Кратко: грамотный чертёж снижает стоимость и сроки за счёт уменьшения переделок, брака, сокращения числа операций и инспекций, возможности серийной оснастки и оптимизации процессов. Ниже — причинно-следственный анализ с числовым примером на реальном технологическом процессе (серийное изготовление вала: токарная обработка, термообработка, шлифовка, сборка/контроль).
Ключевые элементы грамотного чертежа и их влияние
- Чёткие показания допусков только для функциональных размеров (не «общие ±0.01 для всего»): уменьшает число сверхточных операций (шлифование вместо точения) → снижает время и стоимость.
- Правильный GD&T и привязки (датумы): позволяют проектировать съёмные оправки/оснастку и групповые операции → уменьшают наладочное время и погрешности.
- Ясные требования по шероховатости и термообработке: исключают избыточные операции или пересылки между подрядчиками.
- Контрольные точки и методика измерения на чертеже: упрощают автоматизированный контроль (CMM) → сокращение времени инспекции.
- Примечания о допусках на посадки и зазоры: уменьшают количество инженерных запросов (RFI) и переделок.
Пример расчёта (параллельное сравнение двух сценариев при выпуске партии $1000\mathrm{шт}.$):
Исходные допущения (одинаковые базовые ставки):
- стоимость материала: $\$5$ на деталь;
- стоимость работы/станка: $\$1/\min$;
- стоимость инспекции: $\$0.5/\min$;
- время на единичную повторную подработку (rework): $20\min$.
Сценарий A — грамотный чертёж:
- время обработки: $12\min$;
- время инспекции: $0.5\min$;
- наладка партии: $30\min$ (амортизация на деталь $\frac{30}{1000}=0.03\min$);
- доля переделок: $2\%$;
- доля брака (scrap): $1\%$.
Сценарий B — плохой, избыточно точный/неоднозначный чертёж:
- время обработки: $16\min$ (доп. операции/контроль);
- время инспекции: $2\min$;
- наладка партии: $60\min$ (амортизация на деталь $\frac{60}{1000}=0.06\min$);
- доля переделок: $10\%$;
- доля брака: $5\%$.
Расчёт ожидаемой себестоимости на деталь
Сценарий A:
- обработка: $12\min \times \$1/\min =\$12$;
- материал: $\$5$;
- инспекция: $0.5\min \times \$0.5/\min =\$0.25$;
- наладка на деталь: $0.03\min \times \$1/\min =\$0.03$;
- средняя стоимость переделки на деталь: $0.02\times (20\min \times \$1/\min )=\$0.40$;
- средняя стоимость брака на деталь: $0.01\times (\$5+\$12)=0.01\times \$17=\$0.17$.
Итого A: $\$12+\$5+\$0.25+\$0.03+\$0.40+\$0.17=\$17.85$.
Сценарий B:
- обработка: $16\min \times \$1/\min =\$16$;
- материал: $\$5$;
- инспекция: $2\min \times \$0.5/\min =\$1$;
- наладка: $0.06\min \times \$1/\min =\$0.06$;
- переделки: $0.10\times (20\min \times \$1/\min )=\$2$;
- брак: $0.05\times (\$5+\$16)=0.05\times \$21=\$1.05$.
Итого B: $\$16+\$5+\$1+\$0.06+\$2+\$1.05=\$25.11$.
Экономический эффект:
- разница в себестоимости на деталь: $\$25.11-\$17.85=\$7.26$;
- для партии $1000\mathrm{шт}.$ экономия: $1000\times \$7.26=\$7,260$.
Влияние на сроки (пример):
- средний такт (обработка+инспекция) A: $12+0.5=12.5\min$;
- B: $16+2=18\min$.
- общее время на $1000\mathrm{шт}.$ A: $12.5\times 1000=12,500\min =208.3\mathrm{ч}$;
- B: $18\times 1000=18,000\min =300\mathrm{ч}$.
- разница ≈ $91.7\mathrm{ч}$ (значительное увеличение срока поставки).
Качественные дополнительные каналы влияния
- Неоднозначный чертёж → RFIs (запросы) у проектировщика → задержка выхода в производство (каждый RFI = дни простоя).
- Отсутствие датумов → невозможность сделать одну оснастку на несколько операций → увеличенный цикл и погрешности.
- Избыточные требования (лишние точности/шерх.) → выбор более дорогой технологии (шлифовка, электроэрозия, тонкая шлифовка).
Вывод и рекомендации (кратко)
- Указать допуски только для функционально значимых размеров, использовать GD&T и датумы.
- Прописать технологические требования (термообработка, шероховатость, метод контроля).
- Добавлять сборочные примечания и 3D модель для предотвращения неоднозначностей.
Эти меры прямо переводятся в снижение времени обработки, числа переделок и брака, что даёт как существенное снижение себестоимости (примерно в примере ~$\$7.26$ на деталь), так и укорочение производственных сроков (в примере ~$\sim 92\mathrm{ч}$ на партию $1000$).