КОНСТРУИРОВАНИЕ И ДИЗАЙН ТАРЫ И УПАКОВКИ

Количественная оценка ТКИ

Количественная оценка ТКИ основана на инженерно-расчетных методах и проводится по конструктивно-технологическим признакам, которые существенно влияют на выполнение основных требований к проектируемому изделию. Необходимость количественной оценки, но­менклатура показателей и методика их определения устанавливаются в зависимости от вида изделия, типа производства и стадии разработки конструкторской документации. При этом число показателей должно быть минимальным, но достаточным для оценки технологичности.

Количественная оценка ТКИ базируется на показателях, установ­ленных в результате комплекса мероприятий по стандартизации (упо­рядочению) множества инженерных решений. К таким решениям от­носятся оптимизация параметрических и типоразмерных рядов изде­лий как объектов производства и эксплуатации, типизация конструк­тивных компоновок изделий, классификация изделий и их составных частей по конструктивным и технологическим признакам, группирова­ние однотипных объектов классификации и установление для каждой классификационной группы базовых показателей ТКИ.

Инженерно-расчетный метод оценки ТКИ представляет собой со­вокупность приемов, посредством которых разработчик конструкции определяет и сопоставляет расчетным путем численные значения пока­зателей ТКИ проектируемого изделия К и соответствующего показате­ля конструкции изделия, принятой в качестве базы для сравнения К6.

Результатом количественной оценки ТКИ является формирование целевой функции Zи алгоритма обеспечения ТКИ, пригодных для при­нятия решений по совершенствованию конструкции изделия.

Наибольшее распространение получили методы абсолютной, отно­сительной и разностной оценки ТКИ. Они основаны на вычислении:

- абсолютного показателя ТКИ К =

- сравнительного показателя (уровня) ТКИ К = К'./К6;

- разностного показателя ТКИ ДК' = |К - К6|; ДК' = |1 - К |.

Целевая функция обеспечения ТКИ по этим показателям имеет сле­дующие виды соответственно:

Гл:К^К6; гс:Ку-> 1;

Укрупненная блок-схема алгоритма обеспечения ТКИ с учетом ре­зультатов количественной оценки приведена на рис. 6.3.

Проектирование конструкции из-

^_____________

Рис. 6.3. Блок-схема алгоритма обеспечения ТКИ по результатам

Ее количественной оценки

Единым критерием ТКИ является ее экономическая целесообраз­ность при заданном качестве и принятых условиях производства, эксп­луатации и ремонта. При такой оценке конструкции необходимо рас­сматривать весь комплекс требований к ней в целом. Недопустимо, на­пример, когда в угоду обеспечения требований по изготовлению упа­ковки ее конструкция приводит к экономически невыгодному увеличе­нию затрат на транспортирование, хранение или продажу.

При создании конструкции упаковки следует комплексно оценивать эффективность. В отдельных случаях возможно некоторое обоснован­ное удорожание упаковки в производстве в целях резкого снижения затрат в ее обращении. Технологичность конструкции нельзя оценивать каким-либо частным (единичным) показателем. Комплексная оценка

ТКИ является трудной технической задачей. Она построена на слож­ном комплексе свойств, формирующих технологичность.

Отдельные частные свойства конструкции оцениваются частными (единичными) показателями ТКИ. Обобщение частных показателей в группы родственных свойств позволяет установить групповые показа­тели ТКИ. Их детализация является важным методическим принципом количественной оценки ТКИ. Взаимосвязь частных, групповых и комп­лексных показателей ТКИ можно представить в виде дерева целей (оце­ниваемых свойств), для которого характерны одновременно дифферен­циация комплексных и интеграция частных показателей (рис. 6.4).

Переход от частных показателей к комплексным позволяет осуще­ствить более полную и объективную оценку влияния ТКИ на конеч­ный эффект, который может быть получен в результате применения данного изделия (стрелка Б, рис. 6.4). Детализация комплексных пока­зателей с переходом к групповым, а затем и к частным показателям не­обходима для выявления тех конструктивных решений, совершенство­вание которых целесообразно и наиболее эффективно для повышения уровня ТКИ в целом (стрелка А, рис. 6.4).

Комплексные показатели ТКИ определяют разнообразными мето­дами. Наиболее простым является метод выражения искомого показа­теля средним арифметическим значением:

N

Ък

К=^—,

N

Где Кп — значение п-го частного (группового) показателя; М— число час­тных (групповых) показателей, образующих комплексный показатель.

Однако в большинстве случаев исходные показатели неравноцен­ны с точки зрения степени их воздействия на комплексный показа­тель. В этом случае можно использовать зависимости (математичес­кие модели), позволяющие учитывать весомость (значимость, эквива­лентность) отдельных исходных показателей вида

ЪпК

V' __ п*1

К~—----------- ’

П=

Где Ьп — коэффициент весомости п-го частного (группового) показате­ля, определяемый экспертными или другими методами. Обычно при-

N

Нимают =1.

Л=1

Часто для технико-экономического анализа объекта используют многопараметрические корреляционные модели различных видов (сте­пенные и гиперболические функции, полиномы различных степеней и др.), например степенную функцию вида

К=к№2--Кы>

Где — коэффициент эластичности фактора К дг, характеризующий сте­пень влияния п-го единичного (группового) показателя на исследуемый комплексный показатель ТКИ.

Коэффициенты эластичности вычисляют на основании статистичес­ких данных.

В условиях современного производства в передовых отраслях про­мышленности, например в машиностроении, моделирование всех эта­пов жизненного цикла изделия с целью нахождения оптимальных про­ектных решений, планирования, управления выполняется в автомати­зированных системах обработки информации (АСОИ) [84]. По своему функциональному назначению АСОИ разделяются на системы авто­матизированного проектирования (САПР), системы автоматизирован­ного управления (АСУ), системы автоматизации научных исследова­ний (АСНИ) и др.

Автоматизированное решение задач обеспечения ТКИ осуществля­ют в рамках АСОИ на базе математического моделирования изделия, процессов и систем конструкторской и технологической подготовки производства, процессов производства, эксплуатации и ремонта. При этом решаются следующие основные задачи:

- анализ возможностей производственной системы, систем эксплу­атации и ремонта;

- расчет показателей технологичности изделия;

- разработка требований к конструкции изделия с целью улучше­ния его технологичности;

- разработка рекомендаций по содержанию и порядку совершенство­вания производственной системы, систем эксплуатации и ремонта.

Перечень решаемых при обеспечении ТКИ задач, виды математи­ческих моделей и результаты решения приведены в табл. 6.2.

Таблица 6.2

Перечень задач обеспечения ТКИ, средства и результаты их решения в автоматизированных системах

Объектами моделирования являются:

- конструкции изделия;

- процессы конструирования, технологической подготовки произ­водства, собственно производства, эксплуатации и ремонта изделия;

- системы конструкторской подготовки производства, технологичес­кой подготовки производства, собственно производства, эксплуатации и ремонта изделия.

Состав математических моделей, необходимых для обеспечения ТКИ, определяется составом показателей технологичности, составом и взаимосвязями решаемых задач, стадиями разработки конструкторской и технологической документации, стадиями жизненного цикла изделия.

Основные типовые математические модели, используемые в систе­мах автоматизированного обеспечения ТКИ, приведены в [45, 84].