6 Уніфікація та агрегатування.

6.1Уніфікація – раціональне скорочення числа типів типа розмірів деталей однакового функціонального призначення.

Уніфікація – це метод стандартизації, спрямований на приведення об’єктів до одноманітності та встановлення раціональної кількості типів деталей, агрегатів однакового функціонального призначення. Уніфікація базується на класифікації і ранжируванні, селекції і симпліфікації, типізації і оптимізації елементів готової продукції. Основними напрямками уніфікації є:

• розробка параметричних і типорозмірних рядів виробів, машин, обладнання, приладів, вузлів і деталей;

• розробка типових виробів з метою створювання уніфікованих груп однорідної продукції;

• розробка уніфікованих технологічних процесів, включаючи технологічні процеси для спеціалізованих виробництв продукції міжгалузевого застосування;

• обмежування за доцільним мінімумом номенклатури виробів і матеріалів, які дозволяються до застосування.

Результати робіт з уніфікації оформлюються різними засобами: це можуть бути альбоми типових (уніфікованих) конструкцій деталей, вузлів, складальних одиниць; стандарти типів, параметрів і розмірів, конструкцій марок та ін.

Залежно від галузі проведення уніфікація виробів може бути міжгалузевою (уніфікація виробів та їх елементів однакового чи близького призначення, тих, що виготовляються двома або більш галузями промисловості), галузевою і заводською (уніфікація виробів, які виготовляються однією галуззю промисловості чи одним підприємством).

Залежно від методичних принципів виконання уніфікація може бути внутрівидовою (сімей однотипних виробів) і міжвидовою чи міжпроектною (вузлів, агрегатів, деталей різнотипних виробів).

В наслідку послідовно проведеної уніфікації вдається значно скоротити кількість типорозмірів виробів, значно покращити їх техніко-економічні показники і забезпечити умови для організації високоефективного спеціалізованого виробництва.

Ступень уніфікації характеризується рівнем уніфікації продукції – насиченістю продукції уніфікованими, в тому числі стандартизованими, деталями, вузлами і збірними одиницями.

Одним з найбільш важливих показників рівня уніфікації є коефіцієнт застосування (уніфікації) К₃, який розраховується за формулою

К₃ = ,

де n – загальна кількість деталей, шт.; n₀ – кількість оригінальних деталей у виробі (які розроблені вперше для цього виробу), шт.

При цьому в загальну кількість деталей крім оригінальних входять стандартні, уніфіковані і покупні деталі, а також деталі міжгалузевого і галузевого застосування. Покупні вироби – це комплектуючи вироби, які підприємство одержує в готовому вигляді, виготовлені за технічною документацією підприємства-поставника.

З метою підвищення рівня уніфікації передбачають зменшення долі оригінальних деталей у виробі.

Коефіцієнти застосування можуть бути розраховані: для одного виробу; для групи виробів, які складають типорозмірний (параметричний) ряд; для конструктивно-уніфікованого ряду.

Одержані після розрахунку значення коефіцієнтів уніфікації зрівнюють зі значеннями коефіцієнтів аналогічних конструктивно подібних виробів, або з раніше встановленими плановими показниками рівня уніфікації.

Планові показники рівня уніфікації встановлюються на підставі техніко-економічних підрахунків, з урахуванням новизни і масштабу випуску виробів. Так, для виробів масового виробництва встановлюються більш високі коефіцієнти уніфікації, чим для одиничного виробництва.

Більш високому значенню уніфікації не завжди відповідає максимальний економічний ефект від уніфікації. Це пов’язано з тим, що при підвищенні коефіцієнту уніфікації, з одного боку, збільшуються партії однакових деталей, тобто знижуються витрати на виготовлення виробу, а з другого боку – зростають витрати, пов’язані з підвищенням матеріалоємності виробу в зв’язку з використанням однакових деталей для машин і обладнання різних типорозмірів. Тому при проектуванні сім’ї машин і обладнання на основі розрахунку економічної ефективності різних варіантів конструкцій виробів треба виявити оптимальні значення коефіцієнтів уніфікації як для всієї сім’ї машин, так і для окремих її представників.

Практика показує, що економія від уніфікації може бути отримана при проектуванні, виготовленні і експлуатації продукції. При проектуванні економія може бути одержана за рахунок застосування при конструюванні уніфікованих деталей і вузлів, на які вже розроблена конструкторська і технологічна документація, що і є джерелом економії. При виготовленні економія отримується за рахунок збільшення розмірів партій уніфікованих деталей (збільшення серійності). При експлуатації продукції економія може бути отримана за рахунок покращення якості уніфікованих виробів і скорочення номенклатури запасних частин, тому зменшуються невиробничі простої і витрати на ремонт і обслуговування.

6.2 Агрегатування – створення механізмів і машин із уніфікованих вузлів і стандартних агрегатів. Ці агрегати повинні забезпечувати повну ВЗ по експлуатаційним та приєднуючим розмірам.

Найвищим за рівнем стандартизації є метод агрегатування, що полягає у використанні стандартизованих (уніфікованих) агрегатів, які здатні виконувати складні функції (перетворювання видів енергії, руху, сили, перебіг хімічних, теплових реакцій) та відповідати умовам геометричної і функціональної взаємозамінності. Наприклад, застосування в меблевому виробництві щитів 15 розмірів і стандартних ящиків трьох розмірів дозволяє одержати при різної комбінації цих елементів 52 виду меблів.

Метод агрегатування дає змогу забезпечити практично необмежену кількість модифікацій, типів, конструкцій виробів певної складності шляхом побудови їх зі заданої кількості стандартних і уніфікованих вузлів (агрегатів). Метод агрегатування став основним способом побудови складних виробів за останні 20-30 років у промисловості. Агрегатування широко використовується в автомобілебудуванні, в побудові металорізальних верстатів, сільськогосподарських машин, засобів приладобудування, радіо та телеапаратури, персональних комп’ютерів та ЕОМ.

Розвиток машинобудування характеризується ускладненням і частою змінністю конструкцій машин. Для проектування і виготовлення багатої кількості різноманітних машин вимоглося в першу чергу розчленити конструкцію машини на незалежні складальні одиниці (агрегати) так, щоб кожна з них виконувала в машині певну функцію. Це дозволило спеціалізувати виготовлення агрегатів як самостійних виробів, роботу яких можливо перевірити незалежно від всієї машини.

Розчленення виробів на конструктивно закінчені агрегати стало першою передумовою розвитку методу агрегатування. Далі аналіз конструкцій машин показав, що багато які агрегати, вузли і деталі, різні за будовою, виконують в різноманітних машинах однакові функції. Узагальнення часткових конструктивних рішень шляхом розробки уніфікованих агрегатів, вузлів і деталей значно розширило можливості даного метода.

За нашого часу активно здійснюється перехід до виробництва техніки на базі крупних агрегатів – модулів. Модульний принцип широко розповсюджений в радіоелектроніці і приладобудуванні; це основний метод створення гнучких виробничих систем і робототехнічних комплексів.

Метод агрегатування дав змогу розширити кількість виконуваних виробами функцій, підвищити їх рівень уніфікації та стандартизації. Передові фірми розвинених країн не приймають до серійного виготовлення вироби, які мають рівень уніфікації нижчий ніж 80%. Уніфікація та агрегатування, як основні методи стандартизації, стали обов’язковими під час створення нової техніки та розроблення відповідних стандартів на неї і дають змогу значно здешевіти не тільки стадію виготовлення виробів, а й стадії їх проектування, експлуатації та зберігання, підвищити якість виробів з одночасним їх здешевленням

.