книги из ГПНТБ / Хилл П. Наука и искусство проектирования. Методы проектирования, научное обоснование решений

АН СССР Д. М. Гвишиани «Организация и управление» (изд-во «Наука», 1972 г.), в которой дан обстоятельный анализ процессов управления в современном производстве, основных структурных элементов организационного про­ цесса и функционирования его механизма, а также крити­ чески рассмотрен зарубежный, в частности американский, опыт оперативного планирования и организации производ­ ства, на котором, кстати, основаны выводы и рекоменда­ ции П. Хилла.

Особое внимание уделено анализу инженерной про­ граммы снижения стоимости изделий (value engineering). Автор определяет такую программу как организованную коллективную творческую деятельность, специально на­ правленную на достижение минимальной себестоимости производства изделия, системы или услуг при полном со­ хранении или даже расширении заданной функции без ухудшения качества.

Автор подчеркивает, что реализация такой программы дает чрезвычайно большой экономический эффект, нередко в десятки раз превышающий средний доход от капитало­ вложений в промышленность. Для конструкторов, работа­ ющих в производственных объединениях и на предприя­ тиях в условиях новой системы планирования и экономи­ ческого стимулирования, знакомство с основами составле­ ния и реализации инженерных программ снижения стои­ мости изделий представит несомненный интерес.

Завершает основной материал книги изложение мето­ дов критического анализа, пересмотра и усовершенствова­ ния конструкций. Конструктор должен уметь разъяснять и защищать идеи, заложенные в его проекте, — вот триви­ альная, но практически очень важная мысль, которую про­ водит автор. Пренебрежение или неспособность к яркой, наглядной, доходчивой подаче идей или проектов нередко еще оборачивается длительной задержкой в решении и реализации важных технических проблем. Особенно это относится к нестандартным, оригинальным решениям, су­ щественно опережающим свое время и потому особенно ценных. Здесь уместны приводимые П. Хиллом слова вели­ кого изобретателя Т. Эдисона: «Общество никогда не бы­ вает готово к тому, чтобы принять какое-то изобретение. Каждая новая вещь встречает сопротивление, и изобрета­ телю требуются годы, чтобы люди начали понимать его, и еще годы, чтобы внедрить это изобретение». Многие совре­ менные конструкторы-новаторы, не колеблясь, подпишутся под словами Эдисона, однако годы непонимания можно превратить в месяцы, если научиться пользоваться боль­ шим накопленным опытом убеждения и пропаганды новых

технических идей. Некоторые практические выводы из этого ценного опыта приводит П. Хилл.

В четвертой части книги помещены два приложения — примеры типичных конструкторских задач и аннотирован­ ный список литературы.

Перевод книги дан с некоторыми сокращениями: неце­ лесообразно было, например, приводить многочисленные примеры сугубо специфической для американских фирм деловой переписки — по этому вопросу в советской литера­ туре в последнее время вышел ряд работ. В русском изда­ нии опущена также глава, посвященная американскому патентоведению и юридическим принципам защиты автор­ ских прав, также существенно отличающимся от советско­ го законодательства и принятых в нашей стране основ и практики патентоведения. Сравнительно немногочислен­ ным специалистам, всесторонне изучающим эти проблемы, мы советуем обратиться к оригиналу книги П. Хилла.

В целом книга представляет большой интерес как ква­ лифицированное и достаточно полное изложение широкого круга вопросов из многих областей знаний, входящих в компетенцию передовых современных конструкторов. Осо­ бую ценность издание представляет для студентов конст­ рукторских факультетов и начинающих специалистов — тщательный отбор, хорошая систематизация, доходчивое, популярное изложение материала, контрольные вопросы по каждому разделу и другие педагогические приемы, удачно использованные автором — опытным преподавате­ лем научных основ конструирования, способствует легкому пониманию и прочному усвоению знаний.

Книга будет полезна инженерам-конструкторам, ху- хожникам-конструкторам, специалистам по научной орга­ низации труда, а также многим читателям, интересующим­ ся вопросами технического творчества и изобретательства, эргономическими проблемами проектирования, методами повышения эффективности промышленного производства.

В. Венда

Книга предназначена для инженеров, руководителей предприятий и студентов инженерных специальностей. Она дает инженеру некоторое представление о проблемах, с которыми сталкиваются руноводители фирм при созда­ нии нового изделия, а руководителям предприятий пред­ ставление о процессе инженерного проектирования и твор­ ческой деятельности, необходимой для создания и выпуска новой продукции.

Восемь лет преподавания студентам старших курсов дисциплины «Творчество в проектировании», а также боль­ шой опыт работы со студентами младших курсов убедили автора в том, что материал, подобный рассматриваемому в данной книге, необходимо начинать давать студентам как можно раньше при преподавании им технических дисцип­ лин и, кроме того, продолжать излагать его на протя­ жении всего периода обучения. Студентам инженерных специальностей при подготовке к практической деятель­ ности необходимо приобрести опыт в решении экономиче­ ских задач, общении с людьми, проведении политики фир­ мы, обеспечении надежности и оптимального функциони­ рования изделия и, возможно, необходимо на деле столк­ нуться с ограничениями, вызываемыми нехваткой времени при проектировании.

Вкниге не рассматриваются такие дисциплины, как механика твердых тел, механика жидкостей, интегральные схемы, термодинамика и т. п., поскольку по этим вопросам имеется обширная литература. Внимание читателя кон­ центрируется на процессах получения идей и превращения их в реальные изделия. Для ознакомления читателя с ме­ тодологией проектирования книга как бы разбита на че­ тыре взаимосвязанные части.

Впервой части книги (гл. 1—3) рассмотрены проблемы, которые возникают перед руководителями фирм при поис­ ке идей в процессе создания новых изделий, творческий

процесс генерирования идей, процесс проектирования; чи­ татель знакомится также с методикой инженерного проек­ тирования.

Вторая часть (гл. 4 и 5) содержит сведения, касающие­ ся оптимального выбора материалов и учета человеческих факторов при проектировании технических устройств.

В третьей части (гл. 6—8) описаны методы календар­ ного планирования, принятия решений, критического ана­ лиза и пересмотра конструкций при проектировании.

Четвертая часть книги (приложения 1 и 2) содержит более 20 задач и конструкторских проектов и аннотирован­ ный список литературы. Выбор задач основывался на том, что. мудрости нельзя научиться со слов. В процессе обуче­ ния студент должен не просто получить определенный объем информации и дать «удачные» ответы на поставлен­ ные вопросы. Необходимо создать обстановку, стимулиру­ ющую творчество, и заставить человека думать, выносить собственные суждения и принимать решения в рамках реальных ситуаций.

Перси Хилл

Медфорд, шт. Массачусетс Март 1970

ВВЕДЕНИЕ

История техники изобилует очерками о людях, практи­ ческий гений которых в какой-то степени обусловил появ­ ление современных технических достижений. Эта книга предназначена для инженеров и студентов технических вузов, обладающих упорством, проявляющих склонность к творчеству и стремление решать проблемы оригинальным путем. Если инженер обладает этими качествами, то, со­ блюдая последовательность этапов творческого процесса и процесса проектирования, он сможет создать изделие, ко­ торое может быть и не будет отмечено премией, но все же будет одним из лучших, поскольку при его проектировании соблюдается определенная последовательность этапов. Таким образом, инженерное проектирование можно рас­ сматривать как науку. Под наукой обычно подразумевают обобщенные и систематизированные знания. Научный ме­ тод дает решение проблемы, а при его повторном примене­ нии получают сравнимые результаты. Это утверждение справедливо и для инженерного проектирования как нау­ ки. Если инженер строго соблюдает последовательность этапов, он каждый раз будет создавать удачные изделия. Ценность этих изделий повышается по мере приобретения опыта, подобно тому как компетентность в традиционных дисциплинах растет по мере накопления знаний.

Инженерное проектирование, как показано в книге, представляет собой применение ряда фундаментальных принципов и соотношений, составляющих творческий про­ цесс и процесс проектирования. Для более полной реализа­ ции возможностей инженерного проектирования особое внимание необходимо уделять отдельным этапам и их вза­ имосвязи.

Инженерное проектирование отличается от естествен­ ных наук тем, что в процессе проектирования основное внимание обращается на изучение подходов и методов, дающих надежды на получение плодотворных результатов.

НОВЫЕ ИЗДЕЛИЯ И ПОЛОЖЕНИЕ ФИРМЫ

НОВЫЕ ИЗДЕЛИЯ

Все промышленные предприятия, ориентирующиеся на получение прибыли, в той или иной степени связаны с вы­ пуском продукции (изделия, услуги и т. д.), от сбыта кото­ рой зависит существование и развитие фирмы. Способно­ сти, талант и внимание руководителей, инженеров, технологов, работников службы технического контроля, спе­ циалистов по рекламе и сбыту, торговых работников и об­ служивающего персонала направлены на то, чтобы выпуска­ емая продукция давала прибыль и, следовательно, обеспе­ чивала доход акционерам. Однако рано или поздно каждое изделие вытесняется другим или вследствие конкуренции снимается с производства, так как оно перестает приносить прибыль. Мощными факторами, вызывающими замену од­ ного вида продукции другим, являются совершенствование технологии и мода. Вспомним о ящиках со льдом, устрой­ стве для приготовления мороженого в домашних условиях, патефоне со скоростью вращения диска 78 об/мин, паровозе и пропеллере самолета. Даже обычная копировальная бу­ мага заменяется новой бумагой, которая не пачкает рук. Все это лишь немногие вещи, которые уже заменены или могут быть заменены другими — лучшими, более удобными или более привлекательными. Изделия, которые несколько лет назад были совершенно неизвестны, сегодня представ­ ляют прибыльные отрасли промышленности, например множительные аппараты «Ксерокс», фотоаппараты «Поля­ роид», лазеры, спутники «Телстар», шариковые ручки.

Любая отрасль промышленности, если она не развива­ ется, не совершенствуется, оказывается нежизнеспособной в современном мире. На протяжении всей истории развитие производства связано главным образом с созданием новых видов продукции. Наглядным примером могут служить фирмы «Форд», «Дженерал моторе», «Истман кодак», «Дю­ пон» и «Америкен телефон энд телеграф компани». Поиск и разработка идей для создания новых видов продукции приобрели в последние годы большое значение. В буду-

щем, по мере усиления конкуренции, появления все новых и новых видов продукции срок пользования существующи­ ми изделиями будет постоянно сокращаться.

Новые виды продукции характеризуются типичной кри­ вой цикла жизни, изображенной на фиг. 1.1. Сбыт продук­ та (любого товара) после его появления быстро увеличи­ вается (участок А ), достигает максимума (Б), когда ры­ нок насыщается, а затем сбыт начинает сокращаться. Хотя формы кривой сбыта и кривой прибыли аналогичны, они не совпадают по фазе, так как уменьшение прибыли (от точки А) наблюдается раньше, чем происходит сокра­ щение сбыта. Это объясняется тем, что максимальный размер прибыли (точка А) соответствует точке максималь­ ного наклона кривой сбыта. Как только прирост сбыта на­ чинает уменьшаться, можно ожидать уменьшения прибы­ ли. До сих пор стратегия рынка строилась на основе кри­ вой сбыта, хотя очевидно, что стратегию производства лучше строить на основе кривой прибыли, так как в этом случае можно составить долгосрочный прогноз. Однако во многих фирмах отсутствуют графики прибыли, построен­ ные вплоть до периода убывания сбыта. Применение вы­ числительных машин способствует улучшению организации решения подобных задач. Появление новых изделий (как результат изменения модели) для разных отраслей про­ мышленности носйт различный характер. На графике

фиг. 1.1 лишь подчеркивается необходимость постепенного ввода изделий на рынок. Как правило, цикл жизни изде­ лий широкого потребления короче, чем цикл жизни изде­ лий тяжелой промышленности.

В настоящее время периодический выпуск новых изде­ лий как гарантия процветания фирмы является общеприз­ нанным. Поэтому требуется активный поиск новых идей. Статистика показывает, что для создания одного изделия, пользующегося большим спросом и способного приносить прибыль, необходимо иметь 55—60 хороших идей, кото­ рые можно полупить как внутри фирмы, так и от внеш­ них источников. К внутренним источникам идей отно­ сятся:

1)совершенствование существующих изделий;

2)выпуск побочной продукции (например, фирма, из­

готавливающая лодки, начинает выпускать подвесные мо­ торы, якоря или вспомогательное оборудование) ;

3) организованное творчество в группах конструкто- * ров и разработчиков;

4) система поощрения идей и предложений, исходящих от торговых работников, производственников, лаборантов, работников службы доставки, секретарей и среднего руко­ водящего персонала.

К источникам идей, внешних по отношению к фирме, относятся:

1)изучение возможностей и последствий конкуренции;

2)деятельность и новая продукция фирм вне сферы действия рынка сбыта;

3)идеи от существующих и потенциальных клиентов;

4)перечни изобретений и заявок на патенты;

5)консультанты по поиску патентной информации;

6)консультации научных работников и инженеров;

7)университеты и частные лаборатории;

8)технические, экономические и другие специальные книги и журналы;

9)собрания профессиональных обществ и торговых ассоциаций;

10)правительственные консультационные организа-

ЦИН. •

ОЦЕНКА НОВОЙ ПРОДУКЦИИ

Когда фирма приступает к разработке нового изделия, существует лишь один шанс из пяти получить прибыль.

сила и социально-экономические условия и в совокупности определяют возможности успеха. Единственной гарантией успеха является четкое определение и глубокое понимание задач фирмы на период от двух до пяти или до десяти лет. Кроме того, необходимо правильно распределить ответ­ ственность между разработчиками нового изделия, инжене­ рами, специалистами по организации сбыта продукции и работниками торговли, которые находятся в курсе всех мероприятий, проводимых фирмой.

Процесс появления нового изделия можно разбить на ряд контролируемых этапов (фиг. 1.2).

Поиск новых идей

Получение идей для создания новых изделий от внут­ ренних и внешних источников.

Отбор идей

Отсеивание идей, явно не соответствующих целям и возможностям фирмы. Эту работу выполняют руководите­ ли фирмы, поскольку только они имеют наиболее полное представление о целях и задачах фирмы.

Анализ возможностей производства и сбыта

Переход от идеи к конкретным рекомендациям, вклю­ чая разработку первоначальной программы создания изде­ лия. Программа предусматривает проверку создаваемого изделия на конкурентоспособность и оценку возможностей сбыта, определение потребностей производства, каналов распределения продукции, типа потребителей основного и вспомогательного оборудования, необходимого для созда­ ния изделия, и финансовых затрат, необходимых для окон­ чательной отработки изделия.

Разработка изделия

Конструирование и проверка на всех этапах: от идеи, представленной на бумаге, до получения готовой продук­ ции. Точно определяются размер, форма, вес и назначение изделия, методы обработки, материалы, способ изготовле­ ния, рабочие характеристики, патентоспособность, техноло­ гическая оснастка, производственные затраты и порядок обслуживания. Руководители предпочитают называть эту стадию научно-исследовательской и опытно-конструктор­ ской работой. К сожалению, научные исследования состав­ ляют относительно небольшую часть программы разработ­ ки новой продукции, так как результатом научных иссле­ дований обычно являются знания, а результатом разработ­ ки — продукция.

Опытная продукция

Относительно небольшое число изделий, изготовлённых на производственной линии для испытания прочности за­ жимных приспособлений, крепления и т. п.; проверка ква­ лификации персонала; определение времени, затрачивае­ мого на изготовление изделия; контроль качества и техни­ ческий осмотр; оценка стоимости.

Проверка состояния рынка

На данном этапе выбирается определенный участок рынка сбыта, на который на стадии опытного производст­ ва направляется создаваемая продукция. Специалиста по сбыту интересует реакция покупателей, отношение опто­ вых торговцев, спрос на изделие, конкурентоспособность но отношению к аналогичным изделиям и крут покупателей. Эти коммерческие эксперименты необходимо проводить до принятия решений об организации массового производ­ ства.