Разработка и создание художественных изделий. Учебное пособие

объекта. Соединение производится различными приемами: технические объекты устанавливаются параллельно как независимые агрегаты и связываются синхронизирующими устройствами, конструктивно объединяются в один агрегат.

•Блочно-модульное проектирование предусматривает создание изделий на основе модулей и блоков. Блочно-модульное проектирование является прогрессивным способом унификации, обеспечивающим экономию времени при разработке изделия. Оно особенно эффективно в сфере эксплуатации.

•Резервирование — увеличение числа технических объектов для повышения надежности изделия в целом.

•Мультипликация — повышение эффективности за счет использования нескольких рабочих органов, производящих одни и те же функции (полиспаста, многодетальной обработки, многоступенчатых конструкций, каскадных конструкций, многоэтажных конструкций, многослойных конструкций и др.).

•Метод расчленения заключается в мысленном разделении традиционных технических объектов с целью разделения и упрощения выполняемых ими функций и операций.

•Секционирование предполагает дробление технического объекта на конструктивно подобные составные части — секции, ячейки, блоки, звенья.

•Ассоциация — свойство психики при появлении одних объектов в определенных условиях вызывать активность других, связанных с первыми. Совпадение определенных признаков разных объектов позволяет найти у исследуемого процесса нехарактерные решения. Например, ассоциативное исследование механики работы человеческой руки наводит на мысль о создании механического манипулятора, имитирующего работу руки.

•Идеализация — наделение реальных объектов нереальными, неосуществимыми свойствами и изучение их как идеальных (точка, линия, абсолютно твердое тело и др.). Идеализация позволяет значительно упростить сложные системы, обнаружить существенные связи и применить математические методы исследования.

•Агрегатирование — создание множества изделий или их комплексов, способных выполнять различные функции либо существовать в различных условиях. Это достигается путем изменения состава изделий или структуры их составных частей.

31

Основные способы агрегатирования:

1. Соединение агрегатов с самостоятельными изделиями,

представляющее комплексы, например трактор с прицепными орудиями (плугом, культиватором, сеялкой и др.).

2. Агрегатирование присоединением, когда к базовой составной части могут присоединяться различные зависимые составные части — агрегаты, узлы, детали, например трактор с различными навесными орудиями (бульдозером, рыхлителем). Здесь базовая составная часть может иметь как самостоятельные функции (трактор), так и быть агрегатом, предназначенным для функционирования только с присоединенными составными частями.

3. Агрегатирование изменением, когда в изделии могут применяться всевозможные варианты составных частей при различной их компоновке, например различные варианты кузова автомобиля (автомастерская, бортовой кузов, молоковоз и др.). В отличие от агрегатирования присоединением каждая составная часть здесь всегда присутствует в конструктивной компоновке в виде одной из модификаций.

Совокупность разработанных вариантов нового изделия является основой для создания его конструкции. Анализ вариантов и выбор наилучшего из них является труднейшим и самым ответственным этапом разработки. От него зависит качество изделия на всех стадиях жизненного цикла. Поэтому проектирование проводится разработчиками высокой квалификации, имеющими большой практический опыт и творческие способности. Результаты разработки рассматриваются, обсуждаются и принимаются на техническом совете.

32

3. ИНФОРМАЦИОННЫЙ ПОИСК

Разрабатываемое изделие содержит множество технических решений, которые образуют структуру его узлов, механизмов, деталей или их элементов. Часть этих узлов, механизмов и деталей имеет общеизвестные устройства и типоразмеры, которые отражены в соответствующих стандартах, типовых проектах, альбомах внедренных изделий и др. Общеизвестность — понятие относительное, во многом зависящее от уровня знаний и квалификации разработчиков.

Общеизвестность технических решений заключается в том, что они используются в практической работе. Во многом этому способствуют информационные источники — учебники и справочники конструктора, широко распространяющие эту информацию на всех уровнях разработки. Однако существуют технические решения, которые известны очень немногим разработчикам. Это в первую очередь решения, относящиеся к специфическим изделиям; информация о них публикуется в специальной литературе, предназначенной для узкого круга специалистов.

Роль технической информации в новых разработках огромна. Разработчик творчески перерабатывает имеющуюся в его арсенале или заимствованную из технической литературы информацию, технические решения, приспосабливая их к конкретным условиям. Если проанализировать структуру разработанного изделия, то можно убедиться, что существенно новых решений в нем весьма мало или их вовсе нет. Это можно объяснить тем, что конструкторы, ставя перед собой цель развить и поднять уровень оснащенности отрасли, на многих предприятиях занимаются решением одних и тех же проблем.

Как же изучить все увеличивающийся объем научнотехнической информации и особенно тогда, когда информацию изучают молодые специалисты - разработчики, не имеющие большого опыта? Стремление освоить всю предыдущую информацию не дает результата. Информация изучается по актуальным конкретным вопросам, начиная с новейших достижений и кончая ретроспективной информацией. Так происходит постоянное расширение и углубление знаний. Результаты информационного поиска обеспечивают конструктивную преемственность и способствуют разработке.

33

Конструктивная преемственность — это использование при разработках предшествующего опыта данного профиля и опыта смежных отраслей, введение в разрабатываемое изделие всего полезного, что имеется в существующих конструкциях. Конструктивная преемственность не ограничивает творческую инициативу разработчика, а помогает находить наилучшее решение конструктивного исполнения.

Источники научно-технической информации:

-учебники;

-тематические издания;

-сборники, издания по распространению передового научнотехнического и производственного опыта;

-обзоры, реферативные издания;

-бюллетени (описания изобретений, технико-экономической информации, регистрации НИР и др.);

-библиографические издания;

-картотеки;

-плакаты;

-отчеты;

-рекомендации и тезисы докладов.

Производственно-техническая информация включает в себя информацию о новейших достижениях научной и производственной практики и представлена следующими источниками:

• Обзоры, освещающие внедренные в производство прогрессивные технические решения и мероприятия по совершенствованию производственной деятельности предприятий и организаций. В аналитические обзоры включаются анализ и обобщение данных о состоянии и направлении развития отдельных отраслей промышленности. В реферативных обзорах кратко передается суть статьи и содержание. Реферативные издания кратко описывают новые конструкции машин и оборудования, прогрессивные технологические процессы, результаты научно-исследовательских и проектно-конструкторских разработок, передовой опыт машиностроительных предприятий. Рефераты получаются путем обработки журнальных статей, сборников трудов, научных записок, отчетов, конференций и описаний изобретений.

• Экспресс-информация — это ежемесячные издания в виде комплектов кратких рефератов, освещающие последние наиболее важные производственно-технические достижения НИИ, КБ и предприятий, а также зарубежной техники.

34

•Библиографическая информация — аннотированные указатели информационных материалов и новостей технической литературы, тематические подборки информационных материалов.

•Информационные листки содержат описания сущности производственного опыта. Материалы научно-технической и экономической информации включают описания сущности передового

научно-технического и экономического опыта в виде статей,

информационные материалы о передовом производственнотехническом опыте. Указываются организации, выпускающие первичную информацию. Бюллетень изобретений — это сборник формул изобретений с иллюстрациями, необходимыми для понимания сущности изобретений.

• Описания изобретений к авторским свидетельствам и патентам содержат подробную информацию о зарегистрированном изобретении. Иллюстрируются принципиальными схемами и чертежами, поясняющими сущность изобретения. Материал позволяет

рекомендации, решения, отчеты. Каталоги и проспекты содержат технико-экономические и эксплуатационные характеристики изделий, оборудования и машин с иллюстрациями или чертежами. К

бюллетеней зарубежных стран; сборники рефератов, статей, рационализаторских предложений, стандартов, научноисследовательских работ, трудов институтов, тематические сборники

идр.; полные комплекты рабочих чертежей в виде светокопий;

•Типовые и руководящие материалы представляют компоновки типовых конструкций машин, средств механизации и автоматизации, а также типовые решения отдельных узлов и механизмов; размеры и

основные технико-экономические показатели на отдельные конкретные типоразмеры.

• Справочные материалы включают справочники конструктора (межотраслевые и отраслевые), энциклопедии (универсальные и отраслевые), словари терминологические и разъяснительные, каталоги, отраслевые каталоги продукции, номенклатурные

35

справочники, прейскуранты, справочные картотеки, типаж машин и оборудования, типовые руководящие материалы.

• Нормативно-техническая документация состоит из государственных стандартов СССР (ГОСТ), отраслевых стандартов (ОСТ), республиканских стандартов (РСТ), стандартов предприятий (СТП), технических условий (ТУ), руководящих технических материалов (РТМ), технических описаний (ТО) и др.

•Графические материалы представляют собой комплекты рабочих чертежей, альбомы общих видов, типовые конструкции и типовые схемы, типовые проекты и др.

•Зрительную информацию составляют эталоны, действующие образцы, экспонаты выставок, кинофильмы по науке и технике и др. Устная информация состоит из материалов конференций, семинаров, совещаний, лекций, сообщений по радио, телевидению, личные беседы со специалистами, консультации и др.

3.1.Патентно-лицензионный поиск

Вобщей структуре информационных потоков важное место занимает патентная информация.

Патентная информация — совокупность сведений о результатах научно-технической деятельности, содержащихся в описаниях, прилагаемых к заявкам на изобретения или к охранным документам (авторским свидетельствам и патентам). Патентная информация широко применяется в разработках новой техники. Основным источником изобретений являются экспериментальные работы и лабораторные исследования. Патентная информация играет решающую роль на начальных стадиях разработки, в частности на стадии разработки технического задания. Она дает возможность вносить в разработки самые новые, самые прогрессивные достижения науки и техники.

Патентные решения можно использовать: в усовершенствовании деталей и узлов существующих конструкций; в усовершенствовании узлов и механизмов существующих конструкций на новом уровне механизации и автоматизации; в создании принципиально новой техники и технологии.

Основной составной частью патентной информации является патентная документация. Под патентной документацией понимаются прежде всего официальные публикации патентных ведомств —

36

описания изобретений к авторским свидетельствам и патентам, описания открытий, официальные патентные бюллетени, предварительные описания к заявкам на открытия и изобретения.

Основной патентный документ — это описание изобретений, первый материал, доступный для широкого круга читателей. Патентное описание имеет ряд преимуществ перед другими информационными материалами. В нем в сжатой форме приводятся сведения о структуре и основных особенностях изобретения.

Сущность изобретения заключена в формуле. Формула изобретения — это краткое словесное изложение признаков изобретения. Важная особенность патентной документации заключается в единообразии изложения в ней материала. Как правило, в описаниях изобретений используются специальные стандартные языковые конструкции и общепринятая научная терминология. Это способствует хорошему пониманию сути изобретения специалистами разных отраслей.

Патентование изобретения дает определенную выгоду и автору изобретения, и организации-заявителю. Однако возникают ситуации, когда изобретение патентовать нецелесообразно. Использование изобретения на основе принципа «ноу-хау» (know how — «знаю как») способствует сохранению производственных секретов, которые трудно или невозможно уберечь при патентовании.

Патентная документация представляет собой наиболее полное и систематизированное собрание сведений о научно-технических решениях, созданных человечеством за последние 150—200 лет. Анализ патентной информации должен предшествовать каждой новой разработке. Патентный поиск проводится согласно требованиям ГОСТ 15.011—82. Уже на стадии научно-исследовательских работ и сбора материалов для составления технического задания проводятся патентные исследования, в которых используется патентная документация и патентная информация.

Патентные исследования проводятся в следующем порядке:

1)составляется задание на поиск;

2)составляется регламент работ;

3)проводится поиск, систематизация и анализ отобранного материала;

4)обобщается результат и составляется отчет;

5)заполняется патентная характеристика;

6)составляется информация на тему.

37

Патентный поиск — разновидность информационного поиска, позволяет не только решить задачи информационного поиска, но и осуществить проверку изделия на конкурентоспособность, патентную чистоту, на установление объема прав патентообладателя и другие аналогичные показатели. В определенных случаях стандарты регламентируют обязательное проведение патентных исследований, которые проводит подразделение-разработчик.

Имеется несколько видов патентного поиска, характеризующихся аспектами, по которым мы ищем информацию. Различают тематический (предметный) поиск, именной, по номеру документа, по виду документа и др.

Тематический (предметный) поиск является главной и наиболее распространенной поисковой процедурой. Для тематического поиска используются систематические указатели (текущие, годовые, итоговые), а также узкопрофильные информационно-поисковые системы, к примеру классификаторы МКИ, УДК, национальные системы классификации стран и др.

Источниками патентного поиска служит патентная документация, хранящаяся в патентных фондах и являющаяся основной частью справочно-информационных фондов (СИФ) информационных служб. Большое количество патентной информации сосредоточено во Всесоюзной патентно-технической библиотеке (ВПТБ), где хранится государственный патентный фонд, в отраслевых и территориальных научно-технических библиотеках. Патентные ведомства разных стран обмениваются описаниями изобретений, пополняя свои патентные библиотеки. В ВПТБ сосредоточена патентная документация, получаемая из 57 стран. О новых изобретениях, заявках на изобретения выпускается сигнальная информация: реферативные журналы, указатели и др. В России на русском языке издается сигнальная информация о патентах США, Великобритании, Франции, Японии. Сигнальная информация публикуется в виде формул изобретения (рефератов) с чертежами и библиографическими данными.

Патентные исследования различаются по временному диапазону, т.е. глубиной поиска, и по охвату патентной документации разных стран. Поиск сначала ведется в фонде отечественных изобретений (по основным и смежным рубрикам систем классификации изобретений), а затем в фонде, составляющем минимум патентной документации. При исследовании

38

узкоспецифического вопроса подбираются патенты стран, которые являются ведущими в этой области. В патентах этих стран наиболее полно раскрывается данная тема и перспективы ее развития.

39

4. РОЛЬ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Товаром становится любой продукт или изделие после того как он стал реализовываться на рынке. То есть процесс создания изделия более сложен, чем процесс, называемый жизненным циклом товара. Это относится к любому продукту, будь это автомобиль, телевизор, компьютер или продукт деятельности парфюмеров, фармацевтов, программистов и др.

Процесс создания изделия состоит из ряда повторяющихся операций, т.е он цикличен. Интервал времени от начала создания технического объекта до конца его эксплуатации называют

жизненным циклом изделия (ЖЦИз). При этом за начало жизненного цикла традиционно принято понимать зарождение идеи о необходимости создания системы, а за конец – снятие ее с эксплуатации.

Жизненный цикл любого технического изделия можно разделить на четыре этапа:

-стадия НИОКР, т.е. зарождение изделия на стадии научноисследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР);

-производство изделия (имеется в виду промышленное производство, т.е. серийно-массовое;

-рыночная реализация изделия;

-эксплуатация и выполнение фирмой и другими организациями сервисных услуг.

Каждая из этих стадий, в свою очередь состоит из отдельных этапов. Этапы технического проектирования и содержание выполняемых на них работ строго определены ГОСТом, чего нельзя сказать про другие стадии. Факторы, влияющие на показатели надежности системы на протяжении ее жизненного цикла, закладываются на этапе проектирования.

4.1. Стадия НИОКР

На этой стадии изделие зарождается, здесь производится множество работ. Доля затрат фирмы на эту стадию считается ее наукоемкостью и служит основной характеристикой инновационности и стратегической перспективности фирмы.

На стадии НИОКР производятся следующие работы:

40