Конструкторская подготовка производства

1. Опытно-конструкторские работы. (ОКР) —сложный процесс, объединя­ющий собственно конструкторские разработки с экспериментальными исследованиями.

Содержание ОКР обусловлено характером объекта разработки, его назначением, способом изготовления и пр. Для такого объекта проектирования можно выделить несколько типовых этапов работы, на которые составляется полный список технической документации, являющейся результатом труда конструкторов. Эти этапы работы рег­ламентируются Единой системой конструкторской документации (ЕСКД), действующей во всех отраслях промышленности. Приведем их состав и содержание.

Техническое задание составляют представители службы маркетинга заказчика и предприятия. В нем отражаются тактико-технические тре­бования будущего изделия: [

• условия и режим эксплуатации товара;

• укрупненные основные технические параметры и характеристи­ки, в том числе присоединительные размеры; \

• ресурс (срок службы) товара; i

• предполагаемый объем выпуска;

• техника безопасности эксплуатации изделия и санитарно-гигие­нические нормы;

• патентная чистота;

• сроки и условия хранения;

• художественно-архитектурное решение (дизайн);

• транспортабельность (тара, упаковка) и др.

Требования технического задания должны ориентироваться на вы­пуск новой конкурентоспособной продукции. Утверждает техниче­ское задание руководитель предприятия.

Техническое предложение (аванпроект) содержит расчеты техни­ческих параметров и экономической эффективности, которые обосно­вывают возможность и целесообразность разработки нового изделия. Расчеты выполняются по нескольким вариантам изготовления изде­лия, анализируется и выбирается оптимальный вариант, у которого наибольший ожидаемый экономический эффект.

После согласования со службой маркетинга, Отделом Главного Технолога, заказчиком и другими службами техническое предложение утверждает руководи­тель предприятия. Аванпроект является основанием для выполнения последующих стадий конструкторской подготовки производства.

Эскизный проект выполняется не в заданном масштабе, но с обяза­тельным соблюдением всех необходимых пропорций в размерах изде­лия. Как правило, эскизный проект разрабатывается в нескольких ва­риантах, изготовляются модели изделия (из пластика, дерева и т. п.), которые и обсуждаются специально созданной комиссией. Комиссия выбирает один вариант и утверждает его для последующей разработ­ки, т. е. для него выполняются чертежи (рисунки) основных узлов и об­щий вид, кинематические, гидравлические и электрические схемы, ри­сунки с тем, чтобы эскизный проект дал полное представление об уст­ройстве и принципах работы нового изделия. После окончательного согласования и утверждения эскизный проект является основанием для разработки технического проекта.

Технический проект разрабатывается в строгом соответствии с требо­ваниями стандартов. На этой стадии выполняются всевозможные виды проекции, сечения для того, чтобы получить полное представление об ус­тройстве и работе нового изделия. В составе технического проекта вы­полняются чертежи основных агрегатов и узлов с расчетами их на проч­ность, жесткость, устойчивость и другие прочностные характеристики, Делаются обоснования выбора материалов для наиболее ответствен­ных деталей. На этой стадии составляются инструкции по эксплуатации изделия (паспорт, техническое описание) и пояснительная записка в целом для технического проекта.

Рабочая конструкторская документация разрабатывается только после утверждения технического проекта и только на его основе. Она включает в себя рабочие чертежи всех деталей изделия (кроме норма­лей), их необходимые проекции, виды, разрезы, материал, техничес­кие условия изготовления и др. Такой набор информации позволяет разрабатывать в дальнейшем технологический процесс изготовления деталей в зависимости от типа производства.

На основе рабочих чертежей деталей в экспериментальном цехе Отдела Главного Конструктора (ОГК) изготовляются все детали изделия; с учетом заказных комплекту­ющих деталей, узлов, кабельно-проводниковой продукции, а также осуществляются сборка и испытания опытного образца.

Уточнение конструкции отдельных деталей и корректировка в це­лом рабочего проекта осуществляются как при сборке, так и при ис­пытаниях опытного образца. При необходимости изготовляется уста­новочная партия изделий. По результатам испытаний принимается ре­шение о подготовке к серийному (массовому) производству товара, его доработке или о прекращении дальнейших работ.

Размножение, хранение, учет конструкторской документации (ори­гиналов, дискет, калек, синек (копий) всех чертежей) и выдачу необ­ходимых копий цехам и отделам предприятий осуществляет специаль­ное бюро технической документации (БТД) ОГК или архив. Все раз­множенные рабочие чертежи деталей поступают в Отдел Проектирования Технологии для разработки технологических процессов и других стадий технологической подго­товки производства.

Стадии разработки технического задания и аванпроекта часто на­зывают подготовительными. В зависимости от сложности разрабаты­ваемой продукции некоторые этапы могут не выполняться (например, техническое предложение) или совмещаться (например, эскизного и технического проектов; технического проекта с разработкой рабочей документации и т. д.).

2. Отработка конструкции изделия на технологичность. Этот этап работ направлен на повышение производительности труда, снижение затрат и со­кращение времени на проектирование и изготовление технологичес­кой оснастки.

Под технологичностью конструкции понимается совокупность особенностей конструкции изделия, которыe проявляются в возмож­ности оптимизации затрат труда, материалов и времени при техноло­гической подготовке производства, изготовлении и эксплуатации, в сравнении с соответствующими показателями однотипных конструк­ций продукции такого же назначения.

Для оценки технологичности конструкции изделия определяются показатели, характеризующие трудоемкость ее изготовления в нормо-часах; материалоемкость (металлоемкость) или массу изделия; себе­стоимость изготовления изделия.

В процессе конструкторской разработки технологичность изделия устанавливается по трем коэффициентам: конструктивной преем­ственности; уровню стандартизации и унификации деталей; уровню применяемости материалов.

Коэффициент конструктивной преемственности (К_к.п) определя­ет степень использования в новой конструкции деталей, заимствован­ных из других изделий, уже освоенных производством:

где а_д.з — количество деталей в новом изделии, заимствованных из других изделий; а_д.о — общее количество деталей в новом изделии.

Конструктивная преемственность влечет за собой технологичес­кую преемственность, т. е. возможность максимального использования существующего оборудования, оснастки и материалов.

Коэффициент применяемости материалов определяется по анало­гичной формуле и характеризует сложность в обеспечении нового из­делия необходимыми новым сырьем, комплектующими изделиями и материалами.

Коэффициент конструктивной стандартизации (К_ст) показывает степень применения в новой конструкции стандартных деталей:

где а_д.с — количество стандартизованных деталей в новом изделии.

Общий коэффициент стандартизации и унификации (К) по новому изделию можно оценить по формуле

3.Метрологическая экспертиза конструкторской документации . Метрологическая экспертиза необхдима в целях анализа и оценки техничес­ких решений относительно выбора параметров, которые подлежат из­мерению, установления норм точности и обеспечения методами и сред­ствами измерения процессов разработки, изготовления, испытаний, эксплуатации и ремонта продукции.

В результате проведения метрологической экспертизы должно быть обеспечено документальное соответствие рабочих измерений необходи­мой точности на основе правильно установленных норм точности, а также даны рекомендации относительно возможностей совершенство­вания методов и средств измерения и упрощения контрольных операций.

К основным задачам метрологической экспертизы технической доументации на рабочих этапах ее разработки относятся:

• оценка соответствия установленной стандартами технологии в области метрологии и измерительной технике;

• оценка обеспечения конструкцией изделия возможности контро­ля необходимых параметров (пригодность конструкции для кон­троля);

• определение целесообразности разработки, изготовления и при­менения нестандартизованных средств измерения при изготовле­нии, испытаниях, эксплуатации и ремонте продукции;

• установление соответствия показателей точности средств и ме­тодов измерения требованиям оптимальных режимов технологи­ческих процессов и контролю качества продукции.

Содержание и задачи технологической подготовки производства

Технологическая подготовка производства — это совокупность взаимосвязанных работ, определяющих последовательность выполнения производственного процесса нового изделия наиболее рацио­нальными способами с учетом конкретных условий производства предприятия.

Основная задача этапа технической подготовки производства — обеспечить высокое качество изготовления изделия и создать условия для рациональной организации производственных процессов, улучше­ния использования оборудования и производственных площадей, по­вышения производительности труда, уменьшения расхода материалов и энергоресурсов. Эту задачу призван решать Отдел Главного Технолога (ОГТ) предприятия.

Технологическая подготовка производства должна осуществлять­ся в соответствии с требованиями ЕСТД. Она предполагает:

• технологический анализ рабочей документации и контроль технологичности конструкции деталей и узлов;

• корректировка полученной от организации-разработчика технологической документации относительно конкретных условий предприятия-изготовителя новой продукции;

• разработка прогрессивных технологических процессов изго­товления деталей, сборки, регулировки и испытания отдельных узлов и изделия в целом;

• проектирование технологической оснастки и нестандартного оборудования;

• разработка и внедрение рациональных методов технического контроля; '

• разработка рациональных технологических маршрутов и на этой основе планировка цехов и производственных участков с расстановкой оборудования;

• внедрение (наладка) технологических процессов на производ­ственных участках и рабочих местах;

• расчеты производственной мощности предприятия, нормативов расхода инструмента, материалов, энергоресурсов и т. п.

В процессе конструирования совместные усилия конструктора и технолога должны быть направлены на обеспечение высокой техноло­гичности уже на ранних этапах создания новой продукции.

Конструкторская и технологическая подготовка не разграничива­ются. Уже в процессе изготовления опытного образца новой продук­ции в опытном производстве должка осуществляться соответствую­щая работа по технологической подготовке производства. Однако основные работы начинаются после получения предприятием-изгото­вителем конструкторской документации.

Типизация и стандартизация технологических процессов изготовле­ния и контроля продукции основываются на конструкторско-технологической классификации объектов производства (деталей, узлов), вы­боре типового представителя объекта и разработке для него типового или стандартного технологического процесса.

Стандартные технологические процессы разрабатываются на стан­дартизированные и ответственные детали, от качества которых зави­сит срок службы изделия. Стандартизируются не только процессы, но и технологические операции, от которых в наибольшей степени зави­сит качество деталей.

Стандартизация и типизация технологических процессов предус­матривают широкое применение электронно-вычислительной техники для технологического проектирования, в том числе классификации де­талей и разработки технологических процессов.

Стандартизация технологической документации предусматривает создание стандартов на первичные формы документов, методы их со­ставления, сохранения, учета и внесения изменений.