Материалоемкость изделия как показатель технологичности кон-струкции изделия характеризует количество материальных ресурсов, необхо-димых для производства, эксплуатации и ремонта изделия.
Измеряется материалоемкость М в килограммах (кг).
Материалоемкость определяется на разных| стадях| разработки кон-структурской| документации – на стадии технического предложения, эскиз-ного и технического проекта|, на стадии рабочей конструкторской| докумен-тации опытного образца (опытной партии), на стадии рабочей| конструк-торской документации серийного (массового) производства.
Основная информация, которую получают из|с| конструкторских докумен-тов для расчета материалоемкости: масса изделия, масса деталей, материал деталей, параметры назначения; число элементов, составляющих и сборных| частей и т.д.
Основными единичными показателями материалоемкости являются материалоемкость| изделия в изготовлении и материалоемкость изделия в эксплуатации|, см. рис.1.1.
Наряду с|наряду с| употреблением абсолютных значений материалоемкости изделия применяют показатели удельной материалоемкости.
Именно удельные показатели материалоемкости полнее всего характеризуют| технологическую рациональность конструкции по расходам материала как в производстве, так и в эксплуатации.
Удельная материалоемкость изделия – это отношение материалоемкости изделия к номинальному значению основного параметра или полезного эффекта, который получают при использовании изделия по назначению.
Удельную производственную материалоемкость изделия (материалоемкость изделия| в изготовлении) М иуд рассчитывают по формуле
|
М иуд = М и/(Рt),(1)
где М и – расходы материала на изготовление изделия; Р – номинальное значение основного параметра изделия или полезный эффект от его исполь-зования, определенный по результатам научных исследований для конкрет-ных видов изделия; t – установленный срок службы изделия в эк-сплуа-тации.
Чем ниже значение показателя М иуд, тем выше уровень ТКИ.
Удельную эксплуатационную материалоемкость изделия М эуд рас-считывают по формуле
М эуд = М э /(Рt),(2)
где М э - расходы материала на эксплуатацию изделия, определенные суммированием норм расхода материала на составные части изделия (детали и сборочные единицы), которые изменяются за полный срок его службы.
Общая удельная материалоемкость изделия:
М уд = М иуд + М эуд.(3)
При достаточно малом значении показателя М эуд(не более 10 % от М иуд) на практике принимают М уд = М иуд.
Анализ показателей удельной материалоемкости изделия позволяет установить| на всех стадиях разработки конструкторской документации общее| направление использования|употребления| материалов. Иногда для этого целесообразно использовать| дополнительные показатели ТКИ, связанные|повязал| с унификацией и рациональным|с| | использованием|употреблением| материалов.
Например, используют коэффициент применяемости материала
К пр.м = М н / М н, (4)
где М н – норма расхода і-го материала данной марки и (или) профиля на изготовление изделия; М н - норма расхода всех материалов на изготовление изделия.
Сумма значений коэффициентов К пр.м для всех материалов равняется единице: ∑ К пр.м = 1.
Учет коэффициента К пр.м позволяет применять в перспективе прогрес-сивные марки материалов и профили, обеспечивая при этом необходимый баланс потребностей в материалах.
|
Применяемость материала целесообразно регламентировать для изделия в целом. Пример|приклад| такой регламентации приведен|наведенный| в табл. 1.1.
Таблица 1.1 – Нормы расхода и применяемости материалов
Материал | М н ![]() | К пр.м |
Отливки: из|с| серого чугуна из|с| ковкого чугуна из стали из алюминия | 0,101 0,055 0,007 0,003 | |
Листовой прокат | 0,323 | |
Сталь сортовая | 0,254 | |
Стальные ленты, полосы | 0,028 | |
Трубы стальные | 0,053 | |
Крепежные детали | 0,019 | |
Покупные и другие материалы | 0,157 | |
∑ К пр.м ![]() |
Для оценки степени рационального использования материалов применяют коэффициент использования материала (КИМ), который определяют как отношение массы детали (Мi) к нормативным расходам материала на заготовку ():
КИМ = Мi / М н .(5)
Введение показателя М н означает, что уже на стадии разработки конст-рукции изделия должна проводиться объективная и достоверная оценка не только самой конструкции изделия, но и технологического процесса предпо-лагаемого производства.
Значения КИМ зависят от технологии изготовления заготовки, их сложности, массы. Средние значения этого показателя, а также ориентировочная стоимость некоторых видов заготовок по сравнению с прокатом приведены в табл. 1.2.
Таблица 1.2 – Коэффициент использования|употребления| материала и ориентировочная стоимость некоторых|некоих| видов заготовок по сравнению с|сравнительно с| прокатом
|
Вид заготовки | Средняя стоимость 1 т заготовок, у.е. | КИМ |
Прокат | 0,45 | |
Поковки | 0,4 | |
Штамповки средних размеров | 0,7 | |
Отливки чугунные | 0,8 | |
Отливки стальные | 0,6 | |
Сварные заготовки | 0,7 |
Коэффициент использования|употребления| материала, по сути|по существу|, является показателем совершенства| технологии производства и может применяться для оценки ТКИ в случаях| невозможности установления для изделий значений полез-ного эффекта или основного технического параметра, а также для изделий, которые являются самостоятельными деталями (например, болт, штифт, гаечный ключ и т.д.|).