Файл: Силаев, И. С. Система КАНАРСПИ в действии (основные направления повышения качества и надежности изделий).pdf

ских факторов: быстрой смены высоких и низких температур,

давлений, повышенной влажности, запыленности, солнечной радиации, морского тумана и т. д. Нейтрализация отрица­ тельного действия всех этих факторов требует создания спе­ циальной защиты конструкций машин и оборудования (теплоизоляции и повышенного отвода тепла, герметизации

отдельных приборов и отсеков, виброзащиты, всеклиматиче­ ской антикоррозийной защиты и т. д.), в связи с чем труд­ ности обеспечения надежности машины резко возрастают.

50 WO 150 200 250 300 Т,°С

Рис. 6. Результаты испытаний при повышенных температурах образцов из алюминиевого спла­ ва 2024-Т4:

1 — усталостная прочность; 2 — прочность на растяже­

Вместе с ростом числа приборов в системах самолета рас­ тут параметры систем: электрические нагрузки, тепловые ре­ жимы, давления.

Возрастание сложности машин сопровождается тенден­ цией к относительному и абсолютному уменьшению их

объемов.

В условиях большой плотности насыщения объемов ма­

шины увеличивается трудоемкость монтажных работ, слож­ ность их выполнения, становится труднее обеспечивать необ­

21

ходимые эксплуатационные зазоры между отдельными агре­ гатами, хорошую амортизацию и т. д. Опыт эксплуатации

показывает, что с насыщением машин сложным оборудова­ нием количество дефектов в системах значительно увеличи­

вается. Чтобы избежать этого, приходится разрабатывать и

реализовывать сложные комплексы специальных меро­ приятий.

Быстрое моральное старение изделий. В условиях научно-

технической революции почти все отрасли техники претерпе­

вают быстрый качественный рост. Появление новых машин, имеющих более высокие технико-экономические показатели, ускоряет срок морального старения существующих машин, делает экономически нецелесообразным их производство и эксплуатацию. Поэтому быстрое обновление морально уста­

ревших машин и систем является настоятельной необхо­ димостью.

Рис. 7. Огибающая тенденций роста скоростей судов:

I — галеры; 2 — парусные суда; 3— суда с паровьпм двигателем; 4 — суда с двигателей внутреннего сгорания (ДВС); 5 — суда с паровой турбиной; 6 — суда с газотурбинной установкой; 7 — суда на воздуш­ ной подушке; 8 — суда на подводных крыльях с ДВС; 9 — суда на подводных крыльях с турбо-реактивным двигателем

За последние 20 лет темп замены изделий в производстве качественно новыми увеличился, например, по судам более чем в 5 раз (рис. 7). Таким образом, время нахождения изде­ лий в производстве резко сокращается и становится соизме­ римым с увеличивающимся из-за сложности изделий време­ нем подготовки производства. В связи с этим центр тяжести проблемы обеспечения качества смещается на этап подготов­ ки производства.

22

В условиях быстрого морального старения машин поня­

тие качественного изделия, применительно к конкретному ви­ ду изделий, часто относительно и может оцениваться конку­ рентоспособностью на внешнем рынке, т. е. соответствием уровню качества лучших мировых образцов. Создание конку­ рентоспособных изделий требует строгой системы, наиболее полно фокусирующей все научно-технические достижения

при воплощении технических замыслов в чертежи, обеспечи­ вающей надежное прогнозирование и управление процессами формирования конкурентоспособности изделия на стадии проектирования и изготовления. Эта система требует разра­ ботки и освоения в производстве новых изделий в кратчай­ шие сроки, что входит в противоречие с требованиями про­ грамм обеспечения надежности и подготовки производства,

основных причин появления некачественных или ненадежных изделий.

Развитие науки и техники, вызывающее быстрое мораль­

ное старение машин, в то же время дает в руки человека и мощные средства для повышения надежности машин и си­

стем. Надо только научиться умело и как можно полнее использовать эти возможности.

Весьма эффективным средством, предотвращающим быст­ рое моральное старение дорогостоящих машин, является их модернизация в ходе серийного производства.

Сложность организации разработки и производства но­ вых машин. В создании машины участвуют специалисты раз­

этих условиях трудно координировать их работу, проводить систему испытаний и комплексные исследования по единому плану.

Кооперация производства, при которой материалы и обо­

рудование для одной машины поставляют сотни предприя­ тий, относящихся к различным отраслям промышленности,

также затрудняет координацию работы заводов. Дополни­

тельные трудности создаются в результате территориального удаления зависимых друг от друга заводов, их нахождения

в различной ведомственной подчиненности. Предприятия име­ ют различный технический уровень и квалификацию кадров,

производственные и организационные особенности и тради­ ции. К тому же отдельные предприятия, которым поставляют свою продукцию завод-поставщик, предъявляют весьма раз­ личные требования к качеству этой продукции.

23

На качестве и надежности машин сказывается также не­ достаточный уровень стандартизации, унификации и преем­

ственности элементов многих машин и систем. Количество стандартных узлов, деталей и приборов, применяемых в но­ вых машинах, еще невелико. Это объясняется прежде всего

тем, что конструкторы при создании машин недостаточно ис­ пользуют стандартное оборудование. Серьезным недостатком

ров СССР принял ряд постановлений, направленны.’; на ко­ ренное улучшение стандартизации. Государственный стан­ дарт, имеющий силу закона, призван согласовывать требо­ вания к качеству продукции различных отраслей народного хозяйства и быть важным инструментом в решении задачи повышения качества, надежности и долговечности продукции.

Госстандартом СССР проводится большая работа по совер­ шенствованию существующих стандартов и разработке новых.

современных машин, многообразие материалов и технологи­

ческих процессов, применяемых при их изготовлении, требу­ ют огромного объема технологического оснащения при запу­ ске нового изделия в производство. Примерный перечень

специальной технологической оснастки, изготовляемой при постановке серийного производства новой сложной машины, приведен в табл. 1.

24

Ограниченные возможности служб подготовки производ­ ства не всегда позволяют изготовить всю технологическую и

контрольную оснастку к началу серийного производства, поэтому зачастую серийное производство новой машины начи­ нается без достаточного технологического оснащения. В этих условиях усложняется задача обеспечения геометрической и физической взаимозаменяемости деталей, узлов и агрегатов машин.

Широкая номенклатура деталей затрудняет планирование

и организацию поточного производства, транспортировки и

складирования деталей, узлов и готовых изделий, организа­ цию контроля готовой продукции. Эти трудности увеличива­ ются еще и в связи с тем, что заводы, как правило, изготов­

ляют несколько модификаций основного изделия и изделия по другим заказам, а также в связи с беспрерывными кон­

структивными изменениями изделий в ходе серийного произ­ водства. В этих условиях сложно обеспечить строгое соблю­

дение технологического процесса. Для исключения случаев его нарушения необходимо разрабатывать и внедрять спе­ циальные инструкции, системы и положения.

Нестабильность качества. Одной из весьма серьезных

причин отклонений показателей качества от нормы являются ошибки исполнителей, нарушения технологического процес­ са, отклонение от чертежей и технических условий, т. е. то, что обычно называют производственным браком. По этой причине происходит от 10 до 30% отказов изделий в эксплуа­ тации, поэтому борьба за высокое качество работ, за строгое соблюдение требований чертежей, технологии и технических условий является важным звеном в общей цепи мер, направ­ ленных на обеспечение высокого качества и надежности изделий.

Вместе с тем необходимо иметь в виду, что на качество и

надежность изделия неизбежное влияние оказывает разброс характеристик деталей, узлов, агрегатов, который опреде­ ляется видом технологического процесса и физико-химичес­ кими свойствами материала.

Возьмем для примера термическую отработку. Это устано­

вившийся процесс, но и ему присуще неизбежное объектив­ ное рассеивание структуры материала, твердости, статиче­ ской прочности и усталостных характеристик. Поэтому в чер­ тежах указывается не одно значение прочности Kz, а диапа­ зон, в котором должны укладываться все детали этого но­ мера, например Kz= 100± 10 кгс/мм2.

При механической обработке допусками на размер и чи­

стоту поверхности указывают определенные границы рас­

25

сеивания. Из рис. 8 видно, как на выносливость и долговеч­ ность деталей влияет чистота поверхности.

На долговечность изделий оказывает влияние и отклоне­ ние размеров в тонкостенных конструкциях. Эти отклонения могут быть соизмеримы с номинальными значениями разме­ ров деталей. В реальных конструкциях наблюдается суще­ ственное колебание размеров, средних напряжений, усталост­

ных характеристик и других параметров, непосредственно влияющих на прочность и срок службы деталей.

Статическая прочность

Рис. 8. Влияние качества обработки на предел выносли­ вости стали в зависимости от статической прочности:

ных и сборочных работах наблюдается влияние степени за­

тяжки крепежных элементов, монтажных напряжений и т. д. Надежность современных сложных машин во многом за­ висит от качества материалов, полуфабрикатов, комплек­ тующих изделий, которые поставляются по кооперированным поставкам. Надо учитывать, что все материалы, полуфабри­ каты и комплектующие изделия имеют неизбежный в пре­ делах технических условий разброс качественных характе­ ристик: химического состава, механических свойств, устало­

стных характеристик, выходных параметров.

26