2. 2 Основные этапы создания технических объектов

Государственный стандарт предусматривает пять стадий разработки конструкторской документации на изделия всех отраслей промышленности: техническое задание, техническое предложение, эскизный проект, технический проект, разработка рабочей документации или рабочий проект. Это позволяет контролировать п роекты на различных стадиях их разработки [1-8].

Рисунок 1 – Дерево решений при создании машины от идеи до конструкции

Схема стадий процесса конструирования (рис. 2) может служить типовой моделью процесса конструирования.

Левая верхняя ветвь — начальные стадии 1А и 2А. Первая — постановка задачи или разработка технического задания, вторая — начало решения задачи путем составления технического предложения.

Параллельно двум начальным стадиям (1А и 2А) протекают стадии 1Б и 2Б (правая верхняя ветвь схемы), на которых определяются общие источники информации, в том числе круг лиц, осведомленных о данной проблеме в ее общем виде; осуществляется выбор источников информации применительно к конкретно сформулированной задаче, их анализ, обобщение и выводы. Данную работу осуществляют специально созданные подразделения научно-технической информации и патентно-лицензионной работы.

Техническое задание (ТЗ) включает назначение, технические характеристики и показатели качества, а также технико-экономические требования, предъявляемые к разрабатываемой конструкции машины, необходимые стадии разработки технической документации, ее состав, а также специальные требования к изделию. Желательно, чтобы в ТЗ была указана производственная база, объем потребной и плановой продукции, сроки ее изготовления, возможные пути модернизации и т.п. После согласования и утверждения ТЗ становится основанием для выполнения проектных разработок.

Рисунок 2 - Схема стадий процесса конструирования

Техническое предложение - начальная стадия проектирования, которая является ответом проектировщика на поставленную задачу, требования и ограничения, приведенные в техническом задании. Техническим предложением следует считать совокупность документов, содержащих технические и экономические обоснования целесообразности разработки документации на основании анализа технического задания заказчика и различных вариантов возможных решений с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей разрабатываемого и существующих изделий, а также патентных материалов. Техническое предложение после согласования и утверждения в установленном порядке является основанием для разработки - эскизного (технического) проекта. Предложенные один или несколько вариантов объекта тщательно обосновываются с использованием теоретических расчетов и анализа, а также практического опыта. Важность этого обоснования обусловлена тем, что технический уровень и качество рассмотренного варианта оказывают большое влияние на дальнейшую разработку и определяют все основные характеристики создаваемого объекта.

Эскизный проект разрабатывается в том случае, когда это предусмотрено техническим заданием или протоколом рассмотрения технического предложения. На этом этапе проводится конструкторская проработка оптимального варианта на уровне принципиальных конструкторских решений, которые дают общее представление о строении (принципе работы объекта). В эскизном проекте закладываются основы использования типовых стандартизированных и унифицированных составных частей технического объекта. Особое внимание уделяется использованию известных и испытанных на практике сборочных единиц. Уточняются технические требования на отдельные узлы и материалы деталей, разработку и изготовление которых целесообразно поручить другим организациям. Эскизный проект после согласования и утверждения в установленном порядке служит основанием для разработки технического проекта или рабочей технической документации.

Технический проект выполняется после эскизного проектирования и содержит совокупность конструкторских документов, которые отображают полное техническое решение проблемы и все данные, достаточные для полного представления о строении всего объекта и его составных частей, принципе работы и взаимодействии основных элементов. В техническом проекте должны быть решены все вопросы обеспечения высокого технического уровня создаваемого объекта в процессе его изготовления, сборки, испытания и эксплуатации. Одной из главных задач разработки технического проекта является придание объекту проектирования таких свойств, которые могут быть реализованными при минимальных трудовых и материальных затратах как у потребителя, так и в организации - исполнителе.

Последующие три стадии создания новой техники, а именно: разработку рабочей документации, изготовление и испытание образца и корректировку конструкторских документов по результатам испытаний - следует рассматривать как единый процесс. Целесообразность их осуществления должна определяться новизной и сложностью разрабатываемого изделия. Рабочую конструкторскую документацию используют для единичного, серийного и массового производства машин. В процессе разработки рабочая документация наиболее полно учитывает технологические и организационные факторы производства. Эта стадия разработки наиболее продолжительная и требует наибольших затрат времени и средств. Рабочую документацию разрабатывают последовательно для изготовления и испытания опытного образца (партии), установочной серии, серийного и массового производства.

С переходом от одной стадии конструирования к другой происходит уточнение параметров новой техники, выясняются конструкции узлов и машины в целом. Поэтому на каждой стадии работ должны проводиться и технико-экономические расчеты, а в некоторых случаях они необходимы и после освоения техники.

Особый интерес представляет технико-экономический анализ на первых трех стадиях конструирования, когда уже имеются эскизные проработки, а также приближенно известны параметры будущей машины. На этих стадиях расчет возникающих различных предложений конструктор обязан выполнять сам. Специальные подразделения могут лишь составлять методику технико-экономических расчетов.

Специалист должен найти наиболее оптимальное решение с учетом возможных вариантов производства и эксплуатации. Весьма важно, чтобы экономические соображения принимались во внимание уже в процессе осуществления поставленной перед конструкторами задачи. Проведение технико-экономических расчетов на ранней стадии разработки или даже перед ее началом необходимо для установления целесообразности продолжения работы или же ее прекращения как экономически невыгодной.