2. Професійні якості, якими має володіти конструктор

Конструктор должен иметь определенные знания, на­выки и умения конструирования, которые направлены на создание заданной конструкции. В ко­нечном счете созданная конструкция должна соответство­вать всем требованиям, которые предъявлялись к ней в начале проектирования. Конструктор так же дол­жен обладать качествами, способствующими творческому процессу.

Объем и качество знаний, необходимых конструк­тору, определяются его квалификационными характери­стиками и делятся на две группы.

К первой группе относятся общие знания, которые необходимы для проектирования любых машин. Сюда входит весь комплекс политехнических знаний, лежащих в основе квалификации инженера: например, сопротив­ление материалов, теоретическая механика, детали машин, металловедение и т. д.

Ко второй группе относятся специальные знания, свя­занные со специфическими условиями работы проектируе­мой машины. Сюда входят знания технологических, кон­структорских и эксплуатационных особенностей той от­расли, к которой относится новое изделие.

При проектировании машин и оборудования пищевой промышленности, например, требуется знать технические приемы и устройства обеспечения гигиенических требова­ний к изготовляемой продукции; при проектировании летательных аппаратов — приемы обеспечения минималь­ной массы и максимальной надежности и т. д. Кроме того, требуется знать основные типовые конструкции отрасли, характеризующие существующий уровень техники и на­правления перспективного развития. К этой группе зна­ний относятся также знания конкретных возможностей производства, изготовляющего новое изделие.

Если общие знания инженера-конструктора являются универсальными и могут находить применение в любой отрасли производства, то специальные знания теряются при переходе на работу в другую отрасль и другие проект­ные организации. В этом случае требуется переквалифика­ция конструктора, соответствующая новым условиям работы.

Для кон­структора наиболее важны следующие профессиональные способности.

Техническое мышление — это способность использовать весь комплекс политехнических знаний для осознания сущности технических систем и быстрой ориентации во всех технических вопросах. Развитое техническое мышле­ние позволяет быстро понять принцип работы неизвестных ранее машин и отдельных ее узлов и механизмов, ориен­тироваться в общей схеме и во взаимодействии частей конструкции. Техническое мышление позволяет воспри­нимать любую машину как синтез функциональных узлов, определять ее назначение и находить причины неполадок в работе.

Пространственное воображение имеет решающее значе­ние в работе конструктора. Способность пространствен­ного воображения позволяет составлять и читать чертежи. Простейший случай применения пространственного вооб­ражения — составление ортогональных проекций реаль­ного пространственного изделия. Подобную задачу кон­структор решает при составлении чертежей деталей дей­ствующих машин для проведения ремонтных работ и восстановления изношенных и вышедших из строя дета­лей. В процессе проектирования новых изделий конструк­тор изготавливает чертежи деталей и узлов, реально не существующих, но воображаемых им. Воображение слож­ной машины, механизма и узла, которые расположены в пространстве, требует постоянной тренировки и неко­торого опыта. Конструктор должен представить себе координаты расположения этих механизмов и узлов и их кинематические и конструкторские связи. Нередко до­пускаются ошибки в конструкции машины, связанные с отсутствием пространства для крайних положений меха­низмов или отсутствием возможности сборки деталей и механизмов внутри тесных корпусов. Данные ошибки вызваны отсутствием пространственного воображения.

Пространственное воображение необходимо для чтения чертежей, когда из плоских проекций требуется вообра­зить пространственное тело со всеми особенностями его устройства и формы. Как и любая способность, простран­ственное воображение может быть улучшено человеком при помощи практических занятий. Это достигается реше­нием задач начертательной геометрии и изучением черте­жей разных конструкций. Как показывает практика, не все люди могут развить пространственное воображение до необходимой конструктору степени, поэтому проверка на пространственное воображение является лимитирующей проверкой при определении профессиональной пригод­ности конструкторов.

Творческие способности позволяют конструктору созда­вать новые, оригинальные машины. Решая поставленную задачу, конструктор может идти двумя путями: 1) при­менить известные типовые решения, общепринятые схемы; 2) решить задачу творчески, стремиться все элементы конструкции выполнить по-новому, своеобразно. Эти на­правления и определяют труд конструктора, с одной стороны, как технического работника, выполняющего заранее разработанные технические схемы, и с другой — как творческого работника, создающего новые конструк­ции на изобретательском уровне.

Преобладание творческих способностей у конструкто­ров нередко вызвано не только объемом приобретенных знаний и накопленного опыта, но и особенностью склада личности. Особенно ценны такие работники для разра­ботки технического задания и в начальных стадиях проек­тирования или в случаях, когда поставленная задача требует новаторского, нетипового решения. Однако твор­ческие личности меньше всего считаются с реальными условиями и ограничениями. Ценя теоретические и эсте­тические аспекты, они не всегда считаются с экономиче­скими и социальными. Они с подъемом работают на этапе создания принципов конструкции, в решении коренных вопросов разработки. Когда же эти вопросы в основном решены, у них резко уменьшается интерес к ним. Если конструкторам с яркой творческой направленностью лич­ности приходится решать вопросы конструкторского труда, носящие рутинный характер, они выполняются небрежно, халатно. В результате конструкция может получиться некачественной, неработоспособной, несмотря на ее ори­гинальность и прогрессивность замысла.

Отсутствие ярких творческих способностей вовсе не означает, что конструктор не может заниматься разработ­кой изделий. При знании типовых конструктивных эле­ментов машин, стандартов и методов конструирования он может разработать новую технику средней сложности и работать под управлением более способного специалиста. Основной объем работы конструктора никак нельзя на­звать творческим. Разработка рабочей документации — труд кропотливый, в котором больше всего ценятся кон­структоры-исполнители. Кроме рассмотренных способ­ностей, позволяющих оценить деловые качества и твор­ческий потенциал конструктора, имеется ряд характери­стик творческой личности, влияющих на количественные и качественные показатели выполняемой работы.

Изобретательность — один из видов творческих спо­собностей, это умение создавать новые, полезные в каж­дом конкретном случае технические решения. Изобрета­тельности способствует чувство нового, направленный труд на принципиально новое решение проблемы. Изобретатель­ность особенно высокоэффективна в сочетании с творче­ской активностью работника. Изобретателньость это готовность воспринять новое, необычное, умение ана­лизировать, отбирать и использовать в разработках новое, не бояться отказываться от старых, привычных тех­нических решений.

Смелость мысли дает возможность при решении за­дачи применять самые необычные и на первый взгляд невероятные способы и средства. Это открывает путь для нахождения высокоэффективных средств не только при решении научных проблем, но и при создании конструк­тивных решений. Чтобы смелость мысли дала максималь­ный эффект, нельзя ее ограничивать. Перед применением новаторских технических решений разработчика необхо­димо провести их анализ и экспериментальную проверку. Если имеет место предполагаемое изобретение, необхо­димо произвести его проработку и оформить заявку. В то же время применение в разработках непроверенных и сомнительных технических решений, имеющих опре­деленную степень риска, не допускается. На творческую активность и смелость мысли конструктора вредно действует формальная и порой необоснованная критика со стороны руководителей разработчика.

Быстрота мыслительного процесса обеспечивает про­дуктивность умственной деятельности.

Гибкость мышления характеризует продуктивное пере­ключение мыслительного процесса на другие проблемы и при этом не наносит ущерба ранее решаемым вопросам.

Умение направлять внимание на решение главных проблем. Внимание — направление психической деятель­ности в определенном направлении, связанным с выпол­няемой работой. Чем больший интерес проявляется к вы­полняемой работе, тем меньше требуется усилий для концентрации внимания на ней.

Способность наблюдать — способность обращать вни­мание на то, что связано с достижением поставленной цели. Выявление главного, существенного в объекте исследований, оценка его полезности дает возможность выработать технические решения на их основе и при­менить эти наблюдения в новых разработках.

Развитая профессиональная память, большая ее ем­кость, позволяет быстрее решать конструкторские задачи. В экономном использовании памяти важное значение имеет организация процесса запоминания. Для разгрузки па­мяти целесообразно использовать картотеки интересу­ющих решений, делать записи данных, наброски компо­новок, конструктивных решений, схем.

Умение проводить инженерный анализ означает уме­ние поэлементно расчленять конструкцию на отдельные детали, процесс — на отдельные операции и движения для их детального изучения. Инженерный анализ позво­ляет оценить варианты и сравнить их.

Зрелость суждений — способность логически мыслить, принимать здравые решения. Зрелость суждений харак­теризуется умением видеть перспективу и правильно ис­пользовать полученные данные.

Умение принимать решения — умело использовать ре­зультаты инженерного анализа и выбирать конструкцию с оптимальными показателями.

Наличие собственной точки зрения — выработка при­вычки во всех вопросах, с которыми приходится сталки­ваться, создать свой собственный вариант или свою оценку вопроса, даже тогда, когда ситуация этого не требует. Выработанная точка зрения должна основываться на объективных данных.

Способность выражать свои мысли правильно и ясно как в письменной, так и в устной форме. Это связано со способностью к логическим обобщениям, с умением де­лать необходимые заметки и принимать участие в обсуж­дениях, а также отчитываться по результатам своей работы.

Инициативность конструктора говорит об умении заставлять себя работать и отказываться от легких путей в решении вопросов, если это повлечет за собой ухудше­ние качества. Об инициативности говорит тот факт, что в целях создания более качественной конструкции изде­лия конструктор решает вопросы, не предусмотренные техническим заданием.

Готовность к напряженной работе говорит о способ­ности конструктора отдавать всего себя решению опре­деленного вопроса. Готовность к труду перерастает в склон­ность к труду, к увлеченности. Эта готовность способствует решению всех вопросов до конца.

Широкий кругозор конструктора означает, что он имеет принципиальные знания не только по своей специализации, но и по многим, связанным с этой специализацией вопро­сам. Как правило, широкий круг интересов обеспечивает широкий кругозор.

Дисциплинированность характеризует точность выпол­няемых конструктором руководящих распоряжений, его старательность и трудолюбие.

Основную теоретическую базу для становления спе­циалиста дает институт или другое учебное заведение. Задача высшей школы остается прежней: максимально связать преподаваемые теоретические предметы с производствен­ной практикой. Однако вуз не может дать молодому инженеру все практические знания, необходимые ему в самых разных отраслях производства и самых различ­ных производственных ситуациях. Поэтому молодой инже­нер, начиная свою практическую деятельность, оказы­вается недостаточно подготовлен к конкретной работе. Инженеры, в том числе инженеры-конструкторы, в первые три года работы проходят интенсивную профессиональную адаптацию. В этот период они осваивают практическую сторону производства, что происходит в процессе выпол­нения производственных заданий, т. е. в процессе выполне­ния своей непосредственной работы. Как показывает практика, наилучшие результаты дает организация личной работы конструктора по углублению его знаний и повышению его квалификационного уровня.

Специалисты считают, что диплом об окончании учебного заведения — это только разрешение на дальнейшее углуб­ление своих знаний. Работу в этом направлении необходимо вести постоянно и планомерно. После поступления на работу все деловые и творческие качества конструктора непрерывно совершенствуются и достигают высшего раз­вития при достижении 10-летнего стажа работы. Затем они снижаются, сохраняя стабильность в отдельных ком­понентах: исполнительность, соблюдение срока выполне­ния задачи и др. Специалисты, оценка производственной деятельности которых постоянно растет, переходят, как правило, на руководящие должности по достижении 10-летнего стажа. У специалистов, стаж которых на инже­нерной работе составляет 16—25 лет и которые продол­жают работать в должности инженера, основные показа­тели работы несколько ниже, чем у инженеров с девяти­летним стажем.

В конструкторском подразделении каждый конструк­тор занимает свое место, соответствующее его деловому и производственному опыту, теоретическим и практиче­ским знаниям. Штатное расписание конструкторского под­разделения определяет иерархическую структуру специалистов в зависимости от их квалификации,. начиная с должности техника-конструктора и кончая инженером-конструктором. Одна из систем квалификации специа­листов предусматривает разделение конструкторов на основе присвоенной им квалификационной категории, где инженер-конструктор I категории является наиболее ква­лифицированным специалистом.

Соответствующая квалификационная категория при­сваивается конструктору на конкретном производстве, где он работает. Она во многом зависит от знания разра­ботчиком конкретных условий производства, связанных с отраслью машиностроения, объектов разработки, орга­низационно-техническим обеспечением и т. д. При по­ступлении на предприятия или в организации на работу, не знакомую для разработчика отрасли, необходимо время для освоения специфики новой работы. Продолжитель­ность адаптации зависит от сложности и конструктивных особенностей разрабатываемых изделий. На новом месте работы конструктору заново присваивается квалифика­ционная категория, соответствующая условиям и требо­ваниям новой работы.

Главный конструктор руководит работой инженеров-конструкторов. В его поле деятельности входят следующие должностные обязанности.

Он руководит созданием но­вых и модернизацией конструкций изделий (комплексов, машин, аппаратов, приборов, механизмов) действующего производства, обеспечивая им высокий технический уро­вень, соответствие современным достижениям науки и техники, требованиям технической эстетики и наиболее экономичной технологии производства. Принимает меры по ускорению освоения в производстве перспективных конструкторских разработок, новейших материалов, ши­рокому внедрению научно-технических достижений. Орга­низует разработку проектов новых опытных и промыш­ленных установок, нестандартного оборудования и при­способлений в связи с реконструкцией объектов, автома­тизацией производства и механизацией трудоемких про­цессов. Проводит работу по повышению уровня стандар­тизации и унификации разрабатываемых конструкций изделий. Обеспечивает соответствие новых и модернизи­рованных конструкций техническим заданиям, стандар­там, требованиям научной организации труда, нормам техники безопасности. Руководит подготовкой технико-экономических обоснований эффективности новых кон­структорских разработок, их преимуществ по сравнению с ранее изготовлявшимися. Организует разработку пер­спективных планов внедрения новой техники, конструкторской подготовки производства исследова­тельских и опытно-конструкторских работ, контроли­рует их выполнение. Обеспечивает внедрение систем авто­матизированного проектирования, своевременное состав­ление, согласование и утверждение чертежей и другой документации, разрабатываемой конструкторскими под­разделениями. Совместно с заказчиками осуществляет разработку технических заданий на проектирование, обеспечивает защиту в установленном порядке разрабо­танных эскизных, технических и рабочих проектов, согласование с вышестоящими организациями, представляет проектные решения на утверждение. Организует хране­ние в соответствии с действующими правилами, размно­жение и своевременное обеспечение производства чер­тежами и другой конструкторской документацией.

Главный консткрутор при­нимает меры по сокращению сроков освоения новой тех­ники, стоимости и цикла конструкторской подготовки производства за счет внедрения прогрессивных методов проектирования, вычислительной техники, передовых спо­собов размножения конструкторской документации, ши­рокого использования в проектах стандартизованных и унифицированных деталей и сборочных единиц. Осуществляет руководство исследовательскими и экспериментальными работами, проводимыми в под­разделениях опытного производства. Организует изго­товление опытных образцов, их экспериментальную про­верку, отработку установочных партий и выпуск первых промышленных серий, добиваясь постоянного повышения надежности изделий и уровня их технологичности, сни­жения себестоимости, трудоемкости и материалоемкости. Участвует в монтаже, испытаниях, наладке и пуске новых конструкций изделий. Осуществляет авторский надзор за изготовлением изделий и их эксплуатацией. Представ­ляет на утверждение изменения, вносимые в документа­цию по конструкторской подготовке производства. При­нимает участие в работе по аттестации изделий по катего­риям качества, разработке предложений по реконструкции, техническому перевооружению, интенсификации произ­водства, повышению его эффективности. Обеспечивает конструкторскую разработку принятых к внедрению ра­ционализаторских предложений и изобретений. Руководит работниками отдела, направляет и координирует деятельность подчиненных ему подраз­делений, ведущих конструкторскую подготовку производ­ства.

Главный конструктор должен знать: профиль, специализацию и особенности структуры предприятия; перспективы тех­нического развития отрасли и предприятия; технологию производства продукции предприятия; системы и методы проектирования; организацию конструкторской подго­товки производства в отрасли и на предприятии; произ­водственные мощности, технические характеристики, кон­структивные особенности и режимы работы оборудования предприятия, правила его эксплуатации; порядок и ме­тоды планирования конструкторской подготовки произ­водства; технические требования, предъявляемые к раз­рабатываемым конструкциям, условиям их монтажа и сдачи в эксплуатацию; методы проведения технических расчетов; основы технической эстетики, художественного конструирования и эргономики; стандарты, технические условия и другие руководящие материалы по разработке и оформлению конструкторской документации; основы стандартизации и патентоведения; системы автоматизи­рованного проектирования; средства механизации вы­числительных работ, копирования и размножения конст­рукторской документации; требования научной органи­зации труда к проектно-конструкторским разработкам; достижения науки и техники в стране и за рубежом в со­ответствующей отрасли производства; передовой отечест­венный и зарубежный опыт конструирования аналогич­ной продукции; основы экономики, организации произ­водства, труда и управления; основы трудового законода­тельства; правила и нормы охраны труда, техники безо­пасности, производственной санитарии и противопожар­ной защиты.

Квалификационные требования к главному конструктору: высшее техническое образование и стаж конструкторской работы на инженер­но-технических и руководящих должностях в соответст­вующей профилю предприятия отрасли народного хо­зяйства не менее 5 лет.

Инженер-конструктор имеет следующие должностные обязанности.

Он разрабатывает эскизные, технические и рабочие проекты особо сложных, сложных и средней сложности изделий, используя средства авто­матизации проектирования, обеспечивает при этом соот­ветствие разрабатываемых конструкций техническим за­даниям, стандартам, нормам техники безопасности, тре­бованиям наиболее экономичной технологии производства, а также использование в них стандартизированных и унифицированных деталей и сборочных единиц. Проводит патентные исследования и определяет показатели техниче­ского уровня проектируемых изделий. Составляет кине­матические схемы, общие компоновки и теоретические увязки отдельных элементов конструкций на основании принципиальных схем и эскизных проектов, проверяет рабочие проекты и осуществляет контроль чертежей по специальности или профилю работы, снимает эскизы сложных деталей с натуры и выполняет сложные детали­ровки. Проводит технические расчеты по проектам и технико-экономический анализ эффективности проекти­руемых конструкций, составляет инструкции по эксплуа­тации конструкций, пояснительные записки к ним, карты технического уровня, паспорта (в том числе патентные и лицензионные), программы испытаний, технические ус­ловия, извещения об изменениях в ранее разработанных чертежах и другую конструкторскую документацию. Изучает и анализирует поступающую от других предприя­тий и организаций конструкторскую документацию в це­лях ее использования при проектировании и конструиро­вании. Согласовывает разрабатываемые проекты с дру­гими подразделениями предприятия, представителя за­казчиков и органов надзора, экономически обосновывает разрабатываемые конструкции. Участвует в монтаже, наладке, испытаниях и сдаче в эксплуатацию опытных образцов, в составлении заявок на изобретения и промыш­ленные образцы, а также в работах по совершенствованию, модернизации, унификации конструируемых изделий, их элементов и в разработке проектов стандартов. Дает отзывы и заключения на проекты стандартов, рационали­заторские предложения и изобретения, касающиеся от­дельных элементов и сборочных единиц.

Квалификационные требования к инженеру-конструктору следующие. Инженер-конструк­тор I категории: высшее техническое образование и стаж работы в должности инженера-конструктора II категории не менее 3 лет.

Инженер-конструктор II категории: высшее техни­ческое образование и стаж работы в должности инженера-конструктора или на других инженерно-технических должностях, замещаемых специалистами с высшим обра­зованием, не менее 3 лет.

Инженер-конструктор III категории: высшее техническое образование и опыт работы по специальности, приобретенной в период обучения, или стаж работы на инженерно-технических должностях без квалификацион­ной категории.

Инженер-конструктор: высшее техническое образо­вание без предъявления требований к стажу работы или среднее специальное образование и стаж работы в долж­ности техника-конструктора I категории не менее 3 лет либо на других должностях, замещаемых специалистами со средним специальным образованием, не менее 5 лет.

3. Послідовність роботи конструктора

Проектування обладнання (прийняття конструкторських рішень) проводиться за такими етапами:

1. Вивчення технічного завдання на проектування;

2. Уточнення вимог, що ставляться до конструкції обладнання;

3. Аналіз існуючих аналогів об’єкту проектування;

4. Вибір принципу дії обладнання;

5. Визначення режимів роботи основних та допоміжних робочих органів;

6. Побудова кінематичної схеми обладнання;

7. Розроблення компонування машини або апарату;

8. Врахування ергономічних вимог;

9. Розмірний аналіз конструкції обладнання;

10. Врахування вимог до художньо-естетичного вигляду обладнання;

11. Визначення значень робочих зусиль і навантажень, що діють на найбільш відповідальні елементи констуркції

12. Мінімізація ваги і собівартості деталей

13. Забезпечення економічної ефективності в експлуатації

14. Забезпечення надійності та довговічності обладнання

15. Підвищення корозійної стійкості обладнання.

16. Підвищення зносостійкості обладнання

17. Забезпечення оптимальних умов змащування пар тертя

18. Конструювання загальних видів окремих вузлів

19. Конструювання загального виду виробу

20. Розрахунок розмірних ланцюгів

21. Розробка робочих креслень деталей

22. Вибір розмірів деталі та їх граничних відхилень.

23. Призначення допусків форми та розташування поверхонь деталі.

24. Вибір матеріалу деталі.

25. Вибір методу та режимів термічної обробки деталі.

26. Розроблення готового комплекту технічної документації.