Анализ и оценка технологичности изделий приборостроения: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования САНКТПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

АНАЛИЗ И ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ ИЗДЕЛИЙ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ Методические указания к курсовому и дипломному проектированию

СанктПетербург 2007

Составители: кандидат технических наук, доцент В. П. Пашков, кандидат технических наук, доцент Я. А. Поповская Рецензент кандидат технических наук, доцент В. Г. Никитин

Рассмотрены задачи, решаемые при оценке технологичности конструк ции, приведены методики количественной оценки производственной и эк сплуатационной технологичности конструкции изделий приборостроения. Методические указания предназначены для студентов инженерных спе циальностей при выполнении курсового и дипломного проектирования. Подготовлены кафедрой технологии аэрокосмического приборостроения и рекомендованы к изданию редакционноиздательским советом СанктПе тербургского государственного университета аэрокосмического приборо строения.

Редактор А. Г. Ларионова Верстальщик С. В. Барашкова Сдано в набор 26.01.07. Подписано в печать 12.02.07. Формат 60 × 84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,3. Уч.изд. л. 1,3. Тираж 600 экз. Заказ № 82 Редакционноиздательский центр ГУАП 190000, СанктПетербург, Б. Морская ул., 67

© ГУАП, 2007

2

1. ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ ПРИ ОЦЕНКЕ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ КОНСТРУКЦИИ ИЗДЕЛИЯ Основной задачей отработки конструкции на технологичность является повышение производительности труда при оптимальном снижении затрат труда, средств, материалов и времени на проекти рование, подготовку производства, изготовление, техническое обслу живание и ремонт, обеспечение прочих заданных показателей каче ства изделия в принятых условиях его производства и эксплуатации [1, 2]. Комплекс работ по снижению трудоемкости и себестоимости из готовления изделия и его монтажа на объекте включает: – повышение серийности изделия и его составных частей при из готовлении (обработка, сборка, испытания) посредством стандарти зации, унификации и обеспечения конструктивного подобия; – ограничение номенклатуры составных частей конструктивных элементов и применяемых материалов; – применение высокопроизводительных и малоотходных техно логических решений, основанных на типизации процессов и других прогрессивных формах их организации; – применение высокопроизводительных стандартных средств тех нологического оснащения, обеспечивающих оптимальный уровень механизации и автоматизации; – применение в разрабатываемых конструкциях освоенных в про изводстве конструктивных решений, соответствующих современным требованиям; – использование конструктивных решений, позволяющих сни зить затраты на обеспечение доступа к составным частям и транспор тировать изделия в собранном виде или в виде законченных состав ных частей, не требующих при монтаже на объекте разборки или опе раций по подгонке. При решении основной задачи оценки технологичности конструк ции изделия (ТКИ) необходимо учитывать, что любое изделие долж но рассматриваться как объект проектирования, как объект произ водства и как объект эксплуатации. 3

При рассмотрении изделия как объекта проектирования технолог должен участвовать в разработке конструкции на всех стадиях про ектирования, отчетливо представлять специфику каждой стадии проектирования. Если изделие рассматривается как объект производства, нужно учитывать: виды и методы получения заготовки; виды и методы об работки; виды и методы сборки, контроля и испытаний; возможность автоматизации и механизации; условия материального обеспечения производства. При оценке технологичности изделия, являющегося объектом эксплуатации, анализируют: удобство изделия к управлению и кон тролю работоспособности, сокращение трудоемкости профилактиче ских работ, удобство и сокращение ремонтных работ, обеспечение требований техники безопасности, транспортабельность.

2. КЛАССИФИКАЦИЯ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ КОНСТРУКЦИИ ИЗДЕЛИЯ В общем случае классификацию показателей ТКИ целесообразно проводить по следующим признакам: – по объекту и области проявления: производственные, эксплуа тационные; – пo значимости: основные, дополнительные; – по способу выражения: абсолютные, относительные; – по количеству признаков технологичности: частные, комплексные; – по области анализа: технические, техникоэкономические; – по системе оценки: базовые, разрабатываемой конструкции, включающие «уровень технологичности».

Основные показатели Основные показатели характеризуют наиболее важные, самые су щественные свойства, входящие в ТКИ и, как правило, выражаю щие технологичность в целом. К ним относятся показатели трудоем кости, материалоемкости, энергоемкости, технологической себесто имости изделия. Трудоемкость характеризует количество труда, затрачиваемого на одно изделие с учетом его конструктивных особенностей на этапах производства, эксплуатации и ремонта. 4

Материалоемкость характеризует количество материальных ре сурсов, необходимых для создания и использования одного изделия с учетом его конструктивных особенностей на этапах производства, эксплуатации и ремонта. Энергоемкость характеризует количество топливноэнергетиче ских ресурсов, необходимых на одно изделие с учетом его конструк тивных особенностей на этапах производства, эксплуатации и ре монта. Технологическая себестоимость характеризует в стоимостном выражении ресурсоемкость одного изделия с учетом его конструк тивных особенностей на этапах производства, эксплуатации и ре монта.

Дополнительные показатели Дополнительные показатели оценивают различные стороны про изводственной ТКИ, возможности автоматизации процессов обработ ки, монтажа, сборки, контроля, регулировки и испытаний, эффек тивность применения технологических операций определенного типа. Номенклатура дополнительных показателей определяется в зависи мости от специфики изделия, этапа проектирования и типа произ водства.

Абсолютные и относительные показатели При оценке ТКИ могут быть использованы как абсолютные, так и относительные показатели. Наиболее распространены и удобны для сравнительной оценки относительные показатели. Значения относительных частных показателей k принимаются в пределах 0 < k ≤ 1, при этом рост значения показателя соответству ет более высокой ТКИ.

Частные и комплексные показатели Частные показатели характеризуют только один признак техно логичности. Комплексные показатели, в отличие от частных, харак теризуют не отдельные частные признаки технологичности, а опре деленную группу признаков ТКИ. Технологичность конструкции из 5

делия может характеризоваться одним комплексным показателем или несколькими, обобщающими группы частных показателей или выражающими различные виды ТКИ. Комплексные показатели технологичности конструкции изделий можно определять следующими методами: – в виде произведения частных показателей или отношения про изведения частных показателей к их количеству или сумме; – в виде среднеарифметической или средневзвешенной величины частных показателей с введением весовых коэффициентов; – на основании обработки статистических данных частных пока зателей методом корреляционного анализа; – по системе баллов, которыми оценивают показатели техноло гичности для последующего определения техникоэкономического показателя, считая их взаимосвязь строго линейной; – по системе уменьшения максимального значения показателя тех нологичности при несоответствии конструктивнотехнологических факторов изделия наиболее технологичной конструкции представи теля. Метод определения комплексного показателя как средневзвешен ной величины частных показателей наиболее прост, нагляден, удо бен для механизации расчетных работ, поэтому широко распростра нен в промышленности. При этом пределы комплексного показате ля, как и для частных показателей, которые он обобщает (0 < K ≤ 1), одинаковы. Число обобщаемых частных показателей в этом случае не ограничено s

K=

∑ ϕiki i =1 s

∑ ϕi

,

(2.1)

i =1

где ki – величина частного показатели; ϕi – функция, нормирующая весовую значимость показателя; i = 1, s – общее число относитель ных частных показателей. Величина коэффициента ϕi зависит от порядкового номера опре деляемого показателя в номенклатуре показателей, принятой для оценки изделия определенного класса: i ϕi = i −1 , 2 где i – порядковый номер показателя в ранжированной последова тельности. 6

Базовые показатели и уровень технологичности При определении базовых показателей основываются на статис тических данных о ранее созданных конструкциях, типовых для дан ного класса изделий. Кроме того, учитывается отличие проектируе мого изделия от выполненных ранее по сложности, оригинальности и перспективности конструкции, а также рост производительности труда за счет совершенства технологии производства и периода изго товления нового изделия. Базовые показатели могут быть частными и комплексными, абсо лютными и относительными. Состав базовых показателей технологичности конструкции, их оптимальные значения и предельные отклонения определяются для однотипных изделий отраслевыми стандартами. Оптимальные зна чения базовых показателей ТКИ указываются в техническом зада нии на разработку изделия. Уровень ТКИ определяется как отношение достигнутого показа теля технологичности K к значению базового или нормативного по казателя Kб , заданного в техническом задании: K Ky = . (2.2) Kб Уровень технологичности может определяться по одному или не скольким частным и комплексным показателям, принятым в каче стве критериев оценки технологичности конструкции в техническом задании на изделие. Допустимые пределы значений уровней техно логичности соответствуют установленным для базовых показателей. 3. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ КОНСТРУКЦИИ ИЗДЕЛИЯ 3.1. Количественные показатели производственной технологичности конструкции изделия Основные показатели К основным показателям технологичности конструкции изделия относятся: – трудоемкость изготовления изделий – Ти; – уровень технологичности конструкции по трудоемкости изго товления – Kу.т; 7

– технологическая себестоимость изделия – Ст; – уровень технологичности конструкции по себестоимости – Kу.с. Рассмотрим определение основных показателей технологичности. 1. Абсолютный техникоэкономический показатель трудоемко сти изготовления изделия Ти выражается суммой нормочасов, зат раченных на изготовление изделий: n

Tи = ∑ Тi , i=1

где Тi – трудоемкость изготовления iй составной части, нормоч; i = 1,n – количество составных частей в изделии. Подсчет трудоемкости изделия, состоящего из большого числа составных частей, следует вести укрупненно по формуле

Ти = ∑ ТiЕ ⋅ niЕ + ∑ ТjД ⋅ njД + Тсб + Тисп +Тпр , где ТiЕ – трудоемкость изготовления iй сборочной единицы (Е); niE – количество ix сборочных единиц; Т jД – трудоемкость изготовления jй детали; njД – количество jx деталей; Тсб – трудоемкость общей сборки изделия; Тисп – трудоемкость испытаний; Тпр – трудоемкость прочих работ. 2. Уровень технологичности конструкции по трудоемкости изго товления K у.т определяется как отношение достигнутой трудоемко сти изделия Ти к базовому показателю трудоемкости изготовления изделия Ти.б: Т Kу.т = и . Ти.б Для расчета базовых показателей используются показатели тех нологичности конструкции типовых представителей (аналогичных блоков) того же класса аппаратуры, что и разрабатываемое изделие. В качестве изделийаналогов выбирают наиболее совершенные кон струкции, разработанные с учетом новейших достижений техники и технологии, апробированные в серийном и опытном производстве. 3. Технологическая себестоимость изделия Ст определяется как сумма затрат на единицу изделия при осуществлении технологиче ского процесса изготовления изделия: С т = С м +Сз +С ц.р ,

где См – стоимость материалов; Сз – заработная плата производствен ных рабочих; Сц.р – цеховые расходы. 8

4. Уровень технологичности конструкции по технологической се бестоимости Kу.с определяется как отношение достигнутой себестои мости Ст к базовому показателю технологической себестоимости Ст.б: С Kу.с = т . Ст.б Дополнительные показатели В любой проектируемой системе можно выделить изделия двух классов: – электромеханические и механические; – электронные и радиотехнические. Для расчета комплексного показателя технологичности конструк ции для каждого класса изделий выбирается несколько дополнитель ных, относительных показателей, которые оказывают наибольшее влияние на технологичность конструкции. Состав таких показате лей, их ранжированная последовательность по значимости и весо вые коэффициенты приведены в табл. 3.1 и 3.2. Таблица 3.1. Состав дополнительных показателей технологично сти конструкций электромеханических и механических изделий Порядковый номер ранжированной последовательности

Наименование показателя

1

Kоэффициент унифика ции

2

Kоэффициент автомати зации и механизации

3

Kоэффициент сборности

4

Kоэффициент сложности сборки

5

6

7

Kоэффициент повторя емости сборочных единиц и деталей Kоэффициент повторя емости типовых техноло гических процессов Kоэффициент прогрессив ности формообразования

Обозначение пока зателя и расчетная формула

ky =

Ey + Дy E+Д

Весовой коэффи циент ji

1,0

Нм.о Н Е kсб = Е+Д Е kсл.сб = 1 − сл Е

0,75

Ет + Д т Е+Д

0,31

Qт.п Qп

0,14

kм =

kп = 1 −

kт.п = kф =

Дпр Д

1,0

0,5

0,11 9

Таблица 3.2. Состав дополнительных показателей технологично сти конструкций электронных и радиотехнических изделий Порядковый номер ранжированной последовательности

1 2

3

4 5

Показатель

Обозначение пока зателя и расчетная формула

Kоэффициент использо Нмс kисп.мс = вания микросхем Н мс + НЭРЭ и микросборок Kоэффициент автомати Н зации и механизации kм.монт = м.монт Но монтажа Kоэффициент механи Н зации и автоматизации kм.подг = м.подг подготовки навесных НЭРЭ элементов и монтажа Kоэффициент автома Н kм.к.н = м.к.н тизации и механизации Но контроля и настройки Kоэффициент повторя Нт. ЭРЭ kповт. ЭРЭ = 1 − емости микросхем НЭРЭ и микросборок

6

Kоэффициент повторя емости печатных плат

7

Kоэффициент примене ния типовых техноло гических процессов

kповт.п.п = 1 − kт.п =

Нт.п.п Нп.п

Qт.п Qп

Весовой коэффи циент ji

1,0 1,0

0,75

0,5 0,31 0,14 0,11

В табл. 3.1 приняты следующие обозначения: Еу – число унифицированных сборочных единиц в изделии; Д у – число унифицированных деталей, являющихся составными частями изделия и не вошедших в Дст (стандартные крепежные де тали не учитываются); Е – общее количество сборочных единиц в изделии: Е = Е у + Еор ; Д – общее количество деталей в изделии: Д = Д у + Д ор ; Еор, Дор – число оригинальных сборочных единиц и деталей (к ориги нальным относятся составные части, разрабатываемые и изготавливае мые впервые для данного изделия как самим предприятиемразработ чиком, так и в порядке кооперирования с другими предприятиями); Нм.о – количество операций обработки, сборки, монтажа, контро ля и регулировки, которые можно осуществить механизированными или автоматизированными способами; Н – общее число операций в технологическом процессе; Есл – количество сборочных единиц, входящих в изделие и требу ющих регулировки в составе изделия, пригонки или совместной об работки с последующей разборкой и повторной сборкой; 10

Ет – общее количество типоразмеров сборочных единиц в изделии; Дт – общее количество типоразмеров деталей в изделии без учета нормализованного крепежа; Qт.п – количество типовых технологических процессов; Qп – общее количество технологических процессов; Дпр – количество деталей, заготовки которых или сами детали получены прогрессивными методами формообразования (штампов кой, прессованием, литьем по выплавляемым моделям, под давлени ем и в кокиль, порошковой металлургией и т. п.). В табл. 3.2 приняты следующие обозначения: Нмс – общее количество микросхем и микросборок в изделии; НЭРЭ – общее количество электрорадиоэлементов (ЭРЭ), включая модули и микромодули; Нм.монт – количество операций монтажа, которые, можно осуще ствить механизированным или автоматизированным способом; Но – общее число операций определенного типа; Нм.подг – количество навесных элементов, подготовка которых к монтажу может осуществляться механизированным или автома тизированным способом, включая элементы, не требующие подго товки (реле, разъемы, патроны и т. п.); Нм.к.н – количество операций контроля и настройки, которые мож но осуществить механизированным или автоматизированным спо собом; Нт. ЭРЭ – количество типоразмеров ЭРЭ; Нт.п.п – количество типоразмеров печатных плат в изделии; Нп.п – общее количество печатных плат в изделии; Qт.п – количество типовых технологических процессов; Qп – общее количество технологических процессов. Исходные данные для расчета дополнительных показателей тех нологичности конструкции механических и электромеханических изделий заносятся в табл. 3.3, а для расчета электронных и радио технических изделий – в табл. 3.4. Таблица 3.3. Исходные данные для расчета показателей технологич ности конструкции электромеханических и механических изделий № п/п

Наименование параметра

Обозначение параметра

1

Kоличество унифицированных сборочных единиц в изделии

Еу

2

Kоличество унифицированных деталей в из делии, за исключением крепежных деталей

Ду

Значение параметра

11

Окончание табл. 3.3 № п/п

3

Наименование параметра

Обозначение параметра

Общее количество сборочных единиц в из делии

4 Общее количество деталей в изделии 5

Общее количество операций в технологи ческом процессе

Kоличество операций обработки, сборки, монтажа, контроля и регулировки, кото 6 рые можно осуществлять механизирован ным или автоматизированным способом

Е Д Н

Нм . о

Kоличество сборочных единиц, входящих в изделие и требующих регулировки в сос 7 таве изделия, пригонки или совместной об работки с последующей разборкой и повтор ной сборкой

Ес л

8

Kоличество типоразмеров сборочных еди ниц в изделии

Ет

9

Kоличество типоразмеров деталей в изде лии без учета нормализованного крепежа

Дт

10

Kоличество применяемых технологических процессов

Qп

11

Kоличество типовых технологических процессов

Kоличество деталей, заготовки которых или сами детали получены прогрессивными ме тодами формообразования (штамповкой, 12 прессованием, литьем по выплавляемым моделям, под давлением и в кокиль, порош ковой металлургией и т. п.)

Значение параметра

Qт.п

Дп р

Таблица 3.4. Исходные данные для расчета показателей техноло гичности конструкции электронных и радиотехнических изделий № п/п

Наименование параметра

1

Kоличество микросхем и микросборок в изде лии

2

Kоличество ЭРЭ, включая модули и микро модули

НЭ Р Э

Kоличество операций монтажа, которые можно 3 осуществить механизированным или автома тизированным способом

Нм.монт

12

Обозначение Значение параметра параметра

Нм с

Окончание табл. 3.4 № п/п

Наименование параметра

Обозначение Значение параметра параметра

4 Kоличество операций определенного типа Kоличество навесных элементов, подготовка которых к монтажу может осуществляться ме 5 ханизированным или автоматизированным способом, включая элементы, не требующие подготовки (реле, разъемы, патроны и т. п.) 6 Kоличество типоразмеров печатных плат

Нм.подг

7 Kоличество типоразмеров ЭРЭ

Нт.ЭРЭ

8 Общее количество печатных плат в изделии

Но

Нт.п.п Нп.п

3.2. Последовательность выполнения оценки производственной технологичности конструкции изделия 1. После заполнения таблиц исходных данных (табл. 3.3 или 3.4) выполняется расчет дополнительных показателей по формулам табл. 3.1 или 3.2. 2. По формуле (2.1) рассчитывается комплексный показатель. 3. По формуле (2.2) определяется уровень ТКИ. Значение базово го комплексного показателя Kб выбирается из табл. 3.5. K 4. При выполнении соотношения Ky = ≥ 1,02 конструкция из Kб делия удовлетворяет требованиям технологичности. При нарушении этого условия конструкция нетехнологична, необходимо дать реко мендации по корректировке конструкции. При выводе «Уровень технологичности неудовлетворителен» сту денту необходимо представить преподавателю план конструктор скотехнологических мероприятий, после утверждения которого дол жны быть изменены исходные данные и вновь рассчитан уровень тех нологичности. Таблица 3.5. Базовые комплексные показатели технологичности конструкции Kласс изделия

Стадия разработки конструкторской документации Технический проект

Рабочая документация

Электромеханические и ме ханические изделия

0,4–0,5

0,5–0,6

Электронные и радиотех нические изделия

0,6–0,7

0,7–0,8

13

4. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ КОНСТРУКЦИИ ИЗДЕЛИЯ 4.1. Эксплуатационная технологичность конструкции изделия приборостроения Под эксплуатационной технологичностью изделия понимается совокупность конструктивнотехнологических свойств, определяю щая его приспособленность к техническому обслуживанию, ремонту и выполнению других видов работ в условиях эксплуатации. К числу конструктивнотехнологических свойств относятся: до ступность к объектам технического обслуживания и ремонта (ТОиР), контролепригодность, легкосъемность, взаимозаменяемость, ремон топригодность, унификация и стандартизация изделия. Доступность характеризует не сам объект (блок, агрегат и т. п.) авиационного оборудования, а условия расположения его на борту воздушного судна (ВС), т. е. насколько конструкция ВС обеспечива ет свободный доступ к объекту, для которого в процессе эксплуата ции требуется выполнение ТОиР. Контролепригодность – свойство изделия, характеризующее его приспособленность к проведению контроля имеющимися средст вами. Легкосъемность – свойство конструкции изделия, обеспечиваю щее возможность быстрого и нетрудоемкого его демонтажа и монта жа на ВС. Взаимозаменяемость определяет возможность замены однотипных изделий без дополнительных подгоночных и регулировочных работ. Ремонтопригодность – приспособленность объекта к предупреж дению и обнаружению причин возникновения отказов и поврежде ний, поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем проведения ТОиР. Унификация и стандартизация характеризуют рациональное со кращение номенклатуры изделий и их узлов для снижения стоимо сти ТОиР. Перечисленные свойства непосредственно связаны с таки ми характеристиками как трудоемкость и продолжительность ТОиР, которые поэтому также определяют эксплуатационную технологич ность изделий. Показатели эксплуатационной технологичности предназначены для количественной оценки эксплуатационной технологичности, задания количественных требований к эксплуатационной техноло 14

гичности и к системе ТОиР вновь создаваемых изделий, контроля выполнения требований в процессе разработки, испытаний и эксп луатации изделий. Показатели делятся на основные, обобщенные и единичные (частные). 4.2. Количественные показатели эксплуатационной технологичности конструкции изделия Основные показатели 1. Трудоемкость изделия в эксплуатации Тэ = ТТО + Тм + Тр + Т ут ,

где ТТО – трудоемкость изделия в техническом обслуживании (ТО); Тм – трудоемкость изделия в монтаже (демонтаже); Тр – трудоемкость из делия в ремонте; Тут – трудоемкость изделия в утилизации. Уровень ТКИ по трудоемкости эксплуатации Kу.т =

Тэ , Тэ.б

где Тэ.б – базовый показатель трудоемкости в эксплуатации. 2. Технологическая себестоимость С э = С ТО + См + С р + С ут ,

где СТО – технологическая себестоимость изделия в ТО; См – техно логическая себестоимость изделия в монтаже (демонтаже); Ср – тех нологическая себестоимость изделия в ремонте; С ут – технологиче ская себестоимость изделия в утилизации. Уровень ТКИ по технологической себестоимости в эксплуатации С Kу.с = э , Cэ.б где Сэ.б – базовый показатель технологической себестоимости в эксп луатации. 3. Материалоемкость изделия в эксплуатации обычно характери зуется удельной материалоемкостью, так как абсолютные значения массы характеризуют степень технического совершенства изделия: М , P ×T где М – расход материалов на эксплуатацию изделия; Р – номиналь ное значение основного параметра изделия или полезный эффект от Мэ =

15

его использования; Т – установленный срок службы изделия в эксп луатации. Уровень материалоемкости изделия в эксплуатации Мэ , Мэ.б где Мэ.б – базовый показатель материалоемкости изделия в эксплуа тации. 4. Энергоемкость изделия в эксплуатации характеризует количе ство топливноэнергетических ресурсов, необходимых на одно изде лие с учетом его конструктивных особенностей, во время эксплуата ции. Понятие энергоемкости не следует путать с понятием экономич ности энергопотребления, характеризующей степень технического совершенства изделия. Удельная эксплуатационная энергоемкость изделия Kу.м =

Э , P ×T где Ээ – расход различного вида энергии изделия за полный срок его службы. Уровень энергоемкости изделия в эксплуатации Ээ =

Kу.э =

Ээ , Ээ.б

где Ээ.б – базовый показатель энергоемкости изделия в эксплуатации.

Обобщенные и частные показатели Обобщенные показатели определяются суммарными затратами времени, труда и средств на ТОиР за рассматриваемый период эксп луатации. К ним относятся следующие. 1. Удельная средняя суммарная продолжительность работ по ТОиР изделия, приходящаяся на 1 ч его налета (наработки). При этом не учитываются простои по организационным причинам (подготовка рабочих мест, ожидание изза отсутствия исполнителей, запасных частей и т. п.). Фактическое значение показателя определяется в ре зультате сбора и обработки статистики по времени и трудозатратам kп = 16

nр ⎞ 1 ⎛ nо ⎜ ∑ П ТОi + ∑ П pj ⎟ , ⎟ TнΣ ⎝⎜ i=1 j =1 ⎠

где ТнΣ – суммарный налет изделий рассматриваемого типа; по – чис ло форм обслуживания, включающее оперативные и периодические ТО; пр – число форм ремонта; ПТОi, Прj – средние суммарные продол жительности iй формы ТО и jй формы ремонта за рассматриваемый период. 2. Средняя суммарная продолжительность ТО, например по фор ме А1: nA1

ПТО A1 =

∑ tA1f

f =1

, nA1 где tA1f – время fго выполнения ТО по форме А1; nA1 – число вы полненных форм А1 за рассматриваемый календарный период. Удельная средняя суммарная трудоемкость ТОиР определяет сред нюю трудоемкость работ по ТОиР изделия, приходящуюся на 1 ч его налета (наработки): np ⎛ no ⎞ ⎜ ∑ TТОi + ∑ Tpj ⎟ , ⎟ TТОиРΣ ⎜⎝ i=1 j =1 ⎠ где ТТОиР – суммарное время ТОиР; ТТОi, Трj – средние суммарные тру доемкости выполнения iй формы ТО (включая поиск и устранение отказов) и jй формы ремонта. 3. Среднее время восстановления (поиска и устранения) отказов можно определить статистической зависимостью

kт =

1

n

Tв =

∑ tl l=1

, n где tl – время поиска и устранения lго отказа; n – общее число отка зов изделий данного типа за рассматриваемый период эксплуатации. Частные показатели эксплуатации технологичности характери зуют отдельные свойства изделия (блока, агрегата, прибора). К ним относятся следующие показатели. 1. Коэффициент доступности Tосн kд = , Tосн + Tдоп

где Тосн – трудоемкость основных (целевых) работ по ТОиР изделия (регулировки, настройки, профилактики и др.); Тдоп – трудоемкость выполнения дополнительных работ, связанных с обеспечением дос тупа к объекту ТОиР. К таким работам относятся демонтаж и мон таж лючков, панелей, мешающих доступу к объекту агрегатов, и др. 17

Коэффициент доступности может быть вычислен для каждой фор мы периодического ТО. Тогда средний коэффициент доступности для всего цикла периодического ТО kд.ц =

kд3Т3 + kд2Т2 + 4kд1Т1 Т3 +Т2 +4Т1

,

где Т1, Т2, Т3 – средние трудоемкости ТО изделия при выполнении форм Ф1, Ф2 , Ф3 периодического ТО соответственно; kд1,kд2 , kд3 – ко эффициенты доступности к изделию при выполнении форм Ф1, Ф2 , Ф3 соответственно; 4 – число выполняемых форм за один цикл регла ментных работ. 2. Коэффициент взаимозаменяемости kвз =

Тдм Тдм +Тподг

,

где Тдм – средняя трудоемкость демонтажномонтажных работ; Тподг – средняя трудоемкость подгоночных, регулировочных, настроечных работ при монтаже нового изделия взамен снятого с борта. 3. Коэффициент глубины контроля kг.к =

nк , nб

где nк — число контролируемых параметров изделия; nб – базовое число параметров, которое необходимо контролировать для досто верного определения работоспособности объекта. Обычно принимается, что в лаборатории контролируется базовое число параметров. На борту ВС, естественно, nк < nб . 4. Коэффициент легкосъемности изделия kлс =

Тосн.э , Тосн.р

где Тосн.э и Тосн.р – соответственно трудоемкость выполнения мон тажнодемонтажных работ по эталонному и рассматриваемому изде лиям. За эталонный объект принимается самый совершенный образец подобного объекта или гипотетический (условный) объект, к харак теристикам которого стремятся приблизить характеристики рассмат риваемого реального. Соотношение для коэффициента легкосъемно сти является самым несовершенным из рассмотренных выше выра жений для коэффициентов технологичности, поскольку понятие об эталонном объекте здесь оказывается субъективным. 18

5. Временной коэффициент контролепригодности nк

kк.в =

∑Ti nк

i =1 nк

i =1

i =1

,

∑ Ti + ∑ Tiвсп

где Ti – время, затрачиваемое на контроль iгo параметра; Tiвсп – вспо могательное время, идущее на подготовку к контролю iгo параметра. Наиболее характерные для эксплуатационной технологичности обобщенные и частные показатели сведены в табл. 4.1. Таблица 4.1. Состав обобщенных и частных показателей эксплуа тационной технологичности конструкции изделия Порядковый номер ран жированной последовате льности

Показатель

1

Удельная средняя сум марная продолжитель ность работ по ТОиР

2

np Удельная средняя сум ⎛ no ⎞ 1 ⎜ ∑ TТОi + ∑ Tpj ⎟ kт = марная трудоемкость ⎟ ТТОиРΣ ⎜ i=1 ТОиР j =1 ⎝ ⎠

3

Kоэффициент доступ ности

kд =

4

Kоэффициент взаимоза меняемости

kвз =

5

Kоэффициент глубины контроля

6

Kоэффициент легко съемности изделия

Обозначение показателя и расчетная формула

kп =

nр n ⎞ 1 ⎛ о ⎜ ∑ ПТОi + ∑ Пpj ⎟ ⎟ ТнΣ ⎜ i=1 j =1 ⎝ ⎠

Тосн Тосн + Тдоп

Тдм Тдм + Тподг

1,0

1,0

0,75

0,5

nк nб

0,31

Тосн.э Тосн.р

0,14

kг.к = kлс =

Весовой коэффи циент ji

nк

7

Временной коэффици ент контролепригод ности

kк.в =

∑

nк

Ti i =1 nк

i =1

i =1

∑ Ti + ∑ Tiвсп

0,11

19

4.3. Последовательность выполнения оценки эксплуатационной технологичности конструкции изделия 1. По формулам табл. 4.1 выполняется расчет обобщенных и част ных показателей. 2. По формуле (2.1) рассчитывается комплексный показатель. 3. По формуле (2.2) определяется уровень ТКИ. Значение базово го комплексного показателя Kб выбирается из табл. 4.2. K 4. При выполнении соотношения Ky = ≥ 1,02 конструкция из Kб делия удовлетворяет требованиям технологичности. При нарушении этого условия конструкция нетехнологична, необходимо дать реко мендации по корректировке конструкции или принятого метода тех нической эксплуатации изделия. При выводе «Уровень технологичности неудовлетворителен» сту денту необходимо представить преподавателю план конструктор скотехнологических мероприятий или корректировку метода тех нической эксплуатации, после утверждения которого должны быть изменены исходные данные и вновь рассчитан уровень технологич ности. Таблица 4.2. Базовые комплексные показатели эксплуатационной технологичности конструкции Стадия разработки конструкторской документации

Kласс изделия

Технический проект

Рабочая документация

Электромеханические и ме ханические изделия

0,4–0,5

0,5–0,6

Электронные узлы авиацион ных приборов

0,6–0,7

0,7–0,8

Библиографический список 1. Технологичность конструкции изделия: Справочник/Ю. Д. Амиров, Т. К. Алферова, П. Н. Волков и др.; Под ред. Ю. Д. Амирова. М.: Машино строение, 1990. 768 с. 2. Пашков В. П. Испытания и эксплуатация авиационной и ракетно космической техники: Метод. указ. для курсового и дипломного проекти рования/ГУАП. СПб., 2002.

20

СОДЕРЖАНИЕ 1. Задачи, решаемые при оценке технологичности конструкции изделия ............................................................................. 2. Классификация количественных показателей технологично сти конструкции изделия ..................................................... 3. Методика оценки производственной технологичности конст рукции изделия .................................................................. 3.1. Количественные показатели производственной техноло гичности конструкции изделия ......................................... 3.2. Последовательность выполнения оценки производствен ной технологичности конструкции изделия ........................ 4. Методика оценки эксплуатационной технологичности конст рукции изделия .................................................................. 4.1. Эксплуатационная технологичность конструкции изде лия приборостроения ....................................................... 4.2. Количественные показатели эксплуатационной техноло гичности конструкции изделия ......................................... 4.3. Последовательность выполнения оценки эксплуатацион ной технологичности конструкции изделия ........................ Библиографический список ..................................................

3 4 7 7 13 14 14 15 20 20

21

ДЛЯ ЗАМЕТОК

22