Методические рекомендации к практическому занятию

1. Показатели стандартизации и унификации характеризуют насыщенность продукции стандартными, унифицированными и оригинальными частями.

По определению, стандартизация–это установление и применение правил с целью упорядочения деятельности в определенной области на пользу и при участии всех заинтересованных сторон, в частности для достижения всеобщей оптимальной экономии при соблюдении условий эксплуатации (использования требований безопасности).

Стандарт–это нормативно-технический документ, устанавливающий комплекс норм, правил и требований к объекту стандартизации, утвержденный соответствующим компетентным органом.

Основным принципом стандартизации изделий: является использование предпочтительных чисел. Смысл его cocтоит в том, что если всегда при выборе (назначении) любых параметров и показателей качества (производительность, скорость, число оборотов, мощность, давление, размеры, вес и т.д.) придерживаться определенного научнообоснованного ряда численных значений, то изделия оказываются согласованными с другими, связанными с ними, видами продукции.

Предпочтительные числа – система параметрических десятичных рядов чисел, построенных по геометрической прогрессии cо знаменателем , где п = 5, 10, 20, 40 и 80 – номера рядов чисел, не ограниченных как в большую, так и в меньшую сторону.

Система предпочтительных чисел позволяет устанавливать наиболее рациональную закономерность построения параметрическрх рядов изделий и согласовывать основные взаимосвязанные (параметры и размеры изделий различных предприятий и отраслей промышленности). Предпочтительные числа и основанные на них параметрические ряды упорядочивают градации и величины параметров машин, оборудований, устройств, узлов и деталей, приспособлений, инструментов, материалов, полуфабрикатов и т. д., а также технологических и производственных процессов.

В машиностроении, например, предпочтительные числа и соответствующие им параметрические ряды R5, RIO, R20, R40, и R80 (цифры – степень корня) приняты в основу назначения классов точности, размеров, углов, радиусов, канавок, уступов. Это сокращает номенклатуру режущих и измерительных инструментов, кулачков для автоматов, штампов, пресс-форм, приспособлений и т.д. и приводит к возможности унификации и взаимозаменяемости деталей, узлов, машин и других изделий машиностроения. Стандартизация и унификация изделий способствуют повышению серийности выпускаемой продукции, расширению объемов производства и снижению себестоимости изготовления.

Если стандартизация, с одной стороны, не ограничивает количества предпочтительных численных значений в параметрических рядах, то унификация как один из методов стандартизации, наоборот, сокращает разнообразие элементов, используемых в различных технических системах.

2. Унификация– рациональное сокращение числа объектов (размеров, параметров, геометрических элементов, деталей, сборочных единиц, агрегатов, приборов, машин, их систем и т. п.) одинакового назначения, которые следует применять или использовать в изделии. В основе унификации изделий лежит их конструктивное подобие и общность эксплуатационных требований. Основой метода унификации является систематизация и классификация.

Систематизация объектов – это расположение их в определенном порядке и последовательности, образующее четкую систему, удобную для использования.

Классификация– группирование и расположение объектов по классам, подклассам, разрядам и т. д. в зависимости от их общих признаков.

Унификация конструктивная – это приведение конструктивных решений машин, приборов, бытовой техники и т. д., а также их частей, узлов и деталей, выполняющих особые конструктивные функции, к технически обоснованному минимуму типов.

Типизация– установление типовых конструкций или технологических процессов на основе общих для параметрического ряда изделий или процессов технических характеристик. Типизация – один из методов стандартизации и, в частности, унификации, который часто называют методом базовых конструкций и технологий.

Виды унификации.Унификации подвержены параметрические и типоразмерные ряды машин, их типы, составные части (узлы и сборочные единицы) и детали. Различают четыре вида унификации:

1. Внутриразмерная унификациявсех модификаций определенного типа изделий, имеющих базовую модель или между собой внутри одного типоразмера.

2. Межразмерная унификациябазовых моделей или их разновидностей – это унификация размеров параметрического ряда внутри одного типа изделий.

3. Межтиповая унификацияизделий относится к различным параметрическим рядам различных типов однородных изделий.

4. Межзаводская (отраслевая – для ряда родственных заводов отрасли) и заводская (на одном заводе) унификации могут охватывать номенклатуру изделий, их составные части и детали, которые производят и применяют в пределах отрасли или завода.

Унификация позволяет осуществлять агрегатирование. Агрегатирование– это метод создания промышленных изделий путем компоновки их из взаимозаменяемых унифицированных сборочных единиц. Иначе говоря, агрегатирование – это создание машин, оборудования и приборов из унифицированных стандартных агрегатов (автономных частей, узлов), устанавливаемых в изделии в различном числе и комбинациях. Соответствующие агрегаты должны обладать полной взаимозаменяемостью по всем эксплуатационным показателям и присоединительным размерам.

Использование агрегатирования позволяет перейти от конструирования и производства необоснованно оригинального и потому дорогого оборудования и машин к созданию (с использованием конструирования по каталогам) и выпуску их на основе проверенных практикой, оптимальных и взаимозаменяемых агрегатов. Это сокращает затраты на проектирование, конструирование и подготовку к серийному производству в 1,5 – 2,0 раза. При этом себестоимость продукции снижается на 25 – 30%. Агрегатирование сокращает издержки на ремонт изделий, упрощает эксплуатацию и т.д.

Типизация и агрегатирование – разновидности унификации, а унификация – форма использования результатов стандартизации. Поэтому за показатели стандартизации и унификации изделий принимают численные характеристики их унификации.

К стандартным составным частям изделия (группы изделий) относят детали, сборочные единицы, комплекты и технические комплексы, изготавливаемые по условиям государственных стандартов, а также по стандартам предприятий-изготовителей.

Унифицированными составными частями изделия являются изготавливаемые в соответствии со стандартами и используемые в двух и более различных изделиях. К оригинальным относятся составные части, разработанные на основе неиспользованных ранее принципах и правилах стандартов, и изготовленные только для данного изделия или для группы (партии, серии) идентичных изделий.

3. Насыщенность изделия унифицированными частями оценивается таким показателем, как коэффициент унификации, выраженный в процентах:

, (2.7.1)

где N – общее число деталей и узлов (сборочных единиц) в изделии, шт.;

N₀ – число неунифицированных (оригинальных) деталей и узлов в изделии, шт.;

N_y – число унифицированных деталей и узлов в изделии, шт.

Насыщенность изделия деталями и узлами (частями) общепромышленного применения (ОПП) и организационного применения (ОП) определяется по формуле:

, (2.7.2)

где , число унифицированных частей в изделии соответственно ОПП и ОП:

, . (2.7.3)

Коэффициент применяемости частей изделия по их типоразмерам определяют в процентах по следующей формуле:

, (2.7.4)

где n – общее количество типоразмеров составных частей (с учетом унифицированных и оригинальных);

n_о – количество типоразмеров оригинальных составных частей;

п_у – количество типоразмеров унифицированных составных частей.

При определении величины К_пр покупные составные части изделия, т.е. комплектующие изделия, учитывают как одну часть, независимо от числа входящих в эту "часть" составных частей. К оригинальным относят те составные части, которые разработаны впервые для данного изделия. Чем меньше в изделии оригинальных деталей, тем выше коэффициент К_пр и тем выше уровень унификации.

Коэффициент повторяемости К_п представляет собой отношение повторяющихся составных частей изделия к общему количеству его составных частей, выраженное в процентах, и рассчитывается по формуле:

, (2.7.5)

где N – общее количество составных частей в изделии;

П – общее количество типоразмеров составных частей изделия.

При подсчете N не учитывают стандартные крепежные и электромонтажные детали, детали тары, упаковки и укладки.

Коэффициент межпроектной взаимной унификации К_му группы изделий представляет собой отношение количества ее сокращенных за счет взаимной унификации типоразмеров составных частей к максимально возможному сокращению количества наименований типоразмеров составных частей групп изделий. Этот коэффициент выражается в процентах и рассчитывается по формуле:

, (2.7.6)

где общее количество изделий;

n_i – количество типоразмеров составных частей в i- ом изделии;

– общее количество повторяющихся типоразмеров составных частей, применяемых в группе п -изделий;

количество типоразмеров составных частей одного наименования в i -й составной части;

m – общее количество наименований неповторяющихся составных частей изделий.

Коэффициент унификации группы изделийв денежном выражении можно рассчитать по формуле:

, (2.7.7)

где m – количество изделий в группе;

К_уi – коэффициент унификации i -го изделия;

– годовая программа выпуска i -го изделия;

– оптовая цена i -ro изделия.

При отсутствии данных о цене каждого изделия группы коэффициент К_у.г. вычисляют по упрощенным формулам:

или . (2.7.8)

При определении показателей унификации учитывают основные детали, узлы и части изделия. Вспомогательные части, детали и сборочные единицы в подсчетах унификации не учитывают. К вспомогательным частям изделия относят, например, крепежные детали, пробки и заглушки, муфты, гайки, шайбы, шпонки, электромонтажные детали, лампочки, детали тары и упаковки, инструмент и принадлежности и т. п.