1.Задачи, решаемые при оценке технологичности конструкции изделия

Основной задачей отработки конструкции на технологичность является повышение производительности труда при оптимальном снижении затрат труда, средств, материалов и времени на проектирование, подготовку производства, изготовление, техническое обслуживание и ремонт, обеспечение прочих заданных показателей качества изделия в принятых условиях его производства и эксплуатации [1, 2].

Комплекс работ по снижению трудоемкости и себестоимости, изготовления изделия и его монтажа на объекте включает:

- повышение серийности изделия и его составных частей при изготовлении (обработка, сборка, испытания) посредством стандартизации, унификации и обеспечения конструктивного подобия;

- ограничение номенклатуры составных частей конструктивных элементов и применяемых материалов;

- применение высокопроизводительных и малоотходных технологических решений, основанных на типизации процессов и других прогрессивных формах их организации;

- применение высокопроизводительных стандартных средств технологического оснащения, обеспечивающих оптимальный уровень механизации и автоматизации;

- применение в разрабатываемых конструкциях освоенных в производстве конструктивных решений, соответствующих современным требованиям;

- использование конструктивных решений, позволяющих снизить затраты на обеспечение доступа к составным частям и транспортировать изделия в собранном виде или в виде законченных составных частей, не требующих при монтаже на объекте разборки или операций по подгонке.

При решении основной задачи оценки технологичности конструкции изделия (ТКИ) необходимо учитывать, что любое изделие должно рассматриваться как объект проектирования, как объект производства и как объект эксплуатации.

При рассмотрении изделия как объекта проектирования технолог должен участвовать в разработке конструкции на всех стадиях проектирования, отчетливо представлять специфику каждой стадии проектирования.

Если изделие рассматривается как объект производства, нужно учитывать: виды и методы получения заготовки, виды и методы обработки, виды и методы сборки, контроля и испытаний, возможность автоматизации и механизации; условия материального обеспечения производства.

При оценке технологичности изделия, являющегося объектом эксплуатации, анализируют: удобство изделия к управлению и контролю работоспособности, сокращение трудоемкости профилактических работ, удобство и сокращение ремонтных работ, обеспечение требований техники безопасности, транспортабельность.

2.Классификация количественных показателей технологичности конструкции изделия

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;

- пo значимости: основные, дополнительные;

- по способу выражения: абсолютные, относительные;

- по количеству признаков технологичности: частные, комплексные;

- по области анализа: технические, технико-экономические;

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

Основные показатели

Основные показатели характеризуют наиболее важные, самые существенные свойства, входящие в ТКИ, и, как правило, выражающие технологичность в целом. К ним относятся показатели трудоемкости, материалоемкости, энергоемкости, технологической себестоимости изделия.

Трудоемкость характеризует количество труда, затрачиваемого на одно изделие с учетом его конструктивных особенностей на этапах производства, эксплуатации и ремонта.

Материалоемкость характеризует количество материальных ресурсов, необходимых для создания и использования одного изделия с учетом его конструктивных особенностей на этапах производства, эксплуатации и ремонта.

Энергоемкость характеризует количество топливно-энергетических ресурсов, необходимых на одно изделие с учетом его конструктивных особенностей на этапах производства, эксплуатации и ремонта.

Технологическая себестоимость характеризует в стоимостном выражении ресурсоемкость одного изделия с учетом его конструктивных особенностей на этапах производства, эксплуатации и ремонта.

Дополнительные показатели

Дополнительные показатели оценивают различные стороны производственной технологичности конструкции изделия, возможности автоматизации процессов обработки, монтажа, сборки, контроля, регулировки и испытаний, эффективность применения технологических операций определенного типа. Номенклатура дополнительных показателей определяется в зависимости от специфики изделия, этапа проектирования и типа производства.

Абсолютные и относительные показатели

При оценке технологичности конструкции изделия могут быть использованы как абсолютные, так и относительные показатели. Наиболее распространены и удобны для сравнительной оценки относительные показатели.

Значения относительных частных показателей k принимаются в пределах 0 < k ≤ 1, при этом рост значения показателя соответствует более высокой технологичности конструкции изделия.

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 группу признаков технологичности конструкции изделия. Технологичность конструкции изделия может характеризоваться одним комплексным показателем или несколькими, обобщающими группы частных показателей или выражающими различные виды технологичности конструкции изделия.

Комплексные показатели технологичности конструкции изделий можно определять следующими методами:

- в виде произведения частных показателей или отношения произведения частных показателей к их количеству или сумме;

- в виде среднеарифметической или средневзвешенной величины частных показателей с введением весовых коэффициентов;

- на основании обработки статистических данных частных показателей методом корреляционного анализа;

- по системе баллов, которыми оценивают показатели технологичности для последующего определения технико-экономического показателя, считая их взаимосвязь строго линейной;

- по системе уменьшения максимального значения показателя технологичности при несоответствии конструктивно-технологических факторов изделия наиболее технологичной конструкции представителя.

Метод определения комплексного показателя как средневзвешенной величины частных показателей наиболее прост, нагляден, удобен для механизации расчетных работ, поэтому широко распространен в промышленности. При этом пределы комплексного показателя, как и для частных показателей, которые он обобщает (0 < 1), одинаковы. Число обобщаемых частных показателей в этом случае не ограничено

(2.1)

где - величина частного показатели; - функция, нормирующая весовую значимость показателя; - общее число относительных частных показателей.

Величина коэффициента зависит от порядкового номера определяемого показателя в номенклатуре показателей, принятой для оценки изделия определенного класса, и рассчитывается по формуле

,

где порядковый номер показателя в ранжированной последо­вательности.

Базовые показатели и уровень технологичности

При определении базовых показателей основываются на статистических данных о ранее созданных конструкциях, типовых для данного класса изделий. Кроме того, учитывается отличие проектируемого изделия от выполненных ранее по сложности, оригинальности и перспективности конструкции, а также рост производительности труда за счет совершенства технологии производства и периода изготовления нового изделия.

Базовые показатели могут быть частными и комплексными, абсолютными и относительными.

Состав базовых показателей технологичности конструкции, их оптимальные значения и предельные отклонения определяются для однотипных изделий отраслевыми стандартами. Оптимальные значения базовых показателей технологичности конструкции изделия указываются в техническом задании на разработку изделия.

Уровень технологичности конструкции изделия определяется как отношение достигнутого показателя технологичности K к значению базового или нормативного показателя K_б , заданного в техническом задании

(2.2)

Уровень технологичности может определяться по одному или нескольким частным и комплексным показателям, принятым в качестве критериев оценки технологичности конструкции в техническом задании на изделие. Допустимые пределы значений уровней технологичности соответствуют установленным для базовых показателей.