книги из ГПНТБ / Бенцман, Б. Л. Резервы, качество, эффективность

ленных на уменьшение концентрации напряжений, на рас­ средоточение «аг-рузок путем изменений формы сопря­ женных тяжелой атрузкенных деталей. Интересная рабо­ та в этом направлении проводится в подшипниковой промышленности. Здесь создаются конические ролико­ подшипники с бомбиной на наружном кольце и цилинд­ рические подшипники с бомбинированными роликами. Подшипники такой конструкции менее восприимчивы к возможным перекосам и иесоосности посадочных мест. За счет более рационального распределения контактных напряжений на рабочих поверхностях долговечность ко­ нических подшипников возрастает в 1,3—1,5 раза, а ци­ линдрических — в 2 раза и более.

Как видно из табл. 6, изготовление бомбинированных подшипников связано с некоторыми дополнительными за­ тратами, что прежде всего обусловлено усложнением на­ ладки и нодналадки оборудования, а также введением новых контрольных операций. Но эти затраты перекры­ ваются повышением долговечности. Поэтому применение бомбинированных подшипников обеспечивает большой экономический эффект в народном хозяйстве.

Важнейшим резервом экономии на стадии конструи­ рования следует считать разработку технологичных кон­ струкций, заключающуюся в использовании унифициро­ ванных, стандартизованных и нормализованных элемен­ тов. При этом существенно сокращаются сроки проекти­ рования и изготовление опытного образца (табл. 7). На 'Саратовском заводе тяжелых зуборезных станков унифи­ кация позволила сократить сроки •конструирования при­ мерно в 3 раза, а изготовление опытного образца — в '2 раза, ,В результате унификации и нормализации умень­ шена на 20 процентовноменклатура применяемых узлов и деталей; шестая часть деталей и узлов, изготовлявшихся прежде собственными силами, заменена покупными. На 16 процентов снизилась себестоимость изготовления уни­ фицированных и нормализованных деталей, сокращен ас­ сортимент используемых материалов, сбережено значи­ тельное количество черных и цветных металлов. Общая сумма экономии для завода составила 149,2 тысячи руб­ лей.

71

72

Т а б л и ц а 7

Зависимость сроков проектирования от коэффициента унификации

Положительной является практика конструкторских ■бюро, которые уже на стадии проектирования отработку компоновок и рабочих чертежей проводят совместно с предприятием-изготовителем нового изделия. Тем са­ мым значительно сокращаются сроки освоения изделий в серийном производстве.

Унификация и нормализация позволяют также сни­ зить затраты в процессе эксплуатации машин. Это обус­ ловлено повышением их надежности в связи с примене­ нием моделей, ранее апробированных, имеющих гаран­ тированную надежность узлов и элементов.

Унификация и нормализация конструктивных эле­ ментов дают возможность использовать методы техноло­ гии серийного и крупносерийного производства при изго­ товлении оборудования малых серий или индивидуаль­ ного назначения. На этой основе можно применять нор­ мализованную оснастку и снижать затраты на инстру­ ментальное обслуживание производства. Например, за­ вод тяжелых зуборезных станков, опираясь на государ­ ственные и отраслевые стандарты, а также передовой опыт, разработал и внедрил более 600 нормалей на ин­ струмент и приспособления. В результате значительно сократилась номенклатура применяемой оснастки, улуч­ шилось ее использование.

Одним из резервов повышения технологичности яв­ ляется подбор в конструкции такой конфигурации дета­

73

лей, для изготовления .которых могут быть использованы заготовки, максимально приближенные по геометриче­ ским размерам к параметрам готовых изделий. Это по­ зволяет широко применять точные методы литья, штам­ повки, электрофизические и электрохимические методы и т. д., которые характеризуются высокой экономической эффективностью. Так, например, метод объемного вы­ давливания для изготовления деталей типа «держатель» позволил повысить чистоту поверхности с 4 до 6 масса, ликвидировать заусенцы и образование посторонних час­ тиц в готовом изделии. При этом трудоемкость деталей снизилась на 45 процентов, а их себестоимость —іна 8—

15процентов.

Замена пайки проводов малого диаметра лазерной

сваркой значительно увеличила максимально допусти­ мую температуру окружающей сферы при эксплуатации датчиков температуры, упростился технологический про­ цесс, а себестоимость изготовления узлов снизилась иа 30 процентов. ' • •

В системе резервов повышения качества особо сле­ дует отметить внедрение методов упрочняющей техноло­ гии, правильное и рациональное применение которых по­ зволят значительно, во многих случаях в полтора-два ра­ за, увеличивать срок службы деталей, узлов й:машин в ■целом. Внедрение, например, на заводе «Сардизель» за ­ калки токами высокой частоты шеек коленчатого вала явилось одним из основных мероприятий, обеспечивших увеличение моторесурса выпускаемых дизелей с 6500 до 10 000 часов.

■Наиболее прогрессивной технологией, дающей высо­ кий класс чистоты поверхности, является суперфиниши­ рование. При обработке данным способом микрострукту­ ра поверхностного слоя не нарушается, износостойкость ■поверхностей выше, чистота повышается на 2—3 класса по сравнению с исходной, ликвидируется брак. Внедре­ ние этой технологии, естественно, потребовало и нового специального оборудования. В цехе прецизионных подшинников 3-го ГПЗ модернизировали б шлифовальных станков: на них поставили головки для суперфиниширо­ вания, а мембранные патроны заменили прогрессивными жесткими опорами, дающими высокую точность. Едино­ временные затраты на модернизацию составили 20,6 ты­ сячи рублей, а условногодовая экономия — 93,5 тысячи

74

рублей. Однако мощный современный арсенал средств упрочняющей технологии, а также прогрессивные методы финишной обработки используются еще недостаточно.

Следует обратить внимание и на такой резерв повы­ шения качества, как типизация технологических процес­ сов, которая приносит большой экономический аффект уже на стадии проектирования и конструирования. Она облегчает и упрощает работу конструкторов, дает воз­ можность использовать уже известные предприятиям технологические методы и приемы, что способствует со­ кращению сроков разработки новых изделий и изготов­ ления их опытных образцов.

В научно-исследовательском институте, например, после применения типового прогрессивного процесса сро­ ки проектирования и изготовления опытного образца со­ кратились в среднем с 1—2 лет до 0,75—1,5 года. При этом затраты в расчете на один опытный образец снизи­ лись на 60—80 тысяч рублей, а вложения в оборудование уменьшились на 16 процентов. Весьма существенно и то, что благодаря типизации уже на стадии опытно-кон­ структорских и экспериментальных работ можно обес­ печить более жесткую стабильность технологического процесса. А это имеет немаловажное значение для обос­ нованности выводов о качестве спроектированных, изде­ лий. Действительно, ведь заключения о надежности и других качественных параметрах разрабатываемых из­ делий делаются по результатам испытаний отдельных образцов. При этом предполагается, что остальные об­ разцы являются точной копией испытанных. В условиях опытного производства на одних и тех же участках од­ ними и теми же исполнителями обрабатываются различ­ ные изделия. Совершенно очевидно, что следовать техно­ логии несравненно легче, если изделия изготовляются по типовым процессам.

Еще большую экономическую выгоду дают типовые прогрессивные процессы непосредственно в стадии про­ изводства. Здесь они гарантируют заданный уровень к а ­ чества с меньшими затратами труда, материалов и де­ нежных средств. Так, разработка и внедрение типового технологического процесса изготовления кинескопов по­ высили выход годных изделий на ряде заводов с 36—55 до 56—75 процентов. Полное внедрение типовой техно­ логии увеличивает выход годных кинескопов до 80—85

75

процентов, снижает трудоемкость, себестоимость и дает экономический эффект в 12 миллиона рублей.

Важным, а в ряде случаев определяющим средством повышения качества изделий является применение рацио­ нальных исходных материалов. Часто эти материалы ока­ зываются к тому же более дешевыми, и их использованиесущественно улучшает экономику производства. Извест­ но, например, что применение .высокопрочного чугуна по­ зволяет увеличить срок службы коленчатых валов на 40— 60 процентов по сравнению с остальными. Использова­ ние пластмасс при изготовлении предохранительных кры­ шек, лотков и других деталей в конструкциях ряда изделий, выпускаемых саратовскими предприятиями, по­ зволило уменьшить вес деталей на .22—73 процента, уве­ личить срок их службы на 10—18 процентов и значитель­ но снизить себестоимость.

Существенные резервы заключены в установлении: равных или кратных сроков службы деталей и узлов ма­ шин. Так, например, в ряде моделей зубообрабатыва­ ющих станков отказ червячных колес люльки наступает через 1—.1,5 года, отказ золотника управления — через: 1 год, лопастного насоса — через 3—6 месяцев. 'Плановые же ремонты предусматриваются через каждые 8 ме­ сяцев.

Таким образом, одни узлы и детали недоиспользуют­ ся, а из-за предельного износа других случаются ава­ рийные отказы. И в том, и в другом случае народное хо­ зяйство несет потери от снижения производительности станков и лишних затратна ремонт. Точность и долговеч­ ность станков, являющиеся в настоящее время основны­ ми показателями в оценке технических достижений оте­ чественного станкостроения, в ряде случаев находятся на недостаточно высоком уровне из-за низкого качества комплектующих изделий (таких, как элетрооборудование, электроаппаратура, гидронасосы, резинотехнические изделия, подшипники). Конечно, технически нельзя обес­ печить равнопрочность всех узлов и деталей машины. Но достичь выравнивания сроков службы отдельных элементов, особенно основных, вполне возможно.

В условиях современного научно-технического про­ гресса производство продукции более высокого качества сопряжено с изменениями во всех элементах процесса труда.

76

Т а б л и ц а 8

Улучшение показателей качества изделий и экономия при их производстве

Из таібл. 8 видно, что повышение долговечности изде­ лий (что было достигнуто за счет применения оптималь­ ных конструктивных и технологических решений) сопро­ вождалось снижением трудоемкости их изготовления и себестоимости.

На 1'5-м 'подшипниковом заводе (г. Волжский) внед­ рено бесцентровое шлифование деталей подшипников на жестких опорах. Это позволило повысить точность по геометрическим параметрам на 1 класс и увеличить ре­ сурс работы подшипников на 20 процентов. Произошли существенные изменения и в экономике производства подшипников. Если раньше требовалось 36 станков, то после внедрения прогрессивной технологии — только 20. Однако при бесцентровом шлифовании на жестких опо­ рах применяется более дорогостоящее оборудование. По­ этому расходы по амортизации оборудования возросли на 7,5 тысячи рублей, или на 10,6 процента. Вместе с тем в результате снижения трудоемкости шлифовки умень­ шились затраты на заработную плату с 74,2 тысячи руб­ лей до 44,3 тысячи рублей, то есть на 40,2 процента. Со-

77

кратшшсь-на 50,4' процента затраты на двигательную электрическую энергию. Это произошло потому, что рез­ ко уменьшилась (с 294 до 1,50 киловатт) установленная мощность электромоторов на станках, ß итоге внедрение бесцентрового шлифования на жестких опорах наряду с улучшением качества подшипников позволило получить годовую экономию от снижения себестоимости их изго­ товления в сумме 24,1 тысячи рублей.

В ряде отраслей промышленности затраты на произ­ водствопродукции нередко возрастают не с улучшени­ ем качества, а с его ухудшением. Возьмем, например, производство химического волокна. Здесь снижение сорт­ ности продукции (увеличение удельного веса волокна низших; сортов) вызывает больший -расход исходного сырья и вспомогательных материалов, повышение себе­ стоимости, трудоемкости и т. д. Дело в том, что полуфаб­ рикаты ,с отклонением от технологических норм перево­ дятся в;несортные и подвергаются дополнительной обра­ ботке с целью доведения их до установленных требова­ ний. Переработка несортного волокна вызывает соответ­ ствующие затраты, которые повышают себестоимость го­ товой продукции, уменьшают массу получаемой прибы­ ли. При этом величина указанных затрат зависит от то­ го, на каком технологическом переходе было допущено снижение качества продукции.

При прочих равных условиях качество (сортность) хи­ мического волокна во многом зависит от стабильности свойств исходных сырых материалов. Практика показы­ вает, что химические предприятия зачастую получают ис­ ходное сырье низкого качества. Ввиду напряженного сырьевого баланса они вынуждены перерабатывать сырье, которое имеет отклонения от установленных ГОСТов. Это не только приводит к снижению качества готового волокна, но и резко ухудшает показатели его производства.

Чтобы выявить характер изменений показателей изго­ товления химического волокна в зависимости от качест­ ва сырья, мы провели специальное исследование на про­ изводстве ацетатного шелка Энгельсского комбината хи­ мического волокна. Были выбраны примерно равные периоды времени, когда предприятие имело в своем рас­ поряжении сырье различного качества. На основе ана­ лиза и обработки первичных материалов для каждого пе-

78

.риода определили технико-экономические показатели производства полученного шелка (табл. 9).

■Из приведенных данных видно, что при отклонениях исходного сырья от действующих ГОСТов по основным показателям выход годной продукции значительно умень­ шается, примерно в 4,6—9,4 раза возрастает обрывность нити. Резко (на 40—50 процентов) снижается количест­ во волокна первого сорта. И вместе с тем существенно возрастают затраты на производство одной тонны год­ ного волокна.

При получении 50—60 процентов волокна первым сор­ том (сырье соответствовало требованиям ГОСТов) себе­ стоимость тонны годной продукции обходилась в 4085 руб­ лей. При незначительных отклонениях качества сырья от ГОСТов первосортного волокна было получено уже 30— 40 процентов, а себестоимость тонны годной продукции увеличилась на 317 рублей, то есть на 7,2 процента. При отклонениях же сырья от ГОСТов по основным показа­ телям выход первосортного волокна составил только 20—30 процентов, а себестоимость возросла на 685 руб­ лей, или на 46,7 процента.

Важнейшим условием обеспечения единства повыше­ ния качества продукции и снижения затрат на ее произ­ водство является применение прогрессивных (в частно­ сти, непрерывных) технологических процессов. Покажем это на примере производства капронового волокна. Кап­ роновую текстильную нить можно сейчас получать с по­ мощью нескольких вариантов технологии. Каждый из них различается числом основных технологических операций и, стало быть, неодинаковыми возможностями для ста­ бильного выпуска высококачественного волокна. Анализ показывает, что наилучшая стабильность обеспечивает­ ся технологией с меньшим числом переходов и большей степенью непрерывности. Данный вариант является и наиболее экономичным, он позволяет получать высоко­ качественную капроновую нить с меньшими затратами (табл. 10).

Сейчас в производстве капронового волокна загрузка основного сырья (капролактама) осуществляется вруч­ ную, что не только повышает затраты труда, но и сни­ жает качество волокна, так как в сырье попадают раз­ личного рода механические примеси. Более экономич­ ным является применение жидкого капролактама.

79