2.2. Конструкторская подготовка производства

Результаты НИР используются в конструкторской подготовке производства (КПП) новых изделий, при этом необходимо учитывать основные требования экономического, эксплуатационного, конструкторского, технологического, организационно-производственного характера к изделию, которые обязаны удовлетворять конструкторы в процессе конструкторской подготовки производства.

К важнейшим экономическим требованиям можно отнести соответствие достигаемых показателей передовым образцам, параметрическому ряду; обеспечению роста производительности труда; снижению удельной себестоимости (на единицу массы, мощности, производительности) по сравнению с базовым (заменяемым) изделием.

Главными эксплуатационными требованиями являются высокая производительность, достаточная надежность, транспортабельность, хорошая сохраняемость, безопасность работы; экологические, эргономические и эстетические требования.

Важнейшие конструкторские требования — это соответствие выбранных параметров конструкции условиям ее эксплуатации;

выбор рациональной схемы; повышение мощности, рабочих скоростей; автоматизация регулирования, управления; унификация материалов, деталей, сборочных единиц и др.; замена механических связей электрическими, гидравлическими, пневматическими; выбор простейших форм деталей.

К основным технологическим требованиям относятся соответствие конструкции оптимальным технологическим условиям ее изготовления; возможность типизации, механизации и автоматизации производственных процессов; обеспечение рациональных методов контроля.

Важнейшими организационно-производственными требованиями являются соответствие конструкции условиям ее изготовления, возможность специализации производства.

Требования, состав работ, основные показатели конструкторской подготовки производства регламентируются стандартами, в которых раскрываются основные функции заказчика, разработчика, изготовителя и потребителя продукции, включая порядок разработки, согласования и утверждения технических заданий, порядок испытания опытных образцов и продукции серийного и массового производства.

В стандартах «Единой системы конструкторской документации» (ЕСКД) определены основные стадии КПП: техническое задание, техническое предложение, эскизный проект, технический проект, разработка рабочей документации.

В техническом задании (ТЗ), подготовляемым заказчиком или разрабатывающей организацией для заказчика, определяются назначение новой конструкции, основные эксплуатационные показатели — производительность, мощность, надежность и др., потребность в данном изделии на перспективу и ориентировочный годовой объем выпуска. При этом предварительно анализируют современный технический уровень изделий аналогичного назначения и проектируют показатели нового изделия, превосходящие достигнутый уровень. Проводится предварительный экономический анализ с определением предельной цены нового изделия.

В техническое предложение, подготавливаемое разработчиком на основе ТЗ, входят документы, содержащие также и технико-экономические обоснования конкретной конструкции. Выполнение работ на этой стадии полностью определяют возможность удовлетворения всех требований ТЗ в данных производственных условиях. После согласования с заказчиком и утверждения ТЗ является основой последующих проектных работ.

При создании эскизного проекта разрабатывают кинематические, электрические и другие необходимые схемы, чертежи общих видов, составляют спецификации сборочных единиц, в том числе унифицированных и покупных, изготовляют макеты, проводят промежуточный технико-экономический анализ.

В техническом проекте наиболее трудоемкими являются работы, связанные с конструкторской разработкой отдельных узлов и агрегатов изделия. На этой стадии требуется не только дать конструкторское оформление всех компонентов изделия (кроме детальных чертежей), но и провести большое количество расчетов, связанных с обеспечением прочности, жесткости, надежности всех сборочных единиц изделия, и обеспечить минимальные издержки производства при соблюдении всех эксплуатационных требований к изделию, т. е. высокую технологичность конструкции. Поэтому на данной стадии проектирования особую важность приобретает тесная взаимосвязь в работе конструкторов и технологов. В пояснительную записку к техническому проекту включают проведенные расчеты, технико-экономическое обоснование конструкции, перечень работ, необходимых для подготовки рабочей документации как к опытным образцам, так и к изделиям серийного выпуска. Технический проект рассматривается на технико-экономическом совете и утверждается организацией, выдавшей техническое задание на разработку изделия.

Разработка рабочей документации включает подготовку следующей документации:

• опытного образца (или опытной партии), на основе которой изготовляют, испытывают и последовательно корректируют документацию, а затем проводят государственные, межведомственные, приемочные испытания, разрабатывают недостающие чертежи; вся документация согласовывается с технологами;

• установочных серий, на основе которых они изготовляются и испытываются; по результатам корректируется конструкторская документация;

• установившегося серийного или массового производства, на основе которой изготовляется и испытывается контрольная партия; после утверждения акта испытаний документы окончательно корректируют и затем передают технологическим службам для проектирования технологического процесса производства изделия.

Следует иметь в виду, что круг работ, выполняемых на этих стадиях, может отличаться от указанного в зависимости от типа производства, для которого проектируется данное изделие (так для условий единичного производства отпадают работы, связанные с изготовлением и испытанием опытных образцов, эскизный проект часто объединяют с техническим и т. д.), от сложности конструкции, уровня кооперирования и ряда других факторов.

На крупных предприятиях разработку конструкции выполняет отдел главного конструктора. Новую машину могут проектировать и специализированные организации, а на предприятии применительно к условиям производства разрабатывают или только уточняют рабочие чертежи, спецификации, технические условия и другую конструкторскую документацию.

Конструкторская подготовка производства представляет собой комплекс длительных, сложных и дорогих процессов. При их выполнении могут возникнуть две крайние ситуации: стремление сократить сроки и затраты может привести к созданию конструкций

низкого качества; тщательная, длительная КПП и многочисленные испытания могут привести к тому, что к моменту запуска изделия в производство оно может морально устареть.

Организация чертежного хозяйства основывается на Единой системе конструкторской документации (ЕСКД), обеспечивающей единство системы в масштабах всей страны. В этой системе предусмотрены единые принципы классификации изделий и документации, ее индексации, определенный порядок хранения, учета, дублирования и внесения изменений. Все конструкторские документы делят на оригиналы, подлинники (документы, оформленные подлинными подписями и выполненные на материале, позволяющем воспроизведение копий), дубликаты (копии подлинников) и копии (документы, выполненные способом, обеспечивающим их идентичность подлиннику или дубликату, и предназначенные для непосредственного использования).

В хранении, учете и поиске конструкторской и технологической документации используют одну из разновидностей информационно-поисковых систем (ИПС), являющейся составной частью подсистемы АСУ П.

По степени автоматизации элементов проектирования все системы можно разбить на три класса: ИПС; полуавтоматизированные, выполняющие расчеты, чертежные работы (но выбор оптимального решения делает конструктор, а при разработке технологического процесса — технолог) и САПР (система автоматического проектирования), которая позволяет осуществлять не только рутинные процессы, но и значительную часть творческих, поисковых работ.

САПР представляет собой комплекс технических средств (ЭВМ, дисплеи, графопостроители и др.), программного (математического) обеспечения, а также работников (исследователей, конструкторов, технологов, экономистов и др.). Результаты могут быть получены в виде графиков, чертежей, карт техпроцессов, расчетов и в оптимизированном варианте при наличии квалифицированного программного обеспечения. Кроме того, при наличии станков с числовым программным управлением (ЧПУ), программные устройства которых являются периферийными устройствами сети, можно почти полностью совместить фазы конструкторской и технологической подготовки производства и этим значительно ускорить создание опытных образцов.

((фициент, учитывающий затраты на общую сборку и себестоимость неучтенных элементов; Р_ос — затраты на подготовку производства.

Вычисленная себестоимость проектируемого изделия является базой для расчета оптовой цены.

В результате приведенных расчетов получаем следующие данные: эксплуатационные характеристики изделия; годовой экономический эффект от его внедрения; лимитную оптовую цену изделия; показатели унификации проектируемого и базового изделий; основные технико-экономические показатели (в том числе удельные) проектируемого и лучших отечественных и зарубежных изделий аналогичного назначения.))