Наиболее распространены методы абсолютной, относительной и разностной оценки ТКИ с установлением следующих показателей :

абсолютного показателя ТКИ

К = (к₁, к₂ … к_n); (4.5)

сравнительного показателя (уровня) ТКИ

К_у = К / К_б; (4.6)

разностного показателя ТКИ

ΔК ′ = | К − К_б| ; ΔК ′′ = | 1− К_у | . (4.7)

Укрупненная блок-схема алгоритма обеспечения ТКИ с учетом результатов количественной оценки приведена на рисунке 4.2.

Все многообразие показателей ТКИ, которые возможно просчитать, целесообразно свести к семи группам: технологической рациональности конструкции изделия; преемственности конструкции; ресурсоемкости изделия; производственной ТКИ (технологичности); эксплуатационной ТКИ; ремонтной ТКИ; общей ТКИ.

Так, оценка технологической рациональности конструкции может быть произведена коэффициентами: К_сл – сложность конструкции изделия; К_сб – особенность и целесообразность метода сборки; К_л.с. – легкосъемность составных частей; К_д – доступность мест обслуживания; К_к – контролепригодность; К_р.д. – распределение допуска между изготовлением и монтажом и т.д.

Показатели преемственности конструкции изделия отражают изменяемость и повторяемость его составных частей и их компоновки, конструктивных элементов и материалов. Проектирование любого изделия обязательно идет с учетом данных показателей.

Новизну конструкции изделия оценивают коэффициентом К_н, применение унифицированных или стандартных составных частей – К_пр^с.ч.; применяемость в изделии материалов – К_пр^м; типизацию конструктивного исполнения коэффициентом – К _тип^к.и.

Важнейшими в оценке ТКИ являются показатели ресурсоемкости. Их используют для определения величины затрат ресурсов (труда, энергии, времени, материалов и др.), то есть для оценки воплощенных в

Рисунок 4.2 – Блок-схема алгоритма обеспечения ТКИ по результатам её количественной оценки

конструкции изделия затрат ресурсов определенного вида: материалоемкости, энергоемкости, трудоемкости и т.п.

Из показателей производственной ТКИ особую значимость имеют: трудоемкость изделия в технической подготовке производства T_т.п.п.; трудоемкость в изготовлении Т_и; трудоемкость изделия в монтаже вне предприятия-изготовителя T_м; материалоемкость изделия в изготовлении и М; продолжительность технической подготовки производства изделия τ_т.п.п.; энергоемкость в изготовлении Э_и; технологическая себестоимость изделия в изготовлении С_и и др.

Показатели общей ТКИ по всем областям проявления представляют в виде удельных значений: удельная трудоемкость изделия Т_уд; удельная материалоемкость М_уд; удельная энергоемкость изделия Э_уд; удельная технологическая себестоимость С_уд. Они применяются для обеспечения сопоставимости свойств и показателей однотипных изделий, обладающих различными значениями главных параметров или реализующих различный полезный эффект.

Используют при оценке ТКИ и частные /единичные/ показатели. Например, при оценке шероховатости поверхности, которая оказывает решающее влияние на величину затрат труда в процессе изготовления.

Контрольные вопросы

1. Какие требования по технологичности предъявляют к проектируемым конструкциям?

2. В чем заключается качественная оценка технологичности конструкции?

3. В чем заключается количественная оценка технологичности конструкции?

4. Какие показатели качественной и количественной оценки технологичности конструкции вы знаете?

Лекция 5. Технологические основы формирования качества и производительности труда

Содержание

1. Качество продукции.

2. Принципы обеспечения качества.

3. Требования к качеству планов.

4. Классификация информации и требования к её качеству.