Использование типового проектирования на базе стандартизации и унификации элементов конструкций и технологий.

Одной из основных мер повышения эффективности конструкций новых изделий является применение типовых проектных решений (ТПР). Разработка типовых проектных решений базируется на унификации и стандартизации.

Унификация представляет собой комплекс мероприятий, которые позволяют устранить необоснованное многообразие типов и конструкций изделий, форм и размеров входящих в них деталей, профилей и марок используемых материалов. Унификация способствует созданию новых изделий на основе их компоновки из ограниченного числа унифицированных элементов.

Стандартизация состоит в установлении и применении определенных правил (стандартов) для упорядочения конструкторской деятельности. Классификацию стандартов см. на Рис. 16.

Стандарты обязательны для соблюдения всеми организациями, на которые они распространяются.

Важную роль для повышения качества изделий и эффективности производства играют стандарты предприятий на детали, сборочные единицы, технологические процессы. Они являются составной частью государственной системы стандартизации и должны разрабатываться в полном соответствии с другими видами стандартов. Это способствует развитию комплексной стандартизации, что положительно сказывается на укреплении производственных связей с предприятиями - поставщиками сырья, материалов, комплектующих. На предприятиях есть специальные службы в составе отдела главного конструктора, которые разрабатывают стандарты на вновь появившиеся детали и поддерживают в рабочем состоянии техническую документацию по унифицированным деталям. В НИИ и КБ есть исследовательские лаборатории по стандартизации и унификации.

Конструктор в своей работе обязан использовать альбомы государственных, отраслевых стандартов и стандартов предприятия, в котором он работает. С этой целью в соответствии с ГОСТ 2.111-68 введен нормоконтроль, которому подлежит конструкторская документация.

Степень унификации нового изделия оценивается по следующим направлениям:

1) уровень унификации элементов изделий по деталям, сборочным единицам, комплектующим элементам.

2) уровень унификации по видам заготовок

3) уровень унификации по конструкционным элементам (фаски, пазы, резьбы и т.д.)

4) уровень унификации по видам и типоразмерам материалов.

Для каждого направления производится расчет показателей унификации:

n для 1 и 2 направлений

а) коэффициент унификации элементов изделий определяется по формуле:

Ку = Ну/Но

где Ну, Но - количество элементов изделия унифицированных и всех элементов изделия

б) коэффициент стандартизации:

Кс = Нс/Но

где Нс - количество стандартизованных элементов изделия

в) коэффициент преемственности:

Кпр = Нз/Но

где Нз и Но - количество заимствованных и всех элементов изделия.

n для 3 направления

а) коэффициент унификации конструкционных элементов

Кнэ = Нкэ/Нск

где Нкэ - число унифицированных конструкционных элементов данного вида во всех оригинальных деталях

Нок - общее число применяемых конструкционных элементов данного вида во всех оригинальных деталях.

n для 4 направления

а) Коэффициент унификации марок и профилей применяемых материалов (для каждого вида материала - стали, чугуна, пластмассы)

Кум = Нум/Нд

где Нум - число применяемых марок и профилей материалов

Нд - число наименований оригинальных, унифицированных, стандартных и заимствованных деталей, кроме покупных.

Сокращение сроков и трудоемкости ТПП обеспечивается не только унификацией и стандартизацией элементов конструкций новых изделий, но и унификацией разрабатываемых при ТПП технологических процессов и их оснащения.

С этой целью проводятся следующие организационно-технические мероприятия:

1) типизация технологических операций и процессов

2) унификация технологической документации

3) стандартизация оборудования

4) унификация и стандартизация оснастки.

Типизация техпроцессов заключается в разработке типовых технологических процессов и операций для деталей с общими конструкционными признаками. Применение типовых техпроцессов позволяет более широко использовать поточные линии в механических цехах, применение которых позволяет повысить производительность труда до 40%.

Унификация технологической документации приводит к сокращению общего количества документов, облегчает труд технологов при ТПП и внесении изменений в действующие техпроцессы. К числу основных унифицированных документов, используемых при разработке техпроцессов относятся операционные технологические карты и операционные карты групповой обработки. В настоящее время типовые техпроцессы на приборостроительных предприятиях составляют примерно 20%.

Применение принципа стандартизации оборудования позволяет свести процесс проектирования специального оборудования к подбору компоновок оборудования из отдельных унифицированных и стандартных узлов.

Унификация и стандартизация технологической оснастки позволяет использовать ее при смене объекта производства. Она значительно сокращает затраты времени и средств на проектирование оснастки.

Наибольшее распространение на авиационных предприятиях получили следующие системы унифицированной оснастки:

1) сборно-разборные приспособления (СРП)

2) универсально-сборные приспособления (УСП)

3) универсальная переналаживаемая технологическая оснастка (УПТО).

Для СРП разработаны стандарты на элементы корпусов приспособлений, определено минимальное число типоразмеров элементов, которое необходимо для создания любого станочного приспособления. Система предусматривает разборку приспособлений и повторное использование стандартизованных элементов только после снятия изделия с производства.

УСП, например, представляют собой большое число стандартизированных элементов, из которых компонуются различные приспособления для сверлильных, токарных, фрезерных и шлифовальных операций. После обработки определенной партии деталей они разбираются и их элементы используются для повторных компоновок.

Затраты времени, связанные с подготовкой УСП составляют всего 5% от времени изготовления специальной оснастки.

Универсальная переналаживаемая технологическая оснастка (УПТО) состоит из базовых приспособлений и дополнительных сменных наладок. Они позволяют обрабатывать различные по форме детали путем последовательной переналадки, заключающейся в основном в замене сменных наладок. Базовые приспособления стандартизованы, а сменные элементы изготавливаются на предприятии.

Применение УПТО должно увязываться с классификацией деталей и с внедрением типовых технологических процессов.

Использование унификации и стандартизации при разработке конструкций изделий, техпроцессов их изготовления и технологического оснащения позволяет:

1. Снизить себестоимость самих изделий.

2. Повысить качество, уменьшить трудоемкость и сроки технической подготовки производства.

3. Улучшить условия их эксплуатации