Технологичность – свойство, оцениваемое соответствующими характеристиками – показателями. Иерархия среди показателей технологичности.

Технологичность – свойство, оцениваемое соответствующими характеристиками – показателями. Иерархия среди показателей технологичности.

Процесс подготовки производства совмещает выработку научно-технической информации с ее превращением в материальный объект.

Методические основы обеспечения технологичности

Проработка на производстве чревата привязкой (учетом) к условиям данного производства. Изменение конструкции болезненно, удлиняет цикл проектирования, запуск в производство.

Часть проработки можно вынести в стадию формирования, заявки на разработку и освоение продукции. На этой стадии – выбор изделия – аналога, удовлетворение аналогичных потребностей с точки зрения экономической и социальной целесообразности.

Формирование заявки на разработку и освоение продукции

Выбор изделия – аналога. На основе анализа существующих и возможных способов удовлетворения аналогичных потребностей. Аналог-изделие идентичного функционального назначения, а не изделие прототип. На основании опыта разработки, производства и эксплуатации изделий – аналогов определяется стоимость изделия через векторы проектных параметров с учетом ограничений, определяющих допускаемое значение параметров будущего изделия.

Основное – обоснование лимитной цены:

Цл= Себестоимость будущего изделия + прибыль норматив.

Себестоимости еще нет конкретного определения. Опред. предварительно. Уровень по удельным показателям материальных и трудовых затрат по группам или видам изделий или функциям. Зависимость себестоимости от изменения параметров по аналогичным изделиям.

Прибыль нормативная – из структуры затрат изделий – аналогов или по отношению нормативов рентабельности. Себестоимость ограничивает затраты ресурсов и материалоемкость.

Анализ условий эксплуатации будущего изделия при заявке позволяет сформулировать требования к эксплуатационной технологичности т.е. при выполнении штатных работ, техническом обслуживании и проведении ремонтных работ. Приспособленность изделия к выполнению работ по эксплуатации (сервисное обслуживание) и ремонту.

Структура эксплуатационной технологичности

Эксплуатационная технологичность делится на:

1.       технологичность при выполнении штатных работ

•        при подготовке к работе

•        при выполнении рабочих операций

•        при выполнении работ после применения

2.       Технологичность при техническом обслуживании

•        контролепригодность

•        доступность

•        легкосъемность

3.       Технологичность при ремонте

•        блочность

•        взаимозаменяемость

•        восстанавливаемость

Большинство требований предопределяют и технологичность в производстве.

Разработка системы обеспечения технологичности. Организационное обеспечение отработки технологичности. Методическое обеспечение отработки конструкции на технологичность. Категории оценки надежности через потребительские свойства изделия.

Разработка конструкции машины и процесса ее изготовления -многовариантный характер. ГОСТ 14205-83 «Технологичность конструкционного изделия» -совокупность свойств конструкционных изделий, определяющие ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объеме выпуска и условий выполнения работ.

Проблема обеспечения технологичности конструкции ↔проблема обеспечения рационального использования трудовых и материальных ресурсов.

Проблема решается совместными усилиями исследователей, конструкторов, технологов, испытателей, эксплутационщиков, ремонтников - «системой мероприятий по обеспечению технологичности конструкции изделия» (СМОТКИ). Система- множество положений, теорий, методик, инструкций и др. нормативно-технических документов (систематическая целостность, единство множества элементов, находящихся в связи друг с другом).

  Технологичность - свойство, как любое свойство может меняться при проектировании (конструкций процессов).

Свойство проявляется определенным образом в явлениях, описываемых соответствующими характеристиками. Необходимо определить номенклатуру применяемых характеристик, отражающих адекватно свойства. Характеристики-ПОКАЗАТЕЛИ. Имеется определенная иерархия среди показателей: по значимости (влиянию) на конкретные свойства; по очередности рассмотрения (утверждения); по трудоемкости оценки; по социальной значимости; по экотехнологичности.

Устанавливаемые показатели дают возможность оценить конкретные свойства по численным значениям, но не дают оценки степени отработки конструкции или процесса на технологичность.

Такую оценку можно дать сравнением фактически полученных с заранее установленными нормативными численными значениями применяемых показателей, являющихся эталоном (базовыми).

Научно обоснованное установление базовых показателей - важнейшая составляющая СМОТКИ.

Необходимо вначале разработать методику определения значений показателей технологичности на всех этапах: проектирование; производство; эксплуатация; ремонт. На этапе проектирования технологическая документация отсутствует определенная трудность, значит, ранее надо разработать ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ разного уровня.

Распределение обязанностей за соответствующими исполнителями по обеспечению технологичности.

Система мероприятий - распределение функций среди органов управления отраслью и подчиненных органов управления.

Система -1.группа организационного обеспечения ТКМ

2.группа методического обеспечения ТКМ

ГЕНЕРАЛЬНАЯ ЦЕЛЬ-разработка системы обеспечения технологичности….

Дерево цели и задач системы обеспечения технологичности:см.пред.лист

Высокий уровень технологичности может быть выполнен только при условии, если принятый вариант конструктивного решения позволяет применять прогрессивную технологию производства технического обслуживания и ремонта. Отсюда, Цель - провести анализ и выбрать оптимальный вариант, оптимальный по данному критерию - качественным анализом. Не ставится вопрос на сколько варианты отличаются друг от друга, а только: проще в изготовлении, меньше затрат всех ресурсов. На уровне: «лучше-хуже», «рекоменд.-не рекоменд.», технологично-не технологично».

Соответствие требованиям процессов изготовления, которые должны применяться. Отсюда необходимость ориентироваться в процессах изготовления: литье, ковка, сварка, резание, химико-термическая обработка и т.п.

Анализ вариантов - субъективизм. Технологические требования выполнения процессов должны формулироваться специалистами и фиксироваться в нормативно-технической документации справочной. Периодический пересмотр, уточнение. По ним при конструировании варианта технического решения должны соответствовать техническим требованиям процессов изготовления. Устраняются менее технологичные. Суть качественной оценки - соответствие технологическим требованиям и рекомендациям.

Создание, система пересмотра и уточнения нормативно-технических и справочных материалов - сложная работа.

Пример: Разработка ГОСТов, документов, подлежащих переутверждению.

Организации - технологические, научно-исследовательские, конструкторско-технологические, организации-соисполнители.

Конечно, на базе передовых производств, аналогичным: тип; специализация; N_т; повторяемость; производственные площади; технологическое оборудование; наличие квалификационных рабочих и т.п. Текст, эскизы, графики, таблицы, нормативно-технический документ - охватывает только один из процессов изготовления, применяемых в данной отрасли.

Существует классификация способов обработки применительно к материалам (металлов, пластмасс, композитов, литья, давлением, из порошков, сварки, пайки, термообработки, нанесения покрытий, процессов сборки, испытаний.

6.Статистическое регулирование технологических процессов и автоматизированное управление.

Управление тех. процессами – статистическое регулирование тех. процессов

Точность ТП устанавливают по показателям точности выполнения заданной функции или заданного состояния с учетом достижения установленных показателей резервов точности резерва качества).

Цель получения информации для регулирования процесса.

Стабильность ТП – постоянство во времени параметров распределения показателей точности.

Устойчивость – свойство процесса сохранять точность, а так же качество обрабатываемой поверхности во времени на отдельной операции или переходе.

Методика: обработка – измерение контролируемых параметров – статистическая обработка результатов, анализ результатов.

Надежность изделия зависит от: первичного состояния объектов производства,свойств материала, исходной заготовки, метода обработки поверхностей, формообразующего инструмента, динамической составляющей процесса, при наличии вибрации, от специальных методов воздействия на поверхность с целью целенаправленно изменить свойства поверхностей, от технологической наследственности материала, От условий эксплуатации.

Виды испытаний:

Стендовые: определение соответствия фактических параметров (выходных) расчетным, отработка режимов работы, тепловые исследования на наличие вибрации, шума. Используются системы автоматического регулирования испытаний.

Статические испытания: определяется поведение отдельных узлов как реакция на статические нагрузки. Используются динамометры, тензостанции, пьезоэлектрические устройства, электромеханические, электронные.

Динамические испытания. Разрушающие методы в том числе. С целью определения долговечности изделий, определения запаса надежности.

используются приводы и механизмы, имитирующие рабочие нагрузки, а так же создаются соответствующие условия для испытаний – например удар.

Специальные: определяются – холодостойкостью, жаростойкостью, проницаемость радиоволнами и электромагнитом, стойкость в агрессивных средах (например, в морской воде), герметичность. аэродинамические свойства и др.

7. Классификация способов обработки металлов при формообразовании

1.Лезвичный бывает универсальный и специальный.

Универсальный: точение, растачивание, сверление, фрезерование, строгание, долбение, протягивание, зенкерование, развертывание, цекование, зенкование, шабрение.

Специальный: обработка зубьев, обработка шлицев, резьбообразование.

2.Абразивный бывает закрепленным абразивом и свободным абразивом.

Закрепленным абразивом: шлифование кругами (твердыми, лепестковыми, ниточными), шлифование лентами, полирование, хонингование, суперфиниширование.

Свободным абразивом: притирка, добавка, жидкостноабразивный, виброабразивное.

3. Поверхностно-пластическое деформирование:

Выглаживание (вибровыглаживание), Обкатка, Раскатка, Накатывание, Калибрование, Дорнование, Гидродробеструйное, Вибрационное (ультразвуковое)

Гравитационное

4. Физико-химический:

Электроэрозийная, Электромеханическая, Плазменно-механическая, Электрохимическая, Магнитно-абразивная, Комбинированный – механический (ультрозвуковой+гидравлический),

Специальный

Электронно-лучевой, Лазерный

8 .Понятие о точности и стабильности технологического процесса – как основе обеспечения надежности.

Точность ТП устанавливают по показателям точности выполнения заданной функции или заданного состояния с учетом достижения установленных показателей резервов точности 9резерв качества).

Цель получения информации для регулирования процесса.

Стабильность ТП – постоянство во времени параметров распределения показателей точности.

Жизненный цикл изделия

•        Потребность в выполнении новых функций или повышения качества их выполнения

•        Научно-исследовательская работа НИР: фундаментальные, поисковые, прикладные (открытия, изобретения)

•        Техническое задание

•        Проектно-конструкторская работа (техническое предложение, эскиз проект, технический проект, опытный образец и рабочий документ)

•        Технологическая подготовка и освоение производства ТПП: технологические маршруты, операционные процессы, проектирование и изготовления тех. оснастки и специального оборудования, отладка процессов и сдача цехам, организация и освоение планового впуска.

•        производство

•        Реализация, хранение, транспортировка, монтаж и отладка

•        эксплуатация изделия

•        утилизация.

Доля затрат на НИР 5%, редко 10% (за рубежом до 20%) от суммы затрат на жизненный цикл.

Ошибка ценой 1%, допущенная при проведении НИР в результатах примерно 10%. 100 % - в производстве, 1000% в эксплуатации.

Соотношение циклов стадий и этапов

           НИР  ПКР и ТПП     Освоение

Станкостроение       1,0     1,85  0,7

Приборостроение   1,0     0,95  0,9

Уровень технологии

Организационно-технический уровень производства

Технический уровень предмета труда:

•        выпуск продукции высшей категории качества

•        уровень унификации изделия

•        уровень технологичности конструкции

Технический уровень средств труда:

•        уровень применения прогрессивного оборудования (агрегатное оборудование, автоматы и полуавтоматы, станки с ЧПУ, ОЦ, промышленные работы, автоматические линии, в том числе ротор., ГПС)

•        уровень возрастного состава

Уровень технологии:

•        ТПР высшей категории качества

•        применение унифицированной оснастки

Уровень организации труда и производства:

•        Уровень организации производства (коэффициент загрузки оборудования, коэффициент сменности, показатели механизации, транспортировка и складские работы.

•        Уровень организации труда (многостаночное обследование, бригадность, текучесть кадров, нормативы нормы труда рабочих, ИТР)

Организационно-технический уровень – основа качества надежности изделия.

Тпроиз. = f (tтехн, tконтр, tтранс, tсклад, tестес, tнад.)

Проектирование полного цикла:

цехи:

1.основные:

•        заготовочные

•        обрабатывающие

•        сборочные

2.вспомогательные:

•        ремонтно-механические

•        инструментальные

•        энергетические

3.Обслуживающие хозяйства

•        транспортная

•        складская

Техническое предложение

Выявляются варианты возможных технических решений, проводится анализ и отбор вариантов.

На основе ФСА – по стоимостным показателям и по установленным показателям качества.

Отбор с помощью морфологического анализа - построение матрицы. Должны учитываться все возможные варианты исполнения.

Положительно-отрицательная матрица механической передачи:

Вид исполнения – механическая передача

Преимущества – относительная простота, надежность

Недостаток – большая материалоемкость, большое время изготовления, шум при работе зубчатой передачи.

Матрица функций технол.установки

Основная функция – формообразование детали

Вид исполнения

1.       Металлообработка фрезерным

2.       металлообработка абразивным

3.       металлообработка электрохимическим

Положительно-отрицательная матрица характер абразивного станка.

Вид исполнения – шлифовальный станок

Преимущества – высокая точность, возможность обкатки твердой (закаленной) поверхности

Недостатки – ограничение снимаемого припуска. возможны дефекты, малая размерная стойкость.

Используются критерии: Т= min, М= min, Стех= min. Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования = min.

20. Уровень организации производства:

•        Уровень организации производства (коэффициент загрузки оборудования, коэффициент сменности, показатели механизации, транспортировка и складские работы.

•        Уровень организации труда (многостаночное обследование, бригадность, текучесть кадров, нормативы нормы труда рабочих, ИТР)

Организационно-технический уровень – основа качества надежности изделия.

Тпроиз. = f (tтехн, tконтр, tтранс, tсклад, tестес, tнад.)

Проектирование полного цикла:

цехи:

1.основные:

•        заготовочные

•        обрабатывающие

•        сборочные

2.вспомогательные:

•        ремонтно-механические

•        инструментальные

•        энергетические

3.Обслуживающие хозяйства

•        транспортная

•        складская

Эскизный проект

Рассматриваются возможные варианты технических решений по системам, входящих в изделие и по их элементам – оптимальный вариант. Решается вопрос о составе различных придаточных звеньев от привода к исполнительным механизмам. Рассматривает состав – структура звеньев. Техническое предложение и эскизный проект – достигается максимальный эффект при обработке на технологичность. Устанавливаются границы применения номенклатуры основных марок материалов, обеспечения простоты изготовления осн.деталей, унификация.

22.Организационно-технический уровень производства(Уровень организации труда)

Технический уровень предмета труда:

· выпуск продукции высшей категории качества

· уровень унификации изделия

· уровень технологичности конструкции

Технический уровень средств труда:

· уровень применения прогрессивного оборудования (агрегатное оборудование, автоматы и полуавтоматы, станки с ЧПУ, ОЦ, промышленные работы, автоматические линии, в том числе ротор., ГПС)

· уровень возрастного состава

Уровень технологии:

· ТПР высшей категории качества

· применение унифицированной оснастки

Уровень организации труда и производства:

· Уровень организации производства (коэффициент загрузки оборудования, коэффициент сменности, показатели механизации, транспортировка и складские работы.

· Уровень организации труда (многостаночное обследование, бригадность, текучесть кадров, нормативы нормы труда рабочих, ИТР)

Организационно-технический уровень – основа качества надежности изделия.

Т_произ. = f (t_техн, t_контр, t_транс, t_склад, t_естес, t_над.)

Проектирование полного цикла:

цехи:

1.основные:

· заготовочные

· обрабатывающие

· сборочные

           2.вспомогательные:

· ремонтно-механические

· инструментальные

· энергетические

· 3.Обслуживающие хозяйства

· транспортная

· складская

Технический проект

Все сборочные чертежи, чертежи основных и сложных деталей. Использование нормативно-технической документов –оформляются конструктивные решения. Удобство сборочного процесса – блочность, компоновка, удобство, регулирование, возможность контроля, параллельность сборки узлов. Расчет фактически достигнутых показателей технологичности. Определяется трудоемкость основного состава изделий и другие показатели технологичности.

Т_изд= _дет n_i + _сб*К_i+ t_сб

Технологичность – свойство, оцениваемое соответствующими характеристиками – показателями. Иерархия среди показателей технологичности.

Процесс подготовки производства совмещает выработку научно-технической информации с ее превращением в материальный объект.

Методические основы обеспечения технологичности

Проработка на производстве чревата привязкой (учетом) к условиям данного производства. Изменение конструкции болезненно, удлиняет цикл проектирования, запуск в производство.

Часть проработки можно вынести в стадию формирования, заявки на разработку и освоение продукции. На этой стадии – выбор изделия – аналога, удовлетворение аналогичных потребностей с точки зрения экономической и социальной целесообразности.

Формирование заявки на разработку и освоение продукции

Выбор изделия – аналога. На основе анализа существующих и возможных способов удовлетворения аналогичных потребностей. Аналог-изделие идентичного функционального назначения, а не изделие прототип. На основании опыта разработки, производства и эксплуатации изделий – аналогов определяется стоимость изделия через векторы проектных параметров с учетом ограничений, определяющих допускаемое значение параметров будущего изделия.

Основное – обоснование лимитной цены:

Цл= Себестоимость будущего изделия + прибыль норматив.

Себестоимости еще нет конкретного определения. Опред. предварительно. Уровень по удельным показателям материальных и трудовых затрат по группам или видам изделий или функциям. Зависимость себестоимости от изменения параметров по аналогичным изделиям.

Прибыль нормативная – из структуры затрат изделий – аналогов или по отношению нормативов рентабельности. Себестоимость ограничивает затраты ресурсов и материалоемкость.

Анализ условий эксплуатации будущего изделия при заявке позволяет сформулировать требования к эксплуатационной технологичности т.е. при выполнении штатных работ, техническом обслуживании и проведении ремонтных работ. Приспособленность изделия к выполнению работ по эксплуатации (сервисное обслуживание) и ремонту.

Структура эксплуатационной технологичности

Эксплуатационная технологичность делится на:

1.       технологичность при выполнении штатных работ

•        при подготовке к работе

•        при выполнении рабочих операций

•        при выполнении работ после применения

2.       Технологичность при техническом обслуживании

•        контролепригодность

•        доступность

•        легкосъемность

3.       Технологичность при ремонте

•        блочность

•        взаимозаменяемость

•        восстанавливаемость

Большинство требований предопределяют и технологичность в производстве.