2. 3.2. Технологичность конструкции изделий

   1. Основные понятия и оценка технологичности

Конструкцию изделия называют технологичной, если в принятых конструктивных решениях учтены требования обеспечения минимальных затрат труда и средств на его проектирование, изготовление, техническое обслуживание и ремонт при заданном качестве и принятых условиях изготовления, технического обслуживания и ремонта [6, 13].

Технологичность конструкции изделия (ТКИ) может оцениваться количественно и качественно. Количественная оценка технологичности основана на расчетных методах и проводится по конструктивно-технологическим признакам. Необходимость количественной оценки технологичности конструкции изделия, а также номенклатура показателей и методика их определения устанавливаются в зависимости от вида изделия, типа производства и стадии разработки конструкторской документации отраслевыми стандартами или стандартами предприятий. Наибольшее распространение получили следующие количественные оценки:

• абсолютный показатель технологичности K = K₁...K_i;

• сравнительный показатель (уровня) технологичности К_у = К/К_б;

• разностный показатель технологичности K' = К – К_б; K" = 1 – K_у.

В этих выражениях K_i – показатель ТКИ, т.е. себестоимость, трудоемкость и т.п.; К_б – базовый показатель технологичности.

Качественная оценка ТКИ, как правило, предшествует количественной оценке, но может совмещаться с количественной на всех стадиях проектирования. Качественная оценка одного конструктивного исполнения изделия ведется по альтернативному методу («хорошо–плохо», «допустимо–недопустимо»). При сравнении вариантов конструктивных исполнений изделия качественная оценка («лучше–хуже» и т.п.) может позволить выбрать лучший вариант исполнения или установить целесообразность затрат времени на определение численных значений показателей ТКИ.

Показатели ТКИ классифицируются по видам в зависимости от исходного признака классификации: по области проявления – на производственные и эксплуатационные; по области анализа – на технические и технико-экономические; по системе оценок – на базовые, разрабатываемой конструкции и уровень технологичности; по значимости – на основные и дополнительные; по количеству характеризуемых признаков – на частные и комплексные; по способу выражения – на абсолютные и относительные. Среди большого многообразия характеристик ТКИ рекомендуется следующий перечень показателей (табл. 3.1).

Таблица 3.1

Рекомендуемый перечень показателей технологичности конструкции по видам изделий

Показатель	Деталь	Сбороч­ная единица	Комп­лекс	Комп­лект
Трудоемкость изготовления изделия	+	+	+	+
Удельная материалоемкость изделия (удельная металлоемкость, энергоемкость и пр.)	–	+	+	+
Технологическая себестоимость изделия	+	+	+	+
Средняя оперативная трудоемкость технического обслуживания (ремонта) данного вида	0	+	+	–
Средняя оперативная стоимость технического обслуживания (ремонта) данного вида	0	+	+	–
Средняя оперативная продолжительность технического обслуживания (ремонта) данного вида	0	0	0	0
Удельная трудоемкость изготовления изделия	–	+	+	–
Трудоемкость монтажа	–	+	+	–
Коэффициент применяемости материала	–	+	0	0
Коэффициент унификации конструктивных элементов	+	0	0	0
Коэффициент сборности	–	+	+	–

Условные обозначения: знак « + » означает, что обязательно определение значения показателя точными методами; знак «0» означает, что в общем случае необязательно определение показателя; знак « – » означает, что этот показатель не определяется.

Трудоемкость изготовления изделия Т может определяться как общая трудоемкость изделия, т.е. сумма трудоемкостей по каждому цеху, участку или виду работ.

Удельная материалоемкость (энергоемкость) изделия

К_у.м=М/Р,

где М – масса изделия или количество энергии, затрачиваемой на производство изделия, например, электроэнергии, топлива и т.п.; Р – номинальный показатель основного параметра изделия или полезный эффект от его использования (мощность, скорость, производительность и т.п.).

Технологическая себестоимость

С_т = С_м + С_з + С_н.р,

где С_м – затраты на материалы; С_з – заработная плата основных рабочих с начислениями; С_н.р – накладные расходы, включающие расходы на электроэнергию, амортизацию оборудования, инструмента, здания, на содержание руководящего и обслуживающего персонала и т.п.

Удельная трудоемкость изготовления изделия

Т_у = Т /Р.

Коэффициент применяемости материала

К_п.м = ΣМ_i / М,

где ΣM_i – общая масса i-го материала в изделии.

Коэффициент унификации конструктивных элементов

К_у.э = Q_у.э / Q_э,

где Q_y.э – число унифицированных типоразмеров конструктивных элементов; Q_э – число типоразмеров конструктивных элементов.

Коэффициент сборности

К_сб = Е /(Е + Д),

где Е – число сборочных единиц в изделии; Д – число деталей, являющихся составными частями изделия.

При наличии перспективного образца его показатели принимаются за базовые. Если его нет, базовые показатели рассчитываются на основе существующего аналога. Существует достаточно много различных методов расчета базовых показателей, но наиболее распространенными среди них являются следующие: метод прямых аналогий, метод корреляционных зависимостей и многофакторный метод (метод корректирующих коэффициентов).

По методу прямых аналогий вычисление базового показателя производится непосредственно по значению показателя аналога. Этот метод является частным случаем многофакторного метода.

Снижение трудоемкости изделия учитывается коэффициентом снижения трудоемкости

,

где К_п.т – планируемый рост производительности труда; t – период времени от начала проектирования до запуска изделия в производство в годах.

Учет программы выпуска изделий производится коэффициентом

,

где N_б, N_а – соответственно программы выпуска базового и существующего изделия; γ – показатель степени (для автомобилестроения можно принять 0,6).