Унификация, типизация и агрегатирование машин

XXX

Подгруппа

Группа

Класс

Рис. 8.3. Структура кода для Общероссийского классификатора стандартов

В ряде случаев для обеспечения точности индексирования нор­мативных документов и облегчения их поиска классификацион­ные группировки отмечают звездочкой, обозначающей поясне­ния и ссылки на коды других классификационных группировок.

„ Унификация — это приведение объектов одинакового функцио­нально го назначен ия к едиШббрШкГХнмтример, к оптимальной конструкций) по установленному признаку и рациональное сокра­щение числа этих объектов на основе данных об их эффективной применяемости. Таким образом, при унификации устанавливают минимально необходимое, но достаточное число типов, видов, ти­поразмеров, изделий, сборочных единиц и деталей, обладающих высокими показателями качества и полной.взаимозаменяемостью.

XX

Унификация помогает выделить отдельные образцы, прототипы котбрых~в тех или йных размерах и параметрических вариантах при­меняются во многих изделиях] Выделение этих представителей и всех их прототипов, расположение их в ряд по возрастающей или убыва­ющей величине основного параметра, упорядочение этого, ряда в соответствии с рядами предпочтительных чисел позволяет создавать типы объектов и типоразмеров. Кроме того, появление благодаря унификации достаточно большого спроса на отдельные детали и узлы, приводящего к укрупнению партий, дает возможность даже на заво­дах с единичным типом производства ограничивать поточное изго­товление, создавать специализированные линии, участки, цеха. В настоящее время перед унификацией стоят следующие задачи: • уменьшение многообразия имеющихся видов, типов и типо- раз меров издел ийоди н ако во го функционального назначения пу­
тем изменения в необходимых случаях конструкций или конст­руктивных элементов, основных и второстепенных размеров и т.д.;

• изменение конструкций и исполнительных ршм.Шов,-Аарок.материала, техн и ческой и термо:ш.мимеской~обрабшзки. точности

изготовления аналогичных деталей, применяемых на разных заво­дах с целью внедрения автоматических линий, допускающих эко­номически выгодную переналадку при данных размерах серийно­го выпуска деталей;

^создание комплексов взаимозаменяемых агрегатов, узлов и деталей^ предназначенных для сборки знач:ительнБ"большёй но­менклатуры машин, механизмов, аппаратов или приборов (по сравнению с существующими неунифицированными аналогичны­ми изделиями) путем добавления некоторого количества специ­альных (оригинальных) узлов и деталей;

• пересмотр видов, типов и типоразмеров, изготовляемых или п р иобр е тае мы х дляко мил е ктаци и изделий для замены морально устаревших или недостаточно качественных более современны­ми, надежными и долговечными изделиями.

В процессе развития унификации все более четко определяют­ся два основных ее направления: ограничительное и компоновоч­ное. Ограничительное направление характеризуется проведением анализа номенклатуры выпускаемых изделий и ограничение ее до минимально необходимой номенклатуры типоразмеров изделий и их элементов. Компоновочное направление характеризуется про­ведением анализа потребности и выявлением номенклатуры из­делий, необходимых народному хозяйству. Результатом этого ана­лиза является создание новых рядов машин и их промежуточных типоразмеров на основе компоновки из определенного набора унифицированных узлов, агрегатов или блоков, но в пределах стан­дартах действующих или создаваемых типоразмерных рядов.

<^Досраержанию унификация подразделяется на: _» внутриразмерную, когда унификация охватывает все разно- ввднос^'ХЩЦйфйкации) определенной машины как в отноше­нии ее базовой модели, так и в отношении модификаций этой модели;

• межразмерную, когда унифицируют не только модификации однЖ1)азовот~м6Хе^га'7 разных" раз­меров данного параметрического ряда;

^межтиповую, когда унифи кация распространяется на маши­ны разных типов, входящих в различные параметрические ряды.

Унификация может проводиться на заводском, отраслевом и межотраслевом уровнях.

Заводская (в рамках завода), отраслевая и межотраслевая (для ряда заводов отрасли или отраслей) унификация в машинострое­нии и приборостроении может охватывать номенклатуру изделий, сборочных единиц и деталей, которые производят и применяют в различных отраслях народного хозяйства.

Из рис. 8.4 видно, что наряду с классификацией, базой уни­фикации является стандартизация с ее системой предпочтитель­ных чисел, которая позволяет установить оптимальные значения размеров и параметров стандартизованных объектов, а также раз­работать комплекс государственных стандартов на основные нор­мы, обеспечивающие взаимозаменяемость унифицированных де­талей и узлов.

Рис. 8.4. Последовательность работ по унификации; в машиностроении и приборостроении

Эффективность работ по унификации характеризуется уров­нем унификации.

Под уровнем унификации и стандартизации изделий понима­ют насыщенность их соответственно унифицированными и стан­дартными составными частями (деталями, узлами, механизмами), и наиболее часто для их расчета используются коэффициенты применяемости и повторяемости.

Коэффициент применяемости К показывает уровень приме­няемости составных частей, т.е. уровень использования во вновь разрабатываемых конструкциях деталей, узлов, механизмов, применявшихся ранее в предшествовавших аналогичных конст­рукциях. Рассчитывают по количеству типоразмеров, по состав­ным частям изделия или в стоимостном выражении.

Коэффициент применяемости в различных отраслях промыш­ленности в основном определяют с помощью дифференцирован­ных показателей, характеризующих уровень (степень) унифика­ции изделий (в %):

1. Показатель уровня стандартизации и унификации по числу типоразмеров определяют по формуле:

(8.1)

где и — общее число типоразмеров; и₀ — число оригинальных ти­поразмеров, которые разработаны впервые для данного изделия. Типоразмером называют такой предмет производства (деталь, узел, машину, прибор), который имеет определенную конструкцию (присущую только данному предмету), конкретные параметры и размеры и записывается отдельной позицией в графу специфика- цииизделия.

2. Показатель уровня стандартизации и унификации по состав­ным частям изделия определяют по формуле:

(8.2)

где N — общее число составных частей изделия; N₀ — число ори­гинальных составных частей изделия.

3. Показатель уровня стандартизации и унификации по сто­имостному выражению определяют по формуле:

(8.3)

где С— стоимость общего числа составных частей изделия; С₀ — стоимость числа оригинальных составных частей изделия.

Любая из приведенных формул характеризует уровень унифи­кации только с одной стороны. Более полную характеристику уров­ня унификации изделия может дать комплексный показатель — коэффициент применяемости, который можно представить в виде:

100,

(8.4)

V - Л-в^СУ⁺Л.т ^прк

пр.к

д.в

Д.т'

где С_у —средняя стоимость веса материала унифицированных де­талей; С — средняя стоимость веса материала изделия в целом; h — средняя стоимость нормо-ч;Л_ув — вес всех унифицированных деталей в изделии; А_ут — суммарная трудоемкость изготовления унифицированных деталей; А_де — общий вес изделия; А_дт — пол­ная трудоемкость изготовления изделия.

Коэффициент повторяемости составных частей в общем числе составных частей данного изделия К_п (%) характеризует уровень унификации и взаимозаменяемость составных частей изделий оп­ределенного типа:

где N— общее число составных частей изделий, я — общее число оригинальных типоразмеров.

Среднюю повторяемость составных частей в изделии характе­ризует коэффициент повторяемости:

* ' „ N

К_са=~. (8.6)

п

Пример 8.1. Определить уровень стандартизации и унифика­ции продольнообрабатывающего станка по коэффициенту приме­няемости (по числу типоразмеров, по составным частям изделия и в стоимостном выражении), а также уровень унификации и вза­имозаменяемости по коэффициенту повторяемости составных ча­стей и среднюю повторяемость составных частей данного изделия.

Общее число типоразмеров п = 1657, число оригинальных ти­поразмеров и₀= 203, общее число деталей N= 5402, оригинальных N₀ = 620, стоимость всех деталей С =85 ООО руб., оригинальных — С₀ = 27 200 руб.

Решение. По формулам (8.1)—(8.3) определяем:

К = [(1657 - 203) / 1657] 100 = 87,7%;

К_п * = [(5402 - 620) / 5402] 100 = 88,5%;

К_пр1 = [(85 000 - 27 200) / 85 000] 100 = 68%.

Коэффициент повторяемости рассчитываем по формулам (8.5) и (8.6):

К_п = [(5402 - 1657) / (5402 - 1)] 100 = 69,3%; К_сп = 5402 / 1657 = 3,2.

Ограничительное направление унификации в мировой прак­тике получило название симплификации.

Симплификация — форма стандартизации, цель которой умень­шить число типов или других разновидностей изделий до числа, достаточного для удовлетворения существующих в данное время потребностей. При симплификации обычно исключают разновид­ности изделий, их составных частей и деталей, которые не явля­ются необходимыми. В объекты симплификации не вносят какие- либо технические усовершенствования.

Типизация конструкций изделий — разработка ^ установление типовых конструкций, содержащих конструктивные параметры, общие для изделий, сборочных единиц и деталей. При типизации не только анализируют уже существующие типы и типоразмеры изделий, их составные части и детали, но и разрабатывают но­вые, перспективные, учитывающие достижения науки и техники и развитие промышленности. Часто результатом такой работы яв­ляется установление соответствующих рядов изделий, их состав­ных частей и деталей.

Типизация технологических процессов — разработка и установ­лениеТехнологического процесса для производства однотипных деталей или сборки однотипных составных частей или изделий той или иной классификационной группы.

Типизации технологических процессов должна предшествовать работа по классификации деталей, сборочных единиц и изделий и установлению типовых представителей, обладающих наиболь­шим числом признаков, характерных для деталей, сборочных еди­ниц и изделий данной классификационной группы.

А^егатирование ~ принцип создания машин, оборудования, приборов и других изделий из унифицированных стандартных аг-" регатов (автономных сборочных единиц), устанавливаемых в из­делии в различном числе и комбинациях. Эти агрегаты должны обладать полной взаимозаменяемостью по всем эксплуатацион­ным показателям и присоединительным размерам. Выделение аг­регатов выполняют на основе кинематического анализа машин и их составных частей с учетом применения их в других машинах. При этом стремятся, чтобы из минимального числа типоразмеров автономных агрегатов можно было создать максимальное число компоновок оборудования.

В общем виде последовательность работы, основные положе­ния и методика агрегатирования технологического оборудования приведена в табл. 8.1.

Важным преимуществом созданных на основе агрегатирова­ния машин (технологического оборудования) является их конст­руктивная обратимость. Кроме того, агрегатирование дает возмож­ность применять стандартные агрегаты и узлы в новых компонов­ках при изменении конструкций объектов производства.

Таблица 8.1

Наименование этапа

Результат выполнения этапа

1. Разработка системы классифика­ции деталей, обрабатываемых на аг­регатном технологическом оборудо­вании 2. Разработка методов переналажи­вания элементов технологического процесса и создание оптимальных типовых технологических процессов 3. Разработка методов членения обо­рудования на агрегаты и узлы, сис­темы классификации и перечня агре­гатов и узлов оборудования для раз­личных типов производства 4. Разработка научных основ созда­ния оптимальных компоновок агре­гатного оборудования 5. Разработка показателей качества агрегатного оборудования 6. Опытно-конструкторские и экспе­риментальные работы по созданию оборудования 7. Разработка рекомендаций по соз­данию специализированного произ­водства агрегатов и узлов и по орга­низации прокатно-монтажных баз

Методика выбора деталей для обра­ботки на агрегатном оборудовании Методика выбора характера и сте­пени переналаживаемости элемен­тов технологического процесса и типизация технологических процес­сов Технические задания на проектиро­вание агрегатов и узлов. Комплекс стандартов на основные параметры агрегатов и узлов технологического оборудования Стандартизация схем оптимальных компоновок агрегатного оборудова­ния в зависимости от вида произ­водства Стандарты на показатели качества отдельных агрегатов и агрегатного оборудования Рабочие чертежи, изготовление и испытание опытных образцов Организация специализированного производства стандартных узлов и аг­регатов и прокатно-монтажных баз

Если унификация приводит к уменьшению числа типоразмеров унифицированных объектов, то агрегатирование дает возможность увеличивать число объектов специализированного назначения.

Агрегатирование расширяет и обеспечивает:

• область применения некоторых универсальных машин и обо­рудования путем создания условий для быстрой замены их рабо­чих органов (в этом случае универсальные машины приобретают свойства специализированных, обеспечивая высокую производи­тельность труда и необходимое качество работы);

Последовательность работ и методика агрегатирования техноло­гического оборудования

• номенклатуру выпускаемых машин и оборудования путем модификации их основных типов и создания различных исполне­ний, лучше отвечающих требованиям эксплуатации, чем машины и оборудование основных типов (базовых моделей) универсаль­ного назначения;

• комплектование (сборку) некоторых машин, механизмов, аппаратов, устройств и другого оборудования разного функцио­нального назначения из унифицированных взаимозаменяемых аг­регатов, узлов и деталей;

• номенклатуру продукции приборостроения благодаря при­менению блочного (агрегатного) способа их конструирования;

• дает возможность создавать приспособления и другую сложную технологическую механизированную и автоматизированную оснаст­ку на основе использования общих агрегатов и узлов и способствует организации высокопроизводительного ремонта машин и других изделий путем использования взаимозаменяемых агрегатов и узлов.

Внедрение принципов агрегатирования возможно во всех от­раслях машиностроения и приборостроения. В настоящее время метод агрегатирования находит широкое применение при созда­нии технологического оборудования и средств механизации са­мого различного назначения: металлорежущих и деревообрабаты­вающих станков, кузнечно-прессового и сварочного оборудова­ния, литейных машин, подъемно-транспортного оборудования, всех видов технологической оснастки.

Контрольные вопросы

1. Что такое систематизация объектов?

2. Что представляет собой кодирование информации?

3. Чем характеризуются кодовые обозначения?

4. Объясните структуру кода Общесоюзного классификатора продукции.

5. Какие основные требования предъявляются к кодам?

6. В чем состоит отличие последовательного и параллельного методов кодирования?

7. Какие основные методы классификации объектов вы знаете?

8. Какие вы знаете категории классификаторов?

9. Что такое унификация объектов стандартизации?

10. Перечислите основные задачи унификации.

11. На какие виды подразделяется унификация?

12. Какие основные работы проводят по унификации?

13. Что такое уровень стандартизации и унификации?

14. Что представляет собой симплификация?

15. Дайте определение типизации конструкций изделия и тех­нологического процесса.

16. Опишите последовательность работ по агрегатированию тех­нологического оборудования.

ГЛАВА 9. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ И МЕТОДЫ СТАНДАРТИЗАЦИИ

Дата добавления: 2015-04-30