Конспект(1)

– сопротивление изоляции и электрическая прочность токоведущих

цепей и т. п.

Качественным показателем безопасности может быть наличие средств индивидуальной защиты человека, ремней безопасности и т. п.

Оценку уровня качества изделия производят с учетом показателей безопасности и их норм.

Требования и нормы по безопасности человека предопределяются системой международных и государственных стандартов по безопасности труда; правилами и нормами по технике безопасности, пожарной и другой безопасности, требованиями к производственной санитарии и другими регламентами. Для оценки безопасности технического изделия определяют показатели, которые непосредственно характеризуют условия труда с оцениваемым изделием, т. е. устанавливают численные значения параметров загазованности, запыленности, шума, вибрации, освещенности; показатели частоты и тяжести травматизма и другие показатели, а также выявляют экономический ущерб, вызываемый опасными условиями труда с данным техническим изделием.

При оценке безопасности первоначально определяют Хст – степень вредности (опасности) неблагоприятного фактора и/или тяжести работ с техническим изделием. Степень вредности Xст оценивают в баллах в соответствии с нормами "Гигиенической классификации труда" Министерства здравоохранения от 12.08.86 № 4137 – 86.

Так, например, если параметры фактического состояния факторов Ф (Ф – фактическое значение любого фактора) равны или меньше показателей предельно допустимых концентраций (ПДК) или предельно допустимых уровней (ПДУ) неблагоприятного воздействия на человека, то условия труда считают безопасными и коэффициенту Хст не присваиваются баллы. Если в воздухе рабочего места вредных химических веществ до 4 ПДК, то Хст = 1 баллу. Если в воздухе концентрация вредных химических веществ до 6 ПДК, то Хст = 2 баллам. Если фактическая концентрация вредных химических веществ в воздухе более 4 ПДК, то Хст = 3 баллам. Так же установлены значения Хст для других вредных для здоровья факторов, воздействующих на человека.

Однако многие вредные и опасные факторы воздействуют на человека при его работе не все время. В этом случае установленные показатели степени вредности факторов, корректируются по формуле

151

где Xст – степень вредности (опасности) фактора; Т – отношение времени действия данного фактора к продолжительности рабочей смены.

Если время действия какого-либо отрицательного фактора составляет более 90% продолжительности рабочей смены, то значение

Т = 1.

В ряде случаев степень безопасности технических изделий оценивают по коэффициентам безопасности Кб. Коэффициент безопасности Кб определяется отношением количества показателей (требований) безопасности Nб соответствующих нормативно-технической документации по безопасности труда с оцениваемым изделием, к общему количеству номенклатуры показателей безопасности Nо, относящихся к данному изделию:

Если коэффициент безопасности меньше единицы, то необходимо осуществить управленческие и технические мероприятия по приведению изделия в нормативно безопасное состояние.

Очевидно, что уровень безопасности Уб изделия количественно оценивается как отношение коэффициентов безопасности оцениваемого и базового образцов:

Однако более точная оценка уровня безопасности изделия может быть осуществлена дифференциальным или комплексным методом с учетом всех единичных показателей безопасности и их значимости.

4.5.4. Эстетические показатели качества

Эстетические показатели характеризуют информационную выразительность, рациональность формы, целостность композиции, совершенство производственного исполнения и стабильность товарного вида изделия. Соответствие изделия требованиям технической эстетики характеризуется показателями, перечень которых приведен в табл. 4.3.

152

Показатели информационной выразительности характеризуют

степень отражения в форме изделия сложившихся в обществе эстетических представлений и культурных норм, которые проявляются:

–в художественно-образном воплощении социально значимой эстетической информации (показатель знаковости);

–в своеобразии элементов формы, выделяющих данное изделие среди других аналогичных изделий (оригинальность формы);

–в преемственности признаков формы, характеризующих устойчивость средств и приемов художественной выразительности, свойственных определяемому периоду времени (стилевое соответствие);

–в признаках внешнего вида изделия, выявляющих временно установившиеся эстетические вкусы и предпочтения (соответствие моде).

Таблица 4.3. Показатели эстетичности изделия

153

Показатели рациональности формы характеризуют соответствие

формы объективным условиям изготовления и эксплуатации изделия, а также адекватность отражения в ней функционально конструктивной сущности изделия.

Рациональность формы это:

–соответствие формы изделия его назначению, конструктивному решению, особенностям технологии изготовления и применяемым материалам (показатель функционально-конструктивной обусловленности);

–учтенность в форме изделия способов и особенностей действий человека с изделием (показатель эргономической обусловленности).

Показатели целостности композиции характеризуют гармоничность единства частей и целого изделия, органичность взаимосвязи элементов формы изделия и его согласованность с ансамблем других изделий. Целостность композиции предопределяет эффективность использования технических и художественных средств при создании единого композиционного решения и выражается:

–в общности пространственной структуры формы, в ее масштабной пропорциональной и ритмической организации (показатель органичной объемно-пространственной структуры);

–в профессионально-художественном осмыслении реальной работы конструкции и материалов изделия (показатель тектоничности);

–в моделировании взаимопереходов и связей объемов плоскостей и очертаний формы (показатель пластичности);

–в подчинении графических и изобразительных элементов общему композиционному решению (показатель упорядоченности графических и изобразительных элементов);

–во взаимосвязи цветовых сочетаний и в использовании декоративных свойств материалов (показатель колорита и декоративности).

Показатели совершенства изготовления элементов формы и поверхностей характеризуются:

–чистотой выполнения поверхностей контуров, округлений и сочленений элементов (показатель чистоты контуров и сопряжений);

–тщательностью нанесения покрытий и отделки поверхностей (показатель тщательности покрытий и отделки);

154

– четкостью изображения фирменных знаков, указателей, надписей,

рисунков, символов, информационных материалов и т. п. (показатель четкости исполнения знаков и сопроводительной документации).

Показателя стабильности товарного вида таковы: устойчивость к повреждениям элементов внешнего вида изделия; сохраняемость цвета и др.

Оценку значений эстетических показателей качества изделий осуществляют экспертным методом комиссией, состоящей из квалифицированных специалистов в области художественного конструирования и дизайна. Экспертная комиссия оценивает выбранные эстетические показатели в баллах и определяет коэффициент весомости каждого показателя. На основе полученных значении единичных показателей и коэффициентов их весомости вычисляют обобщенный показатель эстетичности по формуле:

4.6. ПОКАЗАТЕЛИ СТАНДАРТИЗАЦИИ И УНИФИКАЦИИ ПРОДУКЦИИ

4.6.1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ СТАНДАРТИЗАЦИИ И УНИФИКАЦИИ

Показатели стандартизации и унификации характеризуют насыщенность продукции стандартными, унифицированными и оригинальными частями.

По определению, стандартизация – это установление и применение правил с целью упорядочения деятельности в определенной области на пользу и при участии всех заинтересованных сторон, в частности для достижения всеобщей оптимальной экономии при соблюдении условий эксплуатации (использования) и требований безопасности.

Стандарт – это нормативно-технический документ, устанавливающий комплекс норм, правил и требований к объекту стандартизации, утвержденный соответствующим компетентным органом.

155

Основным принципом стандартизации технических изделий

является использование предпочтительных чисел. Смысл этого принципа состоит в том, что если всегда при выборе (назначении) любых параметров и показателей качества (производительность, скорость, число оборотов, мощность, давление, размеры, вес и т. д.) придерживаться определенного научно обоснованного ряда предпочтительных численных значений, то изделия оказываются согласованными с другими, связанными с ними видами продукции.

Если стандартизация, с одной стороны, не ограничивает количества предпочтительных численных значений в параметрических рядах, то унификация как один из методов стандартизации, наоборот, сокращает разнообразие элементов, используемых в различных технических системах.

Унификация – рациональное сокращение числа объектов (размеров, параметров, геометрических элементов, деталей, сборочных единиц, агрегатов, приборов, машин, их систем и т. п.) одинакового назначения, которые следует применять или использовать в изделии.

В основе унификации изделий лежит их конструктивное подобие и общность эксплуатационных требований. Основой метода унификации является систематизация и классификация.

Систематизация объектов – это расположение их в определенном порядке и последовательности, образующее четкую систему, удобную для использования.

Классификация – группировка и расположение объектов по классам, подклассам, разрядам и т. д. в зависимости от их общих признаков.

Унификация конструктивная – это приведение конструктивных решений машин, приборов, бытовой техники и т. д., а также их частей, узлов и деталей, выполняющих особые конструктивные функции, к технически обоснованному минимуму типов.

Типизация – установление типовых конструкций или технологических процессов на основе общих для параметрического ряда изделий или процессов технических характеристик. Типизация – один из методов стандартизации и, в частности, унификации, который часто называют методом базовых конструкций и технологий.

Унификации подвержены параметрические и типоразмерные ряды машин, их типы, составные части (узлы и сборочные единицы) и детали.

Различают четыре вида унификации.

156

1.Внутриразмерная унификация всех модификаций определенного

типа изделий, имеющих базовую модель, или между собой внутри одного типоразмера. Так, например, отечественные товарно-винторезные станки с максимальным диаметром обрабатываемых заготовок 320 мм унифицированы с аналогичными токарными двухсуппортными, операционными и др. станками. Степень унификации таких станков достигает 85 – 95%. Степень унификации автомобилей Минского автомобильного завода более 80%, а двигателей Ярославского моторного завода – от 80 до 95%. Средняя степень унификации ранее выпускавшихся автомобилей ЗИЛ была примерно 80%.

2.Межразмерная унификация базовых моделей или их разновидностей – это унификация размеров параметрического ряда внутри одного типа изделий. Например, есть унифицированные части в токарно-винторезных станках с диаметрами обрабатываемых заготовок 320 и 400 мм. Степень их взаимной унификации может составлять до 35%. Для планирования и оптимизации уровня унификации устанавливают коэффициент межпроектной (межвидовой) унификации.

3.Межтиповая унификация изделий относится к различным параметрическим рядам различных типов однородных изделий. Унифицируют, например, в один межтиповой ряд некоторые узлы и детали продольно-фрезерных, продольно-строгальных и продольно-шлифовальных станков по числу R10 ширины обрабатываемых деталей (800, 1000, 1250 и 1600 мм). Это позволяет унифицировать до 45% деталей указанных станков.

4.Межзаводская (отраслевая – для ряда родственных заводов отрасли) и заводская (на одном заводе) унификации могут охватывать номенклатуру изделий, их составные части и детали, которые производят

иприменяют в пределах отрасли или завода.

Унификация и стандартизация, например, кузнечно-прессового оборудования и его составных частей позволили снизить затраты на проектно-конструкторские работы на 30%, организовать специализированное производство унифицированных узлов, повысить их качество и снизить трудоемкость изготовления оборудования на 16 – 40%. Кроме того, унификация позволяет осуществлять агрегатирование изделий.

Агрегатирование – это метод создания промышленных изделий путем компоновки их из взаимозаменяемых унифицированных сборочных единиц. Иначе говоря, агрегатирование – это создание машин, оборудования и приборов из унифицированных стандартных агрегатов (автономных частей

157

узлов), устанавливаемых в изделии в различном числе и комбинациях.

Соответствующие агрегаты должны обладать полной взаимозаменяемостью по всем эксплуатационным показателям и присоединительным размерам.

Использование агрегатирования позволяет перейти от конструирования и производства необоснованно оригинального и потому дорогого оборудования и машин к созданию (с использованием конструирования по каталогам) и выпуску их на основе проверенных практикой, оптимальных и взаимозаменяемых агрегатов. Это сокращает затраты на проектирование, конструирование и подготовку к серийному производству в 1,5 - 2 раза. При этом себестоимость продукции снижается на 25 – 30%. Агрегатирование сокращает издержки на ремонт изделий, упрощает эксплуатацию и т. д.

Типизация и агрегатирование – разновидности унификации, а унификация – форма использования результатов стандартизации. Поэтому за показатели стандартизации и унификации изделий принимают численные характеристики их унификации.

К стандартным составным частям изделия (группы изделий) относят детали, сборочные единицы, комплекты и технические комплексы, изготавливаемые по условиям государственных стандартов, а также по стандартам предприятий-изготовителей.

Унифицированными составными частями изделия являются изготавливаемые в соответствии со стандартами и используемые в двух и более различных изделиях части. К оригинальным относятся составные части, разработанные на основе неиспользованных ранее принципах и правилах стандартов, и изготовленные только для данного изделия или для группы (партии, серии) идентичных изделий.

Применение в изделии стандартных и унифицированных составных частей уменьшает время и средства на проектирование и изготовление изделий в целом, обеспечивает высокую ремонтопригодность и гарантирует установленный в стандартах и другой нормативнотехнической документации стабильный уровень качества. Следовательно, чем выше насыщение изделия стандартизованными и унифицированными составными частями, тем выше и стабильнее качество этого изделия.

158

4.6.2. ПОКАЗАТЕЛИ СТАНДАРТИЗАЦИИ И УНИФИКАЦИИ

Степень или уровень стандартизации и унификации изделия характеризуется следующими показателями: коэффициентами стандартизации, унификации, межпроектной взаимной унификации, унификации группы изделий, применяемости и повторяемости.

Уровень стандартизации изделия можно определять как отношение числа стандартизованных частей (деталей, узлов) Nст к общему количеству составных частей изделия NΣ:

Зачастую показатели стандартизации и унификации выражают не в долях, а в процентах.

Уровень насыщенности изделия унифицированными частями оценивается коэффициентом унификации, выраженным в процентах:

где N – общее число деталей и узлов (сборочных единиц) в изделии, шт.; Nо – число неунифицированных (оригинальных) деталей и узлов в изделии, шт.; Ny – число унифицированных деталей и узлов в изделии, шт.

Различают насыщенность изделия унифицированными деталями и узлами (частями) общемашиностроительного применения (ОМП) и заводского применения (ЗП). В таком случае:

где Ny.ОМП, Ny.ЗП – число деталей и узлов в изделии соответственно ОМП и ЗП.

159

Известно, что уровень унификации любого изделия имеет свое

оптимальное значение. Машиностроительная практика показала, что существует зависимость между удельными капитальными затратами производства изделия К и коэффициентом унификации Ку этого изделия. На рисунке 4.5 показан вид этой зависимости. Видно, что наименьшее значение удельных капитальных вложений финансов при производстве технического изделия находится вблизи Ку ≈ 67%.

К, руб/шт

Рис. 4.5. Оптимизация Ку по удельным капитальным вложениям в производстве

Если же в качестве критерия оптимизации параметра унификации взять общий народнохозяйственный эффект от производства и эксплуатации изделия Э, то оптимальное значение Ку, например, в машиностроении составит 65%, характер взаимообусловленности Э и Ку показан на рисунке 4.6.

Э, руб

Рис. 4.6. Оптимизация Ку по эффективности производства и эксплуатации изделия

160