1.2. Организация проектирования изделий

Существуют два варианта формирования технического задания на производство изделия.

Первый – исходя из госзаказа на продукцию. Этот вариант используется, например, для техники оборонного назначения.

Второй – определение технических характеристик и параметров качества исходя из маркетинговых исследований, изучения потребностей рынка, на основе бизнес–плана, определения объема выпуска, цены, себестоимости производства и других технических и экономических условий. В обоих случаях формируется техническое задание (ТЗ), где указываются основные показатели качества будущего изделия. ТЗ является исходным документом, которым руководствуется конструктор при разработке изделия. Выполнение (достижение) заданных показателей является творческим процессом, который зависит от опыта, квалификации, интуиции и других качеств разработчика.

Основные показатели изделия формируются исходя из условий его назначения, производства и эксплуатации. Существует понятие – жизненный цикл изделия, этапы которого показаны на рис.1.1.

Как следует из рис. 1.1, конструирование и технология производства приборов являются теми этапами жизненного цикла изделия, на которых формируется и обеспечивается качество изделий. На этих этапах возникают и учитываются основные погрешности, определяющие качество. Отсюда возникает необходимость совместного рассмотрения причин, методов и средств управления качеством продукции.

Рис.1.1. Этапы жизненного цикла прибора

Конструкция прибора – это совокупность деталей, находящихся в определенной электрической, пространственной, механической, тепловой, магнитной или энергетической взаимосвязи, обеспечивающей выполнение функционального назначения с заданной точностью и надежностью в условиях внешних помех. Она должна характеризоваться серийнопригодностью, т.е. возможностью повторения (воспроизводства) в условиях производства.

Анализ и синтез конструкций изделий и процессов производства является основным содержанием деятельности инженеров приборостроителей, рис. 1.5, 1.6.

1.3. Качество конструкции изделия

Проектирование является сложным процессом, где во взаимосвязи рассматривается большое количество аргументов. В этом случае наиболее целесообразным является системный подход, позволяющий учитывать и взаимно увязывать различные, часто противоречивые факторы. Системный подход – предполагающий совместное рассмотрение вопросов конструкторского, технологического, экономического, социального характера и других, является в настоящее время общенаучным направлением в инженерной практике. Система – это совокупность элементов, находящихся в определенной связи и объединенных для выполнения намеченных целей.

Учет всех разнообразных требований назовем эффективностью конструкции изделия (рис. 1.2, 1.3).

Основные элементы пригодности приборов, определяемые тех­нической характеристикой изделия, называют качеством конструк­ции. При усовершенствовании качества кон­струкции соответственно возрастает стоимость изделия. Однако степень роста стоимости постепенно снижается и в конце концов остается почти на одном уровне. Вместе с тем с улучшением качества конструкции резко возрастает себестоимость. Данная ситуация проиллюстрирована рис. 1.4.

Рис. 1.2. Эффективность конструкции

Как следует из рис. 1.4, часть диаграммы, заключенная между кривой себестоимости и кривой цены изделия и ограниченная точками их пересечения Q₁ и Q₂, отражает рентабельность и является основанием для выпуска данной продукции. Точку наибольшего отдаления кривых Q₀ можно назвать качеством кон­струкции, обеспечивающим наибольшую прибыль.

Принимая решение о качестве конструкции, необходимо рассмотреть в комплексе результаты изучения рынка, ожидаемую реализацию, технический уровень предприятия, производственную мощность оборудования, эффективность контроля, коэффициент эффективности капитальных затрат и т.п.

Рис. 1.3. Структура составляющих служебного назначения изделия

Рис.1.4. Качество конструкции

Необходимо также, чтобы качество кон­струкции не имело отклонений от лучших образцов по следующим позициям:

• показателям назначения;

• надежности;

• внешнему виду, форме;

• взаимозаменяемости;

• эргономичности;

• легкости монтажа и удобству в эксплуатации;

• показателям безопасности;

• показателям технологичности;

• экономическим показателям.

Таким образом, при разработке изделия необходимо найти целесообразное сочетание перечисленных выше требований. Графическое представление такого сочетания – экономически оправданных затрат - показано на рис. 1.5.

Рис. 1.5. Графическое представление оптимального уровня затрат

Для правильного, обоснованного формулирования требований к качеству разрабатываемого изделия рассмотрим основные принципы оценки этого важного понятия.