ГЛАВА XXIII
УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬЮ КОНСТРУКЦИЙ
§ 64. ПОРЯДОК и СОДЕРЖАНИЕ ОТРАБОТКИ И УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬЮ конструкции ИЗДЕЛИЯ ПО СТАДИЯМ РАЗРАБОТКИ КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
Стандартами Единой системы технологической подготовки производства устанавливается обязательность отработки конструкций изделий на технологичность на всех стадиях их создания и предусматривается управление технологичностью конструкций на базе количественной оценки технологичности. Цель отработки и управления технологичностью конструкций состоит, как уже отмечалось выше, во всемерном повышении эффективности общественного труда при оптимальном снижении затрат средств, материалов и времени на разработку конструкции, технологическую и организационноплановую подготовку производства, изготовление, эксплуатацию и ремонт изделия при обеспечении заданных эксплуатационных показателей качества. Основные научно-технические направления достижения указанной цели применительно к локомотивостроению рассмотрены нами в гл. XXI. В данном параграфе мы изложим последовательность решения задач отработки и управления технологичностью конструкций на различных стадиях проектирования изделия.
Техническое задание на проектирование изделия.
Отработка и управление технологичностью на стадии разработки технического задания состоит в установлении обоснованных требований к технологичности разрабатываемой конструкции. При этом определяются номенклатура и численные значения базовых показателей технологичности. Последние обусловливают наиболее общие задачи и главные направления всей дальнейшей отработки конструкции на технологичность.
Методические основы установления базовых показателей технологичности рассмотрены в § 65 и 68.
Техническое предложение.
Решение конструкторской задачи на стадии разработки технического предложения имеет несколько вариантов. В результате анализа выбирается оптимальный с точки зрения технологичности вариант принципиальной схемы изделия.
При анализе принципиальных схем конструктивных решений выявляется, какая схема наиболее рациональна с точки зрения технологического членения и компоновки конструкции; устанавливается возможность использования унифицированных и стандартных конструктивных решений, типовых технологических процессов, а также возможность ограничения номенклатуры конструкционных материалов; изучается потребность сравниваемых вариантов в принципиально новых для данного производства технологических разработках и технологических исследованиях.
При разработке технического предложения количественная оценка технологичности, с целью управления ею, может быть произведена по показателю удельной материалоемкости и коэффициенту унификации изделия.
Эскизный проект, развивая наиболее рациональные решения технического предложения, дает общее представление об устройстве и определяет принципиальные конструктивные решения изделия. Эскизный проект может быть выполнен в одном или нескольких вариантах. В последнем случае необходимо дать им сравнительную оценку и выбрать лучший вариант.
Отработка конструкции изделия на технологичность на стадии разработки экскизного проекта состоит в следующем. Выбирается рациональная конструктивная схема изделия (выявляются основные составные части, технологическое членение и компоновка; назначаются методы сборки соединений; устанавливаются габаритные размеры изделия). Определяются стандартные и унифицированные составные части, а также номенклатура используемых конструкционных материалов. Дается принципиальная оценка технологичности конструкции с точки зрения условий узловой и общей сборки, контроля, регулирования, подготовки к функционированию, технического обслуживания и ремонта изделия.
На стадии разработки эскизного проекта выявляют потребность в новых технологических процессах, а также общие условия организации технологической подготовки производства. Это дает возможность своевременно выполнить необходимые исследовательские работы, изготовить или приобрести специальное технологическое оборудование, освоить новые технологические процессы.
Количественная оценка технологичности конструкции,, как средство управления технологичностью, на стадии эскизного проектирования производится по приближенным значениям таких показателей, как трудоемкость изготовления (см.,, например, § 66), удельная материалоемкость и масса изделия, коэффициент стандартизации конструкции изделия и некоторые другие. При отработке конструкции на технологичность осуществляется технологический контроль конструкторской документации в соответствии с ГОСТ 2.121—73.
Технический проект содержит окончательные конструктивные решения, дающие полное представление об устройстве изделия. Выполняется он в одном варианте.
Отработка конструкции изделия на технологичность на стадии разработки технического проекта состоит в принятии окончательных решений о технологичности в соответствии с основными задачами технологической отработки конструкции (снижение трудоемкости и себестоимости, а также сокращение цикла работ по изготовлению, техническому обслуживанию и ремонту изделия).
При разработке технического проекта отрабатываются основные узлы и детали с точки зрения рациональности конструктивных форм, способов простановки размеров, требований к точности; определяется целесообразный уровень взаимозаменяемости при сборке; уточняются условия контроля и испытаний узлов и машины в целом; назначаются виды покрытий, термической обработки и т. д.
Уровень технологичности конструкции на стадии разработки технического проекта оценивается по ряду показателей технологичности относительно базовых значений, указанных в техническом задании на проектирование изделия. При отработке конструкции на технологичность осуществляется технологический контроль технического проекта, конструкторская документация подписывается технологами.
Рабочая конструкторская документация разрабатывается в развитие технического проекта изделия до полной детализации сборочных единиц. При этом конструкция «доводится» до соответствия требованиям конкретного серийного (массового) производства с учетом наиболее производительных технологических процессов и средств технологического оснащения. Отрабатываются рациональные формы и размеры деталей, определяющие виды заготовок, уточняются допуски и устанавливаются требования к качеству рабочих поверхностей деталей. На этом этапе важно осуществить максимально возможную унификацию конструктивных элементов и марок конструкционных материалов.
Оценка уровня технологичности изделия на стадии разработки рабочей конструкторской документации производится по всему комплексу базовых показателей, указанных в техническом задании. Достигнутые показатели технологичности указываются в карте технического уровня и качества изделия (см. ГОСТ 2.116—71), а также в стандартах и технических условиях на изделие (ГОСТ 2.114—70). Отработка конструкции изделия на технологичность выражается в технологическом контроле рабочей конструкторской документации.
В системе отработки и управления технологичностью конструкции значение задач технологичности, решаемых на разных стадиях проектирования изделия, различно. Наиболее принципиальные решения по технологичности могут быть приняты только на ранних стадиях проектирования изделия, когда прорабатываются общие вопросы оптимизации конструкций на базе систем автоматизированного проектирования (САПР). С разработкой технического проекта изделия конструкция должна уже быть в основном отработана на технологичность (рис. 201).
Рис. 201. Объем отработки конструкции на технологичность по стадиям проектирования изделия
Правила отработки конструкции изделий на технологичность и оценки технологичности регламентированы ГОСТ 14,201—73... 14.204—73.