Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Экспертные методы управления технологичностью промышленных изделий. Монография

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

08.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 204 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 > Следующая >>>

Глава 1. Система управления технологичностью изделий и экспертные методы

ваемые решения, что позволяет избежать трудностей согласования конструкции с технологией в дальнейшем, при освоении изделия.

Важным шагом является и отработка решений на макетах, воспроизводящих составные блоки изделия и позволяющих оценить технологичность по применяемой элементной базе, сложности и параллельности сборки и др.

На этом этапе целесообразно провести расчёт таких

показателей технологичности, как трудоёмкость изготовления изделия, коэффициент эффективности взаимозаменяемости, коэффициент стандартизации деталей, коэффициент применяемости сборочных единиц, коэффициент использования микросхем и микросборок и др., а также приближённое значение комплексного показателя технологичности конструкции изделия.

На следующем этапе разработки конструкции осуществляется об-

щая компоновка изделия из блоков, разрабатываются сборочные черте-

рис.1.5). На первый план в области отработки конструкции на тех-

жи ( нологичность выдвигается качественная оценка принятых конструкторских решений. При этом руководствуются технологическими рекомендациями по различным процессам изготовления, в том числе сборке с тем, чтобы выработать такую компоновку изделия, так расположить посадочные места элементов, крепёж, чтобы они обеспечивали возможность

параллельной сборки узлов изделия, легкосъёмность сборочных единиц и деталей, простоту регулировки и контроля, исполнения других требований производственной и эксплуатационной технологичности.

На этой же стадии целесообразно продолжать техникоэкономический анализ создаваемой конструкции, узлов, блоков и деталей, основной целью которого является поиск наиболее экономичных конструктивных решений в следующих направлениях: снижение материалоёмкости деталей и сборочных единиц; использование унифицированных, заимствованных и стандартизованных элементов; поиск более дешёвых материалов при обеспечении заданных характеристик; применение конструктивно-эстетических решений, позволяющих обеспечить привлекательность изделия для потребителя.

Сотрудничество разработчиков с изготовителями должно быть ещё более тесным, так как на двух последних этапах эффективность работ по отработке технологичности

изделия составляет 35 % [96]. При этом выявляются условия подготовки производства, определяются основные укрупнённые данные для организации ТПП, выясняются возможности

Глава 1. Система управления технологичностью изделий и экспертные методы

Техн отдел

с i -1 этапа

Разра

бот-

чик

Компоновка конструк

ции изделия и анализ

её технологичности

б а

Классификатор уни

фицированных конст-

руктивных и функцио-

нальных узлов

Сборочный чертёж

конструкции изделия

Допустим ли

уровень техно-

логичности?

НТД о технологич ности конструкции

изделия

нет да

Массив данных об унифицированных

ФУ, СБЕ, деталях

Компоновка конструк

ции ФУ, СБЕ, деталей

и анализ их техноло-

гичности

Журнал замечаний

Методика расчета

показателей и уровня

нет да

Ведомость покупных

ТК

изделий

Допустим ли

уровень техн.

ФУ, СБЕ, дета-

лей

Чертежи общего ви

да ФУ, СБЕ, деталей

Опыт

ный

образец

Изготовление и испыта ния опытного образца

Техническое задание

нет

да

Соответствуют

ли результаты

испытаний ТЗ?

Значения базовых по-

казателей ТК

Отработка техноло

гичности конструкции

ГОСТ 14.206-73

нет

Комплект КД на

изделие

да

Допустим ли

уровень техно-

логичности

Предложения об из

менениях в КД (из-

вещения)

Технологический кон

троль КД

на i +1 этап на i +1 этап

Рис. 1.5. Управление технологичностью на этапе разработки конструкции

Глава 1. Система управления технологичностью изделий и экспертные методы

применения типовых технологических процессов или внедрения новых при производстве, соотносится имеющаяся материальная база средств технического оснащения изготовителя с требуемой для качественного изготовления изделия, создаётся опытный образец, в результате испытаний которого отрабатывается технологичность конструкции. На выходе этапа проектирования формируется полный комплект КД и передаётся изготовителю отработанный опытный образец изделия.

Технологическая подготовка

производства включает в себя целый комплекс взаимосвязанных работ, состав и последовательность выполнения которых зависят от специфики конструкций промышленных изделий и типа производства (рис. 1.6). ТПП на предприятии-изготовителе начинается не позднее, чем на стадии технического проекта нового изделия. Практически активно включиться в отработку изделия на технологичность изготовитель

может на стадии разработки рабочей документации. Этап характеризуется активным согласованием конструкции с технологией изготовления, в результате которого вырабатывается компромиссное решение, приемлемое как для конструкторов, так и для технологов. На этом же этапе осуществляются проектирование и изготовление оснастки. Одним из важных источников информации об уровне технологичности изделий установившейся

серии является статистика по

извещениям об изменении КД и ТД.

На этапе ТПП уровень технологичности определяется комплексным показателем, в состав которого входят такие основные и частные показатели, как трудоёмкость изделия, технологическая себестоимость, трудоёмкость по различным видам работ, коэффициенты по автоматизации и механизации работ и т.д.

Хотя нормативно-

техническая документация не предусматривает отработку технологичности изделий в процессе серийного производства [32], однако реальное положение на предприятиях обстоит так, что и на этом этапе жизненного цикла, как бы по инерции, продолжается внесение инженерных изменений и устранение ошибок в документации на освоенное промышленное изделие.

Наряду с небольшими описками, неточностями в конструкторской

и эксплуатационной документации, не затрагивающими ни конструкцию изделия, ни технологию его изготовления, встречаются и серьёзные поправки, исправления чертежей, требующие изменений ранее принятых решений конструкторско-технологического характера [5, 7]. Это, в свою очередь, требует корректировки и развития системы по проектированию

Глава 1. Система управления технологичностью изделий и экспертные методы

резу

а б в г

с i-1 этапа

ТД установоч

ной серии

Извещения на

изменения

нет

Согласование конст

рукции с технологией

Принятие технологиче ских решений для уста-

новочной серии

Проектирование и изго товление средств техно-

логического оснащения

Выпуск установочной

серии

Обеспечение и расчёт

показателей технологич-

ности по уст. серии

Допустим ли

уровень техно-

логичности?

Массив типовых

групповых техпро-

цессов

Технологический уро

вень изготовителя

Классификаторы СТО изготовите-

ля

Методика расчё

та показателей

технологичности

Значения базо

вых показателей

технологичности

Журнал

замечаний

ТД серийного производства

на i + 1 этап

да

Контрольные испытания

Удовлетворяют

льтаты ТЗ

нет

Разработка технологии

серийного производства

Согласована конст

рукция с техноло-

гией?

да

Технологический контроль

КД и нормоконтроль ТД

Серийное производство

1 года выпуска

нет

да

Техническое

задание

Решение

Госстандарта

Анализ причин несо

гласованности

Требования на

изменения в КД

и ТД

на i + 1 этап

Рис.1.6. Организация работ по управлению технологичностью изделия на

этапе технологической подготовки производства

Глава 1. Система управления технологичностью изделий и экспертные методы

и изготовлению специального технологического оснащения, пересмотру мощностей инструментальной базы.

Период эксплуатации изделия характеризуется тем, что он протекает вначале одновременно с продолжающимся серийным выпуском, причём эти два процесса взаимосвязаны. Потребитель генерирует информацию о недостатках и возможных изменениях в изделии, анализируя которую, изготовитель и разработчик могут принять решение о

модернизации конструкции с учётом её морального износа. Следовательно, на этапе эксплуатации так же, как и при серийном производстве, происходит управление технологичностью изделия, которое существенно влияет на его технико-экономические показатели и, в первую очередь, на себестоимость. Организация работ по управлению технологичностью изделия в серийном производстве и

на этапе эксплуатации имеет вид, пока-

занный на рис. 1.7.

Разработанные информационные модели отдельных подсистем проектирования и производства изделия позволяют выявить интенсивные информационные потоки между ними, способствующие количественному и качественному анализу изделия, его составных частей для повышения уровня технологичности конструкции. При оценке технологичности изделий используются не только количественные

критерии, основанные на анализе структурного состава изделия, но также качественная информация, на основе которой возможно прогнозирование уровня технологичности, особенно на ранних этапах проектирования.

1.3.4. Оценка технологичности промышленного изделия

Оценка уровня технологичности конструкций изделий один из ответственных этапов технической подготовки, состоящий из комплекса взаимосвязанных мероприятий, объективность, точность и

полнота реализации которых в значительной мере влияют на результат в виде комплексного показателя технологичности и предопределяют управленческие решения по дальнейшему совершенствованию конструкции нового изделия.

Методы оценки технологичности конструкций промышленных изделий обычно подразделяются на инженерно-расчётные и инженерновизуальные, хотя во многих случаях они дополняют друг друга

и часто

используются в комплексе.

Глава 1. Система управления технологичностью изделий и экспертные методы

ру

)

Комплект

КД

Извещения на

изменения в КД

и ТД

НТД по техноло

гичности в серийном производстве

б а

Отработка технологии

для серийного произ-

водства

Развитие СТО и коррек

тировка мощностей ин-

ментальной базы

ст

Является ли уро

вень технологично-

сти достаточным?

да

Серийное производство

Реализация потребителю

нет

Классификатор

типовых и груп-

повых ТП

Классификатор

СТО изготовите-

ля

Техно

логиче-

ский

отдел

Комплект техни ческой докумен-

тации на изделие

Заказ

чик

(потре-

битель)

Заявка на допол

нительный вы-

пуск модернизи-

рованного изде-

лия

да

Эксплуатация издели

Оценка эксплуатацион

ной технологичности

Технологично

ли изделие?

да

Оценка морального

износа и целесообраз-

ности модернизации

Целесообразна

ли модерниза-

ция?

нет

Заказ

чик

(потребитель

Извещения рекламации

Информация

об аналогах

Утилизация, оконча

ние жизненного цикла

Рис. 1.7. Организация работ по управлению технологичностью на

этапах серийного производства и эксплуатации

Глава 1. Система управления технологичностью изделий и экспертные методы

Инженерно-расчётные методы оценки технологичности основаны на определении расчётным путём по аналитическим выражениям численных значений показателей технологичности проектируемого изделия и сравнении их с базовыми показателями аналога (эталона, типового представителя, изделия мирового уровня). Инженерно-визуальные же методы оценки технологичности включают в себя целый ряд приёмов, с помощью которых специалист визуально оценивает

частные конструктивные и технологические признаки изделия и выносит суждения о технологичности его составных частей и конструкции в целом. Инженерновизуальные методы можно назвать и эвристическими, учитывая, что при их реализации важны инженерно-творческий поиск, интуиция, практический опыт специалистов.

Из инженерно-визуальных методов наиболее исследованным по

степени воздействия

на процесс отработки технологичности является метод разработки общих рекомендаций на этапах проектирования и изготовления изделий. Помимо общих рекомендаций по улучшению технологичности изделий, содержащихся в ЕСТПП, конкретизируются и уточняются частные требования к технологичности конструкций деталей и сборочных единиц с учётом дифференциации их по отдельным этапам создания и видам обработки

и изготовления (штамповка, литьё, механическая обработка, пайка, нанесение покрытий, сборка, ремонт и т.д.). Развитие указанных рекомендаций с учётом особенностей определённых типов изделий находит отражение в отраслевых стандартах, методиках, нормативно-справочных материалах и многочисленных публикациях. Состав конструкторско-технологических рекомендаций по обеспечению технологичности конструкций изделий может уточняться

также в зависимости от применяемого технологического оборудования и степени автоматизации производства.

Таким образом, технический и организационный уровни конкретного производства во многом определяют перечень конструкторскотехнологических рекомендаций к технологичности изделия. Значение выработанных практикой и систематизированных по видам обработки, сборки, ремонта рекомендаций трудно переоценить, однако этот метод не даёт достоверной оценки

из-за противоречивости требований и дина-

мичности условий производства.

Метод качественной оценки, как и предыдущий, относится к инженерно-визуальным методам оценки технологичности и применяется в теории и практике отработки конструкций ещё со времени возникнове-

Глава 1. Система управления технологичностью изделий и экспертные методы

ния понятия «технологичность». Он основан на практическом опыте и знаниях специалистов и реализуется на основании эвристического анализа соответствия конструкции изделий основным требованиям производственной, эксплуатационной и ремонтной технологичности. С помощью качественного анализа возможно и решение задачи выбора одного, наиболее экономичного решения из ряда технически равноценных, что требует оценки

соответствия данной конструкции требованиям процессов изготовления. Для проведения качественной оценки необходимы соответствующие технологические рекомендации в виде справочников, нормативно-технических материалов, концентрирующих в себе научнотехнический опыт.

Качественной оценке посвящён ряд работ, основное содержание которых заключается в формулировании технологических требований к тем или иным конструктивным решениям [12, 66, 75]. Сформулированные требования,

как правило, иллюстрируются примерами с рекомендациями типа «лучше − хуже», «технологично − нетехнологично», «рекомендовано − не рекомендовано». Качественная оценка, таким образом, чаще всего сводится к экспертному оцениванию по шкале предпочтительности с двумя градациями.

Задача качественной сравнительной оценки конструкции изделия на технологичность относится к классу многокритериальных задач. Ведь каждая конструкция характеризуется множеством

противоречивых факторов, которые в своей совокупности создают представление об оптимальности, технологичности, качестве конструкторских решений. Проблема качественной оценки технологичности, как нам представляется, состоит в том, чтобы, во-первых, суметь достоверно измерить интенсивность факторов, влияющих на технологичность конкретной конструкции в условиях ограниченности информации и, во-вторых, найти способ

моделирования системы экспертного оценивания, отвечающий обобщённому показателю проектируемой техники.

На сегодняшний день нет эффективных, завершённых методик качественной оценки технологичности на различных стадиях разработки и производства. Однако, согласно приводимым в [75] данным опроса на двух предприятиях машиностроения, более 75 % конструкторов и 97 % технологов высказались за использование качественной оценки технологичности, несмотря на

её субъективность. Качественный метод до сих

пор широко используется на практике из-за сравнительно незначитель-

Глава 1. Система управления технологичностью изделий и экспертные методы

ных затрат на проведение оценки, но тем не менее почти всегда в сочетании с количественной оценкой.

Наиболее существенные недостатки качественной оценки технологичности – субъективизм, неопределённость, невозможность оценки экономического эффекта от предлагаемых изменений был призван устранить количественный метод оценки, впервые предложенный Н.А. Бородачевым еще в 40-е гг.

прошлого века [21, 22]. С помощью показателей технологичности численно определяются значения частных свойств изделий, устанавливается количественная разница между вариантами. Сравнивая показатели технологичности конструкции проектируемого изделия с такими же показателями лучших конструкций изделийаналогов, можно определить основные резервы повышения качества и обеспечить оптимизацию затрат ресурсов в сферах проектирования, изготовления и эксплуатации изделия

. Количественный метод оценки требует наличия специальной системы показателей, методов их расчёта и рекомендуемой области применения. В системе показателей количественной оценки выделяют основные критерии, в качестве которых чаще всего используют трудоёмкость, технологическую себестоимость изготовления и материалоёмкость изделия [24, 96].

Поддерживаемая стандартами ЕСТПП система количественных оценок технологичности конструкций, охватывающая всю совокупность свойств

изделий любого вида и позволяющая определять экономическую целесообразность новой конструкции на всех стадиях разработки, состоит из показателей трёх видов:

- базовые показатели технологичности изделия-аналога;

- показатели технологичности, достигнутые при разработке;

- показатели уровня технологичности, равные отношению достигну-

тых показателей к базовым.

Многообразие показателей технологичности, используемых в про-

цессе проектирования для

количественной оценки, обусловлено многообразием свойств современных промышленных изделий. Показатели технологичности можно классифицировать по разным признакам. В зависимости от области проявления технологичности конструкции различают показатели производственной, эксплуатационной и ремонтной технологичности. По числу характеризуемых свойств показатели делятся на частные, групповые и комплексные.

Частные показатели удобно использовать в тех

случаях, когда явно

выделяются некоторые отдельные свойства конструкции, подлежащие

Глава 1. Система управления технологичностью изделий и экспертные методы

отдельному изучению, измерению (оценке), с точки зрения оказываемого воздействия на общий уровень технологичности изделия. Например, оценка возможной параллельной сборки нескольких сборочных единиц изделия в виде частного коэффициента параллельности сборки, позволяет рассчитать величину экономии затрат труда на сборочные работы.

Групповые показатели характеризуют группу родственных свойств,

входящих в технологичность конструкции. Например

, групповыми можно считать показатели материалоёмкости, куда входят такие частные показатели как сухая масса изделия, коэффициент использования материала, коэффициент применяемости материала и др., выражающие единый вид затрат ресурсов.

Комплексные показатели технологичности характеризуют совокупность однородных свойств, рассматриваемых в различных областях проявления технологичности, либо совокупность разнородных свойств, рассматриваемых в

одной области проявления технологичности.

В зависимости от стадии определения показатели технологичности классифицируются на прогнозные, базовые и достигнутые. Первые используются для прогнозирования предстоящих затрат на более ранних стадиях проектирования изделий, при необходимости учёта перспектив развития технологии, техники, организации производства, для предсказания отдельных частных свойств технологичности конструкции.

Базовые показатели используются для

установления исходных требований к технологичности изделий, управления процессом проектирования на всех его стадиях и итоговой оценки достигнутого уровня технологичности, т.е. качества всех конструкторско-технологических разработок.

Текущие значения показателей определяются на стадиях разработки конструкции изделия с учётом номенклатуры базовых показателей. Применяются эти показатели для определения

уровня технологичности конструкции изделия и разработки мероприятий для дальнейшего совершенствования конструкции и технологии её изготовления, эксплуатации, ремонта.

В зависимости от значимости для оценки различают основные и дополнительные показатели. Первые характеризуют наиболее весомые, существенные свойства, например, трудоёмкость изделия, технологическую себестоимость и др. Дополнительные показатели характеризуют технологическую рациональность

и преемственность конструкции изде-

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 204 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]