Полный жизненный цикл автомобиля и трактора
Под полным жизненным циклом изделия понимают время (и соответствующие ему действия), которое проходит от постановки четкой задачи создания этого изделия (автомобиля, трактора и др.) до его полного физического или морального износа и утилизации.
В полный жизненный цикл автомобиля или трактора входят следующие этапы:
маркетинг и разработка технического задания на новую машину;
разработка конструкторской документации, изготовление и испытания макетного образца и опытной серии (конструкторская подготовка производства);
разработка технологической документации. Изготовление, приобретение, установка и отладка необходимого оборудования (технологическая подготовка производства);
производство автомобиля или трактора. Именно на этом этапе идеи, воплощенные конструктором в чертежи, реализуются по сценарию и с помощью методов, определенных технологом;
обращение (складирование, подготовка к перевозке, доставка потребителю, хранение и т.п.);
эксплуатация (использование машин в соответствии с инструкцией по эксплуатации, обслуживание и ремонт);
утилизация (разборка, сортировка, повторное использование и переработка).
Сама идея создания того или иного изделия возникает из потребности отдельного человека или общества в целом. Потребности человека меняются и растут с развитием общества, науки, культуры, техники, поэтому постоянно появляются и идеи по их удовлетворению. Но идею нужно еще уметь воплотить в жизнь. Например, для того чтобы спроектировать новую модель трактора, нужно как минимум знать его назначение, необходимый диапазон скоростей движения, силу тяги на крюке, характеристику условий эксплуатации и т.д., т.е. иметь технические требования или техническое задание, в которых определяются исходные данные для проектирования, включая необходимое число машин, т.е. тип производства. Следовательно, уже на этой стадии закладываются основы технологии его изготовления. Вот с утверждения технических требований (или технического задания) и начинается жизненный цикл машины. Далее начинается работа конструкторов по проектированию машины (разработка технического предложения, технических условий, эскизного проекта, технического и рабочего проектов, создание макетного и опытных образцов, их испытания и доводка). При этом вся конструкторская документация согласуется с технологами, особенно в части оригинальных, не изготавливавшихся ранее узлов и деталей. Поэтому конструктор должен хорошо представлять и существующие на данном предприятии технологические возможности, и новейшие достижения в этой области. Новые конструктивные решения не всегда можно реализовать имеющимися на предприятии методами, и конструктор должен видеть пути решения и этой проблемы.
На базе проекта (разработанных конструктором чертежей, технических требований и т.д.) автомобиля или трактора ведется технологическая подготовка производства — разрабатывается технологическая документация, приобретается, разрабатывается, изготовляется и устанавливается необходимое оборудование, инструмент и оснастка, заказываются необходимые материалы и полуфабрикаты, а также размещаются заказы на изготовление покупных составляющих и т. д.
Только после завершения этого подготовительного этапа начинается производство деталей, узлов и систем машины, ее сборка, регулировка, контрольные испытания. Именно после начала серийного изготовления можно сказать, что «родился» новый автомобиль или трактор, но его самостоятельная «жизнь» еще не началась. Автомобиль (трактор) еще нужно подготовить к доставке на место хранения, он еще какое-то время пробудет на площадке (в хранилище) готовой продукции. Автомобиль (трактор) еще нужно доставить к продавцу (железнодорожным или автомобильным транспортом, водным транспортом, возможно и своим ходом), он еще и там постоит на складе. Его еще должны подготовить к продаже — расконсервировать, подрегулировать, при необходимости доукомплектовать, помыть — привести в полную готовность к самостоятельной «жизни» у потребителя. Этот путь (после выпуска машины на заводе-изготовителе до начала эксплуатации) называется обращением. И этот этап еще на стадии проектирования тоже нельзя забывать. Ведь трактор или автомобиль при погрузке на морское судно или железнодорожную платформу нужно поднимать, закреплять, и для этого необходимо предусмотреть удобные и надежные устройства, а также продумать всю технологию погрузки, перевозки и хранения.
После прохождения пути от изготовителя до потребителя начинается этап эксплуатации. Машина начинает выполнять свое прямое назначение и проявлять все свои лучшие (и худшие) потребительские качества и служебные свойства. И если она не удобна при использовании, обслуживании и ремонте, то плохим словом вспоминают именно конструктора, который не учел, не предусмотрел, не продумал.
И вот автомобиль (трактор) выработал свой ресурс, не подлежит ремонту и снимается с эксплуатации, но его жизненный цикл на этом еще не заканчивается. Предстоит этап утилизации. Если учесть, что ежегодно в мире десятки миллионов автомобилей требуют утилизации (только в Москве эта цифра превышает 160 тыс., по всей России — 1,5 млн., а в США на порядок больше), то становится понятной забота экологов о создании жесткой системы переработки отслуживших транспортных средств. Так, комиссия Европейского союза по охране природы рекомендует возвращать автомобили, выработавшие свой срок, на предприятие-изготовитель для разборки и переработки. Создаются также специальные предприятия для переработки старых автомобилей. При оценке показателей экологической безопасности автомобиля учитывается его приспособленность к утилизации. В частности, оценивается время, необходимое для осушения автомобиля (освобождения его от остатков топлива, масел, охлаждающей жидкости и т.п.) и демонтажа его отдельных узлов и деталей, что напрямую влияет на эффективность утилизации. Поэтому при создании машины конструктор должен учитывать также эти факторы.
Итак, жизненный цикл изделия считается законченным только после его полной и экологически безопасной утилизации.
Поскольку полный жизненный цикл машины не ограничивается ее производством и эксплуатацией, для каждого его этапа необходима информация о машине (конструкторская и технологическая документация, инструкция по эксплуатации, инструкции по разборке и сортировке узлов и деталей для их переработки и др.). При этом информация может относиться как к отдельному этапу в отдельности, так и быть общей, повторяющейся на нескольких или даже на всех этапах. Возможно, что часть информации о машине может потребоваться на каком-то этапе его жизненного цикла лишь в отдельных случаях — например, на этапе утилизации может потребоваться уточнение марки материала какой-то детали для ее оптимальной переработки. Все эти сведения изначально имеются в конструкторской документации, она и может быть затребована.
Конечно, использовать всю эту информацию удобнее всего, если она хранится в электронном виде и хорошо структурирована. Именно поэтому сейчас в мире широко разрабатываются и внедряются CALS -технологии, т.е. единообразно представленная в электронном виде информация о конструкции изделия, технологии его изготовления и технологической оснастке, об особенностях эксплуатации, обслуживания, ремонта и о безопасной для общества и природы утилизации — переработке, рециклинге, захоронении и др.
В соответствии с CALS -технологией полный жизненный цикл машины должен иметь электронную информационную поддержку на каждом этапе — от разработки технического задания до полной утилизации.
Технология автотракторостроения рассматривает главным образом лишь этап технологической подготовки производства и собственно производство (изготовление) автомобилей и тракторов, имея в виду, что следующие за ним этапы (обращение, эксплуатация, ремонт и утилизация) во многом определяются именно совершенством производства, отработанностью технологии изготовления машин.
Источник статьи: http://www.1mashstroi.ru/tehnologiay_avomobile_traktorostroenie/gizneni_zikl_avto/
Основные этапы жизненного цикла машин
Машина (автомобиль), как и любой товар, имеет характерные этапы жизненного цикла [51], что схематично показано на рис.1.2. Эта схема иллюстрирует необходимость постоянного совершенствования конструкции и технологии изготовления автомобилей. На этапе исследований и разработок изучаются потребности рынка, современные тенденции развития машин, разрабатывается конструкция и технология изготовления, выпускаются опытные экземпляры, начинается реализация продукции. Этот период в целом убыточен.
На этапе внедрения разворачивается выход на рынок, развивается сервис машин, на что затрачиваются определённые средства. К концу этого периода, как правило, заканчивается период убыточности. На этапе роста завоёвывается рынок, растёт сбыт, прибыль достигает максимума. Этап зрелости характеризуется достижением максимума сбыта и его снижением, а также снижением прибыли из-за дополнительных затрат на работу с конкурентами. Завершающийся этап спада характеризуется значительным снижением сбыта и прибыли из-за изменения ситуации на рынке и усилия конкурентов.
Рис.1.2. Этапы жизненного цикла продукции: 1 – этап исследований и разработок; 2- этап внедрения; 3 – этап роста; 4 – этап зрелости;
Для исключения убыточных периодов фирмы-изготовители совершенствуют свою продукцию с наложением этапов жизненных циклов последующих моделей машин. Это схематично показано на рис. 1.3. Обычно на этапе роста в момент достижения максимальной прибыли начинается этап исследований и разработок для следующей модели машин. Таким образом, в целом обеспечивается длительная стабильная, прибыльная работа фирмы-изготовителя.
Для конкретного автомобиля после его выхода с завода-изготовителя, предпродажной подготовки, гарантийного пробега начинается эксплуатационно-ремонтный цикл (ЭРЦ), занимающий основную часть времени жизни и на который приходится основная часть трудовых, материальных и финансовых затрат.
Продолжительность этого цикла зависит от соотношения затрат на изготовление автомобиля и на обеспечение его работоспособности в процессе эксплуатации. Кроме продолжительности, важное место занимает и структура ЭРЦ, включающая виды и количество профилактических и ремонтных воздействий.
Рис. 1.3. Схема наложения жизненных циклов машин
Сервис техники (машин, оборудования) также имеет свой жизненный цикл. Отличительной его чертой является несовпадение с этапами жизненного цикла машин. В то время, когда машины находятся на этапе зрелости, цикл сервиса находится в начале этапа роста. Около 70% доходов от реализации сервисных услуг компании получают тогда, когда продажа самих машин пошла на спад. Различие в жизненных циклах машин и их сервиса схематично показано на рис. 1.4.
Машина (автомобиль, трактор) может иметь жизненный цикл 8-12 лет, а жизненный цикл её сервиса может достигать 50-80 лет. При этом до 70% доходов от реализации сервисных услуг приходится на этапы зрелости и спада. В целом доходы за жизненный цикл сервисных услуг превышают доходы от реализации машин за их жизненный цикл в 4-5 раз.
В настоящее время в нашей стране и во многих других странах принята планово-предупредительная система обеспечения работоспособности автомобилей в процессе эксплуатации. Она совмещает две стратегии: предупреждение и устранение отказов. Поскольку на устранение отказа в среднем расходуется в 5 раз больше средств, чем на его предупреждение, то предпочтительнее остается предупредительная (профилактическая) стратегия.
Рис. 1.4. Различия в жизненных циклах машин (1) и их сервиса (2)
Согласно основному документу, определяющему систему технического обслуживания и ремонта (ТО и Р) автомобилей в России [136], предусмотрены следующие виды воздействий: ежедневное обслуживание (ЕО), ТО-1, ТО-2, сезонное обслуживание (СО), текущий ремонт (ТР), капитальный ремонт (КР). В последние годы все большее распространение получает предупредительный ремонт (ПР), сочетающий в основном профилактическую стратегию, а также ремонтную.
Обычно между конкретными видами ТО существует определенное соотношение. Например, через каждые четыре ТО-1 выполняют ТО-2. Текущий ремонт обычно выполняется по потребности, то есть при возникновении отказов, поэтому его место в структуре ЭРЦ по наработке не определено. Аналогичные виды ТО и Р используются и за рубежом [97] с несколько другими наименованиями и значениями периодичности проведения профилактики, обусловленными иными условиями эксплуатации, надежностью автомобилей и организацией автосервиса.
В развитых автомобильных странах жизненный цикл автомобиля незначителен по продолжительности, что обусловлено многими факторами: состоянием производственной базы автомобильной промышленности, автосервиса, дорог, условий хранения автомобилей, организацией автосервиса, природно-климатическими условиями, уровнем финансовой обеспеченности населения и другими.
Обычно автомобиль проходит два (иногда три) этапа общего срока службы. Сначала он интенсивно эксплуатируется при высокой надежности в течение 2-3 лет, а затем с существенным снижением цены поступает на вторичный рынок. После этого интенсивность его эксплуатации снижается из-за ухудшения показателей надежности. Для легковых автомобилей немаловажное значение для населения имеет престижность автомобиля для соответствия уровню обеспеченности. Второй этап заканчивается обычно к 6-7 году с начала эксплуатации. После этого автомобили обычно поступают или на предприятия по капитальному ремонту с использованием современных технологий восстановления, или на предприятия по переработке автомобилей (чаще легковые), на которых они разбираются на вторичные материалы.
В России пока этапы жизненного цикла и срока службы автомобилей несколько отличаются. Это обусловлено значительным отставанием отечественной автомобильной промышленности, как в количественном, так и в качественном отношении, а также существенным отставанием автосервиса, как в организационном плане, так и по производственной базе. Это обуславливает значительные сроки службы автомобилей (20 лет) при высоких затратах на обеспечение работоспособности.
Снизить затраты на обеспечение работоспособности автомобилей позволит совершенствование организации автосервиса на основе закономерностей изменения технического состояния автомобиля в процессе эксплуатации, использования современных методов и средств диагностирования, профилактики, ремонта.
Дата добавления: 2015-02-16 ; просмотров: 174 | Нарушение авторских прав
Источник статьи: http://lektsii.net/2-30652.html
Электронная библиотека
Деятельность предприятия в условиях высокой конкуренции должна быть подчинена постоянному повышению технического уровня и организации производства, совершенствованию технологических процессов, выпуску продукции, конкурентоспособной на мировом рынке. Ускорение научно-технического прогресса во всех отраслях народного хозяйства приводит к необходимости все быстрее обновлять выпускаемую продукцию.
Цикл жизни изделия непосредственно в производстве охватывает период от начала промышленного выпуска, его наращивания, стабилизации и, наконец, спада выпуска до полного прекращения производства данного изделия (рис. 3.1). Таким образом, рассматривая промышленный выпуск новых изделий, можно установить несколько характерных зон от освоения и начала промышленного производства до снятия с производства, определяемого появлением более конкурентоспособных изделий и моральным старением данного изделия.
Зона освоения и начала промышленного производства изделия, как правило, весьма растянута во времени в силу большой сложности самого процесса освоения промышленного производства. Следующая зона характеризуется резким увеличением объема выпуска и обычно очень короткая. При этом, как правило, достигается максимальный суммарный экономический эффект.
Третья зона – зона устойчивого стабильного выпуска, максимального по величине. Если в первой половине этой зоны для поддержания стабильного высокого уровня экономического эффекта необходимо осуществлять работы по модернизации изделия, то уже во второй половине этой зоны экономический эффект уменьшается, и необходимо широко развернуть научно-исследовательские и конструкторские работы по разработке новых изделий, заменяющих данное.
Наконец, наступают зоны резкого спада выпуска и снятия изделия с производства, когда существенно снижается экономический эффект и возможны даже его отрицательные значения. В этих зонах должна интенсивно вестись подготовка и освоение производства наиболее эффективного варианта нового изделия.
Однако эти зоны не эквивалентны стадиям жизни изделия, так как они не охватывают важнейших периодов, связанных с появлением идеи нового изделия, проведением необходимых исследований, конструкторской разработкой, технологической подготовкой производства. Поэтому для комплексного отражения всего существования изделия от зарождения идеи вплоть до возникновения необходимости его утилизации при исследовании организационных вопросов используется понятие жизненного цикла изделия.
Это совокупность взаимосвязанных процессов создания и последовательного изменения состояния продукции от формирования исходных требований к ней до окончания ее эксплуатации или потребления. Жизненный цикл изделий состоит из целого ряда стадий, этапов и отдельных работ, выполняемых для обеспечения его существования. Жизненный цикл делится на следующие стадии:
· исследование и проектирование;
· изготовление, обращение и реализация;
· эксплуатация или потребление.
Более детально примерную схему полного жизненного цикла изделий отражает рис. 3.2. При возникновении потребности общества, государства в выполнении техникой новых функций или в качественно новом уровне их выполнения начинается первый этап жизненного цикла (блок 1) – научно-исследовательские работы (НИР), которые могут носить фундаментальный, поисковый или прикладной характер.
В процессе прохождения этого этапа возникают и проходят всестороннюю проверку новые идеи, реализуемые иногда в виде открытий и изобретений. Теоретические предпосылки решения проблем проверяются путем проведения опытно-экспериментальных работ, которые довольно часто продолжаются одновременно с конструкторскими и технологическими разработками.
Начало следующих этапов связано с изучением результатов НИР, патентными исследованиями по отечественным и зарубежным изобретениям, возможностью приобрести необходимые лицензии.
Вторым этапом (блок 2), выделяемым из непосредственно конструкторских работ, является разработка технического задания (ТЗ), осуществляемая разработчиком на основе исходных требований к продукции, предъявляемых заказчиком. В техническом задании определяются цели и назначение разработки, основные источники (НИР, патенты и т.д.), технические требования к конструкции, экономические показатели, стадии и этапы разработки с указанием ориентировочных сроков их начала и окончания, порядок контроля и приемки и др.
Разработка технического задания предопределяет возможность начала процесса конструирования, третьего этапа (блок 3) – проектно-конструкторских работ (ПКР). Научные идеи в процессе конструкторских работ (разработки технического предложения, эскизного и технического проектов, разработки опытных образцов и серий, проведения необходимых испытаний и создания в итоге рабочей документации для промышленного освоения) воплощаются в необходимые чертежи и документы, используемые затем на следующем этапе.
В процессе конструкторских работ большое внимание уделяется унификации и стандартизации конструкций, повышению их технологичности, технико-экономической оптимизации вариантов конструкторских решений. При этом учитываются широкие возможности системы автоматизированного проектирования (САПР).
Четвертый этап (блок 4) – технологическая подготовка и освоение производства (ТПП) в общем случае предусматривает разработку маршрутной и подетальной технологии, проектирование и изготовление специальной оснастки и нестандартного оборудования, их отладку и сдачу цехам, организационные мероприятия по быстрому освоению промышленного производства новой техники. В процессе технологической подготовки и освоения производства:
· окончательно обеспечивается технологичность подготавливаемого к производству изделия;
· выбираются оптимальные степень и характер оснащенности технологических процессов;
· исследуются технико-экономические предпосылки их автоматизации, роботизации;
· выбираются и моделируются организационные методы перехода на выпуск нового изделия;
· проводятся организационно-плановые расчеты технологических и производственных циклов, оптимальной величины партий деталей, заделов.
Пятый этап (совпадающий со второй стадией) – производство изделия – охватывает, как правило, довольно длительный срок выпуска данного изделия, особенно в условиях крупносерийного или массового производства. На этой стадии довольно часто с помощью конструкторских и технологических служб проводится частичная модернизация изделия, с тем, чтобы улучшить его эксплуатационные характеристики, отдалить срок его морального старения.
Для ряда изделий особо выделяется шестой этап – реализация, включающий хранение, транспортировку, монтаж и отладку изделия.
Седьмой этап (четвертая стадия) – эксплуатация – период использования изделия, когда оно дает экономический или иной положительный эффект от вложенных в его разработку и постановку на производство средств.
И, наконец, восьмой этап – утилизация изделия – стал весьма актуальным в связи с большим вниманием, которое уделяется в настоящее время решению экологических проблем, ликвидации загрязнения окружающей среды. Необходима четкая система утилизации и переработки отработавшей свой век техники.
Для исследования жизненных циклов машин создано программное обеспечение комплекса расчетов: алгоритмы, блок-схемы и программы (в частности, основанные на методах регрессионного анализа), прошедшие практическую проверку в различных отраслях машиностроения.
Срочно?
Закажи у профессионала, через форму заявки
8 (800) 100-77-13 с 7.00 до 22.00
Источник статьи: http://libraryno.ru/3-1-1-zhiznennye-cikly-mashin-ekon_org_proizv/