Показатели технологичности изделия – это важнейшая составляющая оценки качественных характеристик продукции, конструкции, детали и так далее. Они позволяют составить комплексное описание эффективности технологических изделий относительно адаптивности конструкции к ее применению в конкретных условиях, например, на производстве.
ТКИ: понятие и особенности
Положения, которые характеризуют суть, содержание, состав и нормы, используемые при выборе ТКИ, определяют стандарты Единой системы технологической подготовки производства. Сегодня отработка механизмов на технологичность входит в широкий функционал технологической подготовки производства, которая обеспечивается и осуществляется на всех этапах конструкторской подготовки.
Показатели технологичности: ГОСТ
По ГОСТ 14.205-83 ТКИ – не что иное, как комплекс тех характеристик конструкции изделия, которые проявляются в возможности оптимизировать ресурсные (временные, материальные, трудовые и другие) затраты в процессе производственной подготовки в техническом плане, изготовлении, дальнейшем использовании и ремонте конструкций в определенных условиях, относящихся к организационно-техническим.
Виды показателей
Показатели технологичности характеризуют качество конструкций, деталей и других механизмов. На сегодняшний день выделяют семь разновидностей этих показателей. Целесообразно рассмотреть их подробнее.
Показатели технологической рациональности характеризуют уровень оптимальности структуры и состава изготовления детали, утвержденных конструктивных материалов и форм. Речь идет о таких коэффициентах, как сложность конструкции изделия; ее сборность; легкосъемность составляющих; доступность пунктов обслуживания, осуществления ремонта; контролепригодность; разновесность деталей в условиях монтажа вне компании, являющейся изготовителем.
Показатели преемственности
Существует и такой показатель технологичности конструкции, как преемственность. Он определяет как технологическую, так и конструктивную преемственность механизма, повторяемость и изменяемость его составляющих, а также конструктивных частей изделия и актуальных материалов. Здесь следует рассчитывать коэффициенты новизны механизма; использования унифицированных конструктивных составляющих деталей, к примеру, отверстий, резьбы и так далее; повторяемости и применяемости материала в механизме; повторяемости конструктивных составляющих и другие.
Показатели ресурсоемкости и производственной технологичности
Есть показатели технологичности детали, которые характеризуют ресурсоемкость (как частную, так и комплексную). К первой разновидности следует отнести материалоемкость, трудоемкость, энергоемкость. Представленные показатели определяют трудовые затраты, материальные, энергетические, временные. Все они уходят на создание и дальнейшую эксплуатацию механизма.
Показатели технологичности производства определяют трудоемкость механизма в производственной подготовке технического плана, трудоемкость относительно создания и монтажа изделия, материалоемкость в создании, энергоемкость в создании механизма, продолжительности этого создания, технологическая с/с механизма в изготовлении.
Показатели эксплуатационной технологичности
Еще один базовый показатель технологичности зависит от условий эксплуатации. Сюда целесообразно отнести трудоемкость механизма в условиях эксплуатации; его трудоемкость при обслуживании, монтаже и демонтаже; утилизационную трудоемкость; материалоемкость механизма в эксплуатационных условиях; энергоемкость в условиях эксплуатации; продолжительность ТО; технологическая с/с в эксплуатации.
Показатели общей и ремонтной технологичности
Показатели технологичности в ремонтном плане определяют материалоемкость, трудоемкость и, конечно же, энергоемкость при ремонтных работах, продолжительность этих работ, технологическую с/с.
Что касается показателей общей технологичности, то речь идет о характеристике технологичности механизма в соответствии со всеми этапами жизненного цикла. Сюда входит удельная трудоемкость конструкции, удельная энергоемкость и материалоемкость, удельная технологическая с/с детали или механизма.
Следует отметить, что применение удельных показателей технологичности имеет место тогда, когда нужно обеспечить сопоставимость характеристик и показателей изделий одного типа. Такие конструкции, как правило, обладают разными значениями ключевых параметров или реализуют разный коэффициент полезности.
Показатели по количеству свойств
В соответствии с количеством используемых характеристик выделяют комплексные показатели технологичности, единичные (другими словами, частные) и групповые. Единичных описывают одно свойство, комплексные – несколько сразу. На основе совокупности представленных видов показателей принято определять качество конструкции.
Методы оценки
Мы рассмотрели расчет показателей технологичности и их виды. Значит, самое время приступить к методам оценки. Итоговое решение относительно выбора максимально рационального варианта конструкции из числа возможных принимается исключительно по результатам оценки технологичности в количественном плане.
Наиболее распространенными и используемыми на сегодняшний день методиками являются абсолютная оценка, относительная и разностная. Абсолютный показатель рассчитывается как К = (К(1)...К(n). Относительный показатель технологичности можно рассчитать как К(v)=K/K(в).
Стоит иметь в виду, что качественная оценка основывается на инженерно-визуальных методиках. Она проводится по технологическим и конструктивным свойствам в отдельности. Именно поэтому актуально достижение максимального уровня ТИ. Качественная оценка, как правило, производится перед количественной. Однако методики разрешено совмещать, что на сегодняшний день широко применяется на практике.
Качественную оценку можно представить как «хорошо» или «плохо», «можно» или «нельзя», другими словами, основой здесь служит анализ конструкции на соответствие общепринятым нормам, требованиям. В последнее время используется такой механизм качественной характеристики технологических и конструктивных свойств, как шкала интенсивности. То есть переход к оценке количества производится через введение баллов.
Условия, которые должны быть обеспечены
В полной мере рассмотрев виды показателей технологичности продукции и методы их оценки, можно перейти к основным выводам. После отработки изделия на технологичность так или иначе должен быть обеспечен ряд условий:
- Максимально низкий уровень с/с и трудоемкости касательно изготовления изделия, конструкции или детали.
- Максимально низкий уровень трудоемкости и цены на ремонтные работы и обслуживание изделия.
- Максимально низкий уровень материалоемкости конструкции, продукта.
Важно отметить, что на сегодняшней день актуальной проблемой является вопрос точности. При ее решении технолог обязан в полной мере обеспечить точность изготовления продукции, которая требуется конструктором, и высокую экономичность, производительность. Вопрос достаточно щепетильный, именно поэтому современные производители стремятся набирать достойный персонал, постоянно обучать его. Зачастую точность изготовления продукта достигается одним из двух способов, которые принципиально отличны друг от друга. Первый из них предполагает пробные промеры и проходы, второй – автоматическое получение размеров посредством использования настроенных станков. Естественно, в современном производстве все чаще используется вторая методика. Мир стремится к автоматизации.
Мероприятия для повышения технологичности
Для того чтобы технологичность изделия, продукта или конструкции была максимально высокой, необходимо запланировать и осуществить ряд мероприятий, среди которых:
- Повышение серийности продукции, изделий или их составляющих посредством унификации, стандартизации, а также группировки в соответствии с конструкторскими свойствами.
- Относительное ограничение номенклатуры составляющих изделия и используемых материалов.
- Применение тех конструктивных методик, которые считаются уже освоенными на производстве.
- Использование наиболее эффективных технологических процессов, а также стандартных инструментов технологического оснащения.
- Использование рациональных марок материалов.
- Использование рациональных сортов материалов.
- Разработка и последующее применение прогрессивных конструкторских идей, которые обусловливают повышение точности заготовок и использование (в лучшем случае) безотходной технологии. Здесь можно говорить о минимизации отходов.
- Использование прогрессивных методик для того, чтобы сделать составляющие изделия прочнее.
- Использование тех запасов прочности механизмов, которые являются научно обоснованными, а также стандартных методик расчета и испытания продукции.
- Повышение уровня доступности, пригодности для контроля, легкосъемности (при необходимости), сборности, взаимной заменяемости, а также восстанавливаемости продукции.
- Ограничение сменяемости составляющих изделия в результате осуществления ремонтных работ или обслуживания.
- Ограничение требований касательно квалификации сотрудников, производящих ремонтные работы и обслуживание конструкции.
В настоящее время оценка того, насколько изделие технологично, основывается на трех разновидностях показателей. Рассмотрим их подробнее. Во-первых, это базовые показатели технологичности. Их значения в обязательном порядке являются регламентированными соответствующими директивными бумагами на изделие. Во-вторых, показатели проектируемого изделия. Достигаются они при отработке конструкции, механизма или продукции на технологичность. В-третьих, показатели степени технологичности изделия, значения которых сегодня регламентированы соответствующими директивными бумагами, которые обусловливают производство продукта.
Следует помнить о том, что разновидности оценки – это важнейший фактор, который описывает методику сравнения вариантов изделия и обоснованный выбор наиболее оптимального варианта среди множества других, аналогичных избранному.
