Организация проектно-конструкторских работ

1. Опытно-конструкторские разработки.

2. Оценка научно-технического уровня нового продукта.

3. Конструкторская подготовка производства.

4. Сетевое планирование и управление (самостоятельно).

Вслед за выполнением научно-исследовательских работ проводятся проектно-конструкторские работы. Они включают экспериментальную проверку новых прогрессивных рабочих процессов, кинематических схем, конструкций, материалов, их испытания и корректировки, разработку технического задания. Они начинаются с анализа технического задания и выяснения варианта конструкции, подлежащего разработке, и постепенно приводят к созданию конструкторской документации, которая апробируется на опытных образах и корректируется, после чего можно считать законченной конструкторскую подготовку производства.

Опытно-конструкторские разработки ─ это комплекс работ, осуществляемых с целью создания новых видов техники с заданными технико-экономическими параметрами в виде опытного образца, опытной установки и рабочей документации для их промышленного изготовления и использования.

Главная задача ОКР состоит в создании конкурентоспособного продукта, отличающегося высоким научно-техническим уровнем инженерных решений, способного удовлетворять потребительский спрос рынка.

ОКР, в отличии от научно-исследовательских работ характеризуются достаточно устойчивым составом стадий, этапов и работ. Технология их проведения, приемы инженерных разработок и расчетов регламентируются, как правило, специальными отраслевыми или внутрифирменными нормативными документами, основанными на разработанной в стране системе государственных стандартов, определяющих состав этапов ОКР, порядок их проведения и требования к оформлению документации.

Это прежде всего ГОСТ 15.001-73 «Разработка и постановка продукции на производство. Основные положения», ГОСТ 15001-82 «система разработки и постановки продукции на производство. Порядок проведения патентных исследований», ГОСТ 2.103-68 «Единая система конструкторской документации» и др.

Комплекс работ по конструированию нового продукта обычно включает три относительно самостоятельные стадии ОКР:

- подготовительную;

- разработку проектной документации;

- разработку рабочей документации.

На подготовительной стадии конструирования нового продукта обосновывается необходимость его создания и согласовывается состав основных технико-экономических параметров. На этой стадии изучается рыночная ситуация, проводятся маркетинговые исследования, анализируется и прогнозируется спрос на новый продукт, устанавливаются технологические ограничения на условия производства нового продукта. Результаты расчетов и согласований отражаются в утверждаемом техническом задании на разработку. Этот документ содержит наиболее существенные характеристики проектируемого продукта, детализируемые по следующим аспектам: состав изделия и требования к его комплектации, показатели назначения, требования к надежности, безопасности, технологичности, унификации и др. На подготовительной стадии осуществляется регламентация процесса выполнения проекта: определение состава этапов и работ, последовательности и календарных сроков их выполнения, установление состава исполнителей и распределение заданий между ними, выявление контрагентов и планирование кооперации.

Таблица – Технико-экономические показатели изделий

Разработка проектной документации предусматривает выполнение комплекса работ, определяющих концептуальные решения по новому продукту: выбор принципа действия, общую компоновку продукта, требования к составу узлов и функциональных блоков, инженерный и стоимостной анализ функциональной структуры продукта, проведение экспериментальных работ и испытаний отдельных узлов и компоновочных решений. Эта стадия проектирования продукта включает выполнение этапов разработки технического предложения, эскизного проекта и технического проекта.

Разработка рабочей документации завершает проектирование нового продукта. На этой стадии осуществляется подготовка комплекса конструкторской документации, необходимой для материального воплощения проектируемого изделия. Рабочий проект предусматривает наиболее полную детализацию разрабатываемой конструкции, обеспечивающую возможность изготовления, контроля и приемки отдельных деталей и узлов, а также сборки, испытания и эксплуатации продукта у потребителя. Рабочая документация включает подготовку рабочих чертежей деталей, сборочных единиц и узлов изделия, производственной и эксплуатационной документации (паспорт изделия, описание для пользователя, инструкция по эксплуатации, документы сервисного обслуживания, гарантийная документация и пр.) При проведении инженерных расчетов обосновывается выбор системы допусков, проверяются размерные цепи, оптические, механические, электрические и прочие параметры, характеристики отдельных деталей и узлов. На этой стадии, среди прочей документации, составляются сводные спецификации деталей и узлов проектируемого изделия, необходимые для организации его производства, осуществляется кодирование конструктивных элементов нового продукта и конструкторской документации. Спецификации составляются в виде специальных ведомостей деталей и узлов изделия, а также могут быть представлены в графической форме, отражающей иерархическую структуру построения изделия.

2. ОЦЕНКА НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ НОВОГО ПРОДУКТА

Главная задача ОКР заключается в обеспечении высокого научно-технического уровня (НТУ) создаваемого продукта и его конкурентоспособности на рынке. Поэтому в процессе проектирования продукта на разных стадиях его создания осуществляется расчет и уточнение параметров НТУ. Показатели научно-технического уровня выступают в качестве основных критериев при формировании тематических планов НИОКР. В зависимости от задач расчета различают прогнозируемое, планируемое и фактическое обеспеченное значение НТУ нового продукта.

Научно-технический уровень ─ это относительная характеристика основных технико-экономических параметров разрабатываемых изделий в сравнении с высшими или отечественными или зарубежными достижениями. В практике применяются различные количественные и качественные методы оценки НТУ продукта. В их основе в большинстве случаев лежит использование многокритериального подхода, основанного на применении разнообразных частных характеристик, определяющих эксплуатационные, эргономические, эстетические, технические экономические и другие параметры, сводимые затем в обобщенную интегральную характеристику.

Таблица – Процедура оценки НТУ продукта.

	Выбор и обосноване состава частных параметров оценки научно-технического уровня продукта
	Оценка относительной значимости частных параметров НТУ продукта
	Определение значений частных параметров НТУ продукта
	Выбор и обоснование продуктов-аналогов для оценки НТУ продукта	Конкурирующие продукты-аналоги
	Установление (прогнозирование) нормативного значения параметров для оценки НТУ продукта
	Оценка НТУ продукта по частным параметрам	При
При
	Расчет обобщенной (интегральной) оценки НТУ продукта

Оценка НТУ во всех случаях включает элементы качественной и количественной экспертизы. Сравнение происходит с гипотетической моделью.

3. КОНСТРУКТОРСКАЯ ПОДГОТОВКА ПРОИЗВОДСТВА

Конструкторская подготовка производства ─ это совокупность взаимосвязанных процессов, обеспечивающих техническую готовность предприятия к выпуску нового продукта в установленные сроки с заданными параметрами качества, объемом производства и уровнем затрат.

Главная задача конструкторской подготовки производства заключается в целесообразном и эффективном приспособлении отработанной конструкции продукта к условиям его будущего производства при обязательном сохранении заложенных в конструкцию параметров качества.

В процессе конструкторской подготовки последовательно отрабатываются качественные параметры продукта и решаются две главные задачи:

- повышение уровня унификации и стандартизации конструкции;

- обеспечение технологичности продукта.

Конструкторская унификация ─ это сокращение разнообразия элементов без ущерба разнообразию систем или ситуаций, в которых они применяются. Это комплекс мероприятий, устраняющих необоснованное многообразие типов и конструкций изделий, форм и размеров деталей и заготовок, профилей и марок материалов. Унификация создает условия для использования преимуществ специализированного производства повторяющихся изделий и их элементов. Унификация является базой агрегирования, т.е. создания изделий путем их компоновки из ограниченного числа унифицированных элементов, и конструкционной преемственности, т.е.применения в конструкции нового изделия уже освоенных в производстве сборочных единиц и деталей.

В качестве основных направлений унификации выступают:

- сокращение номенклатуры изделий, сборочных единиц и узлов, имеющих одинаковое или сходное эксплуатационное назначение и параметры;

- заимствование отдельных деталей, узлов для нового продукта из числа ранее освоенных в производстве на основе конструктивной преемственности;

- создание параметрических рядов (гамм) продуктов, аналогичных по конструктивному решению, но различных по габаритам, мощности и другим эксплуатационным параметрам;

- типизация форм и размеров деталей и заготовок, профилей и марок используемых материалов.

Стандартизация представляет собой высшую форму унификации. Международная организация по стандартизации (ИСО) приняла следующее определение стандартизации. «Стандартизация ─ это процесс установления и применения правил с целью упорядочения деятельности в данной области на пользу и при участии всех заинтересованных сторон, в частности, для достижения всеобщей максимальной экономии, с соблюдением функциональных условий и требований безопасности». Стандарты устанавливают обязательные для выполнения нормы, образцы, типы решений и распространяются не только на конструкцию продукта, но на все другие факторы производства.

Степень унификации и стандартизации может быть охарактеризована следующими коэффициентами:

Показатель	Расчетная формула	Принятые обозначения
Коэффициент унификации		─ количество типоразмеров деталей, унифицированных с деталями других изделий; т ─ общее количество типоразмеров деталей в изделии
Коэффициент стандартизации		─ количество типоразмеров стандартных деталей в изделий; т ─ общее количество типоразмеров деталей в изделии
Коэффициент преемственности		─ количество типоразмеров оригинальных деталей в изделий; т ─ общее количество типоразмеров деталей в изделии

Производственной технологичностью ─ называется степень соответствия конструкции оптимальным производственно-технологическим условиям его изготовления при заданном объеме выпуска; технологичной можно считать только ту удовлетворяющую эксплуатационным требованиям конструкцию, освоение и выпуск которой при заданном объеме производства будет протекать с минимальными производственными издержками (наименьшая трудоемкость, материалоемкость, кратчайший производственный цикл).

Эксплуатационная технологичность ─ конструкции изделия проявляется в сокращении затрат времени и средств на техническое обслуживание и ремонт изделий, зависящих от так называемой ремонтопригодности конструкции ─ ее приспособленности предупреждать, обнаруживать и устранять отказы и неисправности. Таким образом, это характеристика соответствия изделий рациональным условиям его эксплуатации.

Таблица – Система основных показателей технологичности

Показатель	Расчетная формула	Принятые обозначения
Производственная технологичность
Суммарная (общая) материалоемкость изделия		─ расход материала на заготовки из черных металлов; ─ расход материала на заготовки из цветных металлов; ─ расход материала на заготовки из неметаллических материалов
Удельная материалоемкость изделия		P ─ определяющий эксплуатационный параметр изделия (производительность, мощность, масса и т.п.)
Коэффициент использования материала		─ чистая масса изделия
Суммарная трудоемкость изделия		─ трудоемкость заготовительных работ; ─ трудоемкость механической обработки; ─ трудоемкость сборочных работ; а так же трудоемкость прочих работ
Удельная трудоемкость изделия
Удельная себестоимость		─ себестоимость изделия
Эксплуатационная технологичность
Удельная трудоемкость профилактического обслуживания функционирующего изделия		─ трудоемкость профилактического обслуживания
Удельная трудоемкость ремонтов		─ трудоемкость эксплуатационных ремонтов
Удельные затраты на профилактическое обслуживание функционирующего изделия		─ суммарные затраты на профилактическое обслуживание изделия
Удельные затраты на эксплуатационные ремонты		─ суммарные затраты на эксплуатационные ремонты

При этом следует различать:

- базовые показатели технологичности изделий, обладающих общими конструкционными признаками с проектируемым;

- показатели технологичности проектируемого изделия;

- уровень технологичности, как отношение значений показателей технологичности проектируемого и базового изделий, заносимый в карту технического уровня и качества машины.