ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ НА РАЗНЫХ СТАДИЯХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Исторически в практике машиностроения существуют два основных направления отработки конструкций на технологичность, сущность которых заключается:

· В отработке конструкции на технологичность с момента ее зарождения и на всех стадиях разработки технической документации;

· В анализе технической документации после окончания проектирования и разработки рабочих чертежей изделия.

Первое направление во всех случаях, безусловно, дает большую эффективность особенно с точки зрения своевременной технологической подготовки и освоения серийного производства нового изделия, а также в отношении проведения необходимых научных исследований и экспериментальных работ, выявления типажа оборудования и разработки рекомендаций по внедрению новых прогрессивных технологических методов.

Во втором случае, как правило, проводится критический анализ технической документации в отношении удовлетворения требований, предъявляемых производством конкретного завода-изготовителя. Обычно такой анализ проводится параллельно с разработкой технологии и организацией производства нового изделия. При этом в техническую документацию вносятся лишь изменения второстепенного характера. Нетрудно видеть, что эффективность такого метода обработки конструкции на технологичность будет очень низкой.

Работы по обеспечению высокой технологичности проводятся на всех стадиях проектирования ракетно-космических систем.

Наибольшее значение в обеспечении высокой технологичности имеют работы на первых стадиях проектирования (техническое предложение, эскизный проект), когда определяются принципиальная и конструктивная схемы изделия, оказывающие существенное влияние на технологические характеристики.

На стадии разработки технического задания проводятся следующие работы:

· изучают технические характеристики проектируемого изделия и сопоставляют их с характеристиками уже существующих аналогичных конструкций;

· собирают данные о технологичности аналогичных конструкций;

· анализируют новейшие достижения в области конструирования и технологии, которые могут использоваться в проектируемом изделии;

· укрупненно рассчитывают основные базовые показатели технологичности по трудоемкости и себестоимости и согласовывают полученные значения с ведущим технологическим институтом;

· осуществляют технологический контроль конструкторской документации.

В процессе разработки технического предложения (следующая стадия проектирования) выполняют такие работы:

· анализируют варианты конструкции проектируемого изделия;

· оценивают возможность их реализации;

· сравнивают схемы рационального членения и компоновки изделия;

· выявляют возможность использования отработанных составных частей других серийно выпускаемых изделий;

· анализируют перспективы применения новых материалов, технологических процессов и специальных средств технологического оснащения;

· оценивают затраты на дополнительное оснащение производственной базы и сроки выполнения работ по технологической подготовке производства;

· определяют базовые показатели технологичности по трудоемкости и себестоимости и делают выводы о технологичности изделия;

· проводят технологический контроль конструкторской документации.

После утверждения материалов технического предложения утверждают предприятие изготовитель и главного технолога проекта, который в дальнейшем осуществляет методическое и организационно-техническое руководство технологической отработкой изделия и контроль над этим процессом.

На стадии эскизного проекта:

· контролируют общий вид и схему членения изделия с точки зрения удобства его изготовления, транспортирования и эксплуатации (проверяют габариты и массу составляющих частей изделия, чтобы оценить возможности его в производственных помещениях, внутризаводского транспортирования и транспортирования по железной дороге; проверяют наличие люков для доступа к приборам и агрегатам систем в процессе эксплуатации);

· оценивают реализуемость и прогрессивность предлагаемых конструктивных решений;

· на основе расчета точности размерных цепей выбирают метод сборки и разрабатывают требования точности к стыковым поверхностям составных частей изделия;

· проводят контроль директивной технологической документации;

· осуществляют контроль выбранных конструкционных материалов по их технологическим характеристикам (свариваемость, обрабатываемость резанием и т.п.);

· определяют возможность унификации и стандартизации составных частей конструкции;

· проводят с использованием уточненной методики количественную оценку технологичности по критериям трудоемкости и себестоимости;

· осуществляют контроль конструкторской документации.

Таким образом, на стадии эскизного проекта выявляются все новые оригинальные конструктивные решения, требующие применения новых технологических методов и процессов. Эти решения в виде рабочих чертежей необходимо передавать технологам до начала рабочего проектирования для проведения экспериментальных работ.

Указанные вопросы решаются конструкторами совместно с технологами технологических служб КБ, НИИ. Для разрешения спорных вопросов необходимо привлекать технологические силы специализированных институтов и намечаемых заводов-изготовителей.

На стадии разработки технического проекта должны решаться следующие основные вопросы технологичности:

· Обеспечение элементов технологичности основных деталей: рациональности конструктивных форм, методов получения заготовок, системы простановки размеров и выбора баз, точности изготовления, чистоты поверхности и т.д.

· Обоснованное назначение точности сборочных размеров, обеспечивающих выполнение предъявляемых к работе изделий технических требований и установление уровня взаимозаменяемости.

· Обеспечение точности сборки узлов и всего изделия в целом.

· Обеспечение применения унифицированных деталей, материалов, покрытий, различных видов термообработки и т.д.

Эти задачи решаются конструкторами совместно с технологами технологических служб КБ, НИИ с привлечением при необходимости квалифицированных специалистов завода-изготовителя.

К рассмотрению проектов новых образцов, уровня их технологичности и соответствия требованиям производства и намечаемому масштабу выпуска привлекаются специализированные технологические институты.

На стадии разработки рабочего проекта:

· выполняют поэлементную отработку конструкций сборочных единиц и деталей на технологичность;

· отрабатывают основные технологические процессы, необходимые для запуска изделия в опытное производство;

· проводят технологический контроль изменений в технологической документации по результатам испытаний опытного образца;

· доводят конструкцию изделия до соответствия требованиям серийного производства с учетом применения наиболее производительных процессов и средств технологического оснащения;

· определяют основные показатели технологичности (трудоемкость и себестоимость изделия) по данным производства и оценивают соответствие достигнутого уровня технологичности требованиям технического задания;

· разрабатывают рекомендации по дальнейшему повышению технологичности конструкции.

Если в сравниваемых вариантах конструкции технические характеристики изделия обеспечиваются в равной степени, то предпочтение отдают более технологичному варианту.

Изготовление и испытание опытных образцов

На этом этапе ведущие конструкторы и технологи технологических служб КБ, НИИ тщательно изучают процесс изготовления, сборки и испытаний изделий, выявляют насколько полно и рационально решены требования технологичности в соответствии с условиями серийности производства и намечаемого масштаба выпуска. На основании изучения и анализа результатов изготовления и испытаний разрабатываются мероприятия по улучшению уровня технологичности изделия для серийного производства.

При изготовлении опытного образца принимаются все меры к тому, чтобы заготовку каждой детали изготовлять таким способом, который намечен для валового производства. При повторном изготовлении опытного образца технологическая отработка конструкции в основных вопросах должна быть завершена, документация выверена и передана заводу-изготовителю.

Выпуск опытной серии

В процессе подготовки к выпуску опытной серии технологичность изделия доводится до соответствия требованиям валового производства. При этом уточняются требования технологичности по результатам разработки рабочей технологии, изготовления и сборки изделия, проектирования приспособлений и инструмента и т.д.

При выпуске опытной серии не только способы изготовления заготовок, но и способы обработки деталей должны как можно больше соответствовать способам, которые намечено применить в валовом производстве.

Работа выполняется конструкторами и технологами завода-изготовителя при участии представителей КБ, НИИ, а в случае изготовления опытной серии на опытной базе КБ, НИИ – своими силами, с привлечением ведущих конструкторов и технологов завода, предназначенного для валового производства.

Валовое производство

Опыт технологической отработки вновь освоенного изделия обобщается и систематизируется конструкторами и технологами для использования его при проектировании аналогичных изделий.

Технологическая отработка изделия в основном должна заканчиваться в период освоения валового производства, когда для обеспечения заданного выпуска продукции внедряется в намеченном объеме вся производственная оснастка, включая и специальное оборудование, когда производство становиться стабильным, обеспечивающим высокое качество изделия и его минимальную себестоимость.

Дальнейшие изменения конструкции, которые могут возникнуть в процессе валового производства в порядке повышения технологичности, должны вноситься организованно с новой серий изделия (в начале нового производственного года или один раз в полугодие), чтобы не нарушать стабильного хода производственного процесса.