Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Экспертные методы управления технологичностью промышленных изделий. Монография
.pdf
Глава 1. Система управления технологичностью изделий и экспертные методы
лия, позволяют эффективно совершенствовать конструкцию в процессе
проектирования.
Система показателей технологичности может помочь эффективно
проводить оценку и отработку изделия на технологичность лишь в том
случае, если она правильно подобрана по своему качественному и количественному составу и регулярно пересматривается по истечении 5…7
лет. Ведь значимость некоторых частных показателей может изменяться
с течением
времени из-за варьирования таких факторов, как условия выполняемых работ в производстве, организационно-технический уровень и тип производства, применяемые оборудование, технологическая
оснастка и инструмент.
Необходимо согласиться с мнением, что система показателей технологичности позволяет дать интегрированную сравнительную оценку, а
любой частный показатель, входящий в систему, может рассматриваться
независимый информационный элемент для принятия конкретного
как
решения по вопросам конструирования, технологии или организации
производства на уровне конкретного предприятия [24]. Также очевидно,
что использовать комплексные показатели в качестве критерия для принятия частных решений, было бы неправильно.
К выбору любого сочетания показателей технологичности изделий
необходимо подходить ответственно, взвешивая последствия, связанные
с погрешностями, как
в оценках, так и в обоснованности применения того или иного показателя. Бесспорным может быть только применение
самых основных показателей – технологической себестоимости, трудоёмкости и материалоёмкости. Отсутствие чётких критериев отбора, невозможность полного учёта исходных данных и действующих в проектно-производственной среде факторов, вариация информационной ёмкости показателей в
зависимости от вида изделия и стадии проектирования, способствуют возникновению проблем у специалистов при формировании оптимальных систем показателей технологичности изделий.
Основными факторами, имеющими значительное влияние на выбор
системы количественных показателей и на весь процесс обеспечения
технологичности конструкций, являются вид и класс изделия, стадия
разработки, сложность и новизна конструкции и др
. (рис. 1.8).
Вопросы использования различных схем для выбора системы показателей технологичности сегодня слабо исследованы и требуют существенных уточнений, особенно для отраслей машиностроения. Методические основы решения проблемы формирования оптимального по крите-
41
Глава 1. Система управления технологичностью изделий и экспертные методы
Д
Об
)
руд
рию информативности набора показателей технологичности конструкций предлагаются в главе 3.
Вид изделия
еталь
Сборочная единица
Комплекс
Комплект
Класс изделия
Несущий или корпусной
Механический
Соединительный или коммутационный
Электромеханический
Радиоэлектронный
Этапы проектирования и освоения
Техническое задание
Техническое предложение
Эскизный проект
Технический проект
Разработка рабочей документации
Система
показателей
технологичности
Сложность и новизна конструкции
Степень типизации компоновок
Степень унификации составных частей
Состав изделия
Структурное исполнение
Организационно-технический
уровень изготовителя
Уровень автоматизации и механизации
Производственная новизна
ъём выпуска (серийность
Т
оёмкость изготовления
Себестоимость
Рис. 1.8. Факторы, влияющие на формирование системы показателей
количественной оценки технологичности
Определение показателей технологичности конструкций изде-
лий, достигнутых при их разработке. Выбор показателей, как для пла-
нирования технологичности, так и для её сравнительной оценки – до-
42
Глава 1. Система управления технологичностью изделий и экспертные методы
-
вольно сложная инженерная задача. Правила выбора этих показателей
регламентированы стандартами ЕСТПП [42]. В зависимости от назначения изделия выбирают те показатели, которые могут наиболее полно и
достоверно характеризовать технологичность изделия данного вида.
Приведём краткую характеристику основным и дополнительным
показателям технологичности, применяемым для промышленных изделий. Классификация показателей и их взаимосвязь показаны схематично
на рис. 1.9.
−
Основные показатели Дополнительные показатели
Система показателей технологичности
Трудоёмкость
Конструктивные показатели
Технологическая
себестоимость
Материалоёмкость
Технологические показатели
Относительные показатели
себестоимости
Элементоёмкость
(для отдельных отраслей)
Технико-экономические пока
затели трудоёмкости работ
Показатель
серийнопригодности
Организационно-технический
уровень производства
Рис. 1.9. Классификация показателей технологичности
К основным показателям технологичности конструкций правильно
было бы отнести два взаимосвязанных показателя − трудоёмкости и технологической себестоимости. Некоторые исследователи предлагают к
основным отнести и показатели материалоёмкости, элементоёмкости,
энергоёмкости [14, 24, 96], однако для большей части промышленных
изделий они слабо зависят от показателей трудоёмкости и себестоимости, не коррелируются с выходными параметрами. Объективную характеристику, например, рациональному использованию материалов может
43
Глава 1. Система управления технологичностью изделий и экспертные методы
дать и ряд частных показателей, таких, как масса изделия, коэффициент
использования материалов, коэффициент применяемости материалов и
др.
Трудоёмкость изделия характеризует количество труда определённой квалификации и специализации, затрачиваемое на одно изделие с
учётом его конструктивных особенностей по видам работ. В общем виде
трудоёмкость определяется по формуле
n
=
j
1∑=
,
TT
jи
где T
– трудоёмкость j-го вида работ, определяемая в нормо-часах.
j
При большом количестве составных частей в изделии трудоёмкость
его изготовления T
определяют укрупнёно по типовым представителям
и
составных частей изделия.
На формирование трудоёмкости изготовления изделия оказывает
существенное влияние также и большое число факторов, не связанных с
отработкой конструкции на технологичность. Поэтому часто на основе
данных о трудоёмкости изделия невозможно принять однозначное и категоричное решение о технологичности конструкции. В таких ситуациях
показатель
трудоёмкости используют в комплексе с другими дополнительными показателями, переходящими в разряд основных на данном
этапе оценки.
Не оспаривая правильности применения трудоёмкости как основного показателя технологичности изделия, следует обратить внимание на
необходимость приведения трудоёмкостей изделий, имеющих одно и то
же функциональное назначение, но различные выходные параметры, к
сопоставимому виду в
целях сравнения. Естественно, что для изготовления изделий, обладающих лучшими выходными характеристиками, требуются и большие затраты труда. В этом случае часто прибегают к использованию в качестве основного показателя технологичности конструкции удельной трудоёмкости:
T
=
и
,
T
уд
Р
где P − значение выходного параметра изделия.
44
Глава 1. Система управления технологичностью изделий и экспертные методы
Но выходных параметров в изделии может быть несколько, и все
они в одинаковой степени могут влиять на показатель технологичности.
Поэтому важно для каждого конкретного класса промышленных изделий установить такой обобщённый выходной параметр, который бы учитывал все основные потребительские свойства изделия.
При производстве любого изделия используется большая номенклатура
и количество сырья, материалов, в которых воплощён прошлый
труд, и не учитывать его при оценке технологичности невозможно. Материалоёмкость прямо указывает на количественную и стоимостную величину затрат материалов, комплектующих при производстве конкретного изделия. Эти показатели технологичности находят прямым расчётом массы и стоимости.
Себестоимость продукции представляет собой стоимостную оценку
используемых в процессе её производства природных ресурсов, сырья,
материалов, топлива, энергии, основных фондов, трудовых ресурсов, а
также других затрат на производство и реализацию продукции [82]. Типовая номенклатура статей расходов, входящих в полную себестоимость
изделий имеет вид [23]:
1. Сырьё и материалы.
2. Возвратные отходы (вычитаются).
3. Покупные изделия, полуфабрикаты и услуги
производственного
характера сторонних организаций и предприятий.
4. Топливо и энергия на технологические нужды.
5. Заработная плата производственных рабочих.
6. Отчисления на социальные нужды.
7. Расходы на подготовку и освоение производства.
8. Общепроизводственные расходы.
9. Общехозяйственные расходы.
10. Потери от брака.
11. Прочие производственные расходы.
12. Коммерческие расходы.
Анализ этих статей калькуляции
себестоимости позволяет сделать
вывод о том, что совершенствование технологичности конструкции изделия может влиять напрямую лишь на статьи затрат под номерами 1, 4,
5, 6, 7, 8 и 10 в приведённом списке. Поэтому для оценки технологичности изделий рекомендуется использовать технологическую себестоимость, которая отличается от полной тем, что в неё включаются только
прямые затраты на материалы
и производственную зарплату, а из кос-
45
Глава 1. Система управления технологичностью изделий и экспертные методы
венных – только расходы, связанные с содержанием и эксплуатацией
оборудования.
Таким образом, технологическую себестоимость единицы изделия
можно выразить в виде суммы слагаемых:
,
СССС ++=
обзмт
где С
изделия; С
ниями; С
– стоимость материалов, затраченных на изготовление единицы
м
– заработная плата производственных рабочих с начисле-
з
– расходы на содержание, эксплуатацию, ремонт и амортиза-
об
цию оборудования, приспособлений, оснастку целевого назначения и
инструмент.
Как следует из определения сущности технологической себестоимости, номенклатура её элементов меняется в зависимости от характера вариантов технологических процессов, которые определяются организационно-техническими условиями производства и конструктивными требованиями к изделию. Таким образом,
себестоимость может и должна
быть одним из показателей технологичности изделия, обобщённо характеризующим расходы всех видов труда на производство изделия.
К группе основных показателей технологичности промышленных
изделий относят также уровень технологичности конструкции по трудоёмкости
T
и
K =
ути
T
(1.1)
,
би
характеризующий отношение достигнутой трудоёмкости изделия Т
базовому показателю трудоёмкости изготовления Т
, и уровень техно-
би
к
и
логичности конструкции по технологической себестоимости
C
C
т
,
(1.2)
бт
бт
к
т
. В
K =
уси
характеризующий отношение достигнутой себестоимости изделия С
базовому показателю технологической себестоимости изделия С
том случае, если показатели (1.1) и (1.2) для объекта проектирования
окажутся по значению меньше единицы, то обязательным этапом является отработка конструкции на технологичность.
46
Глава 1. Система управления технологичностью изделий и экспертные методы
Дополнительные показатели являются оценочными, характеризующими какое-либо одно свойство технологичности. Ими могут быть технико-экономические показатели относительной трудоёмкости различного рода работ при изготовлении промышленного изделия, показатели
относительной себестоимости комплектующих, покупных, а также конструктивные и технологические частные показатели технологичности.
В практике отраслевых предприятий в качестве дополнительных
показателей часто
применяются относительные величины − коэффициенты, каждый из которых даёт информацию по какому-либо частному
свойству технологичности конструкции изделия. Значимыми показателями по влиянию на технологичность изделия среди них являются показатели стандартизации и унификации изделия и его составных частей.
Все основные части изделия разделяются на оригинальные и унифицированные. Последние
состоят из совокупности заимствованных, покупных и стандартных сборочных единиц и деталей. При расчёте показателей стандартизации, унификации и применяемости фактически устанавливается отношение различных групп классифицируемых выше составных частей изделия к общему их количеству. Эти частные показатели
характеризуют конструктивную преемственность, широту применения
ранее разработанных и апробированных в изделиях конструктивных
решений. Ведь унификация и стандартизация решают двоякую задачу:
обобщают результаты проектирования и на основе общих законов техноэволюции создают нормативы и рекомендации для разработчиков
технических устройств [65]. В результате этого существенно сокращаются материальные затраты, сроки разработки и освоения новых объектов за счёт использования ранее разработанных изделий, их составных
частей
и отдельных технических решений.
Уровень унификации и стандартизации определяется для изделия и
его составных частей целой системой показателей: коэффициентами
унификации, стандартизации, применяемости, повторяемости. Повышение численных значений этих коэффициентов приводит к сокращению
оригинальных составных частей изделий, повышению насыщенности
изделия повторяющимися составными частями, повышению серийности
со всеми вытекающими из этого экономическими и
организационными
последствиями. Показатели дают представление о тщательности отработки конструкции на технологичность, поэтому пренебрегать ими во
время анализа, значит не использовать резервы повышения технологич-
47
Глава 1. Система управления технологичностью изделий и экспертные методы
ности конструкции, заложенные в неё конструктивной преемственностью.
К дополнительным можно отнести и показатель серийнопригодности. Он выражает вероятность нахождения выходных параметров изделия в пределах заданных техническим заданием (техническими условиями) допусков на момент окончания процесса производства изделия,
что определяется схемно-конструктивными и технологическими решениями с учётом факторов, воздействующих
на разброс параметров. Измеряется показатель серийнопригодности путём проведения испытаний
макета, статистической обработки результатов, вычисления значения
допуска на j-й выходной параметр и вероятности нахождения этого параметра в заданном поле допусков.
Показатель организационно-технического уровня производства исполняет роль обратной связи, то есть характеризует возможности конкретного производства реализовать
заданные показатели технологичности. Рост этого показателя находит своё отражение в применении новых
технологических процессов и более совершенного технологического
оборудования, в расширении и углублении специализации, уровня использования трудовых ресурсов, основных фондов и оборотных средств,
использовании прогрессивных форм организации труда, групповых методов изготовления деталей и сборочных единиц, внедрении автоматизированных
систем управления, мероприятий по рациональной загрузке
технологического оборудования. Одновременно с ростом организационно-технического уровня производства появляются дополнительные возможности снижения материалоёмкости, трудоёмкости и себестоимости
изделий. Для оценки организационно-технического уровня производства
используется определённая номенклатура частных показателей, которые
могут быть сведены в комплексный показатель с учётом веса каждого.
Определение базовых
показателей технологичности конструк-
ции изделия. Качество проектирования промышленного изделия и тех-
нологии его изготовления с точки зрения обеспечения технологичности
можно оценивать только по отношению к некоторому изделию-эталону
аналогичного функционального назначения. Ведь значения трудоёмкости или технологической себестоимости нового изделия сами по себе не
дают информации ни о качестве, ни
о технологичности конструкции,
пока не будут сопоставлены с какими-либо базовыми или нормативными показателями изделия-аналога.
48
Глава 1. Система управления технологичностью изделий и экспертные методы
Базовые показатели устанавливаются техническим заданием на разработку нового изделия и могут быть как частными, так и основными
или комплексными. Для оценки технологичности отдельного узла, блока
или детали необходим свой набор частных базовых показателей. Состав
этого набора зависит как от конкретных задач и целей предприятия в
данный момент, так и от
класса изделия. Например, если критерием отбора служит снижение трудоёмкости или технологической себестоимости электронного узла, то в состав базовых показателей наряду с основными войдут и такие частные показатели, как коэффициент автоматизации и механизации монтажа, коэффициент механизации подготовки
электрорадиоэлементов, коэффициент использования микросхем и микросборок.
Для определения значений
базовых показателей необходимо основываться на статистических данных о ранее созданных конструкциях,
имеющих общие конструктивно-технологические признаки с проектируемым объектом, на данных об аналогах и типовых представителях. Но
при этом необходимо учитывать отличие проектируемого изделия от
аналогов по сложности, оригинальности и перспективности конструкции, а также рост производительности труда за
счёт совершенства технологии производства, соотнесённый к периоду изготовления нового изделия.
Приведем основные рекомендации по определению значений базовых показателей технологичности, изложенные в отраслевых нормативно-технических документах.
Базовые показатели рекомендуется определять как произведение
значения этого же показателя для аналога на корректирующие коэффициенты сложности К
и снижения трудоёмкости изготовления Кт.
сл
Базовый показатель трудоёмкости изготовления изделия определяется по формуле
ККТТ =
,
тслаб
где Т
– трудоёмкость изготовления конструкции предшествующей мо-
а
дели проектируемого изделия или трудоёмкость, полученная статистическим методом накопления опытных данных; К
ности проектируемой конструкции; К
– коэффициент снижения трудо-
т
– коэффициент слож-
сл
ёмкости, определяемый в виде
49
Глава 1. Система управления технологичностью изделий и экспертные методы
Р
t
К
пт
⎞
⎟
,
⎟
⎠
К
⎛
100
⎜
=
т
⎜
⎝
100
+
где К
– планируемый рост производительности труда; t – период вре-
пт
мени от начала проектирования до запуска в производство.
Коэффициент сложности рекомендуется определять как соотношение технических параметров проектируемого изделия и изделия-аналога.
При этом предполагается, что этот показатель обязательно должен быть
больше единицы. Поэтому в зависимости от того, какие параметры изделия берутся
в качестве базовых, предлагаются две формулы для расчё-
та коэффициента сложности [73]:
Р
К =
сл
или
Р
а
К
где Р – технический параметр конструкции проектируемого изделия; Р
Р
а
=
сл
, (1.3)
Р
а
– технический параметр конструкции аналога или параметр, определяемый по статистическим данным.
Помимо абсолютного базового показателя трудоёмкости изделия,
выражаемого в нормо-часах, возможно определение удельного базового
показателя трудоёмкости, определяемого как
=
Т
б
,
Т
/
б
где Т
– базовый показатель трудоёмкости изготовления изделия; Р –
б
номинальное значение основного технического параметра изделия.
Определение базовой технологической себестоимости осуществляется аналогично по вышеприведённым формулам.
Для определения частных базовых показателей технологичности
может быть использована формула
ККККККК =
(1.4)
протоптуслiабi
где К
– частный показатель технологичности для изделия-аналога; Ксл
iа
– коэффициент сложности (технического совершенства) нового изделия
50
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]