機械構件標準化優先順序評判方法
2023-10-09 05:45:24
專利名稱：機械構件標準化優先順序評判方法
技術領域：
本發明涉及一種機械構件標準化優先順序評判方法。
背景技術：
機械製造領域中經常需要對各類機械構件進行標準化設計，以提升機械製造的效率。為達到提高生產效率、降低生產成本等目的，機械構件標準化設計工作中經常需要考察機械構件多方面的指標，預先確定對各類機械構件進行標準化設計的順序。例如，若某一類機械構件的使用率較高，則優先對該機械構件進行標準化設計更有利於提高生產效率；若某一類機械構件的成本較高，則優先對該機械構件進行標準化設計更有利於降低生產成本，等等。而目前尚缺乏較統一的標準化設計優先順序的評判方法，大多數情況下僅系依靠研發團隊中少數資深工程師的個人能力及工作經驗來完成機械構件標準化設計優先順序的評判工作，當生產中涉及的機械構件種類較多、數量較大時，容易因工程師個人能力的局限或團隊意見不一致、相互配合不佳等主觀因素而影響標準化設計的效果，無法獲得最佳的機械構件標準化設計工作順序。
發明內容
有鑑於此，有必要提供一種可排除主觀因素影響，適於大規模生產的機械構件標準化優先順序評判方法。
一種機械構件標準化優先順序評判方法，用於對機械構件進行標準化設計，該方法包括以下步驟對一定數量的機械構件的相關指標進行統計；對統計所得的相關指標加以量化；對量化後的指標進行計算，得到對機械構件進行標準化設計順序評估的分值；將上述分值加以比較，依照該分值確定對各類機械構件進行標準化設計的工作順序。
與現有技術相比，本發明提供的機械構件標準化優先順序評判方法能夠排除主觀因素影響，以簡單易行的方法迅速地確定對各類機械構件進行標準化設計工作的最佳工作順序，優先解決對標準化設計的需求最為迫切或標準化設計最容易實現的機械構件的標準化設計問題，可以及時地提高生產效率及降低生產成本，使標準化設計的效果達到最佳，適於解決生產規模較大或所需機械構件種類較多時的機械構件標準化設計問題。
圖1為本發明機械構件標準化優先順序評判方法的流程圖。
具體實施例方式
本發明機械構件標準化優先順序評判方法的較佳實施例為一種適用於機械構件標準化設計領域的機械構件標準化優先順序評判方法，其主要原理為應用數理統計方法分析標準化設計對象，建立一種工作順序優選評分法，對機械構件進行標準化順序評分，根據評估分值確定標準化工作的順序，從而使標準化設計的效果達到最佳。請參閱圖1，該方法包括以下具體步驟對大量使用中的各類機械構件進行抽樣統計(步驟S1)，記錄各類機械構件的各項相關指標，本發明較佳實施例中以各類機械構件的使用率、成本、標準化難易度等作為所統計的指標。
將統計所得的使用率、成本、標準化難易度等三項指標加以量化，用以計算工作順序評估的分值。其中使用率的量化數值可由各類機械構件的數量佔據所有機械構件總數量的百分率來表達，只要將各類機械構件的數量及所有機械構件的總數量輸入計算機等數據處理裝置，即可計算出使用率的量化數值(步驟S2)。成本的量化數值可由各類機械構件的單價來表達，將各類機械構件的單價直接輸入數據處理裝置加以紀錄，即可作為成本的量化數值(步驟S3)。
標準化難易度的量化數值根據對各類機械構件實現標準化的難度確定，每種機械構件實現標準化的難度越小，則標準化難易度的量化數值越高。本步驟需要對機械構件的結構特徵進行量化描述，將結構特徵轉化係數據資料，即可對實現標準化的難易度進行評分。其具體方法為對機械構件的形狀、尺寸、穿孔數量等各項結構特徵進行統計，每一項結構特徵均按照事先確定的規則以一定分值進行表示。以分值表示結構特徵的主要原則如下(a)機械構件形狀規則，則標準化難度低，相應量化數值高。(b)機械構件的精密度越高，則標準化難度越高，相應量化數值越低。精密度的評價以機械構件精度尺寸的公稱值為標準，公稱值的小數點後有效數字越多，說明該機械構件精密度越高。(c)機械構件的螺孔、通孔等孔穴數量多，則緊固結構複雜，標準化難度高，相應量化數值低。(d)機械構件的特殊設計的處如避位設計、三維(three-dimensional，3D)設計等面積越大，則標準化難度越高，相應量化數值低。應用以上原則對機械構件進行標準化難易度量化描述的過程範例如下首先考察機械構件的形狀，規則的形狀對應較高的量化數值。例如，若一機械構件為標準的長方體，則輪廓量化數值A可定為1；若該機械構件為長方體且包含一L形缺口，則輪廓量化數值A可定為0.7；若該機械構件為長方體且包含一U形缺口，則輪廓量化數值A可定為0.5；若該機械構件為長方體且同時包含一L形缺口與一U形缺口，則輪廓量化數值A定為0.7×0.5＝0.35，依次類推，即先定出各標準形狀的量化數值後，通過排列組合即可定出各形狀對應的輪廓量化數值。
考察機械構件的精密度要求，較低的精密度要求對應較高的量化數值。精密度的評價以機械構件精度尺寸的公稱值為標準，公稱值的小數點後有效數字越多，說明該機械構件精密度越高，則精密度量化數值B越低。例如，若一機械構件精度尺寸的公稱值為整數，則該公稱值對應的精密度量化數值B定為1；若公稱值為小數點後一位有效數字，則該公稱值對應的精密度量化數值B定為0.5；若公稱值為小數點後二位或更多位有效數字，則該公稱值對應的精密度量化數值B定為0.1。若該機械構件具有N個精度尺寸，公稱值依次為N1、N2、N3...，則精密度量化數值B＝(公稱值N1對應的精密度量化數值B1+公稱值N2對應的精密度量化數值B2+公稱值N3對應的量化數值B3+...)×3/N。
考察機械構件的緊固結構數量，較多的緊固結構數量對應較低的量化數值。其中緊固結構主要指螺孔、通孔等孔穴，其數量越多則緊固結構量化數值C越低。例如，若一機械構件的螺孔或通孔總數量小於或等於3個，則緊固結構量化數值C定為1；若一機械構件的螺孔或通孔總數量N大於3，則緊固結構量化數值C定為3/N。
考察機械構件的特殊設計情況，根據特殊設計情況計算加權係數F。特殊設計的面積越大，形狀越特異，則加權係數F越大。例如，若一機械構件存在三維設計，則加權係數F可定為0.9；若一機械構件存在避位設計，則避位設計面積小於20mm2時，加權係數F定為0.1；避位設計面積大於20mm2但小於120mm2時，加權係數F定為0.2；避位設計面積大於120mm2時，加權係數F定為0.3。
根據以上所得的輪廓量化數值A、精密度量化數值B、緊固結構量化數值C及加權係數F計算機械構件標準化難易度的量化數值。本發明較佳實施例中的計算公式為標準化難易度的量化數值＝(A+B+C)×(1-F)。由此可見，只要將機械構件形狀的相關訊息輸入計算機等數據處理裝置，即可根據預先設定的規則自動計算出機械構件標準化難易度的量化數值(步驟S4)。
根據預先設定的分值計算方法，對上述指標的量化數值進行計算，得到對機械構件進行標準化設計的順序的評估分值(步驟S5)。本發明較佳實施例中採用的計算方法為將上述的使用率、成本、標準化難易度等三項指標的量化數值相乘，以該三項指標的量化數值的乘積作為對機械構件進行工作順序評估的分值。對於某種機械構件來說，上述分值即使用率、成本、標準化難易度等三項指標量化後的乘積越大，即工作順序評估的分值越高，則說明越需要儘快對該機械構件進行標準化設計。
將對各類機械構件進行工作順序評估的分值加以比較，按照該分值由高至低排列的順序確定對各類機械構件進行標準化設計的工作順序(步驟S6)，評估分值越高的機械構件越需要優先進行標準化設計。依照該工作順序優先解決對標準化設計的需求最為迫切或標準化設計最容易實現的機械構件的標準化設計問題，可以及時地提高生產效率及降低生產成本，使標準化設計的效果達到最佳。
可以理解，上述步驟S2、S3及S4的順序可以任意變換，並不會影響評估分值。另外，為使輸出的量化數值及評估分值處於易於紀錄及比較的範圍內，可將上述的量化數值分別乘以適當的修正係數後再加以計算及輸出，因評估分值為各量化數值的乘積，故所有機械構件的同類量化數值乘以相同的修正係數不會改變評估分值的大小順序。根據上述工作順序評估的結果，可針對各類機械構件的標準化設計過程編寫標準化設計手冊供後續設計者作為參考；亦可將本發明較佳實施例中各步驟編寫為軟體，將上述各指標輸入數據處理裝置後自動完成整個評估過程。
權利要求
1.一種機械構件標準化優先順序評判方法，用於對機械構件進行標準化設計，其特徵在於，該方法包括以下步驟對一定數量的機械構件的相關指標進行統計；對統計所得的相關指標加以量化；對量化後的指標進行計算，得到對機械構件進行標準化設計順序評估的分值；將上述分值加以比較，依照該分值確定對各類機械構件進行標準化設計的工作順序。
2.如權利要求1所述的機械構件標準化優先順序評判方法，其特徵在於所述指標包括使用率、成本及標準化難易度。
3.如權利要求2所述的機械構件標準化優先順序評判方法，其特徵在於所述使用率的量化數值為各類機械構件的數量佔據所有機械構件總數量的百分率。
4.如權利要求3所述的機械構件標準化優先順序評判方法，其特徵在於所述成本的量化數值為各類機械構件的價格。
5.如權利要求4所述的機械構件標準化優先順序評判方法，其特徵在於所述標準化難易度的量化數值根據對各類機械構件實現標準化的難度確定，其計算公式為(輪廓量化數值+精密度量化數值+緊固結構量化數值)×(1-加權係數)。
6.如權利要求5所述的機械構件標準化優先順序評判方法，其特徵在於所述輪廓量化數值由機械構件的形狀規則程度確定。
7.如權利要求5所述的機械構件標準化優先順序評判方法，其特徵在於所述精密度量化數值由機械構件的精密度要求確定。
8.如權利要求5所述的機械構件標準化優先順序評判方法，其特徵在於所述緊固結構量化數值由機械構件的緊固結構數量確定。
9.如權利要求5所述的機械構件標準化優先順序評判方法，其特徵在於所述加權係數由機械構件的特殊設計情況確定
10.如權利要求9所述的機械構件標準化優先順序評判方法，其特徵在於所述特殊設計為三維設計或避位設計。
11.如權利要求5所述的機械構件標準化優先順序評判方法，其特徵在於所述分值為上述使用率、成本、標準化難易度等三項指標的量化數值的乘積。
12.如權利要求1所述的機械構件標準化優先順序評判方法，其特徵在於所述標準化設計的工作順序為所述分值由高至低排列的順序。
全文摘要
一種機械構件標準化優先順序評判方法，用於對機械構件進行標準化設計，該方法包括以下步驟對一定數量的機械構件的相關指標進行統計；對統計所得的相關指標加以量化；對量化後的指標進行計算，得到對機械構件進行標準化設計工作順序評估的分值；將上述分值加以比較，依照該分值確定對各類機械構件進行標準化設計的工作順序。本發明提供的機械構件標準化優先順序評判方法能夠以簡單易行的方法迅速地確定對各類機械構件進行標準化設計工作的最佳工作順序，使標準化設計的效果達到最佳。
文檔編號G06F17/50GK101063981SQ20061006052
公開日2007年10月31日 申請日期2006年4月28日 優先權日2006年4月28日
發明者陳平, 李雷, 徐文泉, 成智, 孫長發, 陳黔 申請人:深圳富泰宏精密工業有限公司