Методы стандартизации

Методами стандартизации являются унификация, агрегатирование и типизация, обеспечивающие взаимозаменяемость и специализацию на разных уровнях.

Под унификацией понимается один из важнейших методов стандартизации, заключающийся в рациональном сокращении видов, типов и раз­меров изделий одинакового функционального назначения, а также узлов и деталей, входящих в изделие с целью создания ограниченного числа взаи­мозаменяемых узлов и деталей, позволяющих собирать новые изделия с добавлением определенного количества оригинальных элементов. Чем больше унифицированных узлов и деталей в машине, тем короче сроки проектирования и изготовления, так как сокращается количество черте­жей, вновь разрабатываемых технологических процессов, проектируе­мой оснастки. Унификация позволяет снизить стоимость производства новых изделий, повысить серийность и, следовательно, уровень автома­тизации производственных процессов, снизить трудоемкость изготовле­ния, обеспечить большую мобильность промышленности при выпуске но­вых изделий, организовать специализированные производства.

Наиболее элементарным видом унификации является „симплификация" — простое сокращение наименее употребительных элементов до целесообразного минимума. Симплификация используется для рациональ­ного ограничения номенклатуры объектов при разработке ограничительных стандартов. Различаются следующие виды унификации: типоразмерная, внутритиповая и межтиповая.

Типоразмерная унификация осуществляется в изделиях одинако­вого функционального назначения, отличающихся друг от друга число-, вым 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 осуществляется в изделиях различного ти­па и различного конструктивного исполнения (например, унификация продольно-фрезерных, строгальных, шлифовальных станков между собой).

Уровень унификации изделий или их составных частей определяется с помощью системы показателей, из которых обязательным является коэф­фициент применяемости на уровне типоразмеров.

Под коэффициентом применяемости понимается выраженное в процентах отношение количества заимствованных, покупных и стандартизованных типоразмеров к общему количеству типоразмеров изделия.

Основными направлениями экономического и социального раз­вития РФ на период до 2010 г. предусмотрено „углублять отраслевую и межотраслевую унификацию машин, узлов и деталей. Обеспечить максимальную унификацию узлов и деталей. Осуществить меры по созданию машин, оборудования и приборов на основе унифицированных блочно-модульных. и базовых конструкций. Последняя задача относится к агрегатированию и типизации, которые можно рас­сматривать как более высокие уровни унификации.

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 дает воз­можность уменьшить объем проектно-конструкторских работ, сократить сроки подготовки и освоения производства, снизить трудоемкость изготов­ления изделий и снизить расходы на ремонтные операции. Дальнейшее развитие принципов агрегатирования требует разработки вопросов тео­рии. Так, широкое внедрение агрегатирования должно сопровождаться разработкой параметрических стандартов и стандартов на показатели ка­чества, надежности и долговечности различных типов машин и оборудо­вания.

В машиностроении используется метод базового агрегата, при котором, присоединяя к базовой модели машины специальное оборудование, полу­чают ряд производных машин разнообразного назначения.

Принцип агрегатирования используется яри создании контрольно-из­мерительных приборов, которые могут компоноваться из унифицирован­ных электронных блоков, датчиков, самописцев, измерительных головок, элементов пневматических приборов и т. д.

Агрегатирование нашло широкое применение также в радиоэлектронике при проектировании радиоэлектронной аппаратуры на основе прог­рессивного функционально-узлового метода. В радиоэлектронике разраба­тываются унифицированные функциональные узлы, которые играют ту же роль, что и агрегаты в машиностроении, и позволяют создавать большое количество радиоэлектронных устройств.

Типизация '— метод стандартизации, заключающийся в установлении типовых объектов для данной совокупности, принимаемых за основу (базу) при создании других объектов, близких по функциональному наз­начению. Этот метод иногда называют методом „базовых конструкций", так как в процессе типизации выбирается объект, наиболее характерный для данной совокупности, с оптимальными свойствами, а при получении конкретного объекта — изделия или технологического процесса выбран­ный объект (типовой) может претерпевать лишь некоторые, частичные изменения или доработки. Таким образом, типизация является распростра­нением большого количества функций на малое число объектов, так как обеспечивает сохраняемость только типовых объектов из данной совокуп­ности.

Очень часто новый технологический процесс изготовления (обработки или сборки) изделия разрабаты­вается заново без учета существующего опыта. Кроме того, на различных заводах на одну и ту же деталь (узел) могут быть созданы различные технологические процессы. При смене объекта производства весь объем технологических разработок повторяется заново и значительная часть тех­нологических процессов дублирует ранее разработанные процессы, в то время как установлено, что для отдельных элементов конструкций изделий до 70—80 % всей их номенклатуры переходит из изделия в изделие с незначительными изменениями, сохраняя основные конструктивно-унифицированные параметры, характерные для данного типа.

Типизация технологических процессов включает анализ возможных технологических решений при изготовлении деталей классификационной группы и проектирование оптимального типового процесса для' каждой группы.

Типовой технологический процесс, являющийся общим для группы деталей, имеет 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.

'"Взаимозаменяемость - это свойство независимо изготовленных деталей, узлов и агрегатов обеспечивать беспрепятственную сборку машин или приборов и выполнять свое служебное назначение без нарушения технических требований, предъявляемых к данному изделию в целом. Взаимозаменяемыми детали и узлы являются в том случае, если харак­теризующие их параметры находятся в заданных пределах. Требования взаимозаменяемости предъявляются к таким параметрам, как точность сопрягаемых размеров, отклонения формы и расположения поверхнос­тей, волнистость и шероховатость, физико-химические свойства материалов. Беспрепятственная сборка (монтажные требования) обеспечивает­ся за счет точности геометрических параметров, а для обеспечения функ­циональных требований необходимо обеспечить заданную точность функциональных параметров, т, е. таких параметров, которые влияют на экс­плуатационные показатели изделий и на служебные функции деталей и узлов.

Различают взаимозаменяемость полную и неполную, внешнюю и внут­реннюю.

Полная взаимозаменяемость обеспечивается соблюдением параметров с такой точностью, которая допускает сборку и замену любых сопрягае­мых деталей узлов и агрегатов без каких-либо дополнительных мероприя­тий — обработки, подбора, регулировки. При полной взаимозаменяемос­ти упрощается процесс сборки и создаются условия для ее автоматизации, специализации и кооперирования, упрощается ремонт. В тех случаях, ког­да возникает необходимость изготовлять детали с малыми и трудновыпол­нимыми допусками, нецелесообразными с экономической точки зрения, от полной взаимозаменяемости переходят к неполной.

Неполная (ограниченная) взаимозаменяемость характеризуется воз­можностью проведения таких дополнительных мероприятий при сборке, как групповой подбор деталей (селективная сборка), применение ком­пенсаторов, регулировка положения, пригонка.

Внешняя взаимозаменяемость — это взаимозаменяемость покупных, и кооперируемых изделий и узлов по эксплуатационным показателям, а также по размерам и форме присоединительных поверхностей, по ко­торым взаимосвязанные узлы основного изделия соединяются между собой, а также с покупными и кооперируемыми изделиями.

Внутренняя взаимозаменяемость — это взаимозаменяемость деталей, составляющих отдельные узлы, или составных частей и механизмов, вхо­дящих в изделие. Например, в подшипниках качения внешняя взаимо­заменяемость осуществляется по наружному диаметру наружного коль­ца и по внутреннему диаметру внутреннего кольца, а внутренней взаимо­заменяемостью обладают тела качения и кольца.

Существуют стандарты, которые регламентируют общие нормы взаимо­заменяемости, и стандарты, содержащие требования взаимозаменяемости конкретных изделий. К стандартам первой группы в основном относятся государственные стандарты, распространяющиеся на все машиностроение и приборостроение или на несколько отраслей (стандарты на ряды пред­почтительных чисел, ряды нормальных линейных размеров, стандарты на допуски и посадки, резьбы, зубчатые передачи и т. п.). В стандартах вто­рой группы устанавливаются, как правило, требования, определяющие внешнюю взаимозаменяемость (основные присоединительные размеры, допуски этих размеров, выходные эксплуатационные характеристики и их допустимые отклонения). Показатели взаимозаменяемости в таких стандартах должны соответствовать общим нормам.

С развитием экономических связей между странами и ростом между­народной торговли большое значение приобретает обеспечение взаимоза­меняемости в международном масштабе, в связи с чем большое внимание вопросам взаимозаменяемости уделяется в деятельности международных организаций по стандартизации.

Унификация, агрегатирование, типизация и взаимозаменяемость являются базой для развития работ по специализации. Возможны два пу­ти увеличения выпуска продукции: первый — расширение производственных площадей и увеличение численности рабочих (экстенсивный); второй - развитие специализации производства (интенсивный). Стои­мость изделий при специализированном производстве снижается. Специа­лизация может быть предметной, подетальной, технологической и функ­циональной.

Предметная специализация заключается в том, что на отдельном пред­приятии сосредоточивается выпуск определенной продукции, соответст­вующей профилю предприятия, например, специализация завода по вы­пуску тракторов, станков и т. д. При предметной специализации исполь­зуется принцип преемственности конструкции, что означает установление ограниченного перечня типов машин (подлежащих выпуску), построен­ного на основе параметрических рядов. В результате увеличивается объем выпуска и снижается себестоимость продукции. Предметная специализа­ция - это начальная форма специализации производства.

Подетальная специализация заключается в том, что в процессе изготов­ления выделяется производство отдельных деталей, узлов и сборочных единиц. Этот вид специализации экономически наиболее выгоден. При подетальной специализации предприятия-смежники поставляют сбороч­ным предприятиям необходимые детали, узлы, агрегаты (например, кре­пежные детали, шарикоподшипники, зубчатые колеса и др.).

Технологическая специализация — это выделение отдельных стадий технологического процесса в специалгоированные заводы, цехи, участки (например, производство отливок, поковок, штамповок, изготовление металлоконструкций; механическая обработка и сборка в маши-:rv. еша;: организация прядильных, ткацких, отделочных фабрик в текс-тельной промышленности и т. д.). При технологической специализации уве­личиваются масштабы производства, повышается производительность тру­да, снижается себестоимость, рациональнее используются средства произ­водства.

Функциональная специализация возникла в результате разделения и кооперирования труда в области вспомогательного обслуживания произ­водства. Наиболее важной разновидностью функциональной специализа­ции является организация централизованного ремонтного обслуживания группы предприятий, объединенных по тем или иным признакам: терри­ториальному, отраслевому или эксплуатационному (например, специали­зированный ремонт станков, автомобилей, тракторов). Функциональная специализация обеспечивает высокую производительность, и снижение себестоимости вспомогательного обслуживания производства.