Основы квалиметрии технологических процессов

 

В результате управления ТП будут изготовлены годные детали с определенными показателями свойств, характеризующих его выполнение. Оценка качества ТП, и соответственно и качества готовых деталей, производится квалиметрией [20]. Дисциплина «Квалиметрия» для выпускников СПбГИЭУ по управлению качеством (инженеров-менеджеров и бакалавров) предшествует дисциплине «Технологические методы управления качеством изделий».

Под качеством технологического процесса (ТП) понимается совокупность его свойств или характеристик.

Для предварительной оценки качества ТП удобно применять самый простой оперативный метод квалиметрии – дифференциальный, в котором все единичные показатели его свойств равнозначимы, а итоговый уровень качества ТП рассчитывается как среднее арифметическое значение уровней качества его отдельных свойств.

Рассмотрены две основные группы показателей свойств ТП: технических и экономических.

В этом случае уровень качества ТП мехобработки У_ктп можно рассчитать по формуле (1.2)

, (1.2)

где У_тс, У_эс – уровни групп показателей технических и экономических свойств.

Рассмотрены два варианта технологического процесса изготовления детали, выполняемыми на универсальном оборудовании методами термической и механической обработки (резанием, холодным поверхностным пластическим деформированием).

Варианты ТП могут отличаться видами заготовок, применяемыми методами обработки, применяемыми оборудованием и оснасткой, степенью концентрации технологических операций и переходов. За базовый вариант ТП выбран вариант, обеспечивающий большую точность размеров заготовки.

В общем случае число технологических переходов, для которых обеспечивается получение рассматриваемых показателей свойств ТП для базового и сравниваемого вариантов ТП, может отличаться. Поэтому при расчете уровня по данному показателю свойств ТП нужно это учитывать.

Исходными данными для применения методики являются: чертежи детали и заготовоки с необходимыми требованиями к их качеству, комплект технологических документов с операционным описанием ТП, результаты послеоперационного контроля показателей качества деталей, характеристики применяемых станков, приспособлений и инструментов, нормативы режимов резания и методика расчета экономической эффективности ТП с необходимыми справочными данными.

Заготовки поступают в производство партиями. На каждой заготовке после каждой операции контролируются заданные на операционном эскизе технические параметры: точности размеров, формы, взаимного расположения поверхностей, шероховатости и твердости обработанных поверхностей.

В группу показателей технических свойств ТП включены показатели: выхода годных деталей, точности изготовления деталей, качества их поверхностных слоев, уровня автоматизации.

Уровень ТП по группе показателей его технических свойств У_тс можно рассчитать по формуле (1.3)

, (1.3)

где У_вг, У_т, У_пс – уровни показателя ТП по выходу годных деталей, групп показателей по точности их изготовления и по качеству полученных поверхностных слоев соответственно.

Уровень показателя выхода годных деталей после выполнения ТП рассчитывается по среднему арифметическому значению годных деталей по всем единичным техническим показателям качества ТП из всех партий на всех операциях ТП (1.4)

, (1.4)

где f = 1… l – число партий деталей, последовательно запускаемых в производство;

j = 1… m – число технологических операций (ТО), входящих в ТП;

(1.5) – коэффициент уровня выхода годных деталей в f -ой партии после j -ой ТО

, (1.5)

где , – проценты выхода годных деталей в f -ой партии после j -ой технологической операции, выполняемой по базовому и сравниваемому вариантам.

Проценты выхода годных деталей по базовому и сравниваемому вариантам рассчитываются по одинаковым формулам один раз без ссылки на базовый (б) и сравниваемый (с) варианты:

, (1.6)

где d_fj и l_fj – количество годных деталей по всем контролируемым параметрам и общее количество деталей в f -ой партии после j -ой технологической операции соответственно.

Остальные показатели технических свойств ТП рассчитываются для годных по всем контролируемым параметрам качества деталей для всех партий и для всех технологических операций.

Математические модели показателей отдельных технических и экономических свойств ТП, предаваемых деталям будут приведены ниже в соответствующих главах.

Экономические показатели свойств ТП характеризуют экономию ресурсов на его выполнение трудовых, материальных, энергетических и финансовых.

Поэтому в группу показателей экономических свойств ТП включены показатели: трудоемкость Т_р (мин), материалоемкость М (кг), энергоемкость, цеховая себестоимость С_ц и приведенные затраты С_п в рублях.

Уровень ТП по группе его экономических свойств У_эс можно рассчитать тремя способами.

В простейшем случае, когда учитываются только затраты ресурсов в натуральном выражении: труда Т_р, материалов М и энергии Э, уровень ТП по группе показателей его экономических свойств У_эс можно рассчитать по формуле (1.7):

, (1.7)

где У_тр, У_м, У_э – уровни качества ТП по трудоемкости, материалоемкости и энергоемкости.

При более точном расчете, когда учитываются финансовые затраты на выполнение ТП, включающие затраты на труд, материалы и энергию, уровень ТП можно рассчитать по цеховой себестоимости У_цс (1.8)

, (1.8)

где j = 1… m – количество технологических операций в ТП;

(1.9) – коэффициент уровня показателя цеховой себестоимости j -ой технологической операции при обработке f -ой партии деталей.

, (1.9)

где и – цеховые себестоимости по базовому и сравниваемому вариантам технологической операции.

Наиболее полный расчет уровня ТП следует производить по показателю приведенных затрат У_п (1.10) на его выполнение, включающим затраты труда, материалов, энергии, цеховой себестоимости, а также учитывающему влияние дополнительных капитальных вложений, связанных с использованием дорогостоящих средств технологического оснащения.

, (1.10)

где – коэффициент уровня качества по приведенным затратам на j -ой технологической операции при обработке f -ой партии.

Коэффициент уровня ТП по приведенным затратам можно рассчитать по формуле (1.11).

, (1.11)

 

Контрольные вопросы

1. Какие изделия машиностроения вы знаете?

2. Каковы основные этапы производственного процесса?

3. По каким признакам классифицируют технологические процессы машиностроения?

4. Какие элементы входят в структуру технологического процесса?

5. Как осуществляется классификация деталей по их конструктивным характеристикам?

6. Для чего используется технологическая классификация деталей?

7. Какова структура полного конструкторско-технологического кода детали?

8. Для решения каких задач используется классификация технологических операций?

9. Какова структура кода технологической операции?

10. Какие характерные признаки для разных типов производства вы знаете?

11. Что понимается под точностью в технологии машиностроения?

12. Приведите три примера определения оптимальной точности, обеспечивающей минимальные затраты на изготовление машин.

13. Какими параметрами характеризуется качество поверхностного слоя деталей?

14. Приведите пример определения оптимальной шероховатости поверхности детали, обеспечивающей минимум затрат на ее изготовление и эксплуатацию.

15. Раскройте содержание схемы управления технологическим процессом.

16. Приведите этапы управления качеством технологического процесса.

17. Как определить уровень качества технологического процесса по группам его технических и экономических свойств?

18. Как определить уровень ТП по группе показателей его технических свойств!

19. Как рассчитывается уровень показателя выхода годных деталей?

20. Как определить уровень ТП по группе показателей его экономических свойств?

21. Как рассчитать уровень ТП по цеховой себестоимости?

22. Как определить уровень ТП по показателю приведенных затрат?