Введение. Любое изделие приборостроительной отрасли в процессе конструирования и технологической подготовки производства подлежит приданию ему таких свойств, которые предопределяют оптимальный уровень затрат ресурсов на разработку, изготовление и эксплуатацию. Технологичность конструкции изделия, как комплексное свойство, как раз определяет приспособленность проектируемого изделия к изготовлению с минимальными затратами [1, 2]. Отработка на технологичность – обязательный для всех проектируемых приборов этап, в ходе которого специалистами различного профиля подбирается правильное сочетание принимаемых конструкторско-технологических решений, касающихся элементной базы, компоновки составных частей, базовых несущих конструкций, принципов коммутации, материалов, принципов обеспечения тепловой и электромагнитной совместимости и т.д., с объективно сложившимися на предприятии-изготовителе организационно-технологическими условиями и перспективами дальнейшего развития производственной базы [3, 4, 5]. Некоторые исследователи, например в статье [6], предлагают количественно оценивать согласованность конструкций изделий с технологическими условиями на предприятии.
В ходе отработки конструкции прибора на технологичность неизбежно возникает необходимость внесения в него конструкторско-технологических изменений, вызванных желанием улучшить функциональность, надежность, технологичность изделия, получить лучшую приспособленность прибора к изготовлению с минимальными трудозатратами и расходом материала [7, 8]. Причин внесения изменений в конструкцию прибора и соответствующей корректировки конструкторской документации (КД) множество и они изучены в работах [9, 10, 11, 12, 13, 14, 15]. Однако этот вопрос требует дополнительных исследований на базе статистического материала, собранного в ходе экспериментов на действующем производстве. В частности, в статье проверяется гипотеза о том, что между уровнем технологичности конструкций приборов и количеством конструкторско-технологических изменений, внесенных в КД на этапах разработки эскизного, технического проектов и рабочей документации, существует прямая корреляционная зависимость.
Статистический анализ изменений в конструкции приборов по результатам отработки на технологичность. Статистическое исследование проводилось на приборостроительном предприятии, которое выпускает электронные измерители сигналов. Период наблюдения охватывал этапы эскизного, технического проектов и этап разработки рабочей документации для пяти изделий одной серии.
Так как основной целью исследования ставилась оценка влияния конструкторско-технологических изменений на уровень технологичности изделий, то возникла необходимость классификации изменений в зависимости от влияния на формирующие производственную и эксплуатационную технологичность факторы. Целый ряд изменений в изделии может привести к снижению как трудоемкости изготовления, так и технологической себестоимости. Поэтому они использовались как классификационные признаки при наблюдении за потоком извещений на реальном предприятии.
Стандартизация и унификация, как методы обеспечения конструктивной преемственности изделий приборостроения, являются эффективным средством разрешения противоречий между постоянной тенденцией усложнения приборов и ограничениями по выделению ресурсов на реализацию конструкции. Общее сокращение типоразмеров в изделии при унификации сборочных единиц приводит, в свою очередь, к сокращению количества изменений в изделии и отклонений от нормального хода технологических процессов. Удобство технического обслуживания, ремонта в процессе эксплуатации тоже может привести к необходимости внесения в конструкцию прибора изменений.
Таким образом, в ходе экспериментальных исследований учитывались лишь изменения, которые подпадали под классификационные группы, указанные в таблице 1, с целью определения характера связи между уровнем технологичности и конструкторско-технологическими изменениями, вносимыми в конструкцию приборов. В этой же таблице приведены количественные показатели потока изменений по 5 изделиям.
Таблица 1 – Классификация конструкторско-технологических изменений
Номер группы |
Классификационный признак |
Количество изменений по изделиям, шт. |
Всего изменений |
Относительная доля, % |
||||
А |
Б |
В |
Г |
Д |
||||
1 | Изменения, приводящие к снижению трудоемкости изготовления прибора |
2 |
8 |
12 |
11 |
4 |
37 |
32,2 |
2 | Изменения, приводящие к снижению технологической себестоимости прибора |
5 |
9 |
3 |
12 |
2 |
31 |
27,0 |
3 | Изменения, приводящие к повышению конструктивной преемственности (коэффициент унификации составных частей) |
2 |
6 |
5 |
4 |
11 |
28 |
24,3 |
4 | Изменения, приводящие к увеличению ремонтопригодности |
3 |
5 |
2 |
7 |
2 |
19 |
16,5 |
Всего: |
12 |
28 |
22 |
34 |
19 |
115 |
100 |
Оценка технологичности исследуемой группы изделий проводилась два раза: на этапе эскизного проекта и затем во время разработки рабочей документации после проведения соответствующих изменений. В результате отработки изделий на этих этапах комплексный показатель технологичности конструкции повышался. Определялась величина повышения как разность
Δ = Ктрд – Ктэ,
где Ктрд – величина комплексного показателя технологичности, рассчитанная в конце этапа разработки рабочей документации; Ктэ – величина комплексного показателя технологичности, рассчитанная на этапе разработки эскизного проекта изделия.
Были получены следующие значения комплексного коэффициента технологичности для пяти изделий, представленные в таблице 2.
Таблица 2 – Значения комплексного коэффициента технологичности для 5 исследуемых изделий
Комплексный показатель технологичности |
Обозначение изделия |
||||
А |
Б |
В |
Г |
Д |
|
на этапе эскизного проекта, Ктэ |
0,792 |
0,630 |
0,585 |
0,468 |
0,579 |
на этапе разработки рабочей документации, Ктрд |
0,897 |
0,876 |
0,789 |
0,758 |
0,711 |
Величина повышения технологичности,
Δ = Ктрд – Ктэ |
0, 115 |
0,246 |
0,204 |
0,290 |
0, 132 |
Выявлена функциональная зависимость между повышением технологичности и внесением изменений в конструкцию прибора (рисунок), которая свидетельствует о прямой положительной связи между этими факторами.
Рисунок 1 – Функциональная зависимость повышения уровня технологичности изделий от внесенных в конструкцию изменений
Заключение. Исследования, проведенные на приборостроительном предприятии, показали, что между процессами внесения конструкторско-технологических изменений в проектируемое изделие и повышением технологичности его конструкции существует прямо пропорциональная связь, которую необходимо учитывать при планировании работ по обеспечению качества и технологичности конструкций приборов. Внесение изменений на ранних стадиях проектирования позволяет существенно улучшить как функциональные показатели, так и показатели надежности, качества, ремонтопригодности и технологичности изделий.
Библиографический список
- Войчинский А.М., Янсон Э.Ж. Технологичность изделий в приборостроении. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние. 1988. – 232 с.
- Говорков А.С. Обеспечение технологичности конструкций изделий машиностроения по информационным моделям: автореферат дисс. на соискание уч. степени к.т.н. Иркутский государственный технический университет. Иркутск, 2012. – 199 с.
- Крайнев А.Ф. Идеология конструирования. М.: Машиностроение, 2003.
- Ирзаев Г.Х. Информационная система эвристического прогнозирования технологичности радиоэлектронных средств на ранних этапах проектирования // Информационные технологии в проектировании и производстве. 2006. № 3. С. 40-46.
- Абакарова О.Г., Ирзаев Г.Х. Метод интегральной оценки качества информационных систем правоохранительных органов // Научное обозрение. 2014. № 2. С. 180-184.
- Ирзаев Г.Х. Система оценки согласованности конструкций радиоэлектронных средств с технологией предприятия-изготовителя на этапе освоения // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королева (национального исследовательского университета). 2010. № 1 (21). С. 257-261.
- Юсуфова Ф.К. Автоматизация процессов управления внесением изменений в конструкцию проектируемого изделия на основе технологии Workflow // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 6-1 (38). С. 20.
- Адамов А.П., Ирзаев Г.Х., Ахматов И.М. Методика экспертного прогнозирования современных электронных средств // Проектирования и технология электронных средств. 2004. № 2. С. 6-11.
- Федоров В.К., Гвоздарев Р.С. Причины корректировки документации и внесения изменений в производство продукции машиностроения // Вестник машиностроения. 2011. № 8. С. 78-80.
- Ирзаев Г.Х. Разработка функциональной и организационной структур комплексной системы управления технологичностью промышленных изделий // Автоматизация процессов управления. 2011. № 4. С. 66-75.
- Ирзаев Г.Х. Модель прогнозирования конструкторско-технологических изменений в изделии на этапах освоения и серийного производства // Системы. Методы. Технологии. 2015. № 1 (25). С. 86-93.
- Ирзаев Г.Х., Адамов А.П. Исследование системы обработки потоков информации об изменениях в конструкции радиоэлектронных средств на этапах освоения и производства // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 1 (33). С.7.
- Федоров В.К., Гужевкин К.С., Гвоздарев Р.С. Разработка модификаций базовых моделей изделий РЭС методом внесения изменений в конструкцию аналога // Качество. Инновации. Образование. 2012. № 4 (83). С. 61-63.
- Мартишкин В.В. Управление качеством технических изделий на стадии разработки рабочей документации // Известия Московского государственного технического университета МАМИ. 2013. Т. 2. № 2. С. 373-379.
- Ирзаев Г.Х. Исследование и моделирование информационных потоков конструкторско-технологических изменений на этапах освоения и серийного производства изделий // Организатор производства. 2012. Т. 52. № 1. С. 131-135.