Набор установленных значений параметров называется
Параметрическая стандартизация, унификация и агрегатирование продукции
Параметр продукции – это количественная характеристика ее свойств. Важными параметрами являются характеристики, определяющие назначение продукции и условия ее использования: размерные параметры; весовые параметры; параметры, характеризующие производительность машин и приборов; энергетические параметры.
Набор установленных значений параметров называется параметрическим рядом. Разновидностью параметрического ряда является размерный ряд. Каждый размер изделия (или материала) одного типа называется типоразмером.
Процесс стандартизации параметрических рядов (параметрическая стандартизация) заключается в выборе и обосновании целесообразной номенклатуры и численного значения параметров.
Выделяют межотраслевую (унификация изделий и их элементов одинакового или близкого назначения, изготовляемых двумя или более отраслями промышленности), отраслевую и заводскую (унификация изделий, изготовляемых одной отраслью промышленности или одним предприятием). Также выделяют внутривидовую (семейств однотипных изделий) и межвидовую или межпроектную (узлов, агрегатов, деталей разнотипных изделий).
Степень унификации характеризуется уровнем унификации продукции – насыщенностью продукции унифицированными, в том числе стандартизированными, деталями, узлами и сборочными единицами.
Агрегатирование – это метод создания машин, приборов и оборудования из отдельных стандартных унифицированных узлов, многократно используемых при создании различных изделий на основе геометрической и функциональной взаимозаменяемости.
Агрегатирование очень широко применяется в машиностроении, радиоэлектронике. Развитие машиностроения характеризуется усложнением и частой сменяемостью конструкции машин. Для проектирования и изготовления большого количества разнообразных машин потребовалось в первую очередь расчленить конструкцию машины на независимые сборочные единицы (агрегаты) так, чтобы каждая из них выполняла в машине определенную функцию, что позволило специализировать изготовление агрегатов как самостоятельных изделий, работу которых можно проверить независимо от всей машины.
Расчленение изделий на конструктивно законченные агрегаты явилось первой предпосылкой развития метода агрегатирования. В дальнейшем анализ конструкций машин показал, что многие агрегаты, узлы и детали, различные по устройству, выполняют в разнообразных машинах одинаковые функции. Обобщение частных конструктивных решений путем разработки унифицированных агрегатов, узлов и деталей значительно расширило возможности данного метода.
Параметрическая стандартизация
Для уяснения сущности метода рассмотрим подробнее понятие параметра. Параметр продукции — это количественная характеристика ее свойств.
Наиболее важными параметрами являются характеристики, определяющие назначение продукции и условия ее использования:
размерные параметры (размер одежды и обуви, вместимость посуды);
Рис. 14. Выбор оптимальных значений параметров стандартизируемых изделий
весовые параметры (масса отдельных видов спортинвентаря);
параметры, характеризующие производительность машин и приборов (производительность вентиляторов и полотеров, скорость движения транспортных средств);
энергетические параметры (мощность двигателя и пр.).
Продукция определенного назначения, принципа действия и конструкции, т.е. продукция определенного типа, характеризуется рядом параметров. Набор установленных значений параметров называется параметрическим рядом. Разновидностью параметрического ряда является размерный ряд. Например, для тканей размерный ряд состоит из отдельных значений ширины тканей, для посуды — отдельных значений вместимости. Каждый размер изделия (или материала) одного типа называется типоразмером. Например, сейчас установлено 105 типоразмеров мужской одежды и 120 типоразмеров женской одежды.
Процесс стандартизации параметрических рядов — параметрическая стандартизация — заключается в выборе и обосновании целесообразной номенклатуры и численного значения параметров. Решается эта задача с помощью математических методов.
При создании, например, размерных рядов одежды и обуви производятся антропометрические измерения большого числа мужчин и женщин разных возрастов, проживающих в различных районах страны. Полученные данные обрабатывают методами математической статистики.
Параметрические ряды машин, приборов, тары рекомендуется строить согласно системе предпочтительных чисел — набору последовательных чисел, изменяющихся в геометрической прогрессии. Смысл этой системы заключается в выборе лишь тех значений параметров, которые подчиняются строго определенной математической закономерности, а не любых значений, принимаемых в результате расчетов или в порядке волевого решения. Основным стандартом в этой области является ГОСТ 8032 «Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел»». На базе этого стандарта утвержден ГОСТ 6636 «Нормальные линейные размеры», устанавливающий ряды чисел для выбора линейных размеров.
ГОСТ 8032 предусматривает четыре основных ряда предпочтительных чисел:
При выборе того или иного ряда учитывают интересы не только потребителей продукции, но и изготовителей. Частота параметрического ряда должна быть оптимальной: слишком «густой» ряд позволяет максимально удовлетворить нужды потребителей (предприятий, индивидуальных покупателей), но, с другой стороны, чрезмерно расширяется номенклатура продукции, распыляется ее производство, что приводит к большим производственным затратам. Поэтому ряд R5 является более предпочтительным по сравнению с рядом RIO, а ряд R10 предпочтительнее ряда R20.
Применение системы предпочтительных чисел позволяет не только унифицировать параметры продукции определенного типа, но и увязать по параметрам продукцию различных видов — детали, изделия, транспортные средства и технологическое оборудование. Например, практика стандартизации в машиностроении показала, что параметрические ряды деталей и узлов должны базироваться на параметрических рядах машин и оборудования. При этом целесообразно руководствоваться следующим правилом: ряду параметров машин по R5 должен соответствовать ряд размеров деталей по RIO, ряду параметров машин по RIO — ряд размеров деталей по R20 и т.д.
В целях более эффективного использования тары для консервных банок и транспортных средств для их перевозки предлагается ряд грузоподъемности железнодорожных вагонов и автомашин, ряд размеров контейнеров, ящиков и отдельных консервных банок строить но ряду Я5.
Параметрическая стандартизация.
Для уяснения сущности метода рассмотрим подробнее понятие параметра. Параметр продукции — это количественная характеристика ее свойств.
Рис. 3.5. Выбор оптимальных значений параметров стандартизируемых изделий
Наиболее важными параметрами являются характеристики, определяющие назначение продукции и условия ее использования:
Продукция определенного назначения, принципа действия
и конструкции, т.е. продукция определенного типа, характеризуется рядом параметров. Набор установленных значений параметров называется параметрическим рядом. Разновидностью параметрического ряда является размерный ряд. Например, для тканей размерный ряд состоит из отдельных значений ширины тканей, для посуды — отдельных значений вместимости. Каждый размер изделия (или материала) одного типа называется типоразмером. Например, сейчас установлено 105 типоразмеров мужской одежды и 120 типоразмеров женской одежды.
Процесс стандартизации параметрических рядов — параметрическая стандартизация — заключается в выборе и обосновании целесообразной номенклатуры и численного значения параметров. Решается эта задача с помощью математических методов.
При создании, например, размерных рядов одежды и обуви производятся антропометрические измерения большого числа мужчин и женщин разных возрастов, проживающих в различных районах страны. Полученные данные обрабатывают методами математической статистики.
ГОСТ 8032 предусматривает четыре основных ряда предпочтительных чисел:
1- й ряд —R5 [1] [2] — 1,00; 1,60; 2,50; 4,00; 6,30; 10,00. имеет знаменатель
прогрессии ;
2- й ояд — R10 — 1,00; 1,25; 1,60; 2,00; 2,50. имеет знаменатель
>
3- й ояд — R20 — 1,00; 1,12; 1,25; 1,40; 1,60. имеет знаменатель
у
4- й ряд — R40 — 1,00; 1,06; 1,12; 1,18; 1,25. имеет знаменатель
Количество чисел в интервале 1—10: для ряда R5 — 5, R10 — 10, R20 — 20, для ряда R40 — 40.
В некоторых технически обоснованных случаях допускается округление предпочтительных чисел. Например, число 1,06 может быть округлено до 1,05; 1,12 — до 1,1; 1,18 — до 1,15 или 1,20.
При выборе того или иного ряда учитывают интересы не только потребителей продукции, но и изготовителей. Частота параметрического ряда должна быть оптимальной: слишком «густой» ряд позволяет максимально удовлетворить нужды потребителей (предприятий, индивидуальных покупателей), но, с другой стороны, чрезмерно расширяется номенклатура продукции, распыляется ее производство, что приводит к большим производственным затратам. Поэтому ряд R5 является более предпочтительным по сравнению с рядом R10, а ряд R10 предпочтительнее ряда R20.
Применение системы предпочтительных чисел позволяет не только унифицировать параметры продукции определенного типа, но и увязать по параметрам продукцию различных видов — детали, изделия, транспортные средства и технологическое оборудование. Например, практика стандартизации в машиностроении показала, что параметрические ряды деталей и узлов должны базироваться на параметрических рядах машин и оборудования. При этом целесообразно руководствоваться следующим правилом: ряду параметров машин по R5 должен соответствовать ряд размеров деталей по R10, ряду параметров машин по R10 — ряд размеров деталей по R20 ит.д.
В целях более эффективного использования тары для консервных банок и транспортных средств для их перевозки предлагается ряд грузоподъемности железнодорожных вагонов и автомашин, ряд размеров контейнеров, ящиков и отдельных консервных банок строить по ряду R5.
Общие положения
Метод стандартизации – это прием или совокупность приемов, с помощью которых достигаются цели стандартизации.
В работе по стандартизации широко используются рассмотренные ниже методы.
Упорядочение объектов стандартизации – универсальный метод в области стандартизации продукции, процессов и услуг. Упорядочение как управление многообразием связано прежде всего с сокращением многообразия. Результатом работ по упорядочению являются, например, ограничительные перечни комплектующих изделий для конечной готовой продукции; альбомы типовых конструкций изделий; типовые формы технических, управленческих и прочих документов. Упорядочение как универсальный метод состоит из отдельных методов: систематизации, селекции, симплификации, типизации и оптимизации.
Систематизация объектов стандартизации заключается в научно обоснованном, последовательном классифицировании и ранжировании совокупности конкретных объектов стандартизации. Примером результата работы по систематизации продукции может служить Общероссийский классификатор промышленной и сельскохозяйственной продукции (ОКП), который систематизирует всю товарную продукцию (прежде всего по отраслевой принадлежности) в виде различных классификационных группировок и конкретных наименований продукции.
Селекция объектов стандартизации – деятельность, заключающаяся в отборе таких конкретных объектов, которые признаются целесообразными для дальнейшего производства и применения в общественном производстве.
Симплификация – деятельность, заключающаяся в определении таких конкретных объектов, которые признаются нецелесообразными для дальнейшего производства и применения в общественном производстве.
Процессы селекции и симплификации осуществляются параллельно. Им предшествуют классификация и ранжирование объектов и специальный анализ перспективности и сопоставления объектов с будущими потребностями.
Типизация объектов стандартизации – деятельность по созданию типовых (образцовых) объектов – конструкций, технологических правил, форм документации. В отличие от селекции отобранные конкретные объекты подвергают каким-либо техническим преобразованиям, направленным на повышение их качества и универсальности.
Оптимизация объектов стандартизации заключается в нахождении оптимальных главных параметров (параметров назначения), а также значений всех других показателей качества и экономичности. В отличие от работ по селекции и симплификации, базирующихся на несложных методах оценки и обоснования принимаемых решений, например, экспертных методах, оптимизацию объектов стандартизации осуществляют путем применения специальных экономико-математических методов и моделей оптимизации. Целью оптимизации является достижение оптимальной степени упорядочения и максимально возможной эффективности по выбранному критерию.
Параметрическая стандартизация. Параметр продукции – это количественная характеристика ее свойств.
Наиболее важными параметрами являются характеристики, определяющие назначение продукции и условия ее использования:
Продукция определенного назначения, принципа действия и конструкции, т.е. продукция определенного типа, характеризуется рядом параметров. Набор установленных значений параметров называется параметрическим рядом. Разновидностью параметрического ряда является размерный ряд. Например, для тканей размерный ряд состоит из отдельных значений ширины тканей, для посуды – отдельных значений вместимости. Каждый размер изделия (или материала) одного типа называется типоразмером. Например, сейчас установлено 105 типоразмеров мужской одежды и 120 типоразмеров женской одежды.
Процесс стандартизации параметрических рядов – параметрическая стандартизация – заключается в выборе и обосновании целесообразной номенклатуры и численного значения параметров. Решается эта задача с помощью математических методов.
Унификация продукции. Деятельность по рациональному сокращению числа типов деталей, агрегатов одинакового функционального назначения называется унификацией продукции. Она базируется на классификации и ранжировании, селекции и симплификации, типизации и оптимизации элементов готовой продукции.
Основными направлениями унификации являются:
Результаты работ по унификации оформляются по-разному: это могут быть альбомы типовых (унифицированных) конструкций деталей, узлов, сборочных единиц; стандарты типов, параметров и размеров, конструкций, марок и др.
В зависимости от области проведения унификация изделий может быть межотраслевой (унификация изделий и их элементов одинакового или близкого назначения, изготовляемых двумя или более отраслями промышленности), отраслевой и заводской (унификация изделий, изготовляемых одной отраслью промышленности или одним предприятием). В зависимости от методических принципов осуществления унификация может быть внутривидовой (семейств однотипных изделий) и межвидовой или межпроектной (узлов, агрегатов, деталей разнотипных изделий).
Агрегатирование. Агрегатирование – это метод создания машин, приборов и оборудования из отдельных стандартных унифицированных узлов, многократно используемых при создании различных изделий на основе геометрической и функциональной взаимозаменяемости.
Агрегатирование очень широко применяется в машиностроении, радиоэлектронике. Развитие машиностроения характеризуется усложнением и частой сменяемостью конструкции машин. Для проектирования и изготовления большого количества разнообразных машин потребовалось в первую очередь расчленить конструкцию машины на независимые сборочные единицы (агрегаты) так, чтобы каждая из них выполняла в машине определенную функцию. Это позволило специализировать изготовление агрегатов как самостоятельных изделий, работу которых можно проверить независимо от всей машины.
Комплексная стандартизация. При комплексной стандартизации осуществляются целенаправленное и планомерное установление и применение системы взаимоувязанных требований как к самому объекту комплексной стандартизации в целом, так и к его основным элементам в целях оптимального решения конкретной проблемы. Применительно к продукции – это установление и применение взаимосвязанных по своему уровню требований к качеству готовых изделий, необходимых для их изготовления сырья, материалов и комплектующих узлов, а также условий сохранения и потребления (эксплуатации). Практической реализацией этого метода выступают программы комплексной стандартизации (ПКС), которые являются основой создания новой техники, технологии и материалов.
В связи с резким сокращением финансирования работ по стандартизации в последнее десятилетие работы по комплексной стандартизации выполняются в очень ограниченном объеме, в основном в рамках федеральных целевых программ, которые содержат раздел по нормативному обеспечению качества и безопасности работ и услуг.
Опережающая стандартизация. Метод опережающей стандартизации заключается в установлении повышенных по отношению к уже достигнутому на практике уровню норм и требований к объектам стандартизации, которые согласно прогнозам будут оптимальными в последующее время.
Стандарты не могут только фиксировать достигнутый уровень развития науки и техники, так как из-за высоких темпов морального старения многих видов продукции они могут стать тормозом технического прогресса. Для того чтобы стандарты не тормозили технический прогресс, они должны устанавливать перспективные показатели качества с указанием сроков их обеспечения промышленным производством. Опережающие стандарты должны стандартизировать перспективные виды продукции, серийное производство которых еще не начато или находится в начальной стадии.
Методические указания. Параметрическая стандартизация.Для уяснения сущности метода рассмотрим подробнее понятие параметра
Параметрическая стандартизация.Для уяснения сущности метода рассмотрим подробнее понятие параметра. Параметр продукции — это количественная характеристика ее свойств.
Наиболее важными параметрами являются характеристики, определяющие назначение продукции и условия ее использования:
размерные параметры (размер одежды и обуви, вместимость посуды);
параметры, характеризующие производительность машин и приборов (производительность вентиляторов и полотеров, скорость движения транспортных средств);
энергетические параметры (мощность двигателя и пр.).
Продукция определенного назначения, принципа действия и конструкции, т.е. продукция определенного типа, характеризуется рядом параметров. Набор установленных значений параметров называется параметрическим рядом. Разновидностью параметрического ряда является размерный ряд. Например, для тканей размерный ряд состоит из отдельных значений ширины тканей, для посуды — отдельных значений вместимости. Каждый размер изделия (или материала) одного типа называется типоразмером.
Процесс стандартизации параметрических рядов — параметрическая стандартизация — заключается в выборе и обосновании целесообразной номенклатуры и численного значения параметров. Решается эта задача с помощью математических методов.
Параметрические ряды машин, приборов, тары рекомендуется строить согласно системе предпочтительных чисел — набору последовательных чисел, изменяющихся в геометрической прогрессии. Смысл этой системы заключается в выборе лишь тех значений параметров, которые подчиняются строго определенной математической закономерности, а не любых значений, принимаемых в результате расчетов или в порядке волевого решения. Основным стандартом в этой области является ГОСТ 8032-84 «Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел». На базе этого стандарта утвержден ГОСТ 6636 «Нормальные линейные размеры», устанавливающий ряды чисел для выбора линейных размеров.
ГОСТ 8032 предусматривает четыре основных ряда предпочтительных чисел:
1-й ряд —R5—1,00; 1,60; 2,50; 4,00; 6,30; 10,00. имеет знаменатель прогрессии j = 1,6;
Количество чисел в интервале 1-10: для ряда R5-5, RI0-10, R20- 20, для ряда R40- 40.
В некоторых технически обоснованных случаях допускается округление предпочтительных чисел. Например, число 1,06 может быть округлено до 1,05; 1,12 —до 1,1; 1,18 —до 1,15 или 1,20.
При выборе того или иного ряда учитывают интересы не только потребителей продукции, но и изготовителей. Частота параметрического ряда должна быть оптимальной: слишком «густой» ряд позволяет максимально удовлетворить нужды потребителей (предприятий, индивидуальных покупателей), но, с другой стороны, чрезмерно расширяется номенклатура продукции, распыляется ее производство, что приводит к большим производственным затратам. Поэтому ряд R5 является более предпочтительным по сравнению с рядом R10, а ряд R10 предпочтительнее ряда R20.
Применение системы предпочтительных чисел позволяет не только унифицировать параметры продукции определенного типа, но и увязать по параметрам продукцию различных видов — детали, изделия, транспортные средства и технологическое оборудование. Например, практика стандартизации в машиностроении показала, что параметрические ряды деталей и узлов должны базироваться на параметрических рядах машин и оборудования. При этом целесообразно руководствоваться следующим правилом: ряду параметров машин по R5 должен соответствовать ряд размеров деталей по R10, ряду параметров машин по R10 — ряд размеров деталей по R20 и т.д.
Вариант 1 м. руб | Вариант 2 | Вариант 3 | |||||||||
d. мм | В, тыс шт | м, руб | с, руб | d, мм | В,т тыс шт | м, руб | с. руб | d, мм | В, тыс | м, руб | с. руб |
10,5 | |||||||||||
11,5 | |||||||||||
Вариант 4 | Вариант 5 | Вариант 6 | |||||||||
d. мм | В, тыс шт | м, руб | с, руб | d, мм | В,т тыс шт | м, руб | с. руб | d, мм | В, тыс | м, руб | с. руб |
10,5 | |||||||||||
11,5 | |||||||||||
Вариант 7 | Вариант 8 | Вариант 9 | |||||||||
Вариант 10 | Вариант 11 | Вариант 12 | |||||||||
Вариант 13 | Вариант 14 | Вариант 15 | |||||||||
Вариант 16 | Вариант 17 | Вариант18 | |||||||||
Вариант 19 | Вариант 20 | Вариант 21 | |||||||||
Вариант 22 | Вариант 23 | Вариант 24 | |||||||||
d. мм | В, тыс шт | м, руб | с, руб | d, мм | В,т тыс шт | м, руб | с. руб | d, мм | В, тыс | м, руб | с. руб |
Вариант25 | Вариант26 | Вариант27 | |||||||||
Вариант 28 | Вариант 29 | Вариант 30 | |||||||||
Вариант 31 | Вариант 32 | Вариант 33 |
ПРИМЕР
Вычислить себестоимость годового выпуска валов, длины которых назначены по ряду R20, затраты по эксплуатации валов считать неизменными и при расчетах не учитывать; z=0.2. Установить экономическую целесообразность изготовления этих валов с длинами по ряду R10. Годовая программа В, затраты на материалы м, прочие затраты с представлены в таблице 1
Длина вала l, мм | Годовая программа В, тыс шт | Затраты на материалы м, руб | Прочие затраты с’, руб |
10,0 | |||
16,0 | |||
3,0 | |||
10,0 | |||
3,6 |
Себестоимость валов, имеющих длины по R20, вычисляем по формуле:
где: В-годовая программа, тыс.руб.;
с- себестоимость изделий в объеме годовой программы, руб.
с=м+с’,(2)
где: м-стоимость материала одного изделия, руб;
с’-прочие затраты на изготовление одного изделия, руб.
Длина вала, l мм | |
Себестоимость изделия с, руб | |
Себестоимость годовой программы С, тыс. руб | |
Общая себестоимость валов | ∑ С=6950 тыс.руб |
Определим себестоимость валов с длинами, соответствующими размерному ряду R10.
Общая годовая программа не изменяется. Число валов, длины которых соответствуют по ряду R10 (например, 450мм), прибавляется к числу валов, имеющих ближайшую большую длину, соответствующую размерам принятого ряда (например, 500мм). Расчетная годовая программа валов с длиной 500 мм Вп =16+3=19 тыс. шт.; с длиной 630 мм Вп=3,6+10=13,6тыс. шт.
Значение Ки.п. Ки.з., с’п, сп, Сп вычисляем по формулам (3), (4), (5), (6), и (7) и сводим в таблицу 2.
где: Сп— себестоимость годовой программы, изготовленной по ряду R10, тыс. руб,
сп— себестоимость изделия, руб:
где: сП-прочие затраты на единицу изделия при изменении программы, руб
где: Ки.з –коэффициент изменение прочих затрат
где: Ки.п-коэффициент изменения программы
Длина валаl, мм | Годов. программа Вп тыс.шт. | Затраты на материалым, руб | Коэффициент изменения | Прочие затратысП’, руб | Себестоимость изделия –сП,руб | Себестоимость годовой программСп, тыс.руб |
Программы Ки.п | Прочих ЗатратКи.з | |||||
10,0 | 1,00 | 1,000 | ||||
6,33 | 0,690 | |||||
13,6 | 3,78 | 0,766 | ||||
∑Сп =6616 |
Себестоимость годовой программы при применении ряда R10 оказалась меньше, чем в предыдущем случае (Сп = 6616 тыс.руб