Основы ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ

Системный подход в унификации объектов в машиностроительном производстве

Унификация объектов по области применения делится на конструк­торскую и технологическую. При конструкторской унификации в качест­ве объекта выступают конструкции изделий и их элементы, а при техно­логической унификации - технологические процессы, оборудование, ос­настка и их элементы.

В конструкторской унификации можно выделить следующие основ­ные направления.

1. Создание универсальных конструкций на базе передового опыта разработки определенного типа систем; высшей формой универсализа­ции конструкций является их стандартизация.

2. Создание конструкций изделий из отдельных блоков, которые являясь единым целым, могут применяться в различной комплектации при разработке систем с отличающимися техническими характеристиками.

3. Соблюдение преемственности технических решений, которая проявляется в заимствовании составных частей изделий из одной конст­рукции в другую. Преемственность составных частей имеет две разно­видности: заимствование их предшествующих разработок, одна из кото­рых может быть базовой; заимствование в рамках разрабатываемой кон­струкции и из других одновременно создаваемых изделий.

Однако следует иметь в виду следующие отрицательные стороны конструкторской унификации, которые принимают во внимание:

1. Преемственность новой конструкции с предшествующими раз­работками может в ряде случаев привести к "фиксации" отдельных тех­нических характеристик, достигнутых на момент создания изделий предшественников.

2. Выходные параметры отдельных заимствованных составных частей не всегда полностью удовлетворяют разработчика, так как могу і не обеспечивать требуемый уровень отдельных технических характери­стик новой конструкции.

3. Применение унифицированных составных частей может привес­ти к повышению массы конструкции, а следовательно, к увеличению ее материалоемкости, что может быть обусловлено введением дополни­тельных элементов для конструктивной увязки заимствованных состав­ных частей, а также повышенными значениями их массы по сравнению с массой аналогичных оригинальных конструктивных решений.

Конструкторская унификация тесно связана с технологической. Примером может служить увеличение преемственности технологических процессов и оснастки при повышении удельного веса заимствованных элементов в конструкциях изделий.

Основные направления технологической унификации:

1. Преемственность производственной базы, технологических про­цессов и средств их оснащения. Отработка конструкции вновь создавае­мых изделий на технологичность, особенно в направлении обеспечения ее конструктивно-технологической преемственности с предшествующи­ми конструкциями, а также соблюдение условия изготовления последо­вательного ряда однотипных изделий на одном предприятии обеспечива­ет сокращение затрат на подготовку производственной базы для выпуска новых изделий.

2. Создание типовой, универсальной, переналаживаемой и сборно - разборной технологической оснастки, а также применение принципов стандартизации при ее разработке. Стандартизация элементов конструк­ции технологической оснастки и применение принципов типизации и универсализации, сборности и переналаживаемости при ее создании при­водит к уменьшению объемов работ, затрат трудовых, материальных, стоимостных и временных ресурсов, требуемых для проведения техноло­гической подготовки производства.

3. Применение типовых технологических процессов способствует внедрению групповых форм организации труда, сокращает сроки и за­траты на разработку необходимой документации в процессе технологи­ческой подготовки производства. Степень использования типовых техно­логических процессов в значительной мере определяется стандартизаци­ей и унификацией конструктивных элементов деталей.

Отличительной особенностью технологической унификации являет­ся возможность использования ее методов при изготовлении как унифи­цированных, так и оригинальных составных частей новых изделий. Зна­чение технологической унификации возрастает с увеличением конструк­тивной сложности изделий, обуславливающей рост требуемого количест­ва технологических процессов и оснастки для обеспечения высокого ка­чества изделий.

Широкое внедрение унификации в производство будет только в том случае, если у производителя существуют побудительные мотивы к ре­шению этой задачи. С одной стороны, таким мотивом является необхо­димость в условиях рынка переходить на выпуск новых изделий высоко­го качества в короткие сроки и с минимальными издержками, с другой, - получение экономического эффекта от применения унификации. Реше­ние обеих задач возможно, если любому унифицированному изделию соответствуют унифицированные средства технологического обеспече­ния и организационные формы производственного процесса.

В связи с этим необходима унификация с позиций системного под­хода, в основе которого лежит взаимосвязанная унификация объектов производственной цепочки "изделие - технологический процесс - техно­логическая система - организация производственного процесса". В ма­шиностроительном производстве системный подход заключается в том. что для унифицированного изделия используются унифицированные средства технологического обеспечения: технологический процесс, обо­рудование и оснастка, рабочие места.

Анализ унификации объектов каждого звена производственной це­почки и их взаимосвязей показывает следующее.

К объектам унификации звена "изделие" относится само изделие и его составные части: агрегаты, механизмы, устройства, детали; унифика­ция носит, как правило, отраслевой характер (унификация автомобилей, строительных машин, станков и т. п.). В отношении унификации объек­тов, входящих в состав изделий в качестве его элементов, можно конста­тировать, что чем ниже уровень объекта в иерархии элементов изделия (например, подшипники, зубчатые колеса), тем в большей степени они приобретают межотраслевой характер. Проведен сравнительно большой объем работ по унификации объектов звена "изделие", но еще остается большое количество как изделий, так и их элементов, не охваченных унификацией.

Большая работа проведена по унификации и элементов изделий на уровне механизмов и устройств (например, унификация редукторов, подшипников, на уровне деталей; зубчатых колес; крепежа и др.). Чем ниже уровень, на котором располагается элемент в иерархии элементов изделия, тем вероятнее его более широкое применение в многочисленных изделиях и тем больший эффект ожидается от унификации.

Объектами унификации звена "технологический процесс" является как сам технологический процесс, так и его составляющие - маршрутный процесс и операция.

Здесь, в отличие от звена "изделие", результаты унификации значи­тельно скромнее; объяснить это можно огромным разнообразием техно­логических процессов, являющихся результатом таких объективных фак­торов. как разная оснащенность машиностроительных предприятий тех­нологическим оборудованием и оснасткой, различие в объемах выпускаемой продукции в единицу времени, различие производственных условий.

Когда разрабатывается типовой или унифицированный технологи­ческий процесс, то всегда за ним закрепляется определенное технологи­ческое оборудование. Если на предприятии этого оборудования нет, то возникает проблема в реализации процесса. С другой стороны, в повсе­дневной практике в силу организационных причин часто возникает про­блема, например, в обеспечении процесса требуемой технологической оснасткой, и тогда приходится в спешном порядке подыскивать или изго­тавливать другую оснастку, не заложенную унифицированным процес­сом, а следовательно, изменять и технологический процесс.

В отличие от изделий, которые можно унифицировать по одному - двум параметрам, унификация технологических процессов по одному - двум признакам не дает эффекта. Это связано с тем, что наличие у детали одной группы какой-либо дополнительной характеристики может не по­зволить применить унифицированный технологический процесс.

Это подтверждает применение типовых технологических процессов. На практике очень часто приходится при разработке рабочего технологи­ческого процесса исключать или заменять ту или иную операцию из ти­пового процесса, не говоря уже об изменениях в режимах обработки на операциях. Учет всех существенных особенностей детали, влияющих на технологический процесс, приведет к снижению количества деталей в группе, что потребует большего числа унифицированных технологиче­ских процессов. В результате эффект от унификации получится незначи­тельным.

Еще одной причиной, снижающей эффект унификации технологиче­ских процессов, является их невысокая устойчивость во времени из-за непрерывного развития методов изготовления и средств технологическо­го оснащения, а также самих изготавливаемых изделий. В итоге в боль­шей степени эффект можно ожидать от унификации маршрутных техно­логических процессов, отличающихся меньшим числом характеристик.

Унификация объекта звена "технологическая система" по объему и уровню близка к унификации объектов звена "изделие", гак как но ге же машины, состоящие из механизмов, устройств, деталей, подпадающие под категорию объектов звена "изделие". Все достижения в унификации последних в значительной степени справедливы и для них.

Следует отметить недостатки унификации технологических систем Например, отсутствует унификация обрабатывающих и сборочных тех­нологических систем как самостоятельных объектов, и их подменяют станками, сборочным оборудованием, являющимися составными частями технологических систем. В результате, при проектировании технологиче­ских процессов приходится подбирать среди существующего оборудова­ния не технологические системы, а их составные части.

Другим важным недостатком является отсутствие унификации эле­ментов технологических систем: инструментальных наладок, приспособ лений, контрольно-измерительных устройств. В итоге это не позволяем установить связи между унифицированными объектами звеньев "техно логический процесс" и "технологическая система".

В качестве объектов звена "организация производственного процес­са " можно рассматривать производственные цехи, участки, рабочие мес­та. Объекты этого звена, как и звена "технологический процесс", оказа­лись практически не унифицированы.

Таким образом, наблюдается разный уровень унификации звеньев производственной цепочки. Если унификация объектов звена "изделие" нашла достаточно широкое распространение, то унификация объектов звеньев "технологический процесс" и "организация производственною процесса" практически отсутствует.

Наиболее важным недостатком является отсутствие тесных связен между унифицированными объектами звеньев производственной цепоч ки. Если между объектами первых звеньев связь в какой-то мере сущсс і вуст, то дальше она практически исчезает. Например, к широко распро страненным узлам и деталям, имеющим общемашиностроительное на значение (подшипники качения, зубчатые колеса и т. п.), можно встреч и п. соответствующие унифицированные или типовые технологические про цессы и технологические средства. В других случаях эта связь проявляем ся по отдельным унифицированным параметрам, например, стандартным значениям размера диаметра отверстий деталей соответствуют размеры мерного инструмента (сверла, зенкера, развертки).

Слабые связи между унифицированными объектами звеньев можно объяснить, во-первых, отсутствием постановки такой задачи, во-вторых независимостью развития этих объектов и, в третьих, неравномерное пл.* степени унификации объектов звеньев производственной цепочки. В ИЮ r e отсутствуют тесные связи между их классификациями, которые невоз­можно объединить в единую систему. К примеру, при разработке типо­вых технологических процессов изготовления деталей они классифици­руются в соответствии с конструктивными формами, требованиями к точности деталей. В свою очередь, при создании станков связь их с типо­выми процессами отсутствует и станки классифицируются по методу обработки (сверлильные, фрезерные и т. п.).

При отсутствии тесных связей между унифицированными объекта­ми звеньев производственной цепочки эффект от применения унифика­ции будет минимальным. К примеру, если для унифицированной детали нет соответствующего унифицированного технологического процесса, то эффект от ее унификации будет только за счет снижения трудоемкости проектирования. Если же унифицированному технологическому процес­су нет соответствующей унифицированной технологической системы, эффект будет только от сокращения трудоемкости проектирования про­цесса. В этом случае для унифицированной детали придется проектиро­вать индивидуальный технологический процесс, а к унифицированному технологическому процессу - технологическую систему.

Следовательно, главный резерв повышения эффективности от при­менения унификации - обеспечение связей между унифицированными объектами производственной цепочки. Иными словами, унифицирован­ному объекту звена "изделие" должен соответствовать унифицированный объект звена "технологический процесс", а ему - унифицированный объ­ект звена "технологическая система" и т. д. При этом надо отметить, что на фоне непрерывного развития и усложнения техники, роста разнообра­зия средств ее технологического обеспечения, роль унификации чрезвы­чайно возрастает. Поэтому дальнейшее развитие унификации в машино­строении должно осуществляться с позиций системного подхода, ког да унификации одновременно подвергаются связанные между собой объек­ты всех звеньев производственной цепочки.

Системный подход базируется на установлении связей по вертикали между объектами одного звена и по горизонтали между объектами звень­ев производственной цепочки, когда на каждом уровне объекту звена "изделие" должен соответствовать объект звена "технологический про­цесс" и т. д.

Можно предложить следующий подход к установлению указанных связей. Начинать надо с определения состава объектов каждого звена и их иерархии. При этом следует придерживаться правила, что обьект верхнего уровня представляет собой совокупность объектов предыдуще­го уровня.

Звено "изделие". Изделие рассматривается как объект производст­ва и потому состав и иерархию объектов можно представить как цепочку: изделие - сборочная единица - деталь - МС - МП.

Звено "технологический процесс" можно представить цепочкой объектов: технологический процесс - операция - МТС - МТИ.

Звено "технологическая система" можно представить цепочкой объектов: технологическая система - модули функциональные техноло­гические - МО, МИ, МПр, МКИ.

Звено "организация производственного процесса" можно пред­ставить цепочкой объектов: производственный участок - рабочее место модуль рабочего места.

Если свести все вертикальные цепочки объектов звеньев в одну схе­му, как это показано на рис. 1.13.5, то станут очевидными горизонталь­ные связи между объектами звеньев. Как следует из схемы, с понижени­ем уровня расположения объекта снижается и уровень его сложности Таким образом, появляется зависимость степени сложности объекта от уровня его расположения.

На эффективность унификации большое влияние оказывают такие характеристики объекта как его разнообразие, устойчивость, повторяе­мость.

Унификация должна начинаться с обоснования выбора объекта, га­рантирующего наибольший эффект.

Проблема унификации состоит еще и в том, что объект описывается некоторым множеством характеристик, и чем большее число характери­стик объекта охвачено унификацией, тем ближе он будет приближаться к замещаемым объектам, но при этом будет расти и число унифицирован­ных объектов. В связи с этим по мере роста сложности объекта растет доля частичной унификации, когда объект подвергается унификации по одной или нескольким характеристикам.

Унификация объектов звеньев производственной цепочки должна осуществляться слева направо, т. е. сначала унификации подвергается объект звена "изделие", затем объект его уровня звена "технологический процесс" и т. д.

Необходимо отметить, что уровень разнообразия объектов после­дующих звеньев производственной цепочки выше уровня разнообразия объектов предыдущих звеньев. Например, одному изделию соответствуе 1 несколько технологических процессов. Это связано с тем, что при выпус­ке изделия в разных объемах требуются разные технологические процес­сы. В свою очередь один и тот же технологический процесс может быть реализован с помощью разных технологических систем.

Единица

Операции сборки

МФТсп, МФТск

Деталь

Технологическая операция обработки

МФТоо, МФТои, МФТоп, МФТок

МС

МТС

МОс. МИс, МПрс. МКИс

МП

МТИ

МОо, МИо, МПро. МКИо

J Сборочная 1 Технологические

МФТсо, МФТси,

Я

Н *

(L) гД Ю

Я

Н *

Ю о

5

Н

О

О

X £ о е;

О jS X <и ш о

О.

<и гД

Ю о

Ь и о "2. U к О.

О

(L)

Ю о

Н

Я

О.

Ю о о

Я о.

JS X си а о

О.

>

И а о

С.

>

CU

А о

О.

>

Рис. 1.13.5. Схема связей между объектами звеньев производственной цепочки:

Модули функциональные технологические сборочной системы'. МФТсо - оборудования. МФТси - инструментальной наладки, МФТсп - приспособления, МФТск- контрольно-измерительного устройства Модули функциональные технологические обрабатывающей системы. МФТоо - станка, МФТои - инерументальной наладки, МФТоп - приспособления. МФТок - контрольно-измерительного устройства Модули получения МО. МОс сборочной машины, МИс - инструментальной наладки. МПрс - приспособления, МКИс - контрольно-измерительного устройства Модули изготовления МП: МОо - станка, МИо - инструментальной наладки, МПро - приспособления, МКИо - контрольно-измерительного устройства

Начинать реализацию системного подхода в унификации надо с объек­тов наименьшей сложности первого звена производственной цепочки.

Основы ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЕ

ЭБ технологического обеспечения представляет собой совокупность методов, способов, технологических переходов и операций по получению заготовок, изготовлению деталей и сборке изделий, а также элементов средств технологического оснащения (станки, сборочные машины, осна­стка …

РАЗРАБОТКА МОДУЛЕЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ СБОРКИ МС

В основе технологического процесса сборки любого изделия лежат прежде всего процессы соединения его деталей, сборочных единиц, обра­зующих соответствующие МС. Эти процессы являются неотъемлемой частью сборочного технологического процесса и составляют его …

Разработка маршрута технологического процесса

Технологический маршрут определяет последовательность операций и состав технологического оборудования. От того, как построен техноло­гический маршрут, во многом зависят качество детали и эффективность ее изготовления. Разработка маршрутного технологического процесса является слож­ной …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.