Параметрические ряды

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

«Ухтинский государственный технический университет»

Кафедра метрологии, стандартизации и сертификации

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»

Выполнил: студент группы ПЭМГ-2-10

Мамаева Ю.Г.

Проверил: Ефимова И.А.

Ухта 2013



1. Выбор параметрических рядов

Теоретической базой современной стандартизации является система предпочтительных чисел. Ее суть заключается в следующем: если при выборе любых параметров (мощность, скорость, размеры и т.д.) всегда руководствоваться определенным, научно обоснованным рядом чисел, то изделия окажутся согласованными с другими, связанными с ними видами продукции. Например: болты - с гайками и ключами; электродвигатели - с муфтами, технологическим оборудованием, редукторами и т.п.

Для рационального сокращения номенклатуры изготовляемых деталей с целью унификации, повышения серийности и развития специализации их производства, снижения себестоимости изготовления разрабатывают стандарты на параметрические ряды различной продукции.

Параметрическим рядом называют закономерно построенную в определенном диапазоне совокупность числовых значений главного параметра изделий одного функционального назначения и аналогичных по кинематике или рабочему процессу.

Существует два основных метода выбора рядов на конкретный параметр изделия:

метод технического обоснования; метод экономического обоснования.

1.1 Выбор параметрического ряда методом технического обоснования

ряд оптимизация унификация себестоимость

Метод технической оптимизации применяется, когда известна математическая зависимость между одним параметром, который нормируется определенным параметрическим рядом, и другим параметром, ряд которого неизвестен.

Требуется определить параметрический ряд на диаметры канатов грузоподъемного устройства.

ряд R10;

первый член ряда 0,16 кН;

последний член ряда 1,0 кН.

Решение:

1.1.1 Выявляем члены ряда. В соответствии с таблицей 10 приложения 1 «Ряды предпочтительных чисел» получим ряд, включающий 9 членов:

1.1.2

0,16 - 0,2 - 0,25 - 0,315 - 0,4 - 0,5 - 0,63 - 0,8 - 1,0

Знаменатель прогрессии данного ряда

1.1.3 Определяем знаменатель прогрессии ряда диаметров канатов. Усилие Р связано с диаметром каната d соотношением

где [у] - допускаемое напряжение материала каната [у]=10⁸Па.

Известно, что если параметр А подчиняется зависимости , где К - постоянный коэффициент, то знаменатель прогрессии - Тогда по зависимости (1.1) получим выражение для определения знаменателя прогрессии ряда диаметров канатов:

Этот знаменатель соответствует рядам R20, R40/2

1.1.3. Определяем ряд диаметров канатов. Первый член ряда диаметров канатов определим из выражения (1.1):

Диаметр нужно определить, используя свойства параметрического ряда (табл. 10 приложения 1): число 4 имеет номер 24; число 160 имеет номер 88; число 3,15 имеет номер 20; число 100000000 имеет номер 320. Тогда номер числа будет равен , а значение , что соответствует стандартному значению 1,4 мм, которое первым из вышеперечисленных рядов (в порядке возрастания) встречается в ряду R20, поэтому принимается ряд R20, отсчитывается 9 членов от значения 1.4 и получается ряд: 1.4 - 1.6 - 1.8 - 2 - 2.24 - 2.5 - 2.8 - 3.15 - 3.55 что, по таблице «Ряды предпочтительных чисел» приложения соответствует выборочному ряду R20 (1,4-3.55) мм.

Вывод. Методом технической оптимизации установлен ряд диаметров канатов, полностью соответствующий ряду грузоподъемности.

1.2 Выбор параметрического ряда методом экономической оптимизации

Метод экономической оптимизации сводится к отысканию наименьших затрат при изготовлении изделий по различным рядам. Метод основан на общеизвестном факте: с увеличением программы выпуска изделия его себестоимость уменьшается. Изготовитель заинтересован в увеличении программы выпуска и уменьшении номенклатуры изделий, а потребитель - наоборот, в расширении номенклатуры.

Известны годовая программа , цена , вес , затраты на материалы , прочие затраты при изготовлении на специализированном предприятии упругих втулочно- пальцевых муфт (ГОСТ 21424-75), диаметры посадочных поверхностей в полумуфтах по ряду Ra20 (25-40) мм, средние годовые затраты на техническое обслуживание одной муфты , срок службы муфты Т= 4 года.

Требуется определить целесообразность изготовления муфт с диаметрами посадочных отверстий по ряду: I) Ra5; 2) Ra10; 3) Ra40.

Исходные данные приведены в первых четырех столбцах таблицы 1.

Решение

1.2.1. Выбор ряда методом оптимизации себестоимости изготовления изделий.

1.2.1.1. Определение себестоимости изделия и партии изделий для ряда Ra20. Себестоимость однотипных изделий, образующих параметрический ряд, можно вычислить по формуле:

где - затраты, зависящие от изменения программы (var); - затраты, не зависящие от изменения программы (const).

Для учебных целей примем: - затраты на материалы; - прочие (остальные) затраты.

Подставим данные по затратам из таблицы 1 в формулу (1.2) и заполним пятый столбец таблицы.

Себестоимость годовой программы вычисляем по формуле

где В - программа исходного ряда.

Подставим данные из таблицы 2 в формулу (1.2) и заполним шестой столбец таблицы.



Таблица 1

Данные расчета себестоимости для ряда диаметров

Диаметр, мм	Годовая программа, тыс. шт.	Затраты на материалы, р.	Прочие затраты, р.	Себестоимость изделия, р.	Себестоимость годовой программы, тыс. р.
25	8	22	200	222	1776
28	12	26	240	266	3192
32	16	31	280	311	4976
36	21	36	320	356	7476
40	42	42	360	402	16884
				Итого:	34304

Общая себестоимость муфт, изготовленных по ряду Ra20, равна сумме данных шестого столбца:

1.2.1.2. Определяем себестоимость изделия и партии изделий для ряда Ra10. Общая годовая программа не изменяется. Программу изготовления муфт, диаметр которых отсутствует в ряду Ra10, прибавляем к программе изготовления муфт, имеющих ближайший больший диаметр (чтобы не нарушать параметры прочности), соответствующий диаметрам принятого ряда. Так, для муфт с диаметром 32 мм годовая программа , а для муфт с диаметром 40 мм

Затраты на материалы для каждого диаметра остаются неизменными. Данные расчета сведем в первые три столбца таблицы 2.

Прочие затраты можно вычислить по заданной программе и принятому технологическому процессу, но удобнее определять, пользуясь коэффициентом изменения прочих затрат:

где - коэффициент изменения программы для данного члена ряда; - программа после изменения ряда; z - показатель степени (определяют исходя из программы выпуска, количества потребляемого металла и др.). Для определения показателя степени, входящею в формулу (), необходимо решить три линейных уравнения с тремя неизвестными:

где n - количество исходных объектов исследования (изделий); G - масса исходного набора изделий, кг; размерности и С - рубли, р., В - штуки, шт. Подставив из таблиц 3 и 4 данные в систему (1.6), получим:

Откуда

Данные расчета коэффициентов и по формулам (1.4) и (1.5) сведем в таблицу 2.

Прочие затраты на единицу изделия при изменении программы , можно определить, пользуясь величиной прочих затрат З_пр, определенной для ранее намеченной программы выпуска тех же параметров изделий:



Таблица 2

Данные для расчета ряда диаметров муфт Ra10

Диаметр, мм	Годовая программа, тыс. шт.	Затраты на материалы, р.	Коэффициент изменения	Прочие затраты, р.	Себестоимость изделия, р.	Себестоимость годовой программы, тыс. р.
			Программы	Прочих затрат
25	8	22	1,00	1,00	200	222	1776
32	28	31	1,75	0,9995	280	311	8168
40	63	42	1,50	0,9996	360	402	24360
						Итого:

Себестоимость одного изделия и себестоимость годовой программы при изменении ряда определим по формулам:

Подставим данные расчета себестоимости в таблицу 2. Общая себестоимость муфт, изготовленных по ряду Ra10, равна сумме данных последнего столбца таблицы 2. = 34304 тыс. р.

1.2.1.3. Определяем себестоимость изделия и партии изделий дня ряда Ra5. Исходным является ряд R20 (табл.1). Общая годовая программа не изменяется. Программу изготовления муфт, диаметр которых отсутствует в ряду Ra5, суммируем с программой муфт, имеющих ближайший больший диаметр (чтобы не нарушать параметры прочности), соответствующий диаметрам принятого ряда. Для муфт с диаметром 40 мм годовая программа Затраты на материалы для каждого диаметра остаются неизменными. Данные расчета сведем в таблицу 3.



Таблица 3

Данные расчета для ряда диаметров муфт Ra5

Диаметр, мм	Годовая программа, тыс. шт.	Затраты на материалы, р.	Коэффициент изменения	Прочие затраты, р.	Себестоимость изделия, р.	Себистоимость годовой программы, тыс. р.
			Программы	Прочих затрат
25	8	22	1,00	1,00	200	222	1776
40	91	42	2,20	0,91	327,6	368,6	33542,6
						Итого:	35318,6

Дальнейшие расчеты проводим аналогично п. 1.2.1.2 по формулам (1.4), (1.5), (1.7), (1.8) и (1.9). Полученные данные сведем в таблицу 3.

Общая себестоимость муфт, изготовленных по ряду Ra5, равна сумме данных последнего столбца таблицы 3: = 35318,6тыс. р.

1.2.1.4. Определяем себестоимость изделия и партии изделий для ряда Ra40. Исходным является рад Ra20 (табл.1). Общая годовая программа не изменяется. Годовые программы изготовления муфт, входящих в исходный ряд Ra20 (кроме начального диаметра 25 мм), условно распределяем поровну между диаметрами исходного ряда и диаметрами, имеющими ближайшую меньшую длину, но входящими только в ряд Ra40. Например, для диаметров 28 и 26 мм годовые программы в новом ряду равны 0.5B т.е. 10 тыс. шт., и т.д.

Коэффициенты изменения программы и прочих затрат определяем по формулам (1.4) и (1.5) только для диаметров муфт, соответствующих исходному ряду, так как программы для остальных муфт ранее не были установлены.

Затраты на материалы для муфт, имеющих диаметры, входящие только в ряд Ra40, принимаем равными полусуммам затрат, определенных для диаметров исходного ряда Ra20 и имеющих смежные диаметры:

где - затраты на материалы для нового члена ряда; - затраты на материалы для меньшего и большего членов ряда.

Таблица 4

Данные расчета для ряда диаметров муфт Ra 40

Диаметр, мм	Годовая программа, тыс. шт.	Затраты на материалы, р.	Коэффициент изменения	Прочие затраты, р.	Себестоимость изделия, р.	Себестоимость годовой программы, тыс. р.
			Программы	Прочих затрат
25	8	22	1,00	1,00	200	222	1776
26	6	24	-	-	241,3	265,3	1591,8
28	6	26	0,50	1,09	261,6	287,6	1725,6
30	8	28,5	-	-	283,4	311,9	2495,2
32	8	31	0,50	1,09	305,2	336,2	2689,6
34	10,5	33,5	-	-	348,8	382,3	4014,1
36	10,5	36	0,50	1,09	369,5	405,5	4257,7
38	21	39	-	-	392,4	431,4	9059,4
40	21	42	0,50	1,09	392,4	434,4	9122,4
						Итого:	36731,8

Прочие затраты вычисляем по формуле () также только для диаметров исходного ряда. Для остальных диаметров прочие затраты определяем из соотношения

где - прочие затраты для нового члена ряда; - прочие затраты для меньшего и большего членов ряда; - диаметр нового члена ряда; - диаметры для меньшего и большего членов ряда.

Себестоимость изделия и годовой программы определяем по формулам (1.8) и (1.9). Данные расчета сведем в таблицу 4.

Общая себестоимость муфт, изготовленных по ряду Ra40, равна сумме данных последнего столбца таблицы 4: = 36731,8тыс. р.

Таким образом, методом экономической оптимизации по себестоимости годовой программы изготовления муфт наиболее целесообразным является изготовление диаметров муфт по ряду R10, где min.

1.2.2. Выбор ряда методом оптимизации с учетом себестоимости изготовления, сроков окупаемости затрат и эксплуатационных расходов. Годовые амортизационные отчисления определяем по формуле

где Ц-- цена изделия, тыс. р.; Т- срок службы изделия.

Годовые расходы на эксплуатацию изделия определяем по зависимости

где - расходы на техническое обслуживание одного изделия; - расходы на ремонт одного изделия; - расходы на потребление энергии одним изделием; -- другие виды расходов. Для муфт выражение (1.11) примет вид:

Годовые расходы на амортизацию и эксплуатацию партии изделий определяем по формуле

Оптимизацию выбора г-го ряда осуществляем методом суммирования годовых затрат на изготовление, амортизацию и эксплуатацию

1.2.2.1. Определяем суммарные затраты для ряда R5. Данные расчета параметров по формулам (1.10), (1.12) и (1.13) сведем в таблицу 5.

Итоговый результат по формуле (1.14):

1.2.2.2. Определяем суммарных затрат для ряда R10. Данные расчета параметров по формулам (1.10), (1.12) и (1.13) сведем в таблице 6.

Итоговый результат по формуле (1.14):

Таблица 5

Данные расчета суммарных затрат для ряда диаметров муфт Ra5

Диаметр, мм	Годовая программ, тыс. шт.	Себестоимость годовой программы, тыс. р.	Цена одной муфты Ц, р.	Амортизационные отчисления Ат, р	Эксплуатационные расходы, р.	Годовые расходы на амортизацию и эксплуатацию партии муфт, тыс. р.
25	8	1776	300	75	40	920
40	91	33542,6	480	120	56	16016
	Итого:	35318,6			Итого:	16936

Таблица 6

Данные расчета суммарных затрат для ряда диаметров муфт Ra10

Диаметр, мм	Годовая программ, тыс. шт.	Себестоимость годовой программы, тыс. р.	Цена одной муфты Ц, р.	Амортизационные отчисления Ат, р	Эксплуатационные расходы, р.	Годовые расходы на амортизацию и эксплуатацию партии муфт, тыс. р.
25	8	1776	300	75	40	920
32	28	8168	380	95	48	4004
40	63	24360	480	120	56	11088
	Итого:				Итого:	16012

1.2.2.3. Определяем суммарные затраты для ряда R20. Данные расчета параметров по формулам (1.10), (1.12) и (1.12) сведем в таблицу 7. Итоговый результат по формуле (1.14):

Таблица 7

Данные расчета суммарных затрат для ряда диаметров муфт Ra20

Диаметр, мм	Годовая программ, тыс. шт.	Себестоимость годовой программы, тыс. р.	Цена одной муфты Ц, р.	Амортизационные отчисления Ат, р	Эксплуатационные расходы, р.	Годовые расходы на амортизацию и эксплуатацию партии муфт, тыс. р.
25	8	1776	300	75	40	920
28	12	3192	340	85	44	1548
32	16	4976	380	95	48	2288
36	21	7476	430	108	52	3350
40	42	16884	480	120	56	7392
	Итого:	34304			Итого:	15498

1.2.2.4. Определяем суммарные затраты для ряда R40. Данные расчета параметров по формулам (1.10), (1.12) и (1.12) сведем в таблицу 8.

Итоговый результат но формуле (1.14):

Таблица 8

Данные расчета суммарных затрат для ряда диаметров муфт Ra40

Диаметр, мм	Годовая программ, тыс. шт.	Себестоимость годовой программы, тыс. р.	Цена одной муфты Ц, р.	Амортизационные отчисления Ат, р	Эксплуатационные расходы, р.	Годовые расходы на амортизацию и эксплуатацию партии муфт, тыс. р.
25	8	1776	300	75	40	920
26	6	1591,8	320	80	42	732
28	6	1725,6	340	85	44	774
30	8	2495,2	360	90	46	1088
32	8	2689,6	380	95	48	1144
34	10,5	4014,1	405	101,25	50	1588,45
36	10,5	4257,7	430	107,5	52	1674,75
38	21	9059,4	455	113,75	54	3523,8
40	21	9122,4	480	120	56	3696
		36731,8				15141



Вывод. На основании метода экономической оптимизации по себестоимости годовой программы изготовления упругих втулочно-пальцевых муфт, с учетом амортизационных и эксплуатационных расходов, наиболее целесообразным является изготовление диаметров муфт по ряду R20, где



2. Определение уровня унификации изделий

Унификация - это научно-технический метод отбора и регламентации оптимальной и сокращенной номенклатуры объектов одинакового функционального назначения. Это наиболее распространенная и эффективная форма стандартизации. Унификации подлежат типоразмеры изделий, их составных частей и деталей, марки материалов, их свойства, размеры, процессы, инструмент, методы испытаний, документация, терминология, обозначения и т.д.

Уровень стандартизации и унификации изделия - насыщенность его стандартными и унифицированными частями. Уровень стандартизации и унификации оценивают по методике РД50-33-80 с помощью коэффициентов применяемости и повторяемости.

2.1 Определение уровня унификации одного изделия

Требуется определить уровень унификации изделия, если известны следующие параметры изделия:

общее число типоразмеров изделия n = 167;

общее число деталей в изделии N = 523;

общая себестоимость деталей С = 440 усл. ед.;

число оригинальных типоразмеров = 17;

число оригинальных деталей N₀=28;

себестоимость оригинальных деталей в изделии С₀ = 220 усл. ед.

Решение

2.1.1 Определяем коэффициенты применяемости по типоразмерам, по себестоимости и по составным частям.

Коэффициент применяемости по типоразмерам

Коэффициент применяемости по себестоимости

Коэффициент применяемости по составным частям

2.1.2. Коэффициент повторяемости составных частей в общем числе составных частей данного изделия, характеризующий их уровень унификации и взаимозаменяемости, определяем по формуле

Среднюю повторяемость составных частей в изделии характеризуют коэффициентом повторяемости

Вывод. Насыщенность изделия унифицированными элементами большая, о чем свидетельствуют коэффициенты применяемости по типоразмерам, по составным частям и повторяемости, однако себестоимость оригинальных деталей высокая, так как коэффициент применяемости по себестоимости ниже вышеназванных коэффициентов. Повторяемость составных частей в изделии также значительная.

2.2 Определение уровня унификации группы изделий

Требуется определить коэффициент унификации для группы, состоящей из трех изделий, если известны коэффициенты применяемости по себестоимости , годовая программа выпуска , и оптовая цена .

Исходные данные приведены в таблице 9.

Таблица 9

Исходные данные

Изделие	Коэффициент применяемости	Годовая программа B, шт	Оптовая цена С, р
1	0,545	1200	670
2	0,705	5900	940
3	0,182	2300	400

Решение

2.2.1 Среднеарифметический коэффициент унификации группы изделий определяем по формуле:

где m - количество изделий в группе;

2.2.2 Определяем средневзвешенный коэффициент унификации группы изделий с учетом программы выпуска:

2.2.3 Определяем средневзвешенный коэффициент унификации группы изделий с учетом себестоимости и программы выпуска:

Вывод. Исследуемая группа изделий имеет достаточно высокий коэффициент унификации при низком значении коэффициента применяемости для третьего изделия. Более точная оценка уровня унификации группы изделий получается при использовании коэффициента унификации с учетом себестоимости и программы выпуска.

Размещено на Allbest.ru