1.2 Основные этапы создания технических систем и средств

Процесс создания новых технических средств укрупнено состоит из пяти этапов: поискового проектирования, конструирования, техно­логической подготовки производства, изготовления опытного образца, освоения серийного производства.

Этап поискового проектирования разбивается на стадии обосно­вания необходимости создания нового технического средства и научно технических исследований. Необходимость создания новой технической системы обуславливается общими условиями развития техники примени­тельно к конкретному случаю. В ходе разработки обоснования важно учесть не только требования текущего момента, но и возможность в будущем изменения технологии, определяющей потребности в таких системах, а также факторы, влияющие на развитие техники в данном направлении. Недостаточное внимание к этим вопросам может привести к тому, что к моменту создания новой техники потребность в ней от­падает. Поэтому обоснование и анализ необходимости создания техни­ческого средства проводится с использованием методов технического прогнозирования, которое является вероятностным суждением о буду­щем с высоким уровнем достоверности и основано на объективной оценке возможного.

Существует два принципиально возможных пути построения прог­ноза: прогноз идущий от имеющегося базиса в будущее (изыскатель­ское прогнозирование); прогноз, движущийся от целей, которые долж­ны быть достигнуты в будущем, к настоящему (нормативное прогнозирование). Для большей точности прогнозов исследование обычно проводят параллельно обоими путями.

Прогнозы, как правило, разрабатываются на период, в течение которого принимаемые решения будут иметь эффективное действие. При этом прогнозирование частных научно-технических проблем по созда­нию технического средства должно быть увязано с общим прогнозом, характеризующим развитие техники.

На второй стадии поискового проектирования проводят научно-технические исследования тех решений, которые могут быть использо­ваны в конструкции нового технического средства. Перечень вопросов, подлежащих изучению на данном этапе, зависит от вида технического средства, его назначения и условий работы, от специфических осо­бенностей эксплуатации, степени изученности и т.д. Проводятся ши­рокий патентный поиск, анализ литературных источников, эксперимен­тальные исследования. В одних случаях исследования ведутся в нап­равлении поиска рационального принципа действия, в других - в нап­равлении улучшения рабочих характеристик, в третьих изучаются воз­можности использования в конструкции создаваемого технического средства изделий или материалов, выпускаемых промышленностью, и т.д.

Следовательно, главной задачей этапа поискового проектирова­ния являются ответы на вопросы: нужно ли новое техническое средст­во? Каким принципиально оно должно быть? Данный этап выполняют проектировщики новых производств и отраслевых систем, экономисты, научные работники и изобретатели.

Материалы процесса поискового проектирования оформляют в виде технического задания на разработку проекта нового технического средства. Техническое задание принадлежит конструкторской докумен­тации, поэтому его появление означает переход к следующему этапу - разработке конструкторского проекта.

Конструирование является этапом, который окончательно опреде­ляет инженерно-техническое оформление технического средства, т.е. отвечает на вопрос - каким оно должно быть? Выполняют данный этап работы конструкторы в сотрудничестве со специалистами смежных ин­женерных дисциплин, в первую очередь с технологами и экономистами.

Результатом конструкторского творчества является конструк­торская документация на основе, которой возможно: изготовить техни­ческое средство, провести его испытания, наладить серийное произ­водство, разобраться в принципах его работы, правилах эксплуатации и обслуживания для обеспечения его надежности и долговечности.

Технологическая подготовка производства охватывает круг задач и должна ответить на вопрос - как изготовить новое техническое средство в условиях конкретного производства? Цель этапа - отра­ботка конструкции на технологичность, разработка технологических процессов и технологического контроля процесса изготовления и сборки. Выполняется данный этап технологами в содружестве со специалистами смежных отраслей.

Изготовление опытных образцов технических систем и их испыта­ние ставит целью проверку правильности основных проектных и конс­трукторских решений и отработку технологической документации. На данном этапе вместе с конструкторами работу выполняют опытные на­ладчики-испытатели и инженеры-исследователи; на испытания могут приглашаться и представители заказчика.

Освоение серийного производства новых технических средств связано с решением задач достижения объема выпуска в соответствии с проектной мощностью предприятия, стабильности обеспечения требу­емого качества и достижения проектной трудоемкости изготовления на всех стадиях производства.

Основное влияние на продолжительность процесса создания ново­го технического средства оказывает качество решений, принимаемых на этапах предварительного проектирования и конструирования. Эти два творческих процесса редко существуют сами по себе. Как прави­ло, предварительное проектирование и начальные стадии конструиро­вания взаимосвязаны - идея проекта проходит проверку возможности конструкторского воплощения в виде концепции-абстракции, дающей набросок решения задачи. Выработка концепции является центральным объектом творчества инженера. На последних стадиях процесс конс­труирования тесно связан с производством через этап технологичес­кой подготовки производства.