Поняття технологічності конструкції
Функція забезпечення технологічності конструкції виробу є наступною між КПВ і ТПВ і включає структурний аналіз виробу (які деталі і складальні одиниці входять у виріб), аналіз рівня стандартизації та уніфікації складових частин виробів, можливості застосування типових і групових процесів обробки, складання, контролю, випробувань, технічного обслуговування і ремонту.
Під технологічністю виробу розуміють сукупність властивостей його конструкції, що характеризують можливість оптимізації затрат праці, засобів і часу на всіх стадіях створення, виробництва та експлуатації виробу. Технологічність - це економічність виготовлення виробу в конкретних організаційно-технологічних і виробничих умовах та при заданих масштабах випуску.
Технологічною можна вважати тільки конструкцію, що задовольняє експлуатаційним вимогам, освоєння та випуск якої в заданому обсязі буде протікати з мінімальними виробничими витратами (в першу чергу - з найменшими трудо- і матеріаломісткістю) при мінімальній тривалості циклу виробництва.
Загальні правила забезпечення технологічності конструкції виробу визначаються ГОСТ 14.201-83.
Забезпечення технологічності конструкції виробу – функція процесу підготовки виробництва, що передбачає взаємопов’язане вирішення конструкторських і технологічних завдань, які спрямовані на підвищення продуктивності праці, досягнення оптимальних трудових і матеріальних витрат, скорочення часу на виробництво, в тому числі і на монтаж поза підприємством -виробником, технічне обслуговування і ремонт виробу.
Забезпечення технологічності конструкції включає: відпрацювання конструкції виробів на технологічність на всіх стадіях розробки виробу і при ТПВ; кількісну оцінку технологічності конструкції виробів; технологічний контроль конструкторської документації; підготовку і внесення змін в конструкторську документацію.
При оцінці технологічності конструкції слід користуватися мінімально достатньою кількістю показників. Точність кількісної оцінки технологічності конструкції виробів, а також перелік показників і методика їх визначення встановлюються в залежності від виду виробу та ступеня відпрацювання його конструкції і типу виробництва.
При проведенні відпрацювання конструкції виробу на технологічність слід мати на увазі, що в цьому випадку відіграє роль вигляд виробу, ступінь його новизни і складності, умови виготовлення, технічного обслуговування і ремонту, перспективність і обсяг його випуску.
Випробування конструкції виробу на технологічність має забезпечити вирішення наступних основних завдань:
• зниження трудомісткості і собівартості виготовлення виробу;
• зниження трудомісткості і вартості технічного обслуговування виробу;
• зниження найважливіших складових загальної матеріаломісткості виробу – витрати металу і паливно-енергетичних ресурсів при виготовленні, а також монтажі поза підприємства-виробником та ремонті.
Роботи по зниженню трудомісткості і собівартості виготовлення виробу і його монтажу супроводжуються підвищенням серійності виробу за допомогою стандартизації і уніфікації, обмеження номенклатури складових частин конструктивних елементів і використовуваних матеріалів, застосування високопродуктивних і маловідходних технологічних рішень, використання стандартних засобів технологічного оснащення, що забезпечують оптимальний рівень механізації і автоматизації виробничих процесів.
Зниження трудомісткості, вартості та тривалості технічного обслуговування і ремонту передбачає використання конструктивних рішень, що дозволяють знизити витрати на проведення підготовки до використання виробу, а також полегшують і спрощують умови технічного обслуговування, ремонту і транспортування.
У свою чергу комплекс робіт по зниженню матеріаломісткості виробу включає:
• застосування раціональних сортаментів і марок матеріалів, раціональних способів отримання заготовок, методів і режимів зміцнення деталей;
• розробку і застосування прогресивних конструктивних рішень, що дозволяють підвищити ресурс виробу і використати маловідходні і безвідходні технологічні процеси;
• розробку раціональної компоновки виробу, що забезпечує скорочення витрат матеріалу.
В ході виконання технологічної підготовки виробництва розрізняють два види технологічності конструкції виробу - виробничу і експлуатаційну.
Виробнича технологічність конструкції виявляється в скороченні витрат коштів і часу на конструкторську і технологічну підготовку виробництва і на процеси виготовлення, в тому числі контролю та випробувань.
Експлуатаційна технологічність конструкції виробу проявляється у скороченні витрат часу і коштів на технічне обслуговування і ремонт виробу.
Оцінка технологічності конструкції може бути двох видів: якісної і кількісної.
Якісна оцінка характеризує технологічність конструкції узагальнено на підставі досвіду виконавця. Якісна порівняльна оцінка варіантів конструкції припустима на всіх стадіях проектування, коли здійснюється вибір кращого конструктивного рішення і не потрібно визначення ступеня відмінності технологічності порівнюваних варіантів. Якісна оцінка при порівнянні варіантів конструкції в процесі проектування виробу передує кількісної і визначає її доцільність.
Кількісна оцінка заснована на аналізі базових показників технологічності, встановлюваних ТЗ на проектування виробу; показників технологічності, які досягнуті при розробці конструкції; рівня технологічності (відношення досягнутих показників до базових).
Кількісна оцінка технологічності конструкції виробу виражається показником, чисельне значення якого характеризує ступінь задоволення вимог до технологічності конструкції.
Кількісна оцінка раціональна тільки в залежності від ознак, які суттєво впливають на технологічність розглянутої конструкції.
Види технологічності, головні чинники, що визначають вимоги до технологічності конструкції, і види її оцінки графічно представлені на рис. 1.2.
Основний зміст відпрацювання конструкції виробу на технологічність на різних стадіях розробки конструкторської документації наводиться нижче (ГОСТ 14.201-83).
Технічна пропозиція - це виявлення варіантів конструктивних рішень і можливості запозичення складових частин виробу, нових матеріалів, технологічних процесів і засобів технологічного оснащення; розрахунок показників технологічності варіантів і вибір остаточного варіанта конструктивного рішення; технологічний контроль конструкторської документації.
Ескізний проект - це аналіз відповідності компонувань і множини варіантів конструкції виробу умовам виробництва, технічного обслуговування і ремонту; розрахунок показників технологічності варіантів і вибір варіантів конструкції виробу для подальшої розробки; технологічний контроль конструкторської документації.
Технічний проект - це виявлення можливості застосування покупних, стандартних, уніфікованих або освоєних виробництвом складових частин виробу; нових, в тому числі типових і групових, високопродуктивних технологічних процесів; розрахунок показників технологічності конструкції виробу і технологічний контроль конструкторської документації.
Рис. 1.2. Види технологічності, фактори і способи оцінки технологічності конструкції виробу
Робоча конструкторська документація: а) дослідного зразка (дослідної партії) або виробу одиничного виробництва (крім разового виготовлення) включає аналіз можливості складання виробу і його складових частин без проміжних розборок; виявлення можливості уніфікації складальних одиниць, деталей і їх конструктивних елементів; встановлення економічно доцільних методів отримання заготовок; поелементне відпрацювання конструкції деталей і складальних одиниць на технологічність; розрахунок показників технологічності конструкції виробу і технологічний контроль конструкторської документації; б) серійного (масового) виробництва - остаточне ухвалення рішень щодо вдосконалення умов виконання робіт при виробництві, експлуатації та ремонті, а також фіксацію цих рішень у технологічній документації; доведення конструкції виробу до відповідності вимогам серійного (масового) виробництва з урахуванням застосування найбільш продуктивних технологічних процесів і засобів технологічного оснащення при виготовленні виробу і його основних складових частин; оцінку відповідності досягнутого рівня технологічності вимогам технічного завдання; коригування конструкторської документації.