Основные этапы опытно-конструкторских работ

  В состав задач эскизного проекта входит и разработка различных руководящих указаний по обеспечению на последующих стадиях технологичности, надежности, стандартизации и унификации, а также составление ведомости спецификаций материалов и комплектующих изделий на опытные образцы для последующей передачи их в службу материально-технического обеспечения. Макет изделия позволяет добиться удачной компоновки отдельных частей, найти более правильные эстетические и эргономические решения и тем самым ускорить разработку конструкторской документации на последующих стадиях. Эскизный проект проходит те же стадии согласования и утверждения, что и техническое задание.

3. Технический проект разрабатывается на основе утвержденного эскизного проекта и предусматривает выполнение графической и расчетной частей, а также уточнения технико-экономических показателей создаваемого изделия. Он состоит из совокупности конструкторских документов, содержащих окончательные технические решения, которые дают полное представление об устройстве разрабатываемого изделия и исходные данные для разработки рабочей документации.

  В графической части технического проекта приводятся чертежи общего вида проектируемого изделия, узлов в сборке и основных деталей. Чертежи обязательно согласовываются с технологами. В пояснительной записке содержатся описание и расчет параметров основных сборочных единиц и базовых деталей изделия, описание принципов его работы, обоснование выбора материалов и видов защитных покрытий, описание всех схем и окончательные технико-экономические расчеты. На этой стадии при разработке вариантов изделий изготавливается и испытывается опытный образец. Технический проект проходит те же стадии согласования и утверждения, что и техническое задание.

4. Рабочий проект является дальнейшим развитием и конкретизацией технического проекта. Эта стадия разбивается на три уровня:

а) разработка рабочей документации опытной партии (опытного образца);

б) разработка рабочей документации установочной серии;

в) разработка рабочей документации установившегося серийного или  массового производства.

  Первый уровень рабочего проектирования выполняется в три, а иногда и в пять этапов. На первом этапе разрабатывают конструкторскую документацию для изготовления опытной партии. Одновременно определяют возможность получения от поставщиков некоторых деталей, узлов, блоков (комплектующих). Всю документацию передают в экспериментальный цех для изготовления по ней опытной партии (опытного образца). На втором этапе осуществляют изготовление и заводские испытания опытной партии. Как правило, проводят заводские механические, электрические, климатические и другие испытания. Третий этап заключается в корректировке технической документации по результатам заводских испытаний опытных образцов. Если изделие проходит государственные испытания (четвертый этап), то в процессе этих испытаний уточняются параметры и показатели изделия в реальных условиях эксплуатации, выявляются все недостатки, которые впоследствии устраняются. Пятый этап состоит в корректировке документации по результатам государственных испытаний и согласовании с технологами вопросов, касающихся классов шероховатости, точности, допусков и посадок.

  Второй уровень рабочего проектирования выполняется в два этапа. На первом этапе в основных цехах завода изготавливают установочную серию изделий, которая затем проходит длительные испытания в реальных условиях эксплуатации, где уточняют стойкость, долговечность отдельных деталей и узлов изделия, намечают пути их повышения. Запуску установочных серий предшествует, как правило, технологическая подготовка производства. На втором этапе производят корректировку конструкторской документации по результатам изготовления, испытания и оснащения технологических процессов изготовления изделий специальной оснасткой. Одновременно с этим корректируют и технологическую документацию.

  Третий уровень рабочего проектирования выполняется в два этапа. На первом этапе осуществляют изготовление и испытание головной или контрольной серии изделий, на основе которой производят окончательную отработку и выверку технологических процессов и технологического оснащения, корректировку технологической документации, чертежей приспособлений, штампов и т.д., а также нормативов расхода материалов и рабочего времени. На втором этапе окончательно корректируют конструкторскую документацию.

  Круг работ, выполняемых на стадиях, может отличаться от рассмотренного выше в зависимости от типа производства, сложности изделия, уровня кооперирования и ряда других факторов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3. Группы сложности  и новизны.

  Каждая НИОКР соответствует  определённой группе сложности  и новизны.  При разработке  изделия необходимо учитывать  его структурный состав, т.е. количество  деталей. В данной работе количество  деталей определяется по  формуле.  Групп сложности, так же как  и групп новизны всего пять. Для выполнения расчетов группа  сложности и группа новизны  НИОКР задаются преподавателем.

  При планировании  НИОКР предусматривается выполнение  следующих этапов:

1. Определение трудоёмкости  этапов (продолжительности разработки  этапов).

2. Выбор и распределение  числа исполнителей по этапам. Составление штатного расписания.

3. Проектирование и изготовление технологической оснастки и технологических процессов.

4. Построение ленточного  графика.

5. Расчёт сметы затрат  на разработку. Определение цены  данной НИОКР.

  1. Определение трудоёмкости  этапов НИОКР (продолжительности  разработки этапов). На данном этапе необходимо составить и заполнить таблицу, которая и будет являться результатом его выполнения.  Первый столбец представляет собой перечень этапов НИОКР, второй – их принятое процентное соотношение, третий – результаты расчётов продолжительности (трудоёмкости) выполнения этих этапов. Определяется продолжительность выполнения первого этапа (эскизный проект и техническое задание (ТЗ)). Для этого необходимо выбрать из таблицы  их укрупнённые нормативы времени на пересечении заданной преподавателем группы сложности и группы новизны, сложить их, прибавив норматив на обзор патентной литературы по каждому этапу.

1. Эскизный проект с  ТЗ 

2. Технический проект 

3. Рабочий проект

4. Изготовление опытного  образца 

5. Испытания 

6. Корректировка технической  документации 

2. Определяется продолжительность  выполнения второго этапа НИОКР  (технический проект). Так как  в разработках, как правило,  присутствуют оригинальные и  унифицированные детали различной  группы сложности, то от их  количества зависит продолжительность  выполнения этапов НИОКР. Поэтому  для расчёта продолжительности  все детали разработки, количество  которых найдено по формуле,  распределяются по группам сложности  в соответствии с процентами.   Трудоёмкость изготовления деталей  с учётом групп сложности для  заданной группы новизны выбирается  из таблицы.  Распределение деталей по группам сложности.

Продолжительность этапа  технического проекта рассчитывается по формуле (в чел/час):

где–трудоёмкость выполнения технического проекта;

Тун–трудоёмкость подбора  унифицированных деталей;

Ториг–трудоёмкость разработки оригинальных деталей;

Тобз.лит–трудоёмкость обзора патентной литературы ;

i–группа сложности деталей;

ni–число деталей i-ой группы сложности ;

Ti–трудоемкость деталей  i-ой группы сложности из таблицы нормативов ;

Кун–коэффициент унификации – отношение унифицированных  деталей к общему количеству используемых деталей. Чем больше количество унифицированных  деталей, тем меньше продолжительность  выполнения этапа НИОКР.

Коэффициент унификации определяется по формуле:

гдеДун–число унифицированных  деталей;

Дориг–число оригинальных деталей.

В дальнейшем примем коэффициент  унификации Кун = 0,71.

3. Аналогично рассчитывается  продолжительность третьего этапа  (рабочего проекта) по формуле  (в чел/час):

где –трудоёмкость рабочего проекта (чел/час).

Сомножители Тун и Ториг  рассчитываются по формулам (3) и (4) соответственно.

4. Продолжительность выполнения  последних трёх этапов (изготовление  опытного образца, испытания и  корректировка технической документации) определяется как процент от  продолжительности выполнения рабочего  проекта (РП): опытный образец  – 5 % от РП, испытания – 20 % от  РП, техническая документация –  15 % от РП. Таким образом, продолжительность  выполнения последних трёх этапов  составляет 40 % от РП.

5. Полученные данные по  продолжительности выполнения всех  этапов суммируются. Сумма распределяется  в столбце «Продолжительность  этапа (трудоёмкость)» в соответствии  с указанными значениями в столбце «Проценты» .

Таким образом, определяется трудоёмкость выполнения каждого этапа  НИОКР. Эта трудоёмкость показывает, сколько времени потребуется  одному человеку для выполнения этой работы (разработки изделия). Если полученную сумму разделить на 8 часов (продолжительность  смены в день), то мы получим количество дней (чел/дни), которое потребуется  одному человеку для выполнения всего  комплекса работ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4. Выбор числа  исполнителей и проектирование  технологической оснастки

 

1. Выбор и распределение числа исполнителей по этапам НИОКР:

  Основной задачей  планирования процессов создания  и освоения новой техники (СОНТ) является обоснованное установление  начальных и конечных сроков  выполнения стадий, этапов и отдельных  работ, обеспечивающих своевременный  запуск создаваемого изделия  в производство и выпуск его  в установленные сроки.

  Успешное выполнение  этой задачи достигается при  условии правильного определения  работ по стадиям и этапам  системы СОНТ, их последовательного  и параллельного выполнения, а  также разработки системы нормативов  для расчета трудоемкости и  продолжительности выполнения стадий, этапов и отдельных видов работ.  Было определено, сколько потребуется  одному человеку времени для  разработки изделия. Для сокращения  этого времени необходимо увеличить  число исполнителей на каждом  этапе.Директивная продолжительность  (трудоёмкость) ОКР задаётся преподавателем (в днях).

  Продолжительность   каждого этапа определяется по  формуле (в днях):

где–трудоемкость i-гo этапа (в чел/час) ;

Квн–коэффициент выполнения норм времени (Квн = 1);

Тсм–продолжительность смены (Тсм = 8 часов);

рi–численность исполнителей на i-ом этапе;

Кдоп–коэффициент корректировки, позволяющий скорректировать продолжительность  выполнения этапов. Корректировка необходима для того, чтобы весь процесс разработки изделия уложить в заданный срок. Обычно, коэффициент корректировки  выбирают из диапазона Кдоп = 1,1-1,3.

 2. Проектирование и изготовление технологической оснастки и технологических процессов:

  Проектирование и  изготовление технологической оснастки  и технологических процессов  является одним из основных  этапов технологической подготовки  производства (ТПП).

  Во-первых, проектируют  конструкции моделей, штампов,  приспособлений, специального инструмента  и нестандартного оборудования, а во-вторых, разрабатывают технологический  процесс изготовления технологического  оснащения, который должен быть  достаточно универсальным, но  в то, же время прогрессивным, совершенным и обеспечивающим высокое качество изготовляемых деталей

  Разработка конструкций  технологической оснастки осуществляется  конструкторскими бюро по оснастке  и инструменту в тесной взаимосвязи  с технологами, которые проектируют  технологические процессы обработки  деталей нового изделия.

   Затем изготавливают  всю оснастку и нестандартное  оборудование. Это наиболее трудоемкая  часть технологической подготовки (60-80 % труда и средств от общего  объема ТПП). Поэтому, как правило,  эти работы проводят постепенно, ограничиваясь, вначале только оснасткой первой необходимости, а затем повышая степень оснащенности и механизации производственного процесса до максимальных экономически оправданных пределов.

  И, в заключение, выверяют  и отлаживают запроектированную  технологию; окончательно отрабатывают  детали и узлы (блоки) на технологичность:  выверяют пригодность и рациональность  спроектированной оснастки и  нестандартного оборудования, удобство  разборки и сборки изделия;  устанавливают правильную последовательность  выполнения этих работ; проводят  хронометраж механообрабатывающих  и сборочных операций и окончательно  оформляют всю технологическую  документацию.

 

 

 

 

 

Заключение

  В России вплоть до последнего времени инновационная деятельность осуществлялась исключительно в крупных государственных учреждениях, управляемых посредством волевых решений бюджетного финансирования и планирования, но без учета особенностей и закономерностей самого инновационного процесса.

  Внедрение новой техники и технологии - это весьма сложный и противоречивый процесс. Принято считать, что совершенствование технических средств снижает трудозатраты, долю труда в стоимости единицы продукции. Однако в настоящее время технический прогресс «дорожает», так как требует создания и применения все более дорогостоящих станков, линий, роботов, средств компьютерного управления; повышенных расходов на экологическую защиту. Все это отражается на увеличении доли затрат на амортизацию и обслуживание применяемых основных фондов в себестоимости продукции.