Основные задачи, стадии и этапы конструкторской подготовки производства

Основной задачей конструкторской подготовки производства является создание комплекта чертежной документации для изготовления и испытания макетов, опытных образцов (опытной партии), установочной серии и документации для установившегося серийного или массового производства новых изделий с использованием результатов прикладных НИР, ОКР и в соответствии с требованиями технического задания.

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

ТЗ является исходным документом на основе которого осуществляется вся работа по проектированию нового изделия. Разрабатывается ТЗ на проектирование нового изделия либо предприятием-изготовителем продукции и согласуется с заказчиком (основным потребителем), либо заказчиком. Утверждается ведущим министерством (к профилю которого относится разрабатываемое изделие).

ТЗ определяет назначение будущего изделия, тщательное обоснование его технических и эксплуатационных параметров и характеристик: производительности, габаритов, скорости, надежности, долговечности и др. показателей обусловленных характером работы будущего изделия; характер производства, условия транспортировки, хранения и ремонта; рекомендации выполнения необходимых стадий разработки конструкторской документации и ее состав; технико-экономическое обоснование и др. требования.

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

ТПр разрабатывается в том случае, если ТЗ разработчику нового изделия выдано заказчиком. ТПр содержит тщательный анализ ТЗ и технико-экономическое обоснование возможных технических решений при проектировании изделия, сравнительную оценку с учетом эксплуатационных особенностей проектируемого и существующего изделия подобного типа, а также анализ патентных материалов.

Порядок согласования и утверждения ТПр такой же, как и ТЗ. После согласования и утверждения ТПр является основанием для разработки эскизного проекта.

ЭП разрабатывается в том случае, если это предусмотрено ТЗ или ТПр, там же определяется объем и состав работ.

Эскизный проект состоит из двух частей: графической и пояснительной записки.

Первая часть ЭП содержит принципиальные конструктивные решения, дающие представления об изделии и принципе его работы, а также данные, определяющие назначение, основные параметры и габаритные размеры. Таким образом, она дает конструктивное оформление будущей конструкцииизделия, включая чертежи общего вида, функциональные блоки, входные и выходные электрические данные каждого узла (блока), составляющих общую блок-схему. На этой стадии разрабатывается документация для изготовления макетов, осуществляется их изготовление и испытания, после чего корректируется конструкторская документация.

Вторая часть ЭП содержит расчет основных параметров конструкции, описание эксплуатационных особенностей и установление примерного графика работ по технической подготовке производства.

В состав задач ЭП входит и 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.

Макет изделия позволяет добиться удачной компоновки отдельных частей, найти более правильные эстетические и эргономические решения и тем самым ускорить разработку конструкторской документации на последующих стадиях системы СОНТ.

ЭП проходит те же стадии согласования и утверждения, что и ТЗ.

ТПР разрабатывается на основе утвержденного ЭП и предусматривает полный объем работ, связанный с выполнением графической и расчетной частей, а также с уточнением

технико-экономических показателей создаваемого изделия.

Технический проект состоит из совокупности конструкторских документов, содержащих окончательные технические решения, дающие полное представление об устройстве разрабатываемого изделия и исходные данные для разработки рабочей документации.

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

В пояснительной записке содержится описание и расчет параметров основных сборочных единиц и базовых деталей изделия, описание принципов его работы, обоснование выбора материалов, видов защитных покрытий, описание всех схем и окончательные технико-экономические расчеты.

ТПР проходит те же стадии согласования и утверждения, что и ТЗ.

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

Первая подстадия рабочего проектирования выполняется в три иногда в пять этапов.

На первом этапе осуществляется разработка конструкторской документации для изготовления опытной партии. Одновременно определяется возможность получения от поставщиков некоторых деталей, узлов, блоков (комплектующих).

Вся документация передается в экспериментальный цех для изготовления по ней опытной партии (опытного образца).

На втором этапе осуществляется изготовление и заводские испытания опытной партии. Как правило, проводятся заводские механические, электрические, климатические и др. испытания.

Третий этап заключается в корректировке технической документации по результатам заводских испытаний опытных образцов.

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

Пятый этап состоит в корректировке документации по результатам государственных испытаний и согласовании с технологами вопросов, касающихся классов шероховатости, точности, допусков и посадок.

Вторая подстадия рабочего проектирования выполняется в два этапа.

На первом этапе в основных цехах завода изготавливается установочная серия изделий, которая затем проходит длительные испытания в реальных условиях эксплуатации, где уточняются стойкость, долговечность отдельных деталей и узлов изделия, намечаются пути их повышения. Запуску установочных серий предшествует, как правило, технологическая подготовка производства.

На втором этапе этой подстадии производится корректировка конструкторской документации по результатам изготовления, испытания и оснащения технологических процессов изготовления изделий специальной оснасткой. Одновременно с этим корректируется и технологическая документация.

Третья подстадия рабочего проектирования выполняется в два этапа.

На первом этапе осуществляется изготовление и испытание головной или контрольной серии изделий, на основе которой производится окончательная отработка и выверка технологических процессов и технологического оснащения, корректировка технологической документации, чертежей приспособлений, штампов и др., а также нормативов расхода материалов и рабочего времени.

На втором этапе данной подстадии осуществляется окончательная корректировка конструкторской документации.

Такой, на первый взгляд, громоздкий порядок осуществления конструкторской подготовки производства в массовом или крупносерийном производстве дает большой экономический эффект. За счет тщательной отработки конструкции изделия и его отдельных частей обеспечивается максимальная технологичность в производстве и надежность и экономичность в эксплуатации.

Круг работ, выполняемых на стадиях, может отличаться от рассмотренного выше в зависимости от типа производства, сложности изделия, степени унификации, уровня кооперирования, а также применения систем автоматизированного проектирования (САПР). Методика разработки и применения САПР достаточно подробно изложена в учебной литературе [18, 32, 49].