8955898797

18

konstrukcji złącz śrubowych po roboty. W rodzinach konstrukcji w zależności od poziomu techniki można wyróżnić dwie podstawowe fazy rozwoju: rozwój ekstensywny oraz rozwój intensywny, rys. 1.3.

Rys. 1. 3. Model faz rozwoju rodziny konstrukcji

Fig. 1. 3. Model of phases of developmcnt of a construction family

W fazie rozwoju ekstensywnego rodziny konstrukcji występuje nieustabilizowany poziom techniczny środków technicznych, wywołany realizacją indywidualnych założeń pr - ks w sposób nieuporządkowany, co objawia się nadmierną różnorodnością konstrukcji i technologii wykonania. Cechą tego rozwoju jest powstawanie ciągle nowych rozwiązań konstrukcyjnych (przy nieuzasadnionym eliminowaniu mankamentów powstałych podczas użytkowania już istniejących środków technicznych), wprowadzanie nowych tworzyw, opracowanie nowych technologii. Taki rozwój prowadzi niejednokrotnie do nadmiernego wysiłku ludzkiego (np. na 100 wynalazków przeciętnie 15 znajduje praktyczną realizację (116)), zużycia energii, matenału i środków finansowych Jego zaletą jest zdobywanie doświadczeń. Ponadto cechuje go również to, że wytwarzana jest znaczna liczba środków technicznych nie zaspokajająca w pełni wymaganych potrzeb (ryzyko wdrożenia nowych rozwiązań konstrukcyjnych i technologii). Takie stadium rozwoju towarzyszy każdej rodzinie konstrukcji, szczególnie w pierwszej fazie jej istnienia.

W drugiej fazie następuje rozwój intensywny. Ujmuje on w sposób integralny rozwój rodziny konstrukcji, poczynając od uporządkowania sfery potrzeb, optymalizacji różnorodności konstrukcji i technologii, obserwacji prawidłowości działania środków technicznych, a kończąc na ich recyrkulacji i minimalizacji negatywnych skutków likwidacji określonej klasy środków technicznych. Rozwój ten zapewnia sukces ekonomiczny, tworzy nowe miejsca pracy, umożliwia zatrudnienie wysoko kwalifikowanej kadry inżynierskiej i zapewnia rynki zbytu.

W wielu krajach prowadzone są liczne prace, których celem jest zapewnienie jak najszybszego przejścia z rozwoju ekstensywnego na rozwój intensywny. Możliwe to jest poprzez tworzenie, a nastanie wytwarzanie środków technicznych w formie uporządkowanej W Niemczech są to prace związane z tworzeniem „Baukastensystemc" (10, 14, 91, 93, 98, 116, 135), w Stanach Zjednoczonych i Japonii prace tworzące logikę wytwarzania zespołów na podstawie konstrukcji elementów standardowych lub o zdefiniowanej wanantowości (158, 24], w Rosji - standaryzacja (l, 42, 74], Najlepsze wyniki w rozwoju uporządkowanych klas środków technicznych osiągnięto w Niemczech w latach 1960 - 1985. Zawdzięcza się to głównie pracom teoretycznym (10, 14, 91, 93, 96. 98. 116, 135, 136). W pracach tych zdefiniowano pojęcie typoszeregu jako [136]: ..twory techniczne (maszyny, zespoły lub pojedyncze części/ które w szerokim zakresie zastosowań realizują: tą samą funkcją, to samo rozwiązanie techniczne uwzględniające stopniowane wielkości urządzeń i w miarą możliwości jednakowy charakter produkcji

Natomiast systemy modułowe zapewniają o wiele większy efekt racjonalizacji [136], to znaczy: ..Jeżeli jednym programem produkcyjnym - w skład którego wchodzi jeden lub wiącej stopni jednostek konstrukcyjnych różnych wielkości - mają być realizowane różne funkcje, to w przypadku konstrukcji pojedynczych otrzymuje się wielką liczbą różniących się między sobą wytworów. Oznacza to duże nakłady konstrukcyjne i ekonomiczne. Efekt racjonalizacji polega na tym. Ze Żądany wariant funkcji technicznej jest tworzony przez kombinacją przygotowanych wcześniej części pojedynczych i/lub zespołów (segmentów funkcjonalnych). Kombinacja taka jest realizowana zgodnie z zasadą budowy segmentowej. Przez pojęcie budowy segmentowej rozumie się maszyny, zespoły i elementy, które jako segmenty, często o różniących się między sobą rozwiązaniach, realizują drogą kombinacji róZne funkcje układu "

Największe osiągnięcia, uznawane przez wielu autorów z zakresu tworzenia uporządkowanych rodzin konstrukcji, to prace Beitza i Pahla. Podstawowymi zagadnieniem przedstawionym w tych pracach jest zastosowanie teorii podobieństwa geometrycznego do wyznaczania ilościowo zmiennych cech konstrukcyjnych oraz ich dyskrctyzacji na podstawie szeregów liczb normalnych i relacji do wielkości fizycznych. Podkreśla się, źe przy projektowaniu typoszeregów stosowanie prawa podobieństwa jest nakazem, natomiast uwzględnianie szeregów liczb normalnych jest zaleceniem (30, 136].

W pracach autorów rosyjskich tworzono głównie naukowo-teoretyczne koncepcje standaryzacji, bazując na złożonych modelach matematycznych o wysokim stopniu ogólności [1. 102, 166]. Przykładem jest praca [102], gdzie podstawą optymalizacji są szeregi liczbowe dwóch parametrów. Optymalizację przeprowadzano na podstawie następującej funkcji celu:

|.| /mi    *-l >1 M • •«    ³

gdzie: B_y - funkcja popytu,

C - poniesione nakłady na rozwój i inwestycje,

C - koszty wytwarzania i użytkowania pojedynczego wytworu,

£ . nomenklaturowy wskaźnik szeregu (> 0 - jeżeli wytwór z parametrami (ij) wykorzystuje się do zaspokojenia popytu, * 0 - w przypadku przeciwnym),

- wskaźnik zastosowania jako składnika (> 0 - jeżeli wytwór o wskaźnikach (ij)

jest składnikiem wytworu o wskaźnikach (IJc) i wykorzystuje się go do zaspokojenia popytu, - 0 w przypadku przeciwnym).