Стандартизация и унификация в конструкторской подготовке производства
Важнейшей особенностью современной организации конструкторской подготовки производства является широкое использование стандартизации. Ее значение заключается в том, что она позволяет избежать необоснованного многообразия в качестве, типах и конструкциях изделий, в формах и размерах деталей и заготовок, в профилях и марках материалов, в технологических процессах и организационных методах. Стандартизация является одним из эффективных средств ускорения научно-технического прогресса, повышения эффективности производства и роста производительности труда конструкторов, сокращения цикла СОНТ.
Конструкторская унификация – это комплекс мероприятий, обеспечивающих устранение необоснованного многообразия изделий одного назначения и разнотипности их составных частей и деталей, приведение к возможному единообразию способов их изготовления, сборки, испытания. Унификация является базой агрегатирования, т.е. создания изделий путем их компоновки из ограниченного числа унифицированных элементов, и конструкционной преемственности. Унификация дополняет стандартизацию.
Государственная система стандартизации в Российской Федерации, установив основные положения в этой области, предусматривает использование следующих категорий стандартов:
·Государственные стандарты Российской Федерации (ГОСТ Р) – одна из основных категорий стандартов, установленных государственной системой стандартизации;
·отраслевые стандарты (ОСТ) – одна из категорий стандартов, установленных на продукцию, не относящуюся к объектам государственной стандартизации. Например, на изделие конкретной отрасли, технологическую оснастку, инструмент, специфические для данной отрасли технологические процессы, а также на нормы, правила, требования, термины и обозначения, регламентация которых необходима для обеспечения взаимосвязи в производственно-технической деятельности предприятий и организаций данной отрасли;
·стандарты предприятий (СТП) – одна из категорий стандартов, установленных на продукцию одного или нескольких заводов. Основной задачей заводской стандартизации является создание максимального количества сходных, геометрически подобных либо аналогичных элементов в изделиях не только одного, но и различного назначения. Заводская стандартизация значительно упрощает, удешевляет и ускоряет технологическую подготовку и является важной предпосылкой стандартизации технологической оснастки;
·стандарты научно-технических и инженерных обществ и других общественных объединений (СТО);
·общероссийские классификаторы технико-экономической информации (ОКТЭИ);
·международные стандарты ИСО серии 9000 – это международная система стандартов, обеспечивающая управление качеством продукции от проектирования до эксплуатации.
Стандарт – это устойчивый образец, он закрепляет достижения в области технического прогресса и новой техники, которые разработаны, проверены и могут быть применены в широком масштабе в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве и является строго обязательным. При проектировании новых машин в первую очередь должны быть применены изделия и нормы из государственных стандартов.
Основными видами государственных стандартов в машиностроении являются: 1) стандарты технических условий (определяют качество продукции, содержат потребительские характеристики, правила приемки, методы проверки качества, требования к маркировке, упаковке, транспортировке, хранению); 2) стандарты параметров (размеров), содержат параметрические ряды конструкций (ряды основных показателей построенные в определенной математической закономерности); 3) стандарты типов и основных параметров (содержат не только параметрические ряды, но и дополнительные характеристики, например, конструктивные схемы, компоновки и т.д.); 4) стандарты конструкций и размеров (устанавливают конструктивные решения и основные размеры для унификации); 5) стандарты марок (устанавливают номенклатуру и обозначение марок материалов, их химический состав, физико-механические свойства); 6) стандарты сортамента (устанавливают размеры, геометрическую форму, требования к точности и т.д.); 7) стандарты технических требований (охватывают эксплуатационные характеристики конструкции – требования безопасности, удобства эксплуатации, технической эстетики; нормы надежности, устойчивости к внешним воздействиям); 8) стандарты правил эксплуатации и ремонта; 9) стандарты типовых технологических процессов; 10) стандарты организационного типа (внедрение передовых примеров и методов выполнения работ).
В процессе проектирования конструктор обязан широко использовать все стандарты, относящиеся к проектируемому объекту. Особенно эффективно применение стандартных деталей, узлов и агрегатов, изготовляемых в центролизованном порядке на специализированных завода.
К числу основных методов конструктивной стандартизации относится: внедрение конструктивных стандартов (нормалей); создание параметрических рядов (гамм) машин; агрегатирование; обеспечение конструктивной преемственности.
Внедрение конструктивных стандартов на заводах проводится по двум направлениям: 1) разработка и внедрение стандартов; 2) нормализационный контроль (нормоконтроль чертежей и др. конструкторских документов).
Разработка стандартов основывается на систематизации и обобщении передового конструкторского опыта, отраженного: 1) в международных, государственных, отраслевых и заводских стандартах; 2) в сводных таблицах применяемости отдельных марок металлов, подшипников, крепежных деталей, конструктивных элементов (модели зубчатых колес, допуски и посадки, резьбы и др.); 3) в результатах лабораторных и эксплуатационных испытаний узлов, деталей; 4) в данных нормализационного контроля.
Введение нормоконтроля имеет большое воспитательное и организующее значение. Нормоконтроль стимулирует конструкторов в уважении к стандартам и унификации. Еще одна задача нормоконтроля – проверка правильности выполнения конструкторских документов в соответствии с требованиями ЕСКД.
Создание параметрических рядов (гамм) – один из наиболее эффективных методов конструирования изделий. Под параметрическим рядом подразумевается совокупность изготовляемых на данном заводе или в данной отрасли машин, приборов или иного оборудования одного эксплуатационного назначения, аналогичных по кинематике или по рабочему процессу, но различных по габаритам, мощностным или эксплуатационным параметрам.
Каждый параметрический ряд имеет свое основание (базовая модель) и полученные от этого основания производные. Конструирование начинается с выбора основания.
Агрегатирование – это форма унификации состоящая в том, что создаются ряды унифицированных узлов и агрегатов, используемые для создания разнообразных изделий. Агрегатирование позволяет создавать сборно-разборное оборудование, состоящее из взаимозаменяемых нормализованных элементов, при необходимости оно может быть разобрано, а входящие в него агрегаты использованы в новых сочетаниях для создания другого оборудования. При этом в десятки раз сокращается количество типов и размеров основных элементов конструкции оборудования.
Обеспечение конструктивной преемственности – другой (после агрегатирования) метод конструктивной стандартизации и унификации, под которой подразумевается применение в конструкции нового изделия, узлов и деталей ранее освоенных изделий, которые хорошо зарекомендовали себя в работе и применение которых не отразится на качестве новых конструкций.
Степень стандартизации и унификации может быть охарактеризована следующими основными показателями: коэффициентом стандартизации, коэффициентом унификации изделия, коэффициентом преемственности и др.