Различают следующие виды унификации: типоразмерную, внутриразмерную и межтиповую.
Типоразмерная унификация применяется в изделиях одинакового функционального назначения, отличающихся друг от друга числовым значением главного параметра.
Внутритиповая унификация осуществляется в изделиях одного и того же функционального назначения, имеющих одинаковое числовое значение главного параметра, но отличающихся конструктивным исполнением составных частей.
Межтиповая унификация проводится в изделиях различного типа и различного конструктивного исполнения (например, унификация продольно-фрезерных, строгальных, шлифовальных станков между собой).
Работы по унификации могут проводиться на следующих уровнях: заводском, отраслевом, межотраслевом и международном.
Уровень унификации изделий или их составных частей определяется с помощью системы показателей, из которых обязательным является коэффициент применяемости на уровне типоразмеров, рассчитываемый в процентах:
%,
где n – общее количество типоразмеров изделий;
nо – количество оригинальных типоразмеров.
Применение унификации позволяет заметно уменьшить объем конструкторских работ и сократить сроки проектирования; уменьшить время на подготовку производства и освоения выпуска новой продукции; повысить объем выпуска продукции за счет специализации, а также качество выпускаемой продукции.
Однако проведение унификации, сопровождающейся определенными затратами, требует экономического обоснования. Неоправданно осуществленная унификация может дать отрицательный эффект, в частности, когда приходится использовать ближайшие большие унифицированные детали, вызывающие неоправданное эксплуатационными условиями увеличение массы, габаритов и трудоемкости изготовления машин.
Оптимизировать унификацию – это значит стандартизировать такие конструкции и их размерные ряды, при которых суммарная эффективность в сфере производства и эксплуатации была бы наибольшей.
На рис. 1.1 [50] представлена зависимость экономического эффекта от типа производства. Кривая 1 характеризует изменение экономического эффекта в зависимости от сокращения типоразмеров изделий и, следовательно, увеличения объема выпускаемой продукции, т. е. специализации производства. Кривая 2 характеризует затраты, связанные с унификацией мало увеличивает эффект в сфере производства, т. к. специализация уже осуществлена, затраты продолжают расти (участок ВГ). На участке ГД дальнейшее сокращение типоразмеров экономически неэффективно.
Агрегатирование – это метод создания и эксплуатации машин, приборов и оборудования из отдельных стандартных, унифицированных узлов, многократно используемых при создании различных изделий на основе геометрической и функциональной взаимозаменяемости.
Агрегатирование обеспечивает расширение области применения машин, приборов, оборудования разного функционального назначения путем их компоновки из отдельных узлов, изготовленных на специализированных предприятиях. Эти агрегаты должны обладать полной взаимозаменяемостью по всем эксплуатационным показателям и присоединительным размерам.
Агрегатирование дает возможность уменьшить объем проектно-конструкторских работ, сократить сроки подготовки и освоения производства, снизить трудоемкость изготовления изделий и снизить расходы на ремонтные операции.
Большое распространение получили агрегатные станки, состоящие из унифицированных элементов. При смене объекта производства их легко разобрать и из тех же агрегатов собрать новые станки для обработки других деталей.
На рис. 1.2 [50] показана компоновка агрегатного станка модели 11А234, предназначенного для сверления отверстий, снятия фасок и нарезания резьбы в тормозном барабане автомобиля.
Принцип агрегатирования широко используется при создании стандартной, переналаживаемой оснастки, изготавливаемой из стандартных узлов, деталей и заготовок. Примером могут служить универсально-сборные приспособления (УСП). Такие приспособления компонуют из окончательно и точно обработанных взаимозаменяемых элементов: угольников, стоек, призм, опор, прихватов, зажимов, крепежных деталей и др. Примеры приспособлений, собранных из элементов УСП, представлены на рис. 1.3.
Систему УСП широко используют на опытных заводах и в условиях мелко-серийного производства, т. е. там, где конструирование и изготовление специальных приспособлений экономически невыгодно. Агрегатирование используется при создании контрольно-измерительных приборов, а также в радиоэлектронике.
Результатом развития агрегатирования является модульный принцип конструирования систем (изделий, поточных и автоматических производственных линий и т. п.).
Типизация – метод стандартизации, заключающийся в установлении типовых объектов для данной совокупности, применяемых за основу (базу) при создании других объектов, близких по функциональному назначению.
Типизация развивается в трех основных направлениях: стандартизация типовых технологических процессов; стандартизация типовых конструкций изделий общего назначения; создание нормативно-технических документов, устанавливающих порядок проведения каких-либо работ, расчетов, испытаний и т.п.
Типизация технологических процессов – это разработка и установление технологического процесса для производства однотипных деталей или сборки однотипных составных частей или изделий той или иной классификационной группы.
Типизация технологических процессов вызвана необходимостью сокращения неоправданно большого их количества на однотипные детали или сборочные единицы. Очень часто технологический процесс разрабатывается заново без учета существующего опыта. При смене объекта производства весь объем технологических разработок повторяется заново и значительная часть технологических процессов дублирует ранее разработанные процессы.
Типизация технологических процессов при их оптимизации позволяет исключить указанные недостатки и ускорить процесс подготовки производства.
Технологическое подобие деталей определяется совокупностью конструктивных признаков и технологическими характеристиками деталей.
Разработка типовых технологических процессов начинается с классификации объектов производства, технологических операций, приспособлений, режущего и мерительного инструмента. Типовой технологический процесс должен быть общим для группы деталей, иметь единый план обработки по основным операциям, однотипное оборудование и оснастку.
При разработке типового технологического процесса за основу может быть взят наиболее совершенный действующий технологический процесс или спроектирован новый.
Типизация конструкций изделий – это разработка и установление типовых конструкций, содержащих конструктивные параметры, общие для изделий, сборочных единиц и деталей. При типизации анализируются не только уже существующие типы и типоразмеры изделий, их составные части и детали, но и разрабатываются новые, перспективные, учитывающие достижения науки и техники. Часто результатом такой работы является установление соответствующих рядов изделий, их составных частей и деталей.
1.4.4. Комплексная стандартизация
Комплексная стандартизация – это стандартизация, при которой осуществляется целенаправленное и планомерное установление и применение системы взаимоувязанных требований как к самому объекту комплексной стандартизации в целом и его основным элементам, так и к материальным и нематериальным факторам, влияющим на объект, в целях обеспечения оптимального решения конкретной проблемы. Она обеспечивает наиболее полное и оптимальное удовлетворение требований заинтересованных организаций путем согласования показателей взаимосвязанных компонентов, входящих в объекты стандартизации, и увязки сроков введения в действие стандартов.
Комплексная стандартизация обеспечивает взаимосвязь и взаимозависимость смежных отраслей по совместному производству продукта, отвечающего требованиям государственных стандартов. Например, качество современного автомобиля определяется качеством более двух тысяч изделий и материалов – комплектующих деталей и механизмов, металлов, пластмасс, резинотехнических и электротехнических изделий, лаков, красок, масел, топлива, изделий легкой и целлюлозно-бумажной промышленности и др. В свою очередь, качество каждого из перечисленных изделий определяется рядом показателей, регламентированных стандартами.
Основные задачи, решаемые комплексной стандартизацией:
регламентация норм и требований к взаимосвязанным объектам и элементам этих объектов (в машиностроении, например, – к деталям, узлам и агрегатам), а также к видам сырья, материалов, полуфабрикатов и т. п., к технологическим процессам изготовления, транспортирования и эксплуатации;
регламентация взаимосвязанных норм и требований к общетехническим и отраслевым комплексам нематериальных объектов стандартизации (системы документации, системы общетехнических норм и т.п.), а также к элементам этих комплексов;
установление взаимоувязанных сроков разработки стандартов, внедрение которых должно обеспечить осуществление мероприятий по организации и совершенствованию производства и, в конечном итоге, выпуск продукции высшего качества.
Комплексное проведение работ по стандартизации опирается в своей основе на широкое применение программно–целевого планирования. Такое планирование позволяет осуществлять гибкое управление, контроль, а также изменять при необходимости тактические варианты плановых решений.
В основе разработки программ лежат следующие принципы:
системный подход, предусматривающий разработку стандартов на готовую продукцию, комплектующие изделия и т. п., а также установление взаимосвязанных требований с целью обеспечения высокого уровня качества;
опережающее развитие стандартизации сырья, материалов, комплектующих изделий, качество которых оказывает решающее влияние на технико-экономические характеристики готовой продукции;
оптимальные границы программ (по номенклатуре объектов комплексной стандартизации, составу и количественным показателям параметров качества);
логическая (иерархическая) последовательность разработки комплексов стандартов;
увязка с другими программами и действующими стандартами.
Большое значение в деле повышения качества промышленной продукции имеет комплексная стандартизация норм проектирования (системы допусков и посадок; профили резьб и зубьев, звездочек к приводным цепям; размеры концов валов; методы расчета на точность и прочность; термины; оформление чертежей деталей и узлов; методы и средства контроля и испытаний и т. д.).
1.4.5. Опережающая стандартизация
По мере развития науки и техники стандарты стареют, и требуется их пересмотр с учетом долгосрочного прогноза и опережения темпов научно-технического прогресса.
Опережающая стандартизация [19] – это стандартизация, устанавливающая повышенные по отношению к уже достигнутому на практике уровню норм, требований к объектам стандартизации, которые согласно прогнозам будут оптимальными в последующее время.
Опережающая стандартизация разрабатывается на научно-технической основе, включающей: результаты фундаментальных, поисковых и прикладных научных исследований; открытия и изобретения, принятые к реализации; методы оптимизации параметров объектов стандартизации; прогнозирования потребностей народного хозяйства и населения в данной продукции.
Стандарты, систематически не обновляемые и только фиксирующие существующие параметры и достигнутый уровень качества изделий, могут оказаться тормозом технического прогресса, поскольку процесс развития и совершенствования продукции и улучшения ее качества в соответствии с потребностями общества и народного хозяйства идет непрерывно.
Для того, чтобы стандарты не тормозили технический прогресс, они должны устанавливать перспективные показатели качества с указанием сроков их обеспечения промышленным производством.
Процесс опережающей стандартизации непрерывен, т. е. после ввода в действие опережающего стандарта сразу же приступают к разработке нового стандарта, которому предстоит заменить предшествующий.
Разновидностью опережающего стандарта является ступенчатый стандарт, содержащий показатели качества различного уровня. На рис 1.4 в качестве примера приведены данные по ресурсу работы двигателя до первого капитального ремонта (Т) по срокам их внедрения.
Для прогнозирования научно-технического прогресса важное значение имеет патентная информация, опережающая все другие виды информации на 3 – 5 лет. Обычно по количеству патентов, выданных в год, судят о темпах развития рассматриваемого объекта. Если количество патентов из года в год растет, значит данное инженерное решение прогрессивно, а если падает, следовательно, данная идея реализована и инженерный принцип себя изжил
Следует отметить, что стандартизация не может опережать научные и технические открытия, но она должна базироваться на них, ускоряя процесс их широкого внедрения в промышленность.
За рубежом существует категория “предварительных стандартов”, в которых оперативно закрепляются результаты научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.
1.5. Межотраслевые системы (комплексы) стандартов
Своеобразной формой комплексной стандартизации является стандартизация межотраслевых систем, направленная на решение крупных народнохозяйственных задач и обеспечивающая повышение эффективности производства высококачественной продукции. В настоящее время действуют следующие межотраслевые системы (комплексы) стандартов:
1 – Государственная система стандартизации РФ (ГСС);
2 - Единая система конструкторской документации (ЕСКД);
3 - Единая система технологической документации (ЕСТД);
4 – Система показателей качества продукции (СПКП);
6 – Унифицированная система документации (УСД);
7 – Система информационно-библиографической документации (СИБИД);
8 – Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ);
9 – Единая система защиты от коррозии и старения материалов и изделий (ЕСЗКС);
10 – Стандарты на товары, поставляемые на экспорт;
12 – Система стандартов безопасности труда (ССБТ);
13 – Репрография;
14 – Технологическая подготовка производства;
15 - Система разработки и постановки продукции на производство (СРПП);
17 – Система стандартов в области охраны природы и улучшения использования природных ресурсов (ССОП);
19 - Единая система программных документов (ЕСПД);
21 – Система проектной документации для строительства (СПДС);
22 – Безопасность в чрезвычайных ситуациях (БЧС);
23 – Обеспечение износостойкости изделий;
24 – Система технической документации на АСУ;
25 - Расчеты и испытания на прочность;
26 – Средства измерений и автоматизации;
27 – Надежность в технике;
29 – Система стандартов эргономических требований и эргономического обеспечения;
31 – Технологическая;
34 – Информационная технология;
40 – Система сертификации ГОСТ Р.
В стандартах, входящих в комплекс, первые одна или две цифры с точкой условного обозначения относятся к шифру комплекса.
Процесс комплектования уже существующих комплексов до сих пор еще продолжается. Возможно и создание новых комплексов. Некоторые комплексы уже почти сформированы (например, Система автоматического проектирования – САПР, или Единая система допусков и посадок – ЕСДП), но им пока не присвоен шифр комплекса. Другие только формируются. Очень перспективной, например, является система электронного обмена данными.
1.5.1. Единая система конструкторской документации (ЕСКД)
ЕСКД устанавливает для всех предприятий (организаций) страны единые правила разработки, выполнения, оформления и обращения конструкторской документации. В стандартах ЕСКД сохранена преемственность положений стандартов системы чертежного хозяйства и обеспечена согласованность с рекомендациями ИСО и МЭК.
Основные задачи ЕСКД: повышение производительности труда конструкторов; улучшение качества чертежной документации; взаимообмен конструкторской документацией между организациями и предприятиями без переоформления; углубление унификации при разработке проектов промышленных изделий; упрощение форм конструкторских документов, графических изображений, внесение в них изменений; механизация и автоматизация обработки технических документов и содержащейся в них информации; эффективное хранение, дублирование, учет документации, сокращение ее объемов; ускорение оборота документов; улучшение условий эксплуатации и ремонта технических устройств.
Весь комплекс стандартов системы ЕСКД, а их свыше 160, разделяется на следующие группы:
0 – Общие положения ( ГОСТы 2.001 – 2.004);
1 – Основные положения (ГОСТы 2.101 – 2.125);
2 – Обозначения изделий и документов (ГОСТ 2.201);
3 – Общие правила выполнения чертежей (ГОСТы 2.301 – 2.321);
4 – Правила выполнения чертежей различных изделий (ГОСТы 2.401 – 428);
5 – Правила учета и обращения документации (ГОСТы 2.501 – 2.503);
6 – Правила выполнения эксплуатационной и ремонтной документации (ГОСТы 2.601 – 2.608);
7 – Правила выполнения схем и обозначения условно-графические
(ГОСТы 2.701 – 2.711, 2.721 – 2.770, 2.780 – 2.797);
8 – Правила выполнения горно-графической документации (ГОСТы 2.801 – 2.804, 2.850 – 2.857);
9 – Прочие стандарты.
ЕСКД стала универсальной системой, позволяющей осуществлять широкий обмен технической документацией с зарубежными странами, выходить на международный рынок с продажей товаров, лицензий, организовывать совместные с зарубежными фирмами предприятия по изготовлению конечного продукта.
Развитие компьютерной графики, систем автоматического проектирования и производства изделий ставят перед разработчиками системы ЕСКД задачи по отражению современных требований на выполнение, оформление и обращение “безбумажной” (на машинных носителях) конструкторской документации.
1.5.2. Единая система технологической документации (ЕСТД)
Технологическая документация определяет технический уровень производства по тем технологическим методам, оборудованию, оснастке, инструменту, которые на нем использованы. На основе технологической документации создается многочисленная информация, применяемая для проведения технико-экономических и планово-нормативных расчетов, планирования и регулирования производства, правильной его организации, подготовки, управления и обслуживания.
Основное назначение комплекса государственных стандартов, составляющих ЕСТД, — установить во всех организациях и на всех предприятиях единые взаимосвязанные правила, нормы и положения выполнения, оформления, комплектации и обращения, унификации и стандартизации технологической документации.
Внедрение ЕСТД позволяет:
сократить объем разрабатываемой технологической документации;
повысить производительность труда технологов;
упорядочить номенклатуру и содержание форм документации общего назначения (карты технологического процесса, спецификации);
установить правила оформления технологических процессов (формы документации), внесения и оформления изменений;
установить правила учета и анализа применяемости технологической оснастки, деталей, узлов и материалов;
эффективно внедрить типовые технологические процессы;
создать первичную информационную базу для автоматизированной системы управления предприятия и отрасли.
Весь комплекс стандартов ЕСТД (свыше 40 ГОСТов) разделяется на следующие классификационные группы:
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
