§ 1.11. Технико-экономический анализ конструкторской разработки

Для оценки мер по повышению технологичности вновь разраба­тываемой конструкции РЭС проводится технико-экономический анализ, в результате которого устанавливается технико-эконо­мический эффект, обусловленный внедрением новой техники и технологии с учетом дополнительных затрат на проектирование и подготовку производства. Технико-экономический эффект является в виде экономии затрат и удовлетворения каких-либо потребностей людей (видеозапись, получение прогноза погоды с помощью спутников, улучшение качества продукции, повышение безопасности, решение научных задач и т. д.). Основной пред­посылкой повышения экономического эффекта, как при изготовлении, так и при эксплуатации является повышение технологич­ности конструкции.

Различают производственную, эксплуатационную и ремонтную технологичность конструкции. Производственная технологичность определяет объем работ по технологической подготовке производ­ства, сложность изготовления, удобство монтажа вне пред­приятия-изготовителя; эксплуатационная технологичность опре­деляет объем работ при подготовке изделия к использованию по назначению, техническому ремонту и утилизации (возвращению в производство отходов); ремонтная технологичность харак­теризует свойства изделия при всех видах ремонта, кроме текущего.

Технологичность конструкции определяется на основе пока­зателей технологичности, которые различаются: по области про­явления (производственные, эксплуатационные); цели анализа (тех­нические, технико-экономические); системе оценки (базовые, разра­батываемой конструкции); способу выражения (абсолютные, отно­сительные); степени значимости (основные, дополнительные); ко­личественному характеру (частные, комплексные). Некоторые по­казатели могут иметь разновидности. Так, производственная тех­нологичность конструкции изделия характеризуется конструктор­скими и технологическими показателями технологичности. Кон­структорские показатели определяют конструктивную преемст­венность— совокупность свойств изделия, характеризуемую повто­ряемостью в нем составных частей, относящихся к изделиям дан­ной классификационной группы, и применяемостью новых состав­ных частей, обусловленных его функциональным назначением, а также некоторые требования к сложности ТП сборки.

К конструкторским показателям технологичности конструкции относятся:

коэффициент применяемости деталей

где — число типоразмеров оригинальных деталей;

— общее число типоразмеров деталей без учета крепежа;

коэффициент применяемости электрорадиоэлементов

где — общее число типоразмеров оригинальных ЭРЭ;

— общее число типоразмеров ЭРЭ;

коэффициент применяемости узлов

где - число типоразмеров оригинальных узлов;

- общее число типоразмеров узлов в изделии;

коэффициент повторяемости деталей и узлов

где и - общее число типовых деталей и узлов в изделии;

коэффициент повторяемости ЭРЭ

где -число типовых ЭРЭ в изделии;

- общее число ЭРЭ в изделии;

коэффициент повторяемости ИС и микросборок

где - число типоразмеров корпусов ИС и микросборок;

- число ИС и микросборок;

коэффициент повторяемости печатных плат

где - число типоразмеров печатных плат; - число печатных плат;

коэффициент повторяемости материалов

где — число маркосортаментов;

коэффициент использования ИС и микросборок

коэффициент установочных размеров

где — число видов установочных размеров ЭРЭ;

коэффициент сложности печатных плат

где - общее число многослойных печатных плат;

коэффициент освоенности деталей

где - число оригинальных деталей;

коэффициент сложности сборки

где - число типоразмеров узлов, требующих регулировки или пригонки в составе изделия с использованием специальных устройств или совместной обработки с разборкой и повторной сборкой;

- общее число типоразмеров узлов;

коэффициент сборности

коэффициент точности обработки

где - число деталей с допуском квалитета 10 и менее.

Технологические показатели технологичности конструкции определяют технологическую преемственность конструкции, при­способленность ее к механизации и автоматизации при изготовлении, а также сложность ТП обработки деталей.

Под технологической преемственностью понимают совокупность свойств изделия, характеризуемую применяемостью и повторя­емостью технологических методов выполнения узлов и их конструктивных элементов, относящихся к изделиям данной классификационной группы. К технологическим показателям тех­нологичности конструкции относятся:

коэффициент автоматизации и механизации монтажных соеди­нений

где - число монтажных соединений, выполняемых с использованием автоматизации и механизации;

- общее число монтажных соединений;

коэффициент механизации подготовки ЭРЭ к монтажу

где - число ЭРЭ, механизирован­но подготовленных к монтажу;

коэффициент автоматизации контроля и настройки

где - число операций автоматизирован­ного контроля и настройки;

- общее число операций контроля и настройки;

коэффициент применения типовых ТП

где - число типовых ТП;

- общее число ТП;

коэффициент прогрессивности формообразования деталей

где - число деталей, выполненных с использованием прогрессивных способов формообразования (штамповка, литье под давлением, прессование пластмасс, порошковая метал­лургия и т. д.);

коэффициент сложности обработки

где - число деталей, выполненных со снятием стружки;

коэффициент использования материалов

где М - общая масса деталей и узлов;

- масса исходных мате­риалов.

К технологическим показателям технологичности относятся также энергоемкость изделия, характеризующая расход топлива или энергии на производство, обслуживание и ремонт изделий, а также его трудоемкость, материалоемкость, металлоемкость.

Технологичность конструкции РЭС определяется с помощью комплексного показателя для разрабатываемого нового изделия и для изделия-аналога , которые вычисляют по формуле:

где - базовые показатели, номенклатура которых зависит от типа блока (электронный, радиотехнический, соедини­тельный, коммутационный, распределительный, электромеханичес­кий, механический); радиотехнические блоки отличаются от электронных наличием приемопередающих и антенно-фидерных устройств; - коэффициенты значимости каждого базово­го показателя.

Для электронных блоков в качестве базовых показателей выбираются, например, ; ; ; ; ; ; . В нормативной документации приводят номенклатуру базовых показа­телей и их коэффициенты значимости и для других типов блоков.

Формула для определения нормативного комплексного показа­теля разрабатываемого изделия при серийном производстве имеет вид где - комплексный показатель изделия-аналога; - коэффициент сложности нового изделия по сравнению с изделием-аналогом; , , - соот­ветственно коэффициенты, учитывающие изменение технического уровня основного производства, уровня организации производства и труда завода-изготовителя нового изделия по отношению к заводу-изготовителю изделия-аналога; - коэффициент, учиты­вающий изменение типа производства (серийности изделия). Расчет коэффициентов , , , осуществляется по формуле , где и - значения соответствующих показателей для нового изделия и для аналога, определяемые на основе статистических данных.

Показатель технологически оценивается по формуле где - достигнутый комплексный показатель разра­батываемого изделия; - нормативный комплексный показа­тель разрабатываемого изделия.

Кроме технологичности конструкции на технико-экономический эффект влияет улучшение технических показателей конструкции, которое также может дать экономию как при изготовлении, так и при эксплуатации нового изделия.

Существуют и другие показатели, характеризующие, например, эргономические и эстетические свойства конструкции. Чем выше эти показатели, тем меньше ущерб в эксплуатации вследствие выхода из строя технических средств из-за ошибок человека-опера­тора и тем меньше затраты на хранение изделий при реализации. Некоторые группы показателей РЭС стандартизованы.

Начальным этапом при оценке экономической эффективности разработки является анализ прогрессивности разрабатываемой конструкции, который основан на определении показателя ее технологичности и сопоставлении с показателем технологичности аналога. Если в результате расчета и сопоставления выявлено повышение показателя технологичности, это является основанием для вывода о положительном эффекте при изготовлении или эксплуатации разрабатываемой конструкции. Далее анализируется улучшение технических (как абсолютных, так и относительных) показателей, так как это, как правило, обусловливает эффект из-за сокращения эксплуатационных затрат. Такой подход к технико-экономическому анализу конструкции РЭС позволяет комплексно оценить составляющие экономического эффекта, т. е. выявить (а затем и рассчитать) один из основных показателей — суммарную условно-годовую экономию как в сфере изготовления, так и в сфере эксплуатации:

Полный учет всех составляющих экономического эффекта является, в свою очередь, залогом достоверности технико-эконо­мического обоснования разрабатываемого изделия. Эффектив­ность определяется отношением достигнутой условно-годовой экономии к затратам, с помощью которых эта экономия достигнута. Если это отношение больше единицы, то можно говорить о наличии эффективности.