Отработка конструкции летательного аппарата на технологичность

Решение технологической, экономической и эксплуатационной задач в процессе проектирования любого машиностроительного изделия, в том числе и ЛА, называют отработкой его конструкции на технологичность. Качество решения этих задач и глубина их проработки применительно к внешним условиям производства и эксплуатации ЛА определяют на сколько вновь создаваемая конструкция будет отвечать требованиям технологичности.

Отработка конструкции ЛА и его элементов на технологичность направлена на повышение производительности труда, снижение трудовых и материальных затрат и сокращение времени на проектирование, освоение, серийное производство, техническое обслуживание и ремонт изделия при заданных показателях качества и реальных условиях его изготовления и эксплуатации.

Таким образом, отработка изделий на технологичность представляет собой функцию технической подготовки производства, причем весьма важную, предусматривающую взаимное решение конструкторской, технологической, экономической и эксплуатационной задач. Чем лучше будет проведена отработка конструкции изделия на технологичность, тем меньше будут затраты средств и материалов на последующую технологическую подготовку производства, короче будут сроки постановки производства изделия, меньше будут трудовые и материальные затраты на его изготовление, ниже его себестоимость, меньше будут затраты труда и материалов на его эксплуатацию и ремонтное обслуживание.

Улучшая технологичность конструкции можно увеличить выпуск изделий при тех же средствах и условиях производства. Технологичность конструкции должна обеспечиваться на первых стадиях создания ЛА, т.е. при его конструкторской разработке и выпуске рабочей конструкторской документации. Поэтому проектирование технологических процессов изготовления Л А и его элементов, конструирование и изготовление технологического оснащения, его отработка и освоение в производстве должны осуществляться только для тех изделий, конструкция которых прошла глубокую отработку на технологичность.

Недостаточно глубокая отработка конструкции изделий на технологичность на стадии конструкторской подготовки производства неизбежно приводит к большим последующим изменениям конструкторской и технологической документации и изготовленных средств технологического оснащения, что в свою очередь приводит к большим дополнительным затратам труда, средств, материалов и времени на постановку и освоение производства изделия и к ухудшению его качества. Кроме того, это вносит известную дезорганизацию в процессы освоения и производства изделия. Экономическая эффективность отработки изделия на технологичность будет значительно ниже, если она будет выполняться не только при конструкторской подготовке производства, но и на последующей разработке технологических процессов, изготовлении и отладке технологического оснащения. Она будет еще ниже, если отработку на технологичность продолжить в начавшемся серийном производстве изделия.

Поэтому только своевременный и наиболее полный учет требований технологичности на стадиях конструкторской подготовки производства обеспечит создание летательных аппаратов, обладающих наиболее высокими технико-экономическими и эксплуатационными характеристиками.

В производстве ЛА применяют два вида оценки технологичности: качественная и количественная. Качественная оценка характеризует технологичность конструкции обобщенно на основе опыта исполнителя. Она проводится в сравнении с лучшими отечественными и зарубежными образцами или при сравнении вариантов конструкции в процессе проектирования. Количественная оценка технологичности конструкции выражается посредством системы базовых, комплексных и частных показателей, оптимальные значения которых указываются в техническом задании на проектирование ЛА. Она дает более точные результаты, чем качественная оценка.

Отработка конструкции ЛА и его составляющих частей на технологичность должна обеспечивать решение следующих задач (ГОСТ 14.201-83):

· снижение трудоемкости и себестоимости изготовления деталей, сборочных единиц, монтажных работ и общей сборки ЛА;

· снижение трудоемкости, цикла и стоимости работ по обслуживанию ЛА при эксплуатации, включающему подготовку ЛА к полету, контроль работоспособности систем, профилактическое техническое обслуживание и ремонт ЛА.

Комплекс работ по снижению трудоемкости и себестоимости в общем случае включает:

· повышение серийности при изготовлении заготовок, деталей и узлов посредством стандартизации, унификации и группирования их по конструктивным и технологическим признакам;

· ограничение номенклатуры разнотипных деталей и применяемых материалов для их изготовления;

· преемственность освоенных при изготовлении других ЛА конструктивных решений, соответствующих современным требованиям (деталей, узлов, секций, отсеков, агрегатов); снижение массы деталей и ЛА в целом;

· применение высокопроизводительных типовых технологических процессов и средств технологического оснащения;

· панелирование конструкций агрегатов, секций и отсеков; технологически и экономически целесообразное членение конструкций планера ЛА на составляющие элементы, самостоятельные в конструктивном и технологическом отношениях.

Снижение трудоемкости, цикла и стоимости работ при эксплуатации в общем случае достигается:

· рациональным выполнением конструкции, обеспечивающим удобство технического обслуживания и ремонта;

· повышением надежности и ремонтопригодности конструкции без снижения ресурса ЛА.

Отработку конструкции ЛА на технологичность в общем случае проводят в следующем порядке:

· подбирают и анализируют исходные материалы для оценки технологичности проектируемой конструкции ЛА и его составляющих частей;

· уточняют объем производства и динамику роста выпуска ЛА по годам;

· анализируют показатели технологичности ЛА аналогичной конструкции;

· определяют показатели производственной и эксплуатационной технологичности проектируемого изделия;

· проводят сравнительную оценку и рассчитывают уровень технологичности конструкции разрабатываемого ЛА;

· разрабатывают рекомендации по улучшению показателей технологичности конструкции ЛА.

Исполнителями отработки конструкции ЛА и его частей на технологичность являются разработчики конструкторской документации и технологические службы опытного конструкторского бюро. Отвечает за технологичность конструкции и ее уровень главный конструктор изделия. Для более качественной и всесторонней технологической проработки конструкции главный, конструктор привлекает высококвалифицированных специалистов отраслевых научно-исследовательских институтов (НИАТ, ВИАМ и др.) и предприятия, на котором планируется организация производства вновь создаваемого изделия. В результате совместной работы специалистов ОКБ, НИИ и серийного завода обеспечивается необходимый уровень технологичности конструкции ЛА и составляется его конструктивно-технологическая характеристика, которая является завершающим этапом работы по повышению технологичности конструкции изделия и содержит структуру заготовок по видам и методам их изготовления, структуру применяемых материалов, трудоемкость изделия и ее структуру по видам работ |52]. Конструктивно-технологическая характеристика изделия, кроме того, содержит основные показатели технологичности его конструкции.

Существенную роль в отработке конструкции ЛА и его частей играют технологические службы опытного завода ОКБ, на котором изготовляют первые опытные образцы изделий. В процессе всего периода изготовления опытных образцов и их испытаний непрерывно ведется их конструкторская и технологическая доработка, связанная с соответствующими изменениями конструкторской документации. Особенно тщательной технологической отработке подвергаются детали и узлы, имеющие сложную конструкцию и большую трудоемкость изготовления. Разработанные при этом технологические процессы используют не только при изготовлении опытных образцов; их принимают в качестве эталонных и наравне с конструкторской документацией передают на серийный завод в качестве директивных технологических материалов для обязательного использования в серийном производстве.

Следует отметить, что повышению уровня технологичности ЛА в значительной мере способствует проводимый технологическими службами на заводе-изготовителе вводный технологический контроль рабочих чертежей, полученных от ОКБ (ОКО), и последующая отработка чертежей, связанная с необходимостью устранения имеющихся в них неточностей, неувязок и ошибок. Такая отработка выполняется имеющимся в составе технических служб завода- изготовителя серийным конструкторским отделом (СКО)