Субин А.А., к.т.н., доц.

Общие вопросы по отработке конструкции изделий на технологичность.

Изделие, прежде всего, является объектом эксплуатации и оценивается потребителями соответствия своему назначению. Но, прежде чем стать объектом эксплуатации, изделие выступает в качестве объекта производства, к которому предъявляются совсем другие требования, в совокупности названные технологичностью. Поэтому до окончательного оформления чертежа конструктор должен приступить только после того, как у него появится уверенность не только в эксплуатационных качествах вы-робу, но и в его технологичности, то есть в возможности его качественного изготовления в конкретных производственных условиях.

Окончательная проверка технологичности изделия проводится в период завершения конструкторских работ, испытания и анализа опытных образцов изделия. Это последняя возможность изменения конструкции без серьезного вмешательства в планы освоения. Стоимость просмотра проекта на этом этапе значительно меньше внесении изменений позже при изготовлении или эксплуатации изделия.

Нередки случаи, когда конструктору после замечаний технолога приходится не только дорабатывать, но и сначала переделывать конструкцию. Как правило, попытки технологов вносить более или менее серьезные изменения в конструкцию подвергаются возражения конструкторов, которые ссылаются на то, что переконструирования отдельных деталей ведет к переделкам уже полностью разработанных изделий. На практике предприятий часто встречаются случаи, когда требования технолога, предъявляемым к технологичности детали на этапе технологического контроля конструкторской документации, которые изначально не были приняты конструкторами, приходится вносить в чертежи уже после того, как изделие было запущено в производство. Поэтому конструкция может считаться завершенной только после тщательного рассмотрения и согласования ее с технологами. Задача специалиста, который осуществляет технологический контроль, заключается в своевременной помощи конструктору в отработке изделия на технологичность.

Каким бы опытным ни был технолог, один он не может найти целесообразно технологическое решение. Поэтому коллективное обсуждение существенных, принципиальных моментов изготовления и коллективный выбор оптимального варианта решения должны быть рекомендованы при разработке технологических процессов. Отработка нового изделия на технологичность является комплексным изучением новой конструкции специалистами всех подразделений системы производства. Это ускоряет доведение всех элементов конструкции с точки зрения ее назначения, надежности, стоимости и внешнего вида.

К настоящему времени существуют большие трудности при технологическом контроле конструкторской документации, так как до сих пор не выработаны конкретные практические рекомендации технологу для его выполнения.

Анализ существующих систем отработки на технологичность изделий, проектируемых на предприятии, показал, что изучение конструкторской документации, последовательность ее отработки до сих пор методически разработаны слабо. На стадии научно-исследовательских работ отработки на технологичность поверхностное. Основная тяжесть отработки ложится на стадию технологической подготовки, на которую отводится ограниченное время, за которое технологи успевают разработать и оформить только один вариант технологии. Такое положение дел при-сводит к низкому качеству технологических решений, и вся тяжесть по окончательной отработке на технологичность ложится на последнюю стадию освоения изделия в цехе, когда уже изготовлена технологическая оснастка.

Любое изменение в конструкторско-технологической документации на данной стадии приводит к дополнительным расходам, связанным с корректировкой, а во многих случаях и с проектированием технологической оснастки заново и его изготовлением уже в аварийном порядке, крайне негативно сказывается на расходах и сроках освоения изделий.

Надо признать, что, несмотря на то, что отработка нового изделия на технологичность является очень важной проблемой и без него просто невозможно существование любого современного производства в области приборо- и машиностроения, анализ литературных источников указывает на то, что до настоящего времени нет единой отработанной системы, единых методологических основ отработки изделий на технологичность. Проведенный анализ большинства доступных в открытой сети публикаций, связанных с понятием технологичности, подтверждает эти выводы.

В зависимости от вида изделия и отрасли производства, подходы к вопросу отработки нового изделия на технологичность очень различаются между собой. Особо следует отметить, что если методологию отработки на технологичность в таких отраслях, как литейное производство и механическая обработка, можно считать достаточно развитым, то о таких отраслях, как составление (особенно роботизированная) и автоматизация, этого сказать никак нельзя.

Вообще, вопросу отработки новых изделий на технологичность в сборочном производстве, а также в условиях автоматизации и роботизации посвящено очень мало работ. Надо отметить, что в зарубежных источниках такого понятия, как "технологичность" не существует. Так в настоящем сих пор ГОСТ 14.201-83 слово "технологичность" переведено как "technological efficiency", а в Государственном стандарте Российской Федерации ГОСТ Р 51033-97 "эксплуатационная технологичность" переведено как "maintainability", а "ремонтная технологичность" и как "repairability". В англоязычной технической литературе таких приведенных выше понятий, полученных дословным переводом, не существует и вместо термина "технологическими ность" используются термины "DFM" и "Design for manufacture" или "Design for Manufacturability" (конструирование для производства) и "DFA" и "Design for assembly" (конструирование для сборки). Иногда используется и такой термин, как "DFMA" и "Design for manufacture and assembly" (конструирование для производства и сборки).

Отработка на технологичность конструкций изделий (ТКВ), узлов, сборочных единиц и деталей является одним из важнейших этапов технологической подготовки производства. В качестве доказательства можно привести тот факт, что за счет улучшения технологичности конструкции изделия можно уменьшить трудоемкость сборки на 8 ... 12%, а иногда и на 20%, и себестоимость изготовления на 5 ... 10%.

Наилучшим образом решить весь комплекс задач, которые возникают в про- процессе технологической подготовки производства, способна только автоматизированная система технологической подготовки производства.

Автоматизация технологической подготовки производства находит применение во всех промышленно развитых странах. В качестве примера можно привести тот факт, что в США еще в 1976 году была подготовлена и принята государственная программа по автоматизации технологической подготовки производства и изготовления объектов машиностроения и приборостроения.

В Украине автоматизированные системы технологической подготовки производства начали создаваться еще в 60-х годах двадцатого века. В разработке теоретических основ построения автоматизированных систем технологической подготовки производства и достижении практических результатов большая роль принадлежит ученым: С.П. Митрофанов, В.И. Аверченкова, К. Горанському, М.М. Капустину, Д.Д. Куликову, В.В. Павлову, Б.С. Падун, В.Д. Цветкову, Л.С. Ямпольском, А.П. Гавришу и многим другим.

Анализ приведенных выше литературных источников позволяет сделать вывод о том, что наименее из исследованных задач, возникающих при технологической подготовки производства с помощью автоматизированных систем технологической подготовки производства, вопрос автоматизированного отработки конструкции изделия на технологичность. Поэтому задача автоматизации процесса отработки конструкции изделия на технологичность является очень актуальной и требует создания соответствующих средств для ее решения.

Литература

1. Технологичность конструкции изделия: Справочник/Ю. Д. Амиров, Т. К. Алферова, П. Н. Волков и др. Под общ. ред. Ю. Д. Амирова. — 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1990. — 768 с.

2. Design for Manufacturability And Statistical Design: A Constructive Approach, by Michael Orshansky, Sani Nassif, Duane Boning ISBN 0-387-30928-4

3. Design for Manufacturability: How to Use Concurrent Engineering to Rapidly Develop Low-Cost, High-Quality Products for Lean Production" (2014, Productivity Press)