Организация конструкторских работ

Организация конструкторских работ.

Новое изделие  — это продукт сложного и многоэтапного  процесса, включающего проектирование, изготовление макетов, опытных и  экспериментальных образцов, их испытания, составление рабочей документации. Этот процесс содержит две основные стадии: опытно-конструкторские работы и конструкторскую подготовку производства новой продукции.

Опытно-конструкторские  работы (ОКР) представляют собой комплекс действий по созданию новой продукции  в виде ее опытного образца и рабочей  документации для последующего промышленного  производства и использования этой продукции.

Обычно  опытно-конструкторские работы проводятся в порядке реализации прикладных научно-исследовательских работ, подтвердивших техническую возможность и экономическую целесообразность изготовления новой продукции. Такие работы могут производиться также непосредственно по техническому заданию без предшествующей научно-исследовательской работы. Главная цель опытно-конструкторских работ — создание конкурентоспособной продукции высокого научно-технического уровня, способной удовлетворить потребительский спрос рынка.

Опытно-конструкторские  работы проводятся, как правило, в  три этапа: подготовительный, а также  разработка проектной и рабочей  документации.

На подготовительном этапе обосновывается необходимость  создания нового изделия и передачи его в сервисное производство, согласовываются основные технико-экономические  параметры изделия. Обосновываются варианты конструкторских и технологических решений, составляется перечень работ, уточняются их объем, затраты, исполнители, сроки исполнения. Оценивается соответствие технического уровня нового изделия отечественным и зарубежным эталонам. Определяется ориентировочная стоимость опытного и серийного образцов изделия, срок их предоставления заказчику.

На этом этапе изучается рыночная ситуация, проводятся маркетинговые исследования, прогнозируется спрос на новую продукцию. Подготовительный этап заканчивается утверждением технического задания, содержащего наиболее важные характеристики проектируемого продукта (состав изделия, требования по его комплектации, назначение, уровень надежности, технологичности, безопасности, долговечности, унификации и т.п.). При разработке проектной документации выбирается оптимальный вариант изготовления изделия и его частей с учетом стоимости, эффективности и масштабов производства. Определяются общие конструкторские и технологические решения, проводятся экспериментальные работы и испытания узлов и компоновочных решений, макетируются наиболее сложные и ответственные части изделия. Обосновываются заявки на разработку и освоение новых материалов, новых комплектующих изделий и др.

На данном этапе разрабатываются техническое  предложение, эскизный проект и технологический проект с оформлением соответствующей проектной документации.

Разработка  рабочей документации является заключительным этапом проектирования нового продукта. Осуществляется подготовка комплекса  конструкторской документации, необходимой  для материального воплощения проектируемого продукта. Готовятся чертежи деталей, сборочных единиц и узлов, осуществляется теоретическая и экспериментальная проверка схемных, конструкторских и технологических решений; проверяются новые материалы, полуфабрикаты, комплектующие изделия, разрабатывается рабочая документация.

На этой стадии составляются сводные спецификации деталей и узлов проектируемого изделия, представляющие собой специальные  ведомости этих деталей и узлов или графики, отражающие иерархическую структуру создания нового изделия.

Перечисленная документация сдается в отдел  технической документации для размножения и передачи в производство. Предварительные заводские испытания изделия проводятся при участии представителя заказчика по программе и методике, составленным разработчиком. Затем проводятся государственные испытания, оформляемые соответствующим актом.

Научно-техническая  разработка считается законченной, если изделие прошло испытание, принято  ведомственной или межведомственной комиссией и рекомендовано к освоению в производстве. При этом данная разработка должна обладать новизной и перспективностью (использование в ней современных отечественных и зарубежных достижений науки и техники), экономической эффективностью в случае ее промышленного применения, патенто и конкурентоспособностью. По всем законченным и рекомендованным для использования разработкам заказчик принимает решение о сроках и объемах промышленного освоения изделия.

Разработчик, как правило, принимает участие  в освоении нового изделия наряду с заказчиком и несет ответственность  за достижение гарантированных им технико-экономических показателей.

Главная цель опытно-конструкторских работ  — обеспечение высокого научно-технического уровня создаваемого продукта и его конкурентоспособности на рынке.

Научно-технический  уровень (НТУ) — это показатель, представляющий собой характеристику комплекса основных технико-экономических параметров создаваемого изделия в сравнении с лучшими отечественными и зарубежными аналогами (эталонами).

На практике в оценке НТУ используют многокритериальный подход с использованием набора частных  характеристик технических, эксплуатационных, экономических, эргономических, эстетических и других параметров, сводимых в итоговую интегральную характеристику. Методика оценки НТУ представлена на рис. 13.3 [34].

При установлении научно-технического уровня продукции  используется как количественная, так и качественная оценка. Для выбора показателей, оценки их весомости, отбора аналогов (эталонов) привлекаются эксперты. В число критериев (обычно 5—7 параметров) включаются прежде всего целевые характеристики продукта, преимущественно количественно измеримые, определяемые на ранних стадиях проектирования и взаимно независимые. Коэффициенты весомости отражают относительную ценность

и сложность  каждого из отобранных параметров. В качестве эталонов могут использоваться либо значения параметров лучших отечественных  или зарубежных аналогов, либо параметры лидирующих по продажам образцов.

Помимо  обеспечения высокого научно-технического уровня и конкурентоспособности конструкция нового продукта должна учитывать масштабы и условия его производства, ориентироваться на минимально возможные производственные затраты. Эту задачу решает конструкторская подготовка производства.

В настоящее  время широкое и вполне оправданное  развитие получила система автоматизированного  проектирования (САПР). Во многих случаях  эта система является единственно  возможной при конструировании  новых изделий (например, интегральных микросхем).

Автоматизированное  проектирование позволяет исключить  субъективизм при принятии решений, значительно повысить точность расчетов, выбрать варианты для реализации на основе строгого математического анализа, значительно повысить качество конструкторской документации и производительность труда проектировщиков, снизить трудоемкость и сроки конструкторской и технологической подготовки производства.

Автоматизированное  проектирование требует некоторого набора специальных видов обеспечения (табл. 13.2).

Главными  условиями возможности и целесообразности создания САПР являются: единство принципов  построения объектов проектирования; высокий уровень типизации и  стандартизации элементов, из которых  компонуют объекты проектирования; высокая степень унификации процессов проектирования; большой объем проектных работ при индивидуальных требованиях к объектам проектирования.

С появлением средств машинной графики — графических  дисплеев, графопостроителей, графических  печатающих устройств (плоттеров), кодировщиков и др. — стало возможным автоматизировать наиболее трудоемкие процессы проектирования изделий и технологий.

Патентная информация в конструкторской подготовке производства

Создание  новых образцов продукции предполагает обязательное использование патентной информации. Недостаточная осведомленность исследователей и разработчиков новой техники и технологии о результатах уже выполненных работ порождает дублирование разработок, вызывает неоправданные затраты времени и ресурсов.

Чтобы избежать этих нежелательных явлений, вся  научно-информационная деятельность в  нашей стране систематизирована. Действует  широкая сеть органов научно-технической  информации, в частности отраслевые, межотраслевые органы и подразделения на предприятиях, в научно-исследовательских институтах, проектных организациях и других подразделениях.

Патентная информация — это совокупность сведений о результатах научно-технической  деятельности, содержащихся в описаниях, прилагаемых к заявкам на изобретение, открытие, промышленный образец или  другой объект промышленной собственности, а также сведения об охранных документах и правовом статусе патентообладателей. Это первичная патентная информация. Центральный государственный патентный фонд первичной информации сосредоточен во Всероссийской патентно-технической библиотеке, он рассылает копии патентной документации по отраслевым и территориальным патентным фондам.

Управление конструкторской подготовкой  производства

Основным  органом управления конструкторской  подготовкой производства на предприятии  является отдел главного конструктора (ОГК). Типичная структура ОГК представлена на рис. 13.4.

В последнее  время появилась новая форма  организации проектно-конструкторских  подразделений — проблемная группа. Такая группа формируется из работников различных специальностей (конструкторов, технологов, экономистов, специалистов по надежности, эргономике, технической эстетике и др.) для комплексного решения конкретной задачи. Эта форма организации позволяет значительно сократить цикл конструкторской подготовки, повысить качество разработки. В то же время она сопряжена с трудностями, связанными с периодическим набором и роспуском группы.