3. Оценка технологичности конструкции эа

Основные понятия и определения. ( ГОСТ 14.205-83 )

"Совокупность свойств конструкции изделия, проявляемых в возможности опти­мальных затрат труда, средств, материалов и времени при техни­ческой подготовке производства, изготовлении, эксплуатации и ре­монте по сравнению с соответствующими показателями однотипных конструкций изделий того же назначения при обеспечении уста­новленных значений показателей качества и принятых условиях изготовления, эксплуатации и ремонта".

Технологичность изделия отражает степень пригодности его к промышленному изготовлению (соответствие конструкции технологическим процессам). Высокий уровень технологичности обеспечивает решение конструкторских и технологических задач, направленных на повышение производительности труда, достижение оптимальных трудовых и материальных затрат, сокращение времени на производство, в том числе и монтажа вне предприятия–изготовителя, технологическое обслуживание и ремонт изделий.

Единым критерием технологичностиконструкции изделия должна быть ее экономическая целесообразность при заданном качестве и принятых условиях производства, эксплуатации и ремонта.

Основная задача отработки конструкции на техно­логичность заключается в повышении производительности труда при оптимальном снижении затрат труда, средств, материалов и времени на проектирование, подготовку производства, изготовле­ние, техническое обслуживание и ремонт, обеспечении прочих за­данных показателей качества изделия в принятых условиях его производства и эксплуатации.

Оценка технологичности конструкции изделия основана на трех видах показателей:

- базовые показатели технологичности, значения которые регламентированы в обязательном порядке соответствующей ди­рективной документацией на изделие (ТЗ и пр.);

- показатели проектируемой конструкции, достигнутые в про­цессе отработки конструкции на технологичность;

- показатели уровня технологичности конструкции изделия, значения которых регламентированы соответствующей директив­ной документацией, обуславливающей производство (изготовле­ние) изделия (ТУ и др.).

3.1. Задачи при отработке конструкции изделия на технологичность

При решении основной задачи отработки конструкции на технологичность необходимо учитывать, что каждое изде­лие должно рассматриваться: как объект проектирования; как объект производства; как объект эксплуатации.

При отработке на технологичность конструкции изделия, являющегося объектом производства, учитываются: виды и методы получения заготовок; виды и методы обработки; виды и методы сборки; виды и методы контроля и испытаний; возможность использования типовых технологических про­цессов; возможность механизации и автоматизации процессов изго­товления и технологической подготовки производства; условия материального обеспечения производства; требуемая квалификация рабочих кадров.

При отработке на технологичность конструкции изделия, являющегося объектом эксплуатации, анализируют: приспособленность (удобство) изделия к использованию (управлению) и сокращению трудоемкости подготовки к функци­онированию и контролю работоспособности; удобство и сокращение трудоемкости профилактических работ технического обслуживания, необходимых для повышения срока службы изделия (долговечности) и обеспечения надежно­сти при работе; удобство и сокращение трудоемкости ремонтных работ, не­обходимых для восстановления работоспособности изделия; обеспечение требований техники безопасности; транспортабельность.

Классификация показателей технологичности кон­струкции изделия производится пo различным признакам. В общем случае классификацию показателей техно­логичности конструкций целесообразно проводить по следующим признакам:

- по объекту и области проявления: производственные, эксплуатационные;

- по количеству признаков технологичности: частные, комплексные;

- по области анализа: технические, технико-экономические;

- по способу выражения: абсолютные, относительные;

- пo значимости: основные, дополнительные.

- по системе оценки: базовые, разрабатываемой конструкции, включающие "уровень технологичности".

3.2. Методика расчета показателей технологичности

Конструкторские показатели.

Конструкторские показатели определяют конструктивную преемственность – совокупность свойств изделия, характеризуемую повторяемостью в нем составных частей, относящихся к изделиям данной классификационной группы, и применяемостью новых составных частей, обусловленных его функциональным назначением, а также некоторые требования к ТП сборки.

Коэффициент применяемости деталей определяется по формуле:

К_п.д.= 1 - N_т.ор/N_т , где N_т.ор - число типоразмеров оригинальных деталей в изде­лии; N_т — общее число типоразмеров деталей в изделии без учета нормализо­ванного крепежа.

Коэффициент применяемости ЭРЭ определяется по формуле:

К_{п ЭРЭ} = 1- N_{т.ор ЭРЭ}/N_{т ЭРЭ} , где N_{т.ор ЭРЭ} — число типоразмеров оригинальных ЭРЭ в изделии; N_{т ЭРЭ} — общее число типоразмеров ЭРЭ в изделии.

К оригинальным относятся составные части (детали, узлы, ЭРЭ), разраба­тываемые и изготавливаемые впервые как самим предприятием-разработчиком так и в порядке кооперирования с другими предприятиями.

Коэффициент применяемости узлов определяется по формуле:

К_п.у = 1- N_т.ор.у/ N_т.у , где N_т.ор.у — число типоразмеров оригинальных узлов в изделии; N_т.у — общее число типоразмеров узлов в изделии.

Коэффициент повторяемости деталей и узлов определяется по формуле:

К_пов.д.у = 1-(D_т+D_т.у)/(N_о+N_у) , где N_о — общее число деталей (без нормализованного крепежа) в изделии; N_у — общее число узлов в изделии.

Коэффициент повторяемости ЭРЭ:

К_{пов ЭРЭ} = 1-N_{т ЭРЭ}/N_ЭРЭ , где N_ЭРЭ - общее число ЭРЭ.

Коэффициент повторяемости ИС и МСБ определяется по формуле:

К_пов.сх = 1-N_т.к/N_сх , где N_т.к - число типоразмеров корпусов ИС и МСБ в изде­лии, N_сх — общее число ИС и МСБ в изделии.

Коэффициент повторяемости печатных плат:

К_пов = 1-N_т.п/N_п, где N_т.п — число типоразмеров печатных плат в изделии, в том числе многослойных (без учета числа слоев); типоразмер печатной платы определяется габаритными раз­мерами и материалами, используемыми в конструкции без учета различии в рисунке проводников; N_п — общее число печатных плат в изделии.

Коэффициент повторяемости материалов в изделии определяется по форму­ле:

К_пов.м = 1-N_м.м/N_т.ор, где N_м.м — количество маркосортаментов материалов, применяемых в изделии. Под маркосортаментом понимается определенное сочетание марки материала и его сечения (профиля), применяемых в качестве заготовки, например сплав Д16Т (пруток диаметром 30 мм или 40 мм, лист толщиной 2 мм).

Коэффициент использования ИС и МСБ:

К_исп.сх = N_сх/(N_сх + N_ЭРЭ).

Коэффициент установочных размеров (шагов) ЭРЭ:

К_у.р = 1-N_у.р/N_ЭРЭ, где N_у.р — число видов установочных размеров ЭРЭ в изделии.

Коэффициент сложности печатных плат:

К_сл = 1-N_м.п/N_п, где N_м.п — об­щее число многослойных печатных плат.

Коэффициент освоенности деталей:

К_осв = 1-N_ор/N_о, где N_ор — общее чи­сло оригинальных деталей в изделии.

Коэффициент сложности сборки:

К_сл.сб = 1-N_т.сл/N_т.у, где N_т.сл — число типоразмеров узлов, входящих в изделие, требующих регулировки в составе изделия с применением специальных устройств либо прогонки или совместной обработки с последующей разборкой и повторной сборкой.

Коэффициент сборности изделия:

К_сб = N_у/(N_у + N_о).

Коэффициент точности обработки:

К_т.ч = 1-N_т.ч/N_о, где N_т.ч — число де­талей (штук), имеющих размеры с допусками по За классу точности и выше.

Технологические показатели

Технологические показатели технологичности конструкции определяют технологическую преемственность конструкции, при­способленность ее к механизации и автоматизации при изготовлении, а также сложность ТП обработки деталей.

Под технологической преемственностью понимают совокупность свойств изделия, характеризуемую применяемостью и повторя­емостью технологических методов выполнения узлов и их конструктивных элементов, относящихся к изделиям данной классификационной группы.

К технологическим показателям тех­нологичности конструкции относятся:

Коэффициент автоматизации и механизации подготовки ЭРЭ к монтажу:

К_м.п = N_{м.п ЭРЭ}/N_ЭРЭ , где N_{м.п ЭРЭ} — число ЭРЭ (штук), подготовка которых к монтажу может осуществляться механизированным или автоматизированным способом. В число указанных ЭРЭ включаются ЭРЭ, не требующие специаль­ной подготовки к монтажу (реле, разъемы, патроны и т. п.).

Коэффициент автоматизации и механизации монтажа изделия:

К_а.м = N_а.м/N_м , где N_а.м — число монтажных соединений, которые могут осущест­вляться либо осуществляются механизированным или автоматизированным спо­собом, т. е. имеются механизмы, оборудование или оснастка (или техническая документация) для выполнения монтажных соединений; N_м — общее число монтажных соединений.

Коэффициент автоматизации и механизации операций контроля и настрой­ки электрических параметров:

К_м.к.н = N_м.к.н/N_к.н , где N_м.к.н — число операций контроля и настройки, которые можно осуществить механизированным или ав­томатизированным способом. В число указанных операции включаются опера­ции, не требующие средств механизации; N_к.н — общее число операций конт­роля и настройки.

Коэффициент применения типовых технологических процессов:

К_т.пр = N_т.пр/N_пр , где N_т.пр — число наименований типовых технологических процес­сов, применяемых для изготовления изделия; N_пр — общее число наименований технологических процессов, применяемых для изготовления изделий (в том чис­ле оригинальных).

Коэффициент прогрессивности формообразования деталей:

К_ф = N_пр/N_о, где N_пр — число деталей (штук), заготовки которых или сами детали получе­ны прогрессивными методами формообразования (штамповкой, прессованием, порошковой металлургией, литьем по выплавляемым моделям, под давлением и в кокиль, пайкой, сваркой, склеиванием, из профилированного материала).

Коэффициент сложности обработки:

К_сл.о = 1-N_стр/N_о, где N_стр — число деталей (штук), включая заимствованные и стандартные, требующие обработ­ки снятием стружки.

Коэффициент использования материалов:

К_и.м = G_т/G_т.м, где G_т — масса изделия без учета комплектующих, кг; G_т.м — масса материала, израсходованного на изготовление изделия, кг.

К технологическим показателям технологичности относятся также энергоемкость изделия, характеризующая расход топлива или энергии на производство, обслуживание и ремонт изделий, а также его трудоемкость, материалоемкость, металлоемкость.

Частные и комплексные показатели

Частные показатели характеризуют только один признак технологичности.

Комплексные показатели технологичности конструкции в от­личие от частных характеризуют не отдельные частные признаки технологичности, а определенную группy признаков технологично­сти конструкции изделия.