3. Организация конструкторской подготовки производства (окпп).

Опытно-конструкторские работы (ОКР) – завершающая стадия НИОКР, это своеобразный переход от лабораторных условий и экспериментального производства к промышленному производству. Под разработками понимаются систематические работы, которые основаны на существующих значениях, полученных в результате научных исследований и разработок (НИР) и/ или практического опыта. Разработки направлены на создание новых материалов, продуктов или устройств, внедрение новых процессов, систем и услуг или значительное усовершенствование уже выпускаемых или введенных в действие. К ним относятся:

- разработка определенной конструкции инженерного объекта или технической системы (конструкторские работы);

- разработка идей и вариантов нового объекта, в том числе нетехнического, на уровне чертежа или другой системы знаковых средств (проектные работы);

- разработка технологических процессов, т.е. способов объединения физических, химических, технологических и других процессов с трудовыми в целостную систему, производящую определенный полезный результат (технологические работы);

- создание опытных образцов (оригинальных моделей, обладающих принципиальными особенностями создаваемого новшества);

- испытание опытных образцов в течение времени, необходимого для получения технических и прочих необходимых данных и накопления опыта, что должно в дальнейшем найти отражение в технической документации по применению нововведений;

- определенные виды проектных работ для строительства, которые предполагают использование результатов предшествующих исследований.

Опытные, экспериментальные работы – вид разработок, связанных с опытной проверкой результатов научных исследований. Опытные исследования имеют целью изготовление и отработку опытных образцов новых продуктов, отработку новых (усовершенствованных) технологических процессов. Экспериментальные работы направлены на изготовление, ремонт и обслуживание специального (нестандартного) оборудования, аппаратуры, приборов, установок, стендов, макетов, необходимых для проведения НИОКР.

КПП заканчивается оформлением в принятом порядке всех необходимых чертежей и другой технической документации на новое изделие и сдачей их органам технологической подготовки производства и на хранение в соответствии с требованиями единой системы конструкторской документации (ЕСКД).

ЕСКД – точный носитель информации о состоянии, тенденциях развития техники, который предусматривает унификацию документов, единые правила оформления чертежей, что позволяет внедрять механизацию, автоматизацию конструкторских работ, учитывать международные нормы и рекомендации по стандартизации правил выполнения конструкторских документов.

Этапы опытно-конструкторских работ:

1. Техническое задание составляют представители службы маркетинга заказчика и предприятия. В нем отражаются тактико-технические требования будущего изделия:

• условия и режим эксплуатации товара;

• укрупненные основные технические параметры и их характеристики;

• ресурс (срок службы) товара;

• предполагаемый объем выпуска;

• техника безопасности эксплуатации изделия и санитарно-гигиенические нормы;

• патентная чистота;

• сроки и условия хранения;

• дизайн;

• транспортабельность (тара, упаковка) и пр.

Требования технического задания должны ориентироваться на выпуск новой конкурентоспособной продукции. Утверждает техническое задание руководитель предприятия.

2. Техническое предложение содержит расчеты технических параметров и экономической эффективности, которые обосновывают возможность и целесообразность разработки нового изделия. Расчеты выполняются по нескольким вариантам изготовления изделия, анализируется и выбирается оптимальный вариант, у которого наибольший ожидаемый экономический эффект.

3. Эскизный проект выполняется не в заданном масштабе, но с обязательным соблюдением всех необходимых пропорций в размерах изделия. Как правило, эскизный проект разрабатывается в нескольких вариантах, изготовляются модели изделия (из пластика, дерева и т.д.), которые обсуждаются специально созданной комиссией. Комиссия выбирает один вариант и утверждает его для последующей разработки, т.е. для него выполняются чертежи (рисунки) основных узлов и общий вид, кинематические, гидравлические и электрические схемы, рисунки с тем, чтобы эскизный проект дал полное представление об устройстве и принципах работы нового изделия. Эскизный проект является основание для разработки технического проекта.

4. Технический проект разрабатывается в строгом соответствии с требованиями стандартов. На этой стадии выполняются всевозможные виды проекции, сечения для того, чтобы получить представления об устройстве и работе нового изделия. В составе технического проекта выполняются чертежи основных агрегатов и узлов с расчетами их на прочность, жесткость, устойчивость, другие прочностные характеристики, делаются обоснования выбора материалов для наиболее ответственных деталей. На этой стадии создаются инструкции по эксплуатации изделия (паспорт, техническое описание) и пояснительная записка в целом для технического проекта.

5. Рабочая конструкторская документация разрабатывается только после утверждения технического проекта и только на его основе. Она включает в себя рабочие чертежи всех деталей изделия (кроме нормалей), их необходимые проекции, виды, разрезы, материалы, технические условия изготовления и т.п. Такой набор информации позволяет разрабатывать в дальнейшем технологический процесс изготовления деталей в зависимости от типа производства.

6. Отработка конструкции изделия на технологичность. Этот этап работ направлен на повышение производительности труда, снижение затрат и сокращение времени на проектирование и изготовление технологической оснастки.

Под технологичностью конструкции понимается совокупность особенностей конструкции изделия, которые проявляются в возможности оптимизации затрат труда, материалов и времени для технологической подготовки производства, изготовления и эксплуатации, в сравнении с соответствующими показателями однотипных конструкций продукции аналогичного назначения.

Для оценки технологичности конструкции изделия определяются показатели, характеризующие трудоемкость ее изготовления в нормо-часах; материалоемкость (металлоемкость) или массу изделия; себестоимость изготовления изделия.

В процессе конструкторской разработки технологичность изделия устанавливается по трем коэффициентам: конструктивной преемственности, уровню стандартизации и унификации деталей, уровню применяемости материалов.

Коэффициент конструкторской преемственности определяет степень использования в новой конструкции деталей, заимствованных из других изделий, уже освоенных производством.

,

где: а_д.з. – количество деталей в новом изделии, заимствованных из других изделий; а_д.о. – общее количество деталей в новом изделии.

Конструктивная преемственность влечет за собой технологическую преемственность, т.е. возможность максимального использования существующего оборудования, оснастки и материалов.

Коэффициент применяемости материалов определяется по аналогичной формуле и характеризует сложность в обеспечении нового изделия необходимым новым сырьем, комплектующими изделиями и материалами.

Коэффициент конструктивной стандартизации показывает степень применения новой конструкции стандартных деталей:

,

где: а_д.с. – количество стандартизированных деталей в новом изделии.

Общий коэффициент стандартизации и унификации деталей по новому изделию можно оценить по формуле:

,

где: а_д.у. – количество унифицированных деталей в новом изделии.

В процессе проектирования нового изделия должны быть обеспечены не только эксплуатационные показатели, но и экономичность изделия, которая предусматривает простоту, дешевизну, соответствие масштабу и типу производства, минимальная материало- и трудоемкость, патентую чистоту и патентоспособность.

Патентоспособность - это пригодность технического или художественно-конструкторского решения быть признанным объектом правовой охраны как отвечающего требованиям, предъявляемым к изобретению или промышленному образцу. Она обеспечивается, как правило, в процессе научно-исследовательских работ и опытно-конструкторской разработки, на этапах разработки технического предложения, эскизного и технического проектов.

На всех стадиях разработки нового изделия большое внимание уделяется его патентной чистоте. Изделия обладают патентной чистотой в отношении какой-либо страны, если в их конструкции или составе не использованы без лицензии изобретения, на которые в данной стране выданы патенты.

Патент – документ, удостоверяющий право автора на изобретение. Запатентованное изобретение является собственностью патентовладельца и может быть использовано только с его согласия, путем выдачи разрешения или переуступки патентных прав за соответствующую плату, т.е. путем приобретения лицензии.

Лицензия - документ, удостоверяющий разрешение владельца на использование патента другими лицами или организациями.

На стадии конструирования рассчитывается экономический эффект новых изделий, представляющий:

1. средства труда долговременного пользования (машины, оборудование, приборы) с улучшенными качественными характеристиками:

где: В₁ и В₂ – годовые объемы продукции, производимые с помощью базового и нового изделия, т.е. это производительность старого и нового станка;

Р₁ и Р₂ - амортизационные отчисления, направленные на реновацию, т.е. полное восстановление (величина обратная сроку службы);

И₁ и И₂ - годовые текущие издержки производства потребителя при использовании базового и нового изделия;

К₁ и К₂ - сопутствующие капитальные вложения потребителя при использовании базового и нового изделия;

З₁ и З₂ – приведенные затраты базового и нового изделия;

Q₂ - выпуск новых изделий в расчетном году.

2. изделия, являющиеся предметами труда (сырье, материалы, топливо)

где: У₁ и У₂ – норма расхода базисного и нового предмета труда на единицу продукции в натуральном выражении.

3. Годовой экономический эффект от повышения качества продукции:

где: П – прирост прибыли (Ц-С);

К – прирост капиталовложений, связанных с улучшением качества продукции.

Q2 – количество улучшенной продукции.

При проектировании новой продукции производится обработка конструкции изделия на технологичность – совокупность особенностей конструкции изделия, которые проявляются в возможности оптимизации затрат труда, материалов и времени при технологической подготовке производства, изготовлении и эксплуатации по сравнению с соответствующими показателями однотипных конструкций продукции такого же назначения.

Особенностью современной организации технологической подготовки производства является широко применяемая конструктивная и технологическая преемственность проектируемых изделий, которая осуществляется на основе унификации деталей и узлов.

Унификация - это конструктивная тождественность деталей и узлов в разных видах продукции.

Особое место в конструкторской подготовке изделия занимает ФСА – функционально-стоимостной анализ – это метод системного исследования объекта, направленный на повышение эффективности использования материальных и трудовых ресурсов при создании и эксплуатации изделий.

Целью ФСА является на стадии проектирования – выбор оптимального варианта конструкции и организационно-экономических решений, которые обеспечивают исполнение изделием заданных функций с минимальными затратами; на стадии производства – повышение потребительских свойств изделий, определение экономических способов исполнения необходимых функций. ФСА осуществляют в несколько этапов.