Организация опытно-конструкторских работ

Опытно-конструкторские работы проводятся в порядке реализа­ции результатов НИР или непосредственно по техническому за­данию на ОКР без предшествующей научно-исследовательской работы. Они осуществляются в несколько этапов.

Первый этап — технико-экономическое обоснование (ТЭО) целесообразности создания нового изделия. На этом этапе сос­тавляют перечень работ, подлежащих исполнению; уточняют общий объем работ, затраты и сроки исполнения; определяют соисполнителей; приводят данные, характеризующие эксплуата­ционную надежность изделия, степень унификации и стандарти­зации и т.д.

На втором этапе — уточнение данных ТЭО после согласова­ния с заказчиком — уточняют данные ТЭО, выбирают оптималь­ный вариант построения изделия и его частей с учетом стоимос­ти, эффективности и масштабов производства; разрабатывают структурные, функциональные и другие схе­мы; определяют общие конструкторские и технологические ре­шения; рассматривают вопросы энергопитания и т.д.

На третьем этапе — теоретическая и экспериментальная раз­работка темы — осуществляют теоретическую и эксперименталь­ную проверку схемных, конструкторских и технологических ре­шений; уточняют принципиальные схемы; проверяют новые ма­териалы и комплектующие изделия; изготавли­вают макеты, которые проходят механические и климатические испытания. На этом этапе оценивают надежность изделия, его функцио­нальных узлов и частей, электрическиеи температурные режи­мы,соответствие применяемых элементов предъявляемым требованиям и т.д.

На четвертом этапе составляют перечень элементов,подле­жащих выходному контролю, и элементов, подлежащих трени­ровке, макетируют и компонуют сложную функциональную часть изделия.

Законченные научно-технические разработки, по которым выдаются предложения об использовании, должны отвечать сле­дующим требованиям: 1) новизна и перспективность предложен­ных научно-технических решений; 2) экономическая эффективность нового изделия при условии применения его в произ­водстве; 3) патентоспособность и конкурентоспособность; 4) долговечность и эксплуатационная надежность изделия; 5) соответствие требова­ниям техники безопасности, технической эстетики и научной ор­ганизации труда. Научно-техническая разработка считается законченной, если изделие прошло испытание, принято ведомственной или межве­домственной комиссией и рекомендовано к освоению в произво­дстве. Предприятие — исполнитель работ предъявляет комиссии: опытный образец изделия, прошедший все испытания и приня­тый отделом технического контроля качества; материалы заводс­ких испытаний; комплект технической документации на новый образец в соответствии с Единой системой конструкторской до­кументации (ЕСКД); технический отчет о выполнении разработ­ки; авторские свидетельства и патенты, получен­ные в процессе разработки изделия. По всем законченным и рекомендованным для использова­ния разработкам заказчик принимает решение о сроках и объе­мах освоения промышленного производственного изделия. Предприятие-разработчик передает предприятию-заказчику, принятый комиссией опытный образец изделия; протоколы испытаний и акты приемки опытного образца и технологических процессов его изготовления; расчеты экономической эффективности использования результатов разработки; необхо­димую конструкторскую и технологическую документацию.

33. Основные задачи, стадии и этапы проектно-конструкторской подготовки

Основной задачей проектно-конструкторской подготовки про­изводства является создание комплекта чертежной документации для изготовления и испытания макетов, опытных образцов и документации для уста­новившегося серийного или массового производства новых изде­лий с использованием результатов прикладных НИР и ОКР, а также в соответствии с требованиями технического задания.

Содержание и порядок выполнения работ на этой стадии сис­темы СОНТ регламентируется ГОСТами в Единой системе конструкторской документации. ГОСТ определяет следующие стадии конструкторской подготовки производства (КПП): техни­ческое задание, техническое предложение, эскизный проект, тех­нический проект и рабочий проект.

Техническое задание является исходным документом, на осно­ве которого осуществляется вся работа по проектированию ново­го изделия. Оно разрабатывается на проектирование нового изде­лия либо предприятием — изготовителем продукции и согласует­ся с заказчиком.

В техническом задании определяется назначение будущего изделия, тщательно обосновываются его технические и эксплуа­тационные параметры и характеристики: производительность, габариты, скорость, надежность, долговечность и другие показатели, обусловленные характером работы будущего изделия. В нем содержатся сведения о характере производства, условиях транспортировки, хранения и ремонта; рекомендации по выполнению необходимых стадий разработки конструкторской доку­ментации и ее состав; технико-экономическое обоснование и др.

Разработка технического задания базируется на основе вы­полненных научно-исследовательских и опытно-конструкторс­ких работ, результатов изучения патентной информации и марке­тинговых исследований, анализа существующих аналогичных моделей и условий их эксплуатации.

Техническое предложение разрабатывается в том случае, если техническое задание разработчику нового изделия выдано заказ­чиком. В этом предложении содержатся тщательный анализ тех­нического задания и технико-экономическое обоснование воз­можных технических решений при проектировании изделия, сравнительная оценка с учетом эксплуатационных особенностей проектируемого и существующего изделия подобного типа, а так­же анализ патентных материалов.

Эскизный проект состоит из графической части и пояснитель­ной записки.

Первая часть содержит принципиальные конструктивные ре­шения, дающие представления об изделии и принципе его рабо­ты, а также назначение, основные параметры и габаритные раз­меры. Во вторую часть эскизного проекта входят расчет основных параметров конструкции, описание эксплуатационных особен­ностей и примерный график работ по технической подготовке Производства.

К задачам, решаемым с помощью эскизного проекта, отно­сятся разработка различных руководящих указаний по обеспече­нию на последующих стадиях технологичности, надежности, стандартизации и унификации, а также составление ведомости спецификаций материалов и комплектующих изделий на опыт­ные образцы для последующей передачи их в службу материаль­но-технического обеспечения.

Эскизный проект проходит те же стадии согласования и утве­рждения, что и техническое задание.

Технический проект разрабатывается на основе утвержденного эскизного проекта и предусматривает выполнение полного объе­ма работ по графической и расчетной частям, а также уточнение технико-экономических показателей создаваемого изделия. Он состоит из совокупности конструкторских документов, содержа­щих окончательные технические решения, которые дают полное представление об устройстве разрабатываемого изделия и исход­ные данные для разработки рабочей документации.

В графической части технического проекта приводятся чер­тежи общего вида проектируемого изделия, узлов в сборке и ос­новных деталей. Чертежи обязательно согласовываются с техно­логами.

В пояснительной записке содержатся описание основных сборочных единиц и базовых деталей изделия и расчет их пара­метров, описание принципов его работы, окончательные технико-экономические расчеты и др.

Технический проект проходит те же стадии согласования и утверждения, что и техническое задание.

Рабочий проект является дальнейшим развитием и конкретизацией технического проекта. Эта стадия КПП разбивается на три уровня: а) разработка рабочей документации опытной партии (опытного образца); б) разработка рабочей документации устано­вочной серии; в) разработка рабочей документации установившегося серийного или массового производства.

Первый уровень рабочего проектирования выполняется в три этапа, а иногда в пять. На первом этапе разрабатывают конструкторскую документа­цию для изготовления опытной партии. Одновременно опреде­ляют возможность получения от поставщиков некоторых дета­лей, узлов, блоков (комплектующих). На втором этапе осуществляют изготовление и заводские ис­пытания опытной партии. Как правило, проводятся заводские ме­ханические, электрические, климатические и другие испытания. Третий этап заключается в корректировке технической доку­ментации по результатам заводских испытаний опытных об­разцов.

Если изделие проходит государственные испытания (четвер­тый этап), то в процессе этих испытаний уточняются параметры и показатели изделия в реальных условиях эксплуатации, выяв­ляются все недостатки, которые впоследствии устраняются.

На пятом этапе документацию корректируют по результатам государственных испытаний и согласуют с технологами вопросы по классам шероховатости, точности, допусков и посадок.

Второй уровень рабочего проектирования выполняется в два этапа.

На первом этапе в основных цехах завода изготавливают уста­новочную серию изделий, которая затем проходит длительные испытания в реальных условиях эксплуатации, где уточняют стой­кость, долговечность отдельных деталей и узлов изделия, намеча­ют пути их повышения. На втором этапе осуществляют корректировку конструкторс­кой документации по результатам изготовления, испытания и ос­нащения технологических процессов изготовления изделий спе­циальной оснасткой.

Третий уровень рабочего проектирования выполняется в два этапа.

На первом этапе изготавливают и испытывают головную или контрольную серию изделий, на основе которой окончательно отрабатывают и выверяют технологические процессы и техноло­гическое оснащение, корректируют технологическую документа­цию и т.д. На втором этапе окончательно корректируют конструктор­скую документацию.

34. Задачи и содержание технологической подготовки производства

Технологическая подготовка производства (ТПП) представляет собой совокупность мероприятий, обеспечивающих технологи­ческую готовность производства, т.е. наличие на предприятии полных комплектов конструкторской и технологической доку­ментации и средств технологического оснащения, необходимых для выпуска заданного объема продукции с установленными тех­нико-экономическими показателями. Это одна из важнейших стадий системы СОНТ, весьма значительная по объему и слож­ности.

Технологическая подготовка производства на предприятии вы­полняется отделами главного технолога, главного металлурга, а также технологическими бюро основных цехов, в ведении которых находятся литейные, кузнечные, механические и сборочные цехи. Материальной базой для них служат инструментальный и модель­ный цехи, технологические лаборатории и опытное производство.

До начала работ по ТПП, как правило, проводится технологи­ческий контроль чертежей, который необходим для анализа и проверки запроектированных изделий (деталей) на технологич­ность их конструкций, правильность назначения классов точнос­ти обработки, рациональность схем сборки и т.д.

Основными этапами ТПП являются: 1) разработка техноло­гических процессов; 2) проектирование технологической оснаст­ки и нестандартного оборудования; 3) изготовление средств тех­нологического оснащения (оснастки и нестандартного оборудо­вания); 4) выверка и отладка запроектированной технологии и изготовленного технологического оснащения.

На первом этапе осуществляются выбор рациональных спосо­бов изготовления деталей и сборочных единиц, разработка новых технологических процессов. Эта работа выполняется на основе: чертежей на вновь спроектированное изделие; ГОСТов, отрасле­вых и заводских стандартов на материалы, инструмент; справочников и нормативных таблиц для вы­бора режимов резания.

Содержание работ по проектированию технологических про­цессов складывается из следующих элементов: выбора вида заго­товок; разработки межцеховых маршрутов; определения после­довательности и содержания технологических операций; опреде­ления, выбора и заказа средств технологического оснащения; ус­тановления порядка, методов и средств технического контроля качества; назначения и расчета режимов резания; технического нормирования операций производственного процесса; определе­ния профессий и квалификации исполнителей; организации производственных участков (поточных линий); формирования рабочей документации на технологические процессы в соответ­ствии с ЕСТД.

На втором этапе ТПП, во-первых, проектируют конструкции Моделей, штампов, приспособлений, специального инструмента и нестандартного оборудования, а во-вторых, разрабатывают тех­нологический процесс изготовления технологического оснащения, который должен быть достаточно универсальным, но в то же время прогрессивным, совершенным и обеспечивающим высо­кое качество изготовляемых деталей.

На третьем этапе ТПП изготавливают всю оснастку и не­стандартное оборудование. Эта наиболее трудоемкая часть техно­логической подготовки. Как правило, такие работы проводят постепенно, вна­чале ограничиваются минимально необходимой оснасткой пер­вой необходимости, а затем повышают степень оснащенности и механизации производственного процесса до максимальных эко­номически оправданных пределов. На этом этапе осуществляют перепланировку (если это необходимо) действующего, монтаж и опробование нового и нестандартного оборудования и оснастки, поточных линий и участков обработки и сборки изделий.

На четвертом этапе ТПП выверяют и отлаживают запроекти­рованную технологию, окончательно отрабатывают детали и узлы (блоки) на технологичность; выверяют пригодность и рациональ­ность спроектированной оснастки и нестандартного оборудова­ния, удобство разборки и сборки изделия; устанавливают пра­вильную последовательность выполнения этих работ; проводят хронометраж механообрабатывающих и сборочных операций и окончательно оформляют всю технологическую документацию.

Технологическая документация для различных типов произ­водства (единичного, серийного и массового) отличается глуби­ной разработки технологических процессов и степенью их дета­лизации. Сначала разрабатывают маршрутные межцеховые кар­ты на технологические процессы изготовления деталей и сбороч­ных единиц. Для изготов­ления деталей и сборки изделия в единичном или мелкосерий­ном производствах достаточно иметь конструкторскую докумен­тацию, маршрутное или маршрутно-операционное описание технологического процесса либо перечень полного состава тех­нологических операций без указания переходов и технологичес­ких режимов.

Для серийного и массового производств кроме маршрутной технологии разрабатывается технологический процесс с опера­ционным описанием формообразования, обработки и сборки.

Исходная информация для разработки технологических про­цессов может быть базовой, руководящей и справочной. Базовая информация включает наименование объекта, а также данные, содержащиеся в конструкторской документации. Руководящая информация — это отраслевые и заводские стандарты, устанавли­вающие требования к технологическим процессам, оборудова­нию, оснастке, документация на действующие типовые и группо­вые технологические процессы, производственные инструкции, документация для выбора нормативов, по технике безопасности и промышленной санитарии. Справочная информация включа­ет документацию опытного производства, описание прогрессив­ных методов изготовления, каталоги, справочники, альбомы компоновок, планировок и др.

35. Организация опытного производства новой техники, подготовка производства к промышленному освоению и освоение новой техники

Опытные цехи предприятий, находясь на стыке науки и производ­ства, выполняют роль связующего звена между этими фазами и су­щественным образом влияют на сферы научной и производствен­ной деятельности. Отработка изделия в опытном производстве производится параллельно со стадиями технической подготовки производства (КПП, ТПП, ОПП) и является завершающей стади­ей НИР и ОКР. Целесообразность этой стадии в системе СОНТ оп­ределяется влиянием на качество отработки документации вновь создаваемой и осваиваемой новой техники и технологии.

Понятие «опытное производство» охватывает различные про­изводственные подразделения: экспериментальные цехи предп­риятии массового и серийного производства; эксперименталь­ные производства при отраслевых НИИ; предприятия единичного производства, временно используемые для отработки и опробования новых идей; экспериментальные участки для отладки новых технологических процессов; цехи предприятий серийного производства; предприятия, созданные специально для выпуска и отработки опытной продукции.

Продукция опытного производства, как правило, бывает ори­гинальной, поэтому для нее считается закономерным внесение большого числа изменений в техническую и технологическую до­кументацию. Основными особенностями опытного производства являются: большая номенклатура одновременно осваиваемых _в производстве изделий; не повторяемость объектов производства- непрерывная смена объектов производства; сжатые сроки подго­товки производства опытного образца; большое число конструкторско-технических изменений.

Основная задача опытного производства заключается в мате­риализации деятельности НИИ и КБ, а затем ОГК и ОГТ по всей запланированной тематике и в заданные сроки, а также выпуск первых установочных партий образцов новой техники. Выпуск этих партий позволит уточнить возможность передачи нового из­делия в серийное производство и выявить сроки его промышлен­ного освоения в нужных объемах. Критерием работы опытного производства можно считать качество выпускаемой технической документации и сроки освоения нового изделия в условиях се­рийного производства. Опытное производство может решать поставленные задачи только при условии максимального приб­лижения степени проработки технологических процессов к нор­мам и принципам, принятым в серийном производстве.

Опытный завод или цех должен быть оснащен оборудовани­ем, технический уровень которого соответствует оборудованию серийного завода, быть более совершенным и прогрессивным. Только в этом случае можно добиться сокращения сроков подго­товки серийного производства новых изделий. Основной целью опытного производства следует считать промышленно-экономическую аттестацию (оценку) результатов научно-исследователь­ской деятельности НИИ и КБ и, следовательно, проверку и оцен­ку «жизнеспособности» новой продукции. Промышленная аттес­тация «жизнеспособности» научной разработки включает опре­деление серийнопригодности продукции. Под этом понимается возможность сохранения параметров новой техники в установ­ленных границах в условиях воздействия организационно-техни­ческих факторов серийного производства и при увеличении объ­емов выпуска, атакже возможность расширения сферы примене­ния вновь разработанного изделия.