Промышленные технологии и инновации (1)

Однако обеспечение выпуска широкой гаммой изделий определяют не

функциональные поверхности, а поверхности, соединяющие их между собой.

При этом очень важно то, что технологии изготовления соединительных

поверхностей как правило значительно проще, чем изготовления функциональных

поверхностей. Из изложенного следует, что и дизайнеры, и конструктора должны хорошо знать технологические возможности как своих, так и смежных

предприятийпартнеров.

При этом знание конструктором и дизайнером технологии производства должно стать основой проектирования любых изделий, которые бы обеспечивали

минимальные затраты на их изготовление, упаковку, транспортирование,

складирование и утилизацию.

22.03.14

Лекция#6

Критерии выбора наилучшего технологического процесса

К таким критериям для конкретного производства изделий заданной формы и содержания относятся:

1.Физич выполнимость технологического процесса

2.Экономичность технологического процесса

3.Квалификация рабочих

Критерии выполнимости технологического процесса:

1.Сложность геометрии формы элемента

2.Физикомеханические и физикохимические св-ва материала

3.Размер элемента

4.Требования, предъявляемые к поверхностям и допускам на размеры элементов/деталей

При этом каждый технологический процесс имеет свои индивидуальные

характеристики и ограничения. При выборе технологических операций и их

последовательности необходимо учитывать требования, предъявляемые к поверхностям и полям допусков, назначаемые на исполняемые размеры. Чем

выше эти требования, тем сложнее они достижимы.

Критерии экономичности технологического процесса:

1. Число требуемых технологических операций и процессов в целом

Страница 11( из 28(

2.Затраты на материалы (поставщики, цены, количество)

3.Амортизация имеющегося оборудования

4.Капиталовложения в новое оборудование

5.Затраты на приобретение или изготовление специальных инструментов и

оснастки

Экономичность производства зависит от того, какие и сколько технологических

процессов должно быть осуществлено для полного изготовления изделия.

Капиталоемкое оборудование и оснастку следует использовать в случае больших объемов производства, например, получение заготовок методом литья под

давлением, а такие процессы, как точение, фрезерование, сварка, пайка и тому

подобное следует использовать в единичном или серийном производстве. Необходимо также всегда учитывать внутрипроизводственные транспортные

расходы, связанные с перемещением изделий в процессе обработки между

цехами и производством. Очень важно всегда проверять наличие и дефицитность

наличие выбранных материалов. Если они отсутствуют, то следует установить, на каких условиях возможно приобретение заготовок требуемой формы или фирма вынуждена их изготавливать самостоятельно.

Программа выпуска чаще всего является решающим фактором при выборе

наиболее экономического технологического процесса.

Критерии экономичности сборочных операций

При реализации технологического процесса сборки изделия экономичность

процесса будет определяться следующими критериями:

1.Числом и характером креплений

2.Числом и характером используемых инструментов

3.Числом и длительностью процессов сборки

4.Местами доступа для инструментов

5.Расходом материалов для изготовления специальной оснастки и инструментов

Квалификация рабочих и условия выполнения технологического процесса

Помимо хорошего знания возможностей средств производства и конструктор, и дизайнер должны учитывать квалификацию тех рабочих, которые будут воплощать их идеи в жизнь. При этом необходимо обеспечивать рабочие места средствами для удовлетворительного выполнения технологических процессов. Важна качественная разработка конструкторской документации. Это гарантируется качественной разработкой конструкторской и технологической

Страница 12( из 28(

документации без предъявления необоснованных требований к точности или

скорости его работы.

29.03

Лекция 7

Технологичность и экономичность изделий

Проектирование изделия -это многофакторный процесс

Проектировщики, преследуя получение утилитарных(технических, инженерных) и эстетических ценностей изделия, должны исходить из принципа, что

технологическая конструкция практически всегда экономически выгодна.

Под технологичностью конструкции изделия подразумевается совокупность свойств конструкции, которые обеспечивают изготовление, ремонт и техническое

обслуживание изделия по наиболее эффективной технологии, в сравнении с

аналогичными конструкциями при одинаковых условиях изготовления,

эксплуатации и показателях качества. То есть сразу, на этапе проектирования, учитываются факторы, определяющие все будущие этапы существования изделия.

Применение эффективной технологии предполагает оптимальные затраты

труда, материалов, средств и времени:

А) при технологической подготовке производства

Б) в процессе изготовления, эксплуатации и ремонта, включая подготовку изделия

к его функционированию

В) при контроле его работоспособности

Г) при профилактическом обслуживании

условий организации производства, в которых изготавливается изделие (тип производства, его организация, специализация, программа и повторяемость

выпуска) зависят от возможности отработки технологичности конструкции,

направленной на снижение:

1)трудоемкости

2)себестоимости изделия

3)удобства его ремонта в процессе эксплуатации

Страница 13( из 28(

При этом последний фактор ( эксплуатация) является одним из важных критериев,

который не могут игнорировать ни дизайнер, ни конструктор. Если какое либо решение дизайнера усложняет ремонт или условия эксплуатации , конструкция

изделия не может считаться совершенной, так как может повлечь за собой

большие рыночные последствия.

Критерии, определяющие условия эксплуатации не могут быть выявлены

покупателем во время покупки и обнаруживаются им только в процессе эксплуатации.

Это также в будущем может отрицательно повлиять на рынок или динамику

продаж будущих товаров фирмы

2)В процессе изготовления, эксплуатации и ремонту, по сравнению с соответствующими показателями однотипных конструкций изделий того же назначения, качества и принятых условий изготовления, эксплуатации и ремонта

Отсюда следует, что при таком подходе к оценке конструкции изделия всегда необходимо учитывать весь комплекс предъявляемых к ней требований. Это

связано с тем, чтобы незначительная экономия средств на изготовлении, никогда

не приводила к значительному увеличению затрат на техническое обслуживание и

ремонт изделия.

Таким образом отработка изделий на технологичность одна из наиболее сложных

и ответственных функций технологической подготовки производства

Страница 14( из 28(

Основная задача обеспечения технологичности изделий заключается: в оптимизации трудовых, материальных и топлевно-энергетических затрат на

проектирование, подготовку производства, изготовление, монтаж вне предприятия

изготовителя, технологическое обеспечение, техническое обслуживание и ремонт при обеспечении всех других заданных показателей качества изделия в принятых

производственных условиях.

Различают производственную, эксплуатационную и ремонтную технологичность

конструкции изделия.

Под производственной технологичностью подразумевают сокращение средств и времени на конструкторскую и технологическую подготовку производства,

процессы изготовления, в том числе контроль, испытание и монтаж вне

предприятия

Под эксплуатационной технологичностью понимают сокращение средств и времени на подготовку изделия к использованию, технологическое и техническое

обслуживание, регламентные работы по устранению мелких поломок ( текущий ремонт) а так же на утилизацию изделия

Под ремонтной технологичностью понимают сокращение средств и времени на проведение всех видов ремонтов, кроме текущего

Главными факторами определяющими требования к технологичности изделия являются

1)вид изделия

2)объем выпуска

3)тип производства

При этом вид изделия определяет главные конструктивные и технологические

признаки из которых вытекают основные требования к технологичности изделия. Объем выпуска и тип производства определяют сложность технологического

оснощения, степень механизации и автоматизации технологических процессов а

так же специализацию и тип организации производства

Страница 15( из 28(

3.Автоматическим (все вышеперечисленное без участия человека)=> при

автоматизированном проектировании человеком решаются творческие задачи, а эвм задачи, связанные с выполнением формальных процессов

Дальнейшее развитие теории проектирования и вычислительной техники

позволяет постепенно передавать эвм решение и условно творческих задач, в частности, обеспечивать системный подход проектированию автоматизированных

производственных систем. Системный подход характерен при использовании сапр

в момент выбора оборудования и определении параметров транспортнонакопительных систем (ТНС). Дальнейшее развитие сапр производственных

систем, их интеграция с автоматизированными системами технологической

подготовки производства (АСТПП) и АСУП позволяет:

1.Существенно снизить затраты и повысить качество подготовки производства

2.Увеличить производительность проектируемых производственных систем

3.Сократить производственный цикл от начала разработки до выпуска первого

серийного изделия

4.Снизить простои оборудования и повысить коэффициент его использования

Технологические процессы как основа создания производственных систем

Технология - мать экономики

Основой создания производственных систем являются технологические процессы

изготовления изделий, которые должны обеспечивать высокую производительность, надежность, качество и эффективность производства. Отсюда следует, что все большее значение приобретают прогрессивные высокопроизводительные методы обработки и сборки изделий, используемые при проектировании автоматизированных технологических процессов. При разработке ТП автоматизированного производства рассматривают все их элементы, а именно:

1.Операции загрузки/выгрузки обрабатываемых изделий

2.Процессы базирования и закрепления изделий

3.Саму обработку

4.Контроль

5.Межоперационное транспортирование, складирование и т д, т е промышленная логистика

Характерной особенностью ТП обработки и сборки любых изделий является

необходимость строгой ориентации деталей и инструментов в пространстве относительно друг друга в рабочем процессе.(1 класс процессов)

Страница 19( из 28(

В отличие от этого термообработка, сушка, окраска и тому подобное не требуют

строгой ориентации деталей, поэтому эти виды обработки относят ко 2му классу процессов.

Для обеспечения высокой производительности и надежности производится

дифференциация технологических процессов, т е их разбиение на упрощенные технологические переходы или позиции.

С целью уменьшения длительности перемещений изделий и инструментов между

собой упрощенные переходы объединяют в одну операцию на едином оборудовании.

Требования к повышению гибкости и автоматизации производственных

процессов диктуют необходимость:

1.Комплексной и детальной проработки технологии

2.Тщательного анализа всех объектов производства

3.Проработка маршрутной и операционной технологии

4.Необходимость обеспечения надежности и гибкости процесса изготовления изделий с заданным качеством.

Технологии:

1.Маршрутные

2.Операционные

При этом степень проработанности технологических решений должна быть такой, чтобы можно было разрабатывать управляющие программы для оборудования системами автоматизированного управления обработкой изделий.(станки с ЧПУ)

Повышению эффективность автоматизированной разработки ТП во многом способствуют:

1.Рациональное сочетание типовых и индивидуальных технологических решений на всех стадиях проектирования

2.Высокий уровень стандартизации и унификации изделий, оборудования и

самих технологических процессов

Типовой технологический процесс - профессор Соколовский

Профессор Митрофанов - групповой принцип построения технологий - разбиение

групп деталей не по конструктивному, а технологическом единству

Модульные технологии - профессор Борзов

Страница 20( из 28(