Автоматизированная система конструирования использу­ется на этапах технического и рабочего проектирования для проведения уточненных расчетов по всему изделию и отдель­ным его элементам, а также изготовления конструкторской до­кументации.

Для САПР любого уровня сложности основным структурным элементом является функциональная подсистема. Подсистемы обладают значительной функциональной автономностью и реа­лизуют определенный этап (фрагмент) процесса проектирова­ния. Однако САПР и их подсистемы взаимоувязаны с различны­ми компонентами интегрированных систем управления предпри­ятием или объединением (рис. 17.3).

1 - управляющие программы для станков с ЧПУ; 2 - информация для планирования и анализа производства; 3 - нормативно-справочная информация; 4 - информация обмена данными внутри САПР ТПП; 5 - техническая документация

Организационно САПР различного назначения создаются в отделах главных конструкторов, главных технологов и т. п. и взаимодействуют с различными подразделениями и служба­ми предприятия.

Технико-экономическое обоснование на стадии проектирования новой техники

Каждый вновь создаваемый вид техники или мероприятие по улучшению освоенной техники должен быть лучше ранее освоенных: он должен давать большую экономию живого и овеществленного труда, быть лучше по качеству и в большей мере удовлетворять потребности в новых или усовершенство­ванных видах продукции. Показатели качества вновь создава­емой техники должны быть на уровне высших мировых дости­жений в данной отрасли.

Новая или усовершенствованная техника должна быть луч­ше и эффективнее той, взамен которой она создается и будет производиться, с производственной, эксплуатационной или обеих точек зрения.В первом случае к новой (усовершенствованной) конструк­ции предъявляются требования как к объекту производства на заводе-изготовителе. Главным здесь является экономичность производства и минимальные сроки его подготовки и освое­ния. Экономичность изготовления каждой новой конструкции зависит от ее технологичности, оттого, насколько прогрессив­ными и производительными будут применяемые технологичес­кие процессы. Конструкция является технологичной, если она экономична для производства.

При наличии нескольких вариантов конструкции техники, полностью удовлетворяющих эксплуатационным требовани­ям, предпочтение отдается более технологичной.

Для выбора наилучшего варианта конструкции имеется ряд показателей технологичности:

• трудоемкость изготовления - абсолютная (на одно изде­лие) и относительная (на единицу установленной мощности, производительности, другого показателя);

• материалоемкость или масса конструкции - абсолютная или относительная;

• трудоемкость подготовки изделия к функционированию;

• степень конструктивной стандартизации и унификации;

• капиталовложения в производство новой продукции;

• себестоимость и отпускная цена новой продукции;

• прибыль и рентабельность производства.

Трудоемкость изготовления продукции определяется в процессе ее проектирования и является весьма важным пока­зателем. Более технологичной считается та конструкция, ко­торая при прочих равных условиях менее трудоемка. Сниже­ние трудоемкости изделия на стадии его производства - одна из важнейших задач, которая ставится перед разработчика­ми. Большие возможности снижения трудоемкости заложены в правильном выборе современных прогрессивных методов получения заготовок, рациональном выборе квалитетов и клас­сов шероховатости. На смену обработки деталей резанием (механообработки) постепенно приходят точные методы фор­мообразования деталей - штамповки, прессования, литья под давлением и др.

Материалоемкость характеризует общий расход материа­ла на изготовление данной конструкции изделия или удель­ную материалоемкость на эксплуатационный параметр. Во многих случаях у конструктора есть возможность при проек­тировании детали выбрать материал из двух или даже многих, обеспечивающих одинаковые эксплуатационные свойства де­тали, но различные по стоимости, трудоемкости обработки, а иногда способствующие снижению массы изделия.

Повышение определяющего эксплуатационного показате­ля изделия, как правило, дает снижение материалоемкости и трудоемкости в расчете на единицу основного параметра. При этом снижение удельной материалоемкости на единицу мощ­ности или другого параметра происходит значительно быст­рее, чем уменьшение общего расхода материала на единицу изделия.

Трудоемкость подготовки изделия к функционированию определяется в процессе проектирования и зависит от слож­ности регулировочно-настроечных процессов, проводимых с целью получения необходимых технико-экономических пара­метров. Возможности снижения трудоемкости здесь заложе ны в качестве используемой контрольно-измерительной ап­паратуры и специальных стендов для испытаний.

Степень конструктивной стандартизации и унификации - это показатель, характеризующий конструкцию изделия с точ­ки зрения реализации в ней стандартизированных и унифици­рованных деталей, что приводит к повышению объема выпус­ка однотипных деталей, сборочных единиц, изделий в целом, а также к применению более прогрессивной технологии, а это как следствие позволяет не только существенно снизить тру­доемкость изготовления, но и несколько уменьшить материа-лоемкость.

Капиталовложения в производство новой конструкции ха­рактеризуют общие затраты на приобретение дополнительно­го и изготовление нестандартного оборудования и перепла­нировку в производственных цехах, создание производствен­ных запасов. Чем меньше потребности предприятия в капита­ловложениях, тем технологичнее новая конструкция изделия.

Себестоимость, прибыль и рентабельность новой конструк­ции изделия являются обобщающими показателями ее техно­логичности.

С производственной точки зрения новая конструкция бу­дет считаться технологичной, а следовательно, и эффектив­ной в том случае, если дополнительная прибыль (АП), полу­ченная в результате освоения, выпуска и реализации новой продукции, обеспечит рентабельность не ниже средней сло­жившейся рентабельности на предприятии-изготовителе. Это­му условию должно удовлетворять неравенство:

С эксплуатационной точки зрения потребителя новая кон­струкция должна обладать следующими показателями:

1) бо­лее надежной (долговечной, безотказной, ремонтопригодной и сохраняемой) в эксплуатации;

2) удобной в обслуживании и ремонте эстетичной и безопасной в эксплуатации;

3) эргоно­мичной (с точки зрения психологии, физиологии и гигиены труда работников обслуживания);

4) более производительной в единицу времени;

5) более экономичной в потреблении элек­троэнергии и капиталовложений эксплуатационников новой продукции;

6) обеспечивать минимальную себестоимость еди­ницы работы, выполняемой изделием.