Организация конструкторской подготовки производства

Стандарты предприятий  устанавливаются на продукцию одного или нескольких предприятий (заводов).

Основной задачей заводской стандартизации является создание максимального числа сходных, геометрически подобных либо аналогичных элементов в изделиях не только одного, но и различного назначения.

Заводская стандартизация значительно упрощает, удешевляет и  ускоряет технологическую подготовку и является важной предпосылкой стандартизации технологической оснастки.

Стандарт - это устойчивый образец, он закрепляет достижения в области технического прогресса и новой техники, которые разработаны, проверены и могут быть применены в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве. Он является строго обязательным. При проектировании новых машин в первую очередь должны быть применены изделия и нормы из государственных стандартов.

Основными видами государственных  стандартов в машиностроении являются:

• стандарты технических условий (определяют качество продукции, содержат потребительские характеристики, правила приемки, методы проверки качества, требования к маркировке, упаковке, транспортировке, хранению);
• стандарты параметров или размеров (содержат параметрические ряды конструкций, т. е. ряды основных показателей, построенные в определенной математической закономерности);
• стандарты типов и основных параметров (содержат не только параметрические ряды, но и дополнительные характеристики, например конструктивные схемы, компоновки и т. д.);
• стандарты конструкций и размеров (устанавливают конструктивные решения и основные размеры для унификации);
• стандарты марок (устанавливают номенклатуру и обозначение марок материалов, их химический состав, физико-механические свойства);
• стандарты сортамента (устанавливают размеры, геометрическую форму, требования к точности и т. д.);
• стандарты технических требований (охватывают эксплуатационные характеристики конструкции - требования безопасности, удобства эксплуатации, технической эстетики; нормы надежности, долговечности, устойчивости к внешним воздействиям);
• стандарты правил эксплуатации и ремонта;
• стандарты типовых технологических процессов;
• стандарты организационного типа (внедрение передовых примеров и методов выполнения работ).

В процессе проектирования конструктор обязан широко использовать все стандарты, относящиеся к  проектируемому объекту. Особенно эффективно применение стандартных деталей, узлов и агрегатов, изготовляемых в централизованном порядке на специализированных заводах. К числу основных методов конструктивной стандартизации относятся:

• внедрение конструктивных стандартов (нормалей);
• создание параметрических рядов (гамм) машин;
• агрегатирование; обеспечение конструктивной преемственности.

Внедрение конструктивных стандартов на заводах проводится по двум направлениям:

1) разработка и внедрение  стандартов;

2) нормализационный контроль (нормоконтроль чертежей и других  конструкторских документов).

Разработка стандартов основывается на систематизации и обобщении передового конструкторского опыта, отраженного в государственных, отраслевых и заводских стандартах; в свободных таблицах применяемости отдельных марок металлов, подшипников, крепежных деталей, конструктивных элементов (модели зубчатых колес, допуски и посадки, резьбы и др.); в результатах лабораторных и эксплуатационных испытаний узлов, деталей; в данных нормализационного контроля.

Введение нормоконтроля  имеет большое воспитательное и  организующее значение. Нормоконтроль  стимулирует у конструкторов уважение к стандартам и унификации. Еще одна задача нормоконтроля - проверка правильности выполнения конструкторских документов в соответствии с требованиями ЕСКД.

Создание параметрических  рядов (гамм) – один из наиболее эффективных  методов конструирования изделий. Под параметрическим рядом подразумевается совокупность изготовляемых на данном заводе или в данной отрасли машин, приборов или иного оборудования одного эксплуатационного назначения, аналогичных по кинематике или рабочему процессу, но различных по габаритам, мощностным или эксплуатационным параметрам.

Каждый параметрический  ряд имеет свое основание (базовая  модель) и полученные от этого основания производные. Конструирование начинается с выбора основания.

Агрегатирование – это  форма унификации, состоящая в том, что создаются ряды унифицированных узлов и агрегатов, используемые для создания разнообразных изделий. Агрегатирование позволяет создавать сборно-разборное оборудование, состоящее из взаимозаменяемых нормализованных элементов, при необходимости оно может быть разобрано, а входящие в него агрегаты использованы в новых сочетаниях для создания другого оборудования. При этом в десятки раз сокращается число типов и размеров основных элементов конструкции оборудования.

Обеспечение конструктивной преемственности – другой (после агрегатирования) метод конструктивной стандартизации и унификации, под которой подразумевается применение в конструкции нового изделия, узлов и деталей ранее освоенных изделий, которые хорошо зарекомендовали себя в работе и применение которых не отразится на качестве новых конструкций.

Степень стандартизации и унификации может быть охарактеризована следующими основными показателями: коэффициентом стандартизации, коэффициентом унификации изделия, коэффициентом преемственности и др.

Научно-техническое и  организационно-методическое руководство  работами по стандартизации на предприятиях осуществляет конструкторско–технологическое бюро стандартизации. Основные его  задачи следующие:

а) организация разработки и внедрения  стандартов и других документов по стандартизации на производимую продукцию;

б)обеспечение соответствия показателей  и норм, устанавливаемых в стандартах и других документах по стандартизации, требованиям научно-технического прогресса и действующего законодательства,

в) осуществление нормоконтроля  технической документации, разрабатываемой предприятием.

1.3 Организация научно - исследовательских работ. Организация опытно – конструкторских работ.

Содержанием исследовательской стадии подготовки производства являются научные исследования и разработки, связанные с теоретическим обоснованием основных закономерностей технического прогресса. Научно-исследовательские работы (НИР) обусловлены возникновением потребности общества, государства в выполнении продукцией (техникой) новых функций. Они могут носить фундаментальный, поисковый и прикладной характер.

В создании новых видов продукции, новых технологических процессов, в совершенствовании предметов  труда и форм организации производства находит свое выражение научно - технический прогресс, поскольку создание новых видов продукции невозможного в отрыве от развития науки и техники, совокупности накопленных знаний, создающих предпосылки для принятия новых технических решений в ходе конструкторско-технологических и других работ.

По своему назначению научные исследования могут быть подразделены на три группы:

• фундаментальные, являющиеся основополагающими, составляющими область так называемой «чистой» науки по использованию закономерностей природы и общества, открывающими принципиально новые пути и возможности для преобразования производительных сил, создавая техники и технологии будущего;
• поисковые, позволяющие установить возможность использования ранее открытого явления, свойства и принципа в определенной практической сфере, при создании новой техники и технологии определенного назначения;
• прикладные, заключающиеся в разработке конкретных методов и форм практической реализации фундаментальных и поисковых работ.

Следует иметь ввиду, что между всеми видами научных  исследований, включая опытно – конструкторские работы, нет чётко обозначенной границы. Так, фундаментальные исследования могут заканчиваться изобретениями, а прикладные и даже опытно-конструкторские разработки нередко позволяют сделать важные теоретические выводы и обобщения.

При подготовке производства новых видов продукции важное значение приобретают и научно-исследовательские работы, выполняемые службой маркетинга и представляющие комплексное исследование рынка , покупателей и продавцов, производителей и конкурентов, поиск идей нового товара, их коммерческий анализ и оценку, разработку рыночной концепции новизны товара, его конкурентоспособности и завоевание рыночной ниши.

Основным этапами выполнения научных исследований являются :

• сбор и предварительный анализ имеющейся информации, способов и методов решения задач данного конкретного типа;
• формулировка научных допущений и предположений, их теоретический анализ;
• планирование и организация эксперимента, обобщение полученных данных;
• проверка исходных предположений на основе выполненной работы, окончательная формулировка достигнутой цели;
• выработка рекомендаций и обоснование экономической эффективности внедрения конечных результатов исследования.

На результаты научно- технического творчества работников предприятия определенное влияние оказывает организация рационализаторской деятельности включающей улучшение, упрощение и удешевление технических средств и технологических процессов, организации производства и труда, управления. Она направлена на комплексную механизацию и автоматизацию производства, повышение их технического уровня, надежности и долговечности, производительности труда, снижение энергоемкости, фондоёмкости и других показателей, унификации и нормализации изделий, улучшения качества и ассортимента продукции, снижение ее себестоимости, совершенствование учета и отчетности.

Процессы научных исследований, технических и организационных  разработок и другие работы инженерного характера являются основными для подготовительной стадии. В них входят: проведение исследований, инженерных расчетов, проектирование конструкций, технологических процессов, форм и методов организации производства, экспериментирование, экономические расчеты и обоснования.

Организация опытно-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.