Вопрос 2 Унификация изделий основного производства

В зависимости от назначения изделия машиностроения делятся на изделия основного и вспомогательного производства.

Изделия, изготовленные предприятием с целью реализации (поставки), относятся к изделиям основного производства. Унификация сложных изделий основного производства (машины, оборудование) наиболее целесообразна в процессе проектирования и может проводиться на основе создания типоразмерных и конструктивно-унифицированных рядов.

В первом случае в основу работ по унификации кладется типоразмерный ряд изделий, как правило, одного и того же целевого назначения. Это дает возможность после проведения типизации (разработки перспективного типа машин или оборудования) унифицировать кинематические схемы изделий, входящих в типоразмерный ряд. Затем проводится классификация деталей и узлов на зависимые и не зависимые от значения главного параметра. Детали и узлы, конструкция и размеры которых зависят, от величины главного параметра, не могут быть полностью унифицированы, и поэтому в пределах этой группы деталей и узлов проводится в основном неполная унификация. Для небольшого числа деталей этой группы возможна полная их унификация в пределах изделии с близкими значениями главных параметров. Детали и узлы, конструкции и размеры которых не зависят от величины главного параметра, как правило, подвергаются полной унификации.

Полная унификация в пределах типоразмерного ряда ограничена из-за различия главных параметров изделий, входящих в ряд; уровень полной унификации в пределах типоразмерного ряда обычно не превышает 15 — 20 %.

В качестве примера на рисунке 8.2 показан унифицированный типоразмерный ряд гидравлических домкратов. Для всего ряда полностью унифицированы детали насоса; остальные детали домкратов унифицированы по различным элементам. Уровень полной унификации по всему ряду в этом случае составит 20 %.

Рисунок 8.2 - Типоразмерный ряд домкратов

Во втором случае унификация проводится на основе конструктивно-унифицированного ряда изделий. Конструктивно-унифицированный ряд - это совокупность изделий одинакового или различного функционального назначения, построенная на основе конструктивной общности деталей и сборочных единиц (узлов, агрегатов). Если проанализировать изделия, входящие в конструктивно-унифицированный ряд, то можно выделить базовое изделие, обладающее максимальным числом конструктивных и технологических признаков, общих для всего ряда, и модификации — изделия, созданные на основе базового, в конструкции которых использованы детали и узлы базового изделия. Важно, чтобы в основу конструктивно-унифицированного ряда было положено базовое изделие, имеющее высокие технические характеристики и предусматривающее возможности их дальнейшего улучшения, что найдет отражение в других модификациях данного конструктивно - унифицированного ряда. Уровень полной унификации, который может быть достигнут в пределах конструктивно-унифицированного ряда, для различных изделий машиностроения колеблется в пределах от 60 до 90 %.

В практике возможно проведение унификации одновременно как на основе типоразмерных, так и конструктивно-унифицированных рядов. Такое сочетание характерно для унификации комплексов машин, состоящих из машин универсальных и специальных и предназначенных для механизации трудоемких процессов в различных отраслях. Например, существуют комплексы машин для строительства дорог, для обработки почвы в сельском хозяйстве, для добычи и транспортирования угля и т. п.

Комплекс машин образуется из ряда базовых изделий, входящих в типоразмерный ряд, и из модификаций базовых изделий, образующих конструктивно-унифицированные ряды. Унификация самих изделий и их элементов осуществляется как внутри типоразмерного ряда (что иногда условно называют «горизонтальной» унификацией), так и внутри конструктивно-унифицированных рядов («вертикальная» унификация).}

Наибольший эффект от унификации в пределах комплекса машин получается в том случае, когда проводится одновременно «горизонтальная» и «вертикальная» унификация. Это приводит к единообразию конструктивных решений изделий комплекса, что, в свою очередь, позволяет унифицировать большое количество деталей, узлов и агрегатов машин, составляющих данный комплекс. Примером такого подхода является создание комплекса унифицированных кранов на железнодорожном, гусеничном и пневмоколесном ходу.

В пределах комплекса машин широко используется заимствование деталей, узлов и агрегатов, что позволяет сократить номенклатуру типоразмеров деталей, узлов и агрегатов одинакового функционального назначения. На основе унификации машин комплекса могут быть разработаны альбомы унифицированных деталей, узлов и агрегатов, которые могут быть использованы для разработки других комплексов машин. В этих условиях комплекс может связывать в единое целое изделия различных отраслей промышленности.

Вопрос 3 Унификация изделий вспомогательного производства

Наряду с изделиями основного производства, предназначенными для поставки потребителям, предприятия изготавливают изделия для собственных нужд, которые называют изделиями, вспомогательного производства. Наибольшая часть этих изделий предназначена для оснащения технологического процесса производства; это различные виды технологической оснастки, средства механизации транспортных, грузоподъемных и других трудоемких операций.

Многообразие решаемых с помощью технологической оснастки задач, а также широкое ее применение в различных технологических процессах приводит к тому, что номенклатура технологической оснастки (приспособлений, штампов, пресс-форм и т. п.) все время увеличивается.

Объем выпуска технологической оснастки специализированными предприятиями удовлетворяет потребность машиностроения в инструменте и различных приспособлениях приблизительно на 25 %; значительную часть технологической оснастки предприятия изготовляют самостоятельно в инструментальных цехах (участках). В этих условиях изготовление инструментов и приспособлений и дорого и весьма трудоемко; не всегда обеспечивается и необходимое качество оснастки.

Повысить качество и снизить себестоимость технологической оснастки можно путем специализации ее производства.

Однако одной из причин, затрудняющих организацию специализированного производства технологической оснастки, является огромная ее номенклатура, многообразие конструкций и типоразмеров. Чтобы создать условия для специализации производства оснастки, необходимо ее в максимальной степени унифицировать.

Унификация технологической оснастки может проводиться в масштабе завода, отрасли и межотраслевом масштабе.

Унификацию изделий вспомогательного производства рассмотрим на примере унификации режущего инструмента. На машиностроительных предприятиях при осуществлении технологических процессов применяется большое количество режущих инструментов, разнообразных по конструкции и типоразмерам. Такое разнообразие во многих случаях неоправданно и является следствием недостаточной унификации изделий основного производства, отсутствием типизации технологических процессов.

С целью сокращения номенклатуры режущих инструментов работы по унификации проводят в такой последовательности:

1) устанавливают применяемость инструментов по типам, размерам и материалу;

2) определяют расход инструментов (по каждому типоразмеру);

3) на основе государственных и отраслевых стандартов, а также данных о применяемости проводят унификацию конструкций и сокращение номенклатуры режущих инструментов, для которых имеются аналоги в отраслевых и государственных стандартах.

Сокращение типоразмеров специальных режущих инструментов (фасонные резцы, специальные сверла, фрезы и т. д.) проводится путем разработки перспективных унифицированных конструкций с учетом последних достижений науки и техники.

Опыт унификации режущих инструментов показывает, что эта работа должна проводиться во взаимной связи с унификацией конструктивных элементов деталей (фаски, проточки, отверстия, резьбы и т. д.); при этом сначала должны быть унифицированы конструктивные элементы, а затем на этой базе следует унифицировать режущие инструменты и сокращать их многообразие.

Одновременно следует учитывать характер производства (единичное, серийное, массовое), размеры и точность обработки деталей, так как эти факторы влияют на конструкцию и количество применяемого инструмента.