Управление качеством процесса проектирования технологической оснастки на основе практической стандартизации проектных решений

В последние годы на предприятиях машиностроения отмечается рост числа деталей изделий, вызванный повышением сложности выпускаемой продукции и расширением ее номенклатуры, что приводит к необходимости разработки большего количества технологической оснастки. Рост номенклатуры оснастки влечет увеличение затрат на технологическую подготовку производства, в том числе из-за объема проектно-конструкторских работ, привлеченного персонала, задействованного оборудования, режущего и измерительного инструмента, материалов, сортамента.

Качество применяемого в производстве технологического оснащения и технологической оснастки существенно влияет на качество новых изделий.

Уровень качества технологической оснастки и сроки технологической подготовки производства определяются преемственностью разрабатываемой конструкции, что влияет на экономию трудовых и материальных ресурсов при создании новой оснастки. Стандартизация проектных решений на предприятиях позволяет закрепить в новых конструкциях оснастки все лучшее, что создано ранее, и всесторонне проверено в производстве и эксплуатации.

В производственной практике степень стандартизации технологической оснастки определяется не только объективными причинами, но и субъективными. Среди субъективных причин снижения степени стандартизации можно выделить следующие: потеря преемственности проектных решений, отсутствие структурированности архивов и резервирования конструкторской документации.

Такой аспект практической стандартизации, как унификация, на основе установления и применения параметрических рядов, базовых конструкций, конструктивно-унифицированных блочно-модульных составных частей технологической оснастки с использованием ЗБ библиотек деталей и узлов не только позволяет повысить качество и сократить сроки технологической подготовки производства, но и создает условия для развития специализации и кооперирования производства, снижения себестоимости изделий основного производства.

Поэтому задача разработки комплекса мероприятий по повышению качества технологической оснастки, учитывающего практическую стандартизацию и позволяющего устранить возникающие несоответствия, а также сократить временные и трудовые потери, является актуальной.

Цель работы заключается в повышении качества проектирования технологической оснастки на основе количественной оценки состояния унификации основных узлов и деталей, агрегирования и блочно-модульного проектирования, и в сокращении сроков процесса проектирования на основе достижения преемственности проектных решений.

Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи исследования:

1. Выполнить структурно-функциональное моделирование процесса проектирования технологической оснастки с целью выявления управляющего воздействия степени стандартизации.

2. Выявить зависимость временных потерь на создание технологической оснастки от степени стандартизации и определить пути их снижения.

3. Разработать методику оценки степени стандартизации технологической оснастки на основе преемственности проектных решений.

4. Разработать модель управления процессом разработки конструкторской документации на технологическую оснастку на основе методики оценки степени ее стандартизации с помощью такого инструмента поддержки принятия решения при проектировании, как интеллектуального модуля.

5. Выполнить совершенствование процесса проектирования технологической оснастки, направленное на сокращение сроков разработки конструкторской документации, обусловленное повышением степени стандартизации.

Методы и средства исследования. При выполнении работы использовались научные положения всеобщего управления качеством, основы сис-темогенетики, методологии структурно-функционального моделирования.

ГОЕР, методологические концепции системотехники и искусственного интеллекта, методологии функционально-стоимостного анализа.

Наиболее существенные научные результаты, полученные лично соискателем:

1. Структурно-функциональная модель процесса проектирования технологической оснастки, позволившая выявить влияние степени стандартизации технологической оснастки на качество процесса и раскрыть поэтапное воздействие несоответствий в конструкторской документации на общее время разработки технологической оснастки.

2. Пути снижения временных потерь при проектировании технологической оснастки, включающие унификацию проектных решений, агрегирование и блочно-модульное проектирование, обоснованные математической моделью временных потерь, учитывающей степень стандартизации технологической оснастки.

3. Математическая модель такого параметра качества, как коэффициент стандартизации изделия, позволяющая объективно управлять временными потерями в процессе проектирования технологической оснастки.

4. Методика оценки степени стандартизации проектных решений технологической оснастки на основе применения знаний и опыта, накопленных на производстве в процессе создания оснастки, представленных в виде ЗБ-библиотек стандартизованных деталей и узлов изделия, позволяющая повысить преемственность конструкторских решений при проектировании оснастки.

5. Инфологическая и структурная модель процесса выбора прототипа технологической оснастки с использованием преемственности конструкций оснастки на базе ЗБ моделей, ставшая основой интеллектуального модуля поддержки принятия решения при проектировании технологической оснастки.

6. Интеллектуальный модуль автоматизированной системы как инструментарий по повышению степени стандартизации технологической оснастки с целью снижения временных потерь при проектировании, позволивший учесть накопленный опыт на предприятии в области конструирования оснастки, сократить сроки и повысить качество разработки проектных решений за счет использования ЗО-библиотек стандартизованных деталей и узлов оснастки.

Научная новизна результатов исследования: раскрыта функциональная зависимость качества процесса проектирования технологической оснастки от степени практической стандартизации проектных решений и установлены закономерности формирования коэффициента стандартизации, учитывающего взаимосвязь процессов унификации, агрегирования и блочно-модульного проектирования.

Практическая значимость. Предложенная методика оценки степени стандартизации конструкций технологической оснастки на основе применения знаний и опыта производства, представленных в виде ЗБ-библиотек стандартизованных проектных решений, и реализованная в форме интеллектуального модуля автоматизированной системы принятия решений при проектировании оснастки, позволяет сократить сроки и повысить качество процесса технологической подготовки производства.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы. Содержит 108 страницы машинописного текста, 30 таблиц, 43 рисунка, список литературы из 108 наименований и приложения. Общий объем диссертации 126 страниц.