3. Организация конструкторской подготовки производства

3.1. Содержание и стадии опытно-конструкторских работ

Основной задачей конструкторской подготовки производства (КПП) является создание комплекта чертежной документации для изготовления и испытания макетов, опытных образцов (опытной партии), установочных серий, серийного или массового производства РЭС с использованием результатов прикладных НИР и в соответствии с требованиями технического задания, государственных и отраслевых стандартов.

Содержание и порядок выполнения работ на этой стадии регламентируется ГОСТами в единой системе конструкторской документации (ЕСКД): ГОСТ 15.001—73. Разработка и постановка продукции на производство. Общие положения; ГОСТ 2.103—68— определяет основные стадии конструкторской подготовки производства: техническое задание, техническое предложение, .эскизный проект, технический проект, разработку рабочей документации. Подробное содержание и состав работ в каждой стадии рассмотрим применительно к специфике конструирования РЭС.

На стадии разработки технического задания (ТЗ) (ГОСТ 15.001—73) выполняются следующие работы: составляется библиография по теме; проводится патентный поиск; изучается литература, инструкции и другие руководящие технические материалы; устанавливаются и изучаются аналоги разрабатываемой аппаратуры, их технические и эксплуатационные характеристики; определяются целевое назначение новой аппаратуры и ее основные эксплуатационные показатели, потребность на перспективу и ориентировочный годовой объем выпуска; проводится технико-экономическое обоснование целесообразности разработки; составляется план-график работ и смета затрат на тему; осуществляется согласование ТЗ с заказчиками.

Особое место при разработке ТЗ занимает анализ технических возможностей изготовления РЭС, обоснование значений задаваемых параметров и технико-экономической эффективности изделий. Для определения эффективности на стадии ТЗ необходимы всесторонняя оценка или объективный прогноз надежности, массы, габаритов, быстродействия, стоимости, уровня преемственности, унификации и других характеристик аппаратуры, влияющих на ее эффективность. В связи с этим в ряде случаев целесообразно на данной стадии создавать макеты и отдельные функциональные узлы и проводить предварительные лабораторные исследования, после чего согласовывать и утверждать ТЗ.

Техническое задание на конструкторскую разработку должно содержать следующие основные разделы: назначение РЭС и область применения; входные и выходные технические параметры (характеристики); конструктивные требования и состав аппаратуры; эксплуатационные требования (климатические, механические нагрузки, радиационные условия и т. д.); требования к технической документации; особые требования (по надежности, стандартизации, унификации, микроминиатюризации, эффективности и т. д.); этапы выполнения работ и их расчетная трудоемкость, план-график и смета затрат на тему; число предъявляемых опытных образцов.

Одновременно с разработкой и согласованием ТЗ устанавливаются в обязательном порядке: наличие производственной базы для изготовления макетов и опытных образцов и возможностей приобретения нового необходимого оборудования; наличие специалистов нужной квалификации; возможности материально-технического обеспечения процессов конструирования; необходимость и возможность контрагентских работ, их ориентировочная стоимость и сроки выполнения; завод-изготовитель серии (если РЭС предназначена для серийного выпуска). Следует подчеркнуть, что от качества разработки ТЗ, во многом, если не в основном, зависит эффективность выполнения всех последующих стадий КПП. В связи с этим объем затрат на эту стадию целесообразно планировать в размере не менее 15% от общего объема трудозатрат на конструкторскую разработку.

На стадии технического предложения (ГОСТ 2.118—73) окончательно устанавливаются и согласовываются с заказчиком и заводами-изготовителями возможность и целесообразность удовлетворения всех требований ТЗ, уточняются объемы работ, сроки и затраты на их выполнение, определяется ориентировочная стоимость разрабатываемого изделия, оформляются договоры. Основным назначением этой стадии является установление полного взаимопонимания и прочных организационных и производственных связей в цепи: заказчик — разработчик — изготовитель. Если КПП совместно с предприятиями, имеющими с разработчиками стабильные производственные связи, а также при разработке РЭС с невысоким уровнем новизны и сложности, то данная стадия КПП совмещается со стадией эскизного проекта.

Эскизный проект (ЭП) (ГОСТ 2.119—73) разрабатывается в том случае, если это предусмотрено ТЗ или ТП, там же определяется объем и состав работ. Последний во многом зависит от структуры организации разработчика и принятой структуры-процесса «исследование — производство». В том случае, если ОКР предшествовала НИР, результатом которой явилась разработка функциональной и принципиальной схем РЭС, этапом ЭП является их конструктивная проработка, в противном случае — эти схемы вместе с кинематическими разрабатываются на данной стадии.

На стадии ЭП рассматриваются возможные варианты схемных решений; устанавливаются ранги функциональной сложности всех элементов схемы (функциональный узел, субблок, блок, устройство) и форма конструктивного исполнения (функциональный элемент, интегральная схема, гибридная интегральная схема, функциональный модуль, функциональная ячейка (ФЯ) на многослойной печатной плате, моноблок из ФЯ, многоблочная конструкция); разрабатывается конструкторская документация на изготовление макетов и наиболее сложных функциональных и конструктивных элементов РЭА; осуществляется изготовление и испытание макетов и элементов, после чего конструкторским документам присваивается литера «Э». В состав задач эскизного проекта входит и разработка различных руководящих указаний по обеспечению на последующих стадиях технологичности, надежности, стандартизации и унификации, а также составление ведомостей спецификаций материалов и комплектующих изделий на опытные образцы для последующей передачи их в службу материально-технического снабжения. Эскизный проект заканчивается защитой его на НТС с уточнением данных ТЗ и рекомендациями на техническое проектирование.

Технический проект (ТП) (ГОСТ 2.120—73) разрабатывается при необходимости уточнения результатов ЭП и в том случае, если это предусмотрено ТЗ, протоколом рассмотрения технического предложения или эскизного проекта. На этой стадии при разработке вариантов изделий наряду с макетами изготавливается и испытывается опытный образец. В этом случае чертежной документации на изготовление макетов и образцов присваивается литера «Т». Большое внимание уделяется экспертизе проекта на соответствие уровню отечественных и зарубежных стандартов. Технический проект после завершения защищается и утверждается на НТС с участием заинтересованных организаций.

В зависимости от типа производства состав работ и конструкторской документации по стадиям КПП может существенно меняться. Так, для условий единичного производства эскизное проектирование часто объединяется с техническим, вместо опытного образца сразу изготовляется промышленное изделие, в которое вносятся корректировки непосредственно в процессе производства. Начиная от эскизного проектирования (в редких случаях от разработки ТЗ) и до передачи опытного образца (опытной партии) вместе с комплектом чертежной документа­ции на серийный завод-изготовитель, весь процесс КПП РЭС сопровождается различного рода испытаниями. На стадиях ЭП и ТП испытаниям на соответствие ТЗ и техническим условиям эксплуатации подвергаются разрабатываемые функциональные элементы, а в ряде случаев и покупные комплектующие части РЭС (предварительное испытание). На заключительные испытания предъявляются образцы РЭС, которые прошли предварительные испытания, комплекты соответствующей документации и акт об устранении замечаний по предварительным испытаниям. Только после получения положительных результатов испытаний и соответствующей проверки комплекта рабочей документации изделие поступает в единичное, или в серийное производство для тиражирования.

При невозможности использовать при испытании стандартное испытательное оборудование и измерительную аппаратуру, последние проектируются и изготавливаются в условиях собственного производства или заказываются на других предприятиях.

В процессе изготовления макетов, опытных образцов, а также в условиях серийного изготовления РЭА конструктор осуществляет авторский надзор за производством. Последний включает периодический контроль за изготовлением деталей, сборкой и настройкой узлов, блоков и изделия в целом; оказание практической помощи в настройке РЭА; внесение изменений в документацию, возникших в процессе производства или рационализации, и изменений, связанных с совершенствованием технологических процессов.