14.3. Технологічна уніфікація та стандартизація
З метою скорочення тривалості і трудомісткості технологічної підготовки виробництва, а також для забезпечення високої якості всіх технологічних розробок на підприємствах здійснюється технологічна уніфікація. Головними напрямками технологічної уніфікації є типізація і нормалізація технологічних процесів, а також стандартизація технологічної оснастки.
Типізація технологічних процесів базується на основі технологічних рядів деталей. В такий ряд включають деталі, конфігурація і основні розміри яких дозволяють їх виготовлення або обробку за одним технологічним маршрутом, з використанням однотипного устаткування і оснастки при забезпеченні необхідної точності і якості їх виготовлення.
Типізації технологічних процесів передує розробка конструктивно-технологічної класифікації, згідно якій деталі попередньо групуються в класи за ознакою їх виробничого призначення (наприклад, корпусні деталі, вали, втулки тощо). Кожний клас деталей підрозділяється на підкласи відповідно до конструктивних форм деталей, що обумовлює схожість їх технологічних маршрутів, а також ідентичність технологічної оснастки, яка при цьому застосовується .
У подальшому виконується розподіл деталей на групи (наприклад, за ознакою схожості матеріалів і способів термічної обробки) і підгрупи (наприклад, за розмірами деталей). Це забезпечує їх об’єднання і відповідає поставленому завданню – досягти уніфікації технологічних маршрутів, устаткування і оснастки. Нарешті, на заключному етапі усі деталі групують за типами залежно від точності їх виготовлення.
Типізація технологічних процесів сприяє організації предметно-замкнених дільниць з наступним переходом до потокового виробництва. Зазвичай, типізація технологічних процесів супроводжується значним скороченням обсягів технологічної документації.
На багатьох підприємствах типізація охоплює не тільки основні технологічні операції, але і супутні їм допоміжні операції, включаючи установку та зняття деталей, заміну інструментів, контрольні та транспортувальні операції. Створення такої комплексної технології дозволяє нормалізувати умови виконання окремих виробничих процесів, сприяє впровадженню найбільш раціональних режимів роботи.
Використання у процесі технологічної підготовки технологічних нормалей сприяє економії часу технологів, уніфікує значну частину робіт з технологічної підготовки виробництва. Такі нормалі розробляють на типові геометричні елементи конструкцій, наприклад, на радіуси закруглень, припуски і допуски, конусність, на склад шихти тощо.
Оцінка виробничих і економічних результатів отриманих при типізації технологічних процесів і впровадженні нормалей може бути виконана за допомогою ряду показників. Ці показники характеризують як ступінь охоплення деталей (або операцій) типовими технологічними процесами, так і досягнуте зниження трудомісткості виготовлення або обробки деталей. Так, коефіцієнт охоплення деталей типовими технологічними процесами КТ.Т. визначається як відношення кількості деталей, які обробляються за типовими процесами ДТ, до загальної кількість деталей, які можуть бути переведені на типову технологію ДЗАГ:
, (14.1)
Коефіцієнт ефективності типових технологічних процесів КЕФ.Т. розраховується як співвідношення питомої трудомісткості типового технологічного процесу та трудомісткості індивідуального (нетипового) процесу:
, (14.2)
де ТТ.Т. і ТІ.Т. – трудомісткість обробки деталей відповідно після і до переводу їх на типові технологічні процеси; ПТ.Т. і ПІ.Т. – відповідно кількість таких процесів.
Для здешевлення та прискорення робіт з проектування і виготовлення технологічної оснастки здійснюють типізацію і стандартизацію оснастки, у зв’язку з чим виконують заміну спеціальної оснастки на уніфіковану та стандартизовану. Наприклад, у ливарних цехах застосовують групові формоблоки із змінними вкладишами, а також нормалізовані кокілі, опоки, стрижневі ящики, підмодельні плити та інші види оснастки. Їх застосування сприяє підвищенню продуктивності праці, зменшує витрати металу на припуски, скорочує витрати праці на проектування і виготовлення оснастки.
Раціоналізація механічної обробки пов’язана з ефективним використанням комбінованого та збірного багатолезового інструмента, оснащеного стандартизованими твердосплавними пластинами з металокерамічних твердих сплавів.
Ступінь універсальності оснастки характеризується широтою її можливого використання при обробці деталей різних типорозмірів або при виконанні різних операцій над однією деталлю. При цьому виникає необхідність у заміні окремих елементів оснастки або ж необхідність в переналагодженні окремих її вузлів.
Уніфікована оснастка відрізняється від універсальної не тільки тим, що в її конструкції широко використовуються нормалізовані та стандартні елементи, але й тим, що вони забезпечують точність і постійність базування будь-якої оброблюваної деталі.
На основі уніфікації на підприємствах широко застосовуються універсально-збірні пристрої (УСП). Вони компонуються з окремих нормалізованих і взаємозамінних деталей з подальшим їх розкладанням і використанням в інших комбінаціях при складанні інших видів оснастки.
Деяким різновидом системи УСП є збірно-розбірні пристрої (ЗРП), стандартні корпусні деталі яких виконуються з високою точністю. За цієї обставини комплект деталей ЗРП коштує значно менше, ніж відповідний комплект УСП, а необхідна точність обробки у цих пристроях забезпечується змінними базуючими елементами ложементного типу.
Нормалізація різноманітних пристроїв (поворотних і ділильних столів, силових приводів та ін.) в конструкціях універсальних пристроїв призвела до появи системи універсально-наладочних пристроїв (УНП). У цих пристроях їх незмінна частина (найбільш дорога та трудомістка) використовується при обробці деталей досить широкої номенклатури і окуповується у значно коротші строки, ніж УСП. Порівняно із спеціальними пристроями УНП дають змогу зменшити витрати матеріалів та праці на проектування і виготовлення оснастки, значно скоротити терміни технологічної підготовки виробництва.
Сфера переважного застосування спеціальних і уніфікованих пристроїв визначена досить чітко. У великосерійному і масовому виробництвах з номенклатурою виробів, яка рідко змінюється, на кожному верстаті застосування УСП і УНП є недоцільним, оскільки у цих умовах практично зникає необхідність переналагодження виробництва. Тобто, у цих умовах більш раціональним є застосування спеціальних пристроїв, а також збірно-розбірних пристроїв (ЗРП).
В умовах середньосерійного виробництва досить раціональним є застосування УНП. Застосування ж УСП не є раціональним з причини запуску великої кількості партії однакових деталей. Остаточне рішення у кожному окремому випадку за будь-якого масштабу та типу виробництва може бути прийняте лише на основі техніко-економічного співставлення варіантів технологічних процесів.