рабочий проект. В нем содержатся рабочие чертежи на каждую деталь изделия (деталировка) с указанием марки материала, массы детали и других конструктивных данных. ЕСКД устанавливает следующие основные требования к выполнению рабочих чертежей:
оптимальное применение стандартных и покупных изделий, освоенных ранее производством и соответствующих современному уровню техники;
рациональное ограничение номенклатуры размеров, предельных отклонений конструктивных элементов, а также марок и сорта материалов и покрытий;
достижение необходимой степени взаимозаменяемости деталей и узлов, наивыгоднейших способов изготовления и ремонта изделий, а также максимального удобства в эксплуатации.
Рабочий проект сопровождается спецификацией, определяющей состав сборочной единицы, узла или комплекта и необходимой для комплектования конструкторских документов и планирования запуска в производство указанных изделий.
Проектирование новой продукции в массовом и серийном производстве заканчивается изготовлением опытных образцов и сдачей технической документации заказчику. В настоящее время все перечисленные стадии конструкторской подготовки используются при создании лишь принципиально новых либо особо ответственных видов продукции. В остальных случаях, как правило, применяется двухстадийное проектирование, при котором совмещаются разработка технического и рабочего проектов, а в ряде случаев опускается также стадия эскизного проектирования.
Обязательным условием конструкторской подготовки является соблюдение требований стандартизации и унификации. Стандарты устанавливают и регламентируют на определенный период прогрессивные требования, нормы, методы, правила, распространяемые на сами изделия, на факторы и условия, влияющие на их качество.
Конструктивная унификация представляет собой ограничение разнообразия изготовляемых типоразмеров деталей и узлов конструкций путем заимствования из ранее выпущенных конструкций. Унификация может проводиться как в пределах одного завода, специализированного на выпуске определенной продукции, так и в масштабе всей отрасли в целом.
При внутризаводской унификации одна из конструкций выбирается в качестве “базовой” модели, а затем путем присоединения к ней недостающих или, наоборот, изъятия из нее ненужных частей, узлов, деталей создается ряд производных моделей. В этом случае резко сокращается число оригинальных деталей за счет увеличения унифицированных и ранее освоенных производством. Таким путем осуществляется конструктивная преемственность изделий, формируются их конструктивные ряды. Уровень стандартизации и унификации определяется системой коэффициентов: унификации (Ку), повторяемости (Кповт), конструктивной преемственности (Кпр), стандартизации (Кст). Так, для изделия, имеющего следующее распределение деталей (табл 1.1), коэффициенты будут равны:
Ку=(730+492):1239=0.98; Кповт=2075:1239=1.68
Кпр=1239:2075=0.59; Кст=823:2075=0.4
Таблица 1.1
| Распределение деталей по группам | Количество | Наименований деталей |
| Стандартизированные...................... | 823 | 492 |
| Заимствованные................................ | 1232 | 730 |
| Оригинальные................................... | 20 | 17 |
| Итого | 2075 | 1239 |
Необходимым условием начала производства проектируемой продукции является определение ее экономической эффективности путем сопоставления эффекта и затрат ранее производимого продукта с новым.
Технологическая подготовка производства
Следующей стадией технической подготовки является технологическая подготовка производства. Именно она обеспечивает полную готовность предприятия к выпуску новой продукции с заданным качеством, что, как правило, может быть реализовано на технологическом оборудовании, имеющем высокий технический уровень, обеспечивающий минимальные трудовые и материальные затраты. Технологическая подготовка производства осуществляется в соответствии с требованиями стандартов Единой системы технологической подготовки производства (ЕСТПП, ГОСТ 14.001-73) и предусматривает решение следующих задач:
обеспечение высокой технологичности конструкций, что достигается тщательным анализом технологии изготовления каждой детали и технико-экономической оценкой возможных вариантов изготовления;
проектирование технологических процессов, включающее разработку процессов традиционной (основной для данного типа производства) обработки, а также программ для станков с числовым программным управлением, индивидуальных технологических процессов, разработку технических заданий на спецостнастку и специальное технологическое оборудование (проектирование средств технологического оснащения проводится в порядке, принятой для конструкторской подготовки производства);
структурный анализ изделия и на его основе составление межцеховых технологических маршрутов обработки деталей и сборки изделий;
технологическую оценку возможностей цехов, основанную на расчете производственных мощностей, пропускной способности и т.д.
разработку технологических нормативов трудоемкости, норм расхода материалов, режимов работы оборудования;
изготовление средств технологического оснащения;
отладку технологического комплекса (производится на установочной серии изделий) - технологического процесса, оснастки и оборудования;
разработку форм и методов организации производственного процесса;
разработку методов технического контроля.
Технологичность конструкции оценивается количественно посредством системы характеристик , включающей показатели трудоемкости изготовления, удельной материалоемкости, технологической себестоимости, коэффициентов использования материалов, применения типовых технологических процессов , стандартизации, унификации.
Высокая технологичность способствует снижению производственных затрат и по этому служи критерием экономически более выгодного технологического варианта. Такой выбор производится при совместном решении двух уравнений:
1) Cт1=с1N+V1; 2) Cт2=c2N+V2
отражающих соответственно технологические себестоимости Cт1 и Ст2 двух вариантов изготовления. В результате определяется критический объем производства
Nкр=(с2-с1)/V1-V2, служащий границей экономической целесообразности их применения. При этом с1,с2,V1,V2 соответственно условно-постоянные и переменные расходы в структуре себестоимости вариантов, N - объем выпуска. При объеме производства меньшем чем Nкр, будет выгоден вариант 1, при выпуске, большем Nкр - вариант 2. Например, при возможности изготовления деталей на токарном станке или автомате сравнивают соответствующие затраты (см. табл.1.2)
Таблица 1.2. Показатели производительности оборудования
| Затраты | Размерность | Станок | Автомат |
| Заработная плата станочника | коп/шт | 10 | 2 |
| Стоимость эксплуатации ст. | коп/шт | 1 | 3 |
| Стоимость эксплуатации инструмента | коп/шт | 1 | 1 |
| Амортизация станка | руб/год | 2 | |
| Средняя стоимость наладки | руб/год | 5 | |
| Стоимость эксплуатации спецостнастки | руб/год | 6 |
Подставляя данные таблицы в формулу, получим, что
Nкр=((3+10+6)-(2+5)/(10+1+1)-(2+3+1))*100=200 дет.
Следовательно, при этом или большем значении Nкр целесообразно применять токарный автомат. Указанный метод расчета пригоден, когда оцениваются технологические процессы (на уровне участка, цеха), не требующие сколько-нибудь значительных капитальных затрат. В случаях, связанных с внедрением технологических процессов, требующих существенных капиталовложений, выбор экономически наиболее выгодного варианта производится по методу приведенных затрат.
Для повышения эффективности технологической подготовки производства большое значение имеют типизация и нормализация элементов технологии. Типизация технологических процессов строится на основе технологических рядов. В такой ряд включаются детали, конфигурация и основные параметры которых позволяют вести их изготовление или обработку по одному общему технологическому маршруту. Типизации предшествует разработка конструктивно-технологической классификации, при которой детали предварительно группируются в классы по признаку служебного назначения. Дальнейшее разделение на группы (например, по признаку общности материала и способа его обработки) и подгруппы (например, по размерам деталей) приводит к максимальной унификации, позволяющей осуществить принцип групповой обработки, который основывается на конструктивно-технологическом сходстве деталей с последующим выбором из них комплексной детали, имеющей все поверхности обработки, встречающиеся в деталях данной группы. Это позволяет создать для такой детали специальное приспособление со сменными наладками и с его помощью обработать на одной настройке станка все детали данной группы. Технологические нормали разрабатываются применительно к типовым геометрическим элементам конструкций, например, на радиусы закруглений, припуски, допуски, конусность, на состав шихты, на режимы обработки и пр.
Типизация, нормализация, технологическая унификация дают особенно большой эффект, если проводятся на уровне стандартов предприятий, отраслей производства. Для обеспечения высокого организационно-технического уровня производства и качества выпускаемой продукции большую роль играет строгое соблюдение технологической дисциплины, т.е. точного выполнения разработанного и внедренного на всех операциях, участках и стадиях производства продукции технологического процесса.