3.1.2. Порядок внедрения новой техники в производство

Получив комплект рабочей документации с литерой О₁, завод-изготовитель разрабатывает технологию изготовления и изготавливает опытный образец (образцы), которые проходят заводские (стендовые) и приемочные испытания в производственных условиях. Испытания проводят по программе, составленной организацией-разработчиком с учетом требований ГОСТ 2.106-68, а также типовых программ и методик испытаний данного вида продукции.

В процессе испытаний бурового оборудования должна быть подтверждена возможность выполнения его рабочими органами соответствующих технологических функций. На основании результатов испытаний оцениваются скорости выполнения отдельных операций и баланс рабочего времени, для чего проводятся хронометражные наблюдения. В процессе испытаний необходимо определить технико-экономические показатели: механическую скорость, производительность работ, стоимость работ и т.д. Для этого учитываются затраты времени на различные виды основных и вспомогательных работ, расход энергии, горюче-смазочных и истирающих материалов, труб, транспортные расходы и т.д. Оцениваются удобство управления, надежность работы, ремонтопригодность, удобство ремонта в полевых условиях и в мастерских, уровень безопасности проведения работ и др.

Важной задачей испытаний является оценка соответствия требованиям техники безопасности, в том числе с точки зрения уровня освещенности, шума, вибрации.

Как правило, испытания проводятся в сопоставлении с заменяемой техникой и должны подтверждать преимущества нового оборудования с заданной достоверностью. В случае, если выявляется много недостатков или они существенные, то рабочая документация возвращается проектировщику на доработку, который проводит ее корректировку и вносит все изменения в соответствии с ГОСТ 2.503-74. ЕСКД. «Правила внесения изменений». Новому комплекту рабочей документации присваивается литера О₂, и по ней изготавливается новый опытный образец, который проходит стендовые и приемочные испытания по принятой программе.

В случае, ели опытный образец успешно пройдет испытания, то проектировщик разрабатывает рабочую документацию на изготовление установочной серии, которой присваивается литера А. Изделия установочной серии проходят испытания в заводских и производственных условиях по программе, разработанной проектировщиком и согласованной с заказчиком. Испытания проводят в различных геолого-технических, климатических, дорожно-транспортных и т.д. условиях.

В дальнейшем по результатам испытаний дорабатывается конструкторская документация с целью улучшения технологичности конструкции. Разрабатываемой документации присваивается литера Б. После этого завод-изготовитель осваивает серийное производство.

В процессе разработки, изготовления, испытания может быть выявлена нереальность или нецелесообразность отдельных требований, предусмотренных в ТЗ. В этом случае в ТЗ должны быть своевременно внесены соответствующие коррективы.

3.2. Система испытаний бурового оборудования

в процессе проектирования и изготовления

При создании нового оборудования значительную часть времени от технического задания до серийного производства занимают различного рода испытания, которые увеличивают сроки внедрения новой техники. Однако проведение испытаний – совершенно необходимый этап в процессе разработки и внедрения новой техники.

Испытания позволяют:

• на стадии научно-исследовательских работ (НИР) и разработки проектной документации – выбрать оптимальный вариант конструктивных решений, выбрать материалы;

• в процессе разработки и приемки опытных образцов оценить соответствие показателей надежности элементов изделия и конструкции в целом требованиям технического задания;

• на стадии освоения производства новой техники – оценить возможности технологического процесса завода-изготовителя в обеспечении заданного уровня надежности при серийном производстве;

• на стадии установившегося серийного производства – контролировать работоспособность выпускаемых машин по завершении технологического процесса их изготовления, периодически проверять соответствие показателей надежности требованиям технических условий, контролировать стабильность производства по этим показателям;

• при усовершенствовании серийной продукции – оценить эффективность внесенных изменений по показателям надежности;

• на стадии ремонта – проверять качество ремонта.

На различных стадиях проектирования и изготовления станков испытания носят различный характер. На стадии НИР и на первых этапах разработки конструкторской документации должны проводиться два вида испытаний материалов:

• испытания в эталонных условных режимах, которые позволяют получить объективную сравнительную оценку показателей качества материалов, влияющих на надежность;

• испытания в контролируемых условиях внешних воздействий, которые обеспечивают моделирование режимов эксплуатации в реальных условиях.

Все испытания первого вида проводятся по стандартным методикам, к которым относятся определение относительной износостойкости материалов при трении о закрепленный абразив (ГОСТ 17367-71); определение прочности (ГОСТ 21318-75); определение предельных нагрузочных характеристик: предела выносливости (ГОСТ 2860-65), критической температуры смазочных масел при трении (ГОСТ 17604-72), максимально несущей способности по критерию задира и др.

При испытаниях второго вида учитываются конструктивные и эксплуатационные особенности работы реальных узлов. Для узлов трения такие испытания проводятся на машинах трения с герметическим и тепловым моделированием сопряжений с учетом эксплуатационных нагрузок, скоростей, температур и т.д. Результаты этих испытаний для различных материалов сопоставляются, что дает возможность выбрать лучшие материалы для данных условий работы.

При испытании узлов станка оценивают долговечность и безотказность работы применительно к типовым режимам нагрузок, в качестве которых могут использоваться режимы максимальных нагрузок или скоростей.

В системе испытаний очень важным является рациональное сочетание испытаний отдельных элементов изделия и изделия в собранном виде. Преимущества поэлементных испытаний заключаются в следующем:

• испытания обеспечивают получение информации о надежности машины на более ранних этапах создания, например на стадии разработки его отдельных узлов. Данные, полученные по результатам испытаний отдельных узлов, могут использоваться для их конструктивной и технологической доводки. Доводка на ранних этапах разработки дает большой экономический эффект, так как на более поздних стадиях изготовления всякая доводка одного узла приводит к изменению (иногда существенному) конструкции и технологии изготовления других узлов;

• испытания дают возможность на большом статистическом материале определить надежность машины, оптимальную надежность узлов и деталей.

Однако не все задачи оценки надежности могут быть решены с помощью поэлементных испытаний. При проведении таких испытаний невозможно учесть связь между элементами, качество сборки и т.д. В связи с этим испытания машин в собранном виде занимают важное место в системе испытаний.

Преимущества ускоренных испытаний станка наиболее эффективно можно реализовать при проведении их на стенде. Однако при испытаниях на стенде нельзя оценить фактические технико-экономические показатели (скорость бурения, глубина бурения скважин и др.). Поэтому испытания на надежность следует проводить во время стендовых испытаний, а приемочные испытания проводить в условиях эксплуатации, где кроме технико-экономических показателей можно определить работоспособность станка, удобство обслуживания и т.д.

На этапе освоения производствапри испытаниях выявляется связь между надежностью изготовленных образцов установочной серии и показателями технологического процесса (режимами термообработки, точности сборки и т.д.). В процессе испытаний установочной серии изделий целесообразно проводить поэлементные испытания узлов, которые по надежности не отвечают требованиям технических условий.

При серийном производстве бурового оборудования проводятся три вида испытаний: приемо-сдаточные испытания, периодические и, при необходимости, типовые испытания.

Приемо-сдаточные испытаниядолжны включать проведение приработки основных узлов трения машин с одновременным выявлением отказов, связанных с технологическими дефектами. При проведении приемо-сдаточных испытаний выбираются определенные режимы работы узла или всей машины. Для эффективного проведения приработки режим нагружения должен быть ступенчато- или плавновозрастающим. В процессе приработки должны быть отбракованы все «слабые» элементы.

Спецификой периодических испытанийявляется необходимость оценки стабильности показателей надежности изделий на протяжении всего процесса их производства при ограниченном количестве испытанных образцов.

Опыт показывает, что отказы, выявляемые в процессе периодических испытаний, связаны с технологическими дефектами, обусловленными нарушением стабильности технологического процесса. Для повышения достоверности результатов периодических испытаний применяют дополнительные испытания деталей машины, которые наиболее часто выходили из строя при испытаниях машины в собранном виде.

На основании этих результатов составляется план мероприятий по улучшению технологического процесса, более строгому соблюдению технологической дисциплины и т.д. Реализация этого плана должна обеспечить в дальнейшем повышение стабильности показателей надежности выпускаемых машин.

Постоянное совершенствование конструкций серийно выпускаемых машин требует изменение конструкции и технологии их изготовления. Все это приводит к необходимости проведения определенных испытаний. Наиболее рациональным видом испытаний в этом случае могут служить поэлементные испытания. Как правило, в процессе совершенствования конструкций выпускаются еще изделия старых образцов, это обстоятельство значительно облегчает проведение испытаний, так как в этом случае можно использовать сравнительные испытания.

При ремонте система испытаний содержит те же элементы, что и при производстве новых изделий. Специфика испытаний на этой стадии заключается в существенном различии начального качества разных образцов, так как в ремонт поступают машины неодинаковой степени изношенности. Поэтому для успешного применения принципов испытаний, разработанных для новых изделий, необходимо перед проведением испытаний дифференцировать изделия по их исходному состоянию. Это можно осуществить с помощью методов технической диагностики.

Помимо информации, полученной в процессе испытаний при проектировании и изготовлении, широко используется информация, собранная в процессе эксплуатации. Эксплуатационные наблюдения позволяют выявить ненадежные элементы машин, характер разрушений, значения предельных состояний и т.д.

Наиболее ответственными из всех перечисленных испытаний являются приемо-сдаточные или государственные испытания. Их проведение обеспечивают головные организации, утверждаемые совместно ведомством и Госстандартом. Головной организацией по проведению государственных испытаний важнейших видов продукции для геологоразведочного бурения (буровых установок, алмазного породоразрушающего инструмента) был утвержден ВИТР, а насосов, средств механизации спуско-подъемных операций – СКБ.

ВИТР и СКБ обеспечивают методическое руководство государственными испытаниями основных видов геологоразведочной техники, разрабатывают нормативно-техническую документацию по их проведению, а также проводят работу по метрологическому обеспечению и по аттестации базовых испытательных подразделений.

В систему государственных испытаний, как правило, включаются стендовые полигонные и эксплуатационные испытания изделий и их составных частей. Объем и продолжительность каждого из этих видов испытаний устанавливают в рабочей программе в зависимости от степени новизны и уровня сложности изделия, масштабов его производства и др.