6.4. Организация конструкторской подготовки производства

Сущность конструкторской подготовки производства состоит в выполнении проектно-конструкторских работ, целью которых является создание на основе НИР и ОКР новых конструкций изделий, превосходящих уже существующие по своим технико-экономическим показателям

Конструкторская подготовка производства состоит из ряда этапов.

Проектирование новой продукции начинается с формирования технического задания, которое является важнейшим этапом в конструкторской подготовке производства.

Подготовка ТЗ осуществляется проектировщиком на основе исходных требований к новой продукции, предъявляемых заказчиком либо рынком. В техническом задании определяются цели и назначение разработки, основные источники (НИР, патенты и т. д.), технические требования к конструкции, экономические показатели, стадии и этапы конструкторской подготовки производства с указанием сроков их выполнения, порядок контроля и приемки.

Техническое задание определяет уровень будущей конструкторской разработки (мировой или даже выше мирового). В техническом задании также указывается состав и состояние разработанных образцов техники, способы их испытания и аттестации выхода на серию, диапазон цен, по которым освоенная продукция будет реализовываться на рынке.

Согласованное и утвержденное заказчиком техническое задание является основанием для начала работ следующего этапа.

После утверждения технического задания выполняются следующие этапы: техническое предложение (концепция разработки); эскизный проект; технический проект; рабочий проект (рабочая документация).

Техническое предложение готовится разработчиком и включает технико-экономическое обоснование разработки на основе анализа ТЗ. Здесь рассматриваются и отбираются различные варианты конструкции изделия, а также варианты возможных решений, патентные материалы. При необходимости в целях уточнения параметров изделия проводятся испытания опытных образцов. После согласования с заказчиком и утверждения техническое предложение становится основой для последующих проектных работ.

При эскизном проектировании разрабатывается документация, которая дает представление об устройстве и принципе действия изделия. В ее состав входят принципиальная схема изделия, общая компоновка, кинематические, электрические и другие схемы, эскизы чертежей общего вида, спецификации сборочных единиц. На этом этапе изготавливается лабораторный макет нового изделия, проводятся его испытания и технико-экономический анализ полученных результатов. При модификации или модернизации конструкции данный этап может не выполняться.

Техническое проектирование является наиболее трудоемким процессом, связанным с конструкторской разработкой отдельных узлов нового изделия. Здесь требуется не только конструкторское оформление всех компонентов изделия (кроме детальных чертежей), но и обеспечение минимальных издержек при соблюдении всех эксплуатационных требований. Результатом технического проектирования является совокупность конструкторских документов, которые содержат окончательные технические решения и исходные данные для разработки рабочей документации. На этом этапе проводятся расчеты на прочность и жесткость, долговечность, коррозийную стойкость и т. д.; создаются компоновочные чертежи, чертежи агрегатов и сборочных единиц; составляются спецификации стандартных и унифицированных деталей и оформляются расчетно-пояснительная записка и документация по эксплуатации изделия.

Разработка рабочей документации (рабочего проекта) выступает заключительным этапом конструкторской подготовки производства. На этом этапе подготавливается документация, необходимая для изготовления, сборки и эксплуатации изделия: рабочие чертежи всех деталей, сборочные чертежи, монтажные схемы, спецификации, ведомости на покупные изделия, ведомости запчастей, инструкции по монтажу, испытанию и эксплуатации изделия и другая нормативно-техническая документация. Кроме того, в состав рабочей конструкторской документации входят технические условия на изготовление, испытания и приемку наиболее ответственных элементов и конструкции в целом. Эта документация непосредственно используется в цехах предприятия для изготовления деталей, сборочных единиц, сборки изделия.

Нередко этапы рабочего и технического проектирования совмещаются и разрабатывается так называемый технорабочий проект, в котором даются основные технические условия и параметры разработки, а детальная документация выдается только на основные узлы и агрегаты.

При конструкторской подготовке производства разработчики руководствуются тремя основными принципами: унификации, агрегатирования и технологичности изделия.

Результатом реализации принципа унификации является устранение излишнего многообразия в конструкции деталей и узлов, изделиях одинакового назначения, но различных типоразмеров, а также в конструкциях резьбовых соединений, посадок, валов, отверстий, сортах материалов, формах технической документации. Унификация приносит большой экономический эффект на этапе конструкторской подготовки, поскольку при проектировании нового изделия используются чертежи деталей и узлов аналогичных изделий, выпускаемых предприятием. Унификация повышает серийность производства и способствует применению высокоэффективных технологий, сокращению затрат на управление производством и себестоимости продукции.

Принцип агрегатирования (блочности) способствует созданию такой структуры изделия, при которой оно собирается из самостоятельных узлов и механизмов, обособленно монтируемых в общем корпусе или раме. Применение данной структуры позволяет проводить параллельное проектирование отдельных сборочных единиц, что сокращает общий срок разработки изделия. Принцип блочности также обеспечивает проведение ремонта и модернизации изделия с минимальными затратами времени.

Принцип технологичности определяет такие свойства конструкции, благодаря которым она может быть изготовлена в конкретных производственных условиях с наименьшими затратами и которые обеспечивают заданную надежность в процессе эксплуатации. При отработке изделия на технологичность используется метод функционально-стоимостного анализа, который достаточно полно освещен в специальной экономической литературе.

После окончания конструкторской подготовки производства переходят к этапу технологической подготовки производства. Однако для исключения потерь календарного времени на взаимное согласование документации в настоящее время конструкторская и технологическая подготовка производства выполняются параллельно.