Технологичность конструкции изделия

Технологичность конструкции изделия проявляет себя через подготовку производства, предусматривающую взаимосвязанное решение конструкторских и технологических задач, направленных на повышение производительности труда, достижение оптимальных трудовых и материальных затрат, сокращение времени на производство, техническое обслуживание и ремонт изделия.

Сведения об уровне технологичности конструкции используются в процессе оптимизации конструктивных решений на стадии разработки конструкторской документации, при принятии решения о производстве изделия, анализе технологической подготовки производства, разработке мероприятий по повышению уровня технологичности конструкции изделия и эффективности его производства и эксплуатации.

Обеспечение технологичности конструкции изделия наряду с отработкой самой конструкции включает ее количественную оценку. Этот показатель рассчитывается с помощью базовых (исходных) данных. К числу основных показателей, характеризующих технологичность конструкции изделий, можно отнести трудоемкость изготовления изделия, его удельную материалоемкость, технологическую себестоимость, трудоемкость, стоимость и продолжительность технического обслуживания, степень унификации конструкции.

При оценке технологичности конструкции следует пользоваться минимальным, но достаточным количеством показателей. Точность количественной оценки технологичности конструкции изделий, а также перечень показателей и методика их определения устанавливаются в зависимости от вида изделия и степени отработки его конструкции и типа производства.

При проведении отработки конструкции изделияна технологичность следует иметь в виду, что в этом случае играют роль вид изделия, степень его новизны и сложности, условия изготовления, технического обслуживания и ремонта, перспективность и объем его выпуска.

Испытание конструкции изделия на технологичность должно способствовать решению следующих основных задач:

§ снижение трудоемкости и себестоимости изготовления изделия;

§ снижение трудоемкости и стоимости технического обслуживания изделия;

§ снижение общей материалоемкости изделия — расхода металла и топливно-энергетических ресурсов при изготовлении, а также монтаже вне предприятия-изготовителя и ремонте.

Работы по снижению трудоемкости и себестоимости изготовления изделия и его монтажа сопровождаются повышением серийности изделия посредством стандартизации и унификации, ограничения номенклатуры составных частей конструктивных элементов и используемых материалов, применения высокопроизводительных и малоотходных технологических решений, использования стандартных средств технологического оснащения, обеспечивающих оптимальный уровень механизации и автоматизации производственных процессов.

Снижение трудоемкости, стоимости и продолжительности технического обслуживания и ремонта предполагает использование конструктивных решений, позволяющих снизить затраты на проведение подготовки к использованию изделия, а также облегчающих и упрощающих условия технического обслуживания, ремонта и транспортировки.

В свою очередь, комплекс работ по снижению материалоемкости изделия включает:

§ применение рациональных сортаментов и марок материалов, эффективных способов получения заготовок, методов и режимов упрочнения деталей;

§ разработку и применение прогрессивных конструктивных решений, позволяющих повысить ресурс изделия и использовать малоотходные и безотходные технологические процессы;

§ разработку рациональной компоновки изделия, обеспечивающей сокращение расхода материала.

В ходе выполнения технологической подготовки производства различают два вида технологичности конструкции изделия — производственную и эксплуатационную.

Производственная технологичность конструкции проявляется в сокращении затрат средств и времени на конструкторскую и технологическую подготовку производства, а также длительности производственного цикла.

Эксплуатационная технологичность конструкции изделия выражается в сокращении затрат времени и средств на техническое обслуживание и ремонт изделия.

Оценка технологичности конструкции может быть двух видов: качественной и количественной.

Качественная оценка характеризует технологичность конструкции обобщенно на основании опыта исполнителя. Качественная сравнительная оценка вариантов конструкции допустима на всех стадиях проектирования, когда осуществляется выбор лучшего конструктивного решения и не требуется определение степени различия технологичности сравниваемых вариантов. Качественная оценка при сравнении вариантов конструкции в процессе проектирования изделия предшествует количественной и определяет ее целесообразность.

Количественная оценка технологичности конструкции изделия выражается показателем, численное значение которого характеризует степень удовлетворения требований к технологичности конструкции. Количественная оценка рациональна только в зависимости от признаков, которые существенно влияют на технологичность рассматриваемой конструкции.

Виды технологичности, главные факторы, определяющие требования к технологичности конструкции, и виды ее оценки графически представлены на рис. 9.1.

Рис. 9.1. Виды технологичности, факторы и способы оценки технологичности конструкции изделия

Подготовка проекта нового изделия и новых технологий — техническая подготовка производства — комплекс научных, проектно-конструкторских, технологических и производственно-хозяйственных работ по созданию и освоению новых изделий и внедрению новых технологий.

В системе «наука — техника — производство — потребление» тех­ническая подготовка выполняет роль связующего звена, так как объединяет отдельные научно-исследовательские, проектно-конструкторские, опытно-экспериментальные и организационно-техни­ческие работы, в результате чего продукты науки превращаются в продукты производства.

Все виды работ по технической подготовке производства состо­ят из следующих этапов:

• проектирование изделия (конструкторская подготовка), включая научные исследования, проектно-конструкторские и опытно-экспериментальные работы по созданию и доводке образцов но­вой продукции;
• проектирование технологии производства (технологическая подго­товка), включая разработку технологии, проектирование расста­новки оборудования, производственных потоков, конструирова­ние и изготовление специального оборудования, инструмента, оснастки, их испытание, наладку оборудования и др.;
• постановка продукции на производство.

Все этапы технической подготовки взаимосвязаны.

Этап 1. Проектирование изделия (конструкторская подготовка). Стандартные этапы проектирования изделия предусматривают прове­дение следующих последовательных работ:

• разработка эскизного проекта;
• изготовление опытного образца;
• испытание опытного образца;
• разработка технического проекта; разработка рабочего проекта;
• изготовление опытной партии изделия; испытание изделий опытной партии;
• доводка образцов по результатам испытаний;
• уточнение рабочего проекта и его оформление;
• передача рабочего проекта органам технологической подготовки производства.

Исходным документом для проектирования нового изделия яв­ляется проектное задание, которое составляется заказчиком проекта или (по договору) научной либо проектной организацией. В проект­ном задании содержатся подробные требования к новому изделию.

Этап 2. Проектирование технологии производства (технологическая подготовка).

При освоении выпуска новой продукции проектирование техно­логии является продолжением этапа проектирования изделия. На этапе конструкторской подготовки определяется, каким должно быть новое (модернизируемое) изделие, а на этапе технологической под­готовки — каким способом, с помощью каких технических средств и методов оно должно изготавливаться. Кроме того, на этапе конст­рукторской подготовки окончательно определяются себестоимость изделия и его эффективность.

Цель технологического проектирования и подготовки производ­ства — разработка проекта технологического процесса (технологии) изготовления изделия и реализация этого проекта в конкретных ус­ловиях предприятия.

Технологическая подготовка состоит из следующих этапов:

• разработка маршрутной технологии, в которой содержится про­ект размещения технологических операций, от первой до пос­ледней, по маршруту прохождения узлов и деталей изделия по цехам и участкам предприятия, вплоть до получения готового изделия;
• разработка типовых технологий производства в целях ограниче­ния числа проектов и применяемых технологических операций, а также для установления однообразия способа обработки одно­типных изделий и применяемой технологической оснастки. Результаты проектирования технологии производства оформля­ются специальной документацией. Во многих отраслях (в том числе машиностроении) такими документами являются технологические карты, в которых приведено полное описание технологического процесса — от поступления исходных материалов и комплектующих изделий на склад предприятия до выпуска готового изделия и пере­дачи его отделу сбыта продукции.

Введение стандартов позволяет систематизировать оформление конструкторской и технологической документации и обеспечить единый подход для каждого предприятия к выбору и применению методов технологической подготовки производства в соответствии с Единой системой технологической подготовки производства.

Этап 3. Постановка продукции на производство.

На заключительном этапе технической подготовки производства определяются организационно-технические принципы и порядок проведения работ по созданию новой продукции.