КОМПЛЕКС РАБОТ ПО СОЗДАНИЮ НОВОЙ ТЕХНИКИ

Появление нового технического изделия в любой отрасли – сложный и порой противоречивый процесс. Особенно это касается радиоэлектронных изделий, функционирование которых основано на широчайшем спектре физических, химических и иных явлений. Новая техника, воплощая результаты последних научно-технических достижений, способствует развитию производительных сил общества и удовлетворению его потребностей в продукции более высокого качества, чем известные ранее ее прототипы или аналоги.

Важнейшим вопросом для успешных действий в сфере производства новой техники является прогнозирование. Главные направления будущих исследований и разработок с целью концентрации усилий на них определяются в ходе научно-исследовательских работ (НИР) и опытно-конструкторских работ (ОКР).

Разработать и организовать производство нового изделия – значит, превратить знания, новую идею в готовый продукт. Этот процесс требует затрат времени и крупных единовременных финансовых вложений. Величина этих расходов зависит от уровня новизны продукции и частоты смены моделей. Затраты на изготовление нового изделия в первый год его выпуска могут в несколько раз превышать затраты последующих лет. Это снижает уровень эффективности производства новой техники, а иногда приводит к большим убыткам.

Быстрые темпы технического прогресса требуют такого периода смены моделей продукции, т. е. жизненного цикла продукции, при котором суммарные затраты на разработку и внедрение новых моделей, а также потери от морального износа были бы минимальны, а уровень экономической эффективности был бы максимальным.

Рис. 1.1. Структура жизненного цикла изделия [1].

В жизненном цикле изделия (рис. 1.1) можно выделить два характерных периода: первый – это время, в течение которого осуществляется разработка новой продукции, и второй – время, в течение которого новая продукция осваивается, производится и реализуется до полного прекращения ее выпуска и утилизации.

Первые пять этапов можно охарактеризовать как комплексную подготовку производства, включающую научно-исследовательскую (НИР и ОКР), конструкторскую (КПП), технологическую (ТПП – совокупность работ по обеспечению полной технологической готовности фирмы к выпуску новой или модернизации старой продукции) и организационную подготовки производства (ОПП).

В ходе организационной подготовки производства выбираются методы и моделируются процессы перехода на выпуск новой продукции, проводятся расчеты потребности в материалах и комплектующих изделиях, определяются календарно-плановые нормативы (продолжительность производственного цикла изготовления нового изделия, размеры партий, период чередования партий изделий и др.).

Заканчивается первый период отработкой в опытном производстве новой конструкции изделия (6 – ООП). Осваивается выпуск опытного образца, проводится отладка новых технологических процессов, проверка и оценка «жизнеспособности» новой продукции.

Во второй период жизненного цикла изделия включается седьмая стадия – освоение его в промышленном производстве (7 – ОСП). На этой стадии создаются условия для промышленного производства нового изделия. Практика показывает, что иногда и на этой стадии возникают конструкторские изменения и вызванные ими или независимые от них изменения в технологических процессах. Поэтому на стадии освоения производства возникает необходимость определения рациональной степени отработки технологической документации, целесообразного уровня оснащенности производства специальными видами оснастки и оборудования.

Стадия освоения является связующим звеном с фазой производства и реализации изделия (8 - ПиР).

Точное соблюдение технологического процесса – одно из важнейших организационных условий повышения эффективности выпуска нового изделия, включая высокое качество продукции и высокие технико-экономические показатели производства.

Завершающим этапом жизненного цикла является эксплуатация новой продукции (9 - Э) – период, когда эта продукция используется в соответствии с ее назначением и приносит экономический эффект, до момента утилизации (10 - У).

Предприятию выгодно было бы продлить второй период жизненного цикла изделия на максимальный срок, поскольку в это время оно не несет дополнительных расходов на разработку и внедрение новой продукции. Однако этот период имеет свой предел: новая продукция с момента ее появления обеспечивает социально-экономический эффект лишь до определенного времени, после которого она морально стареет и ее дальнейшее производство и использование приносят ущерб предприятию.

ОРГАНИЗАЦИЯ НИР

Развитие науки тесно взаимосвязано с техникой и производством. Производство – основная сфера применения достижений науки и техники. Результаты НИР и ОКР широко используется в производстве, а современные научные исследования все больше нуждаются в точной, сложной и дорогостоящей технике, поставляемой производством.

Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, как правило, объединяют общим названием «наука». Наука представляет собой систему знаний, позволяющую прогнозировать предметы и явления в природе и обществе.

Научные исследования в зависимости от содержания и характера получаемых результатов делятся на фундаментальные, поисковые и прикладные.

Целью фундаментальных исследований является открытие новых явлений, закономерностей и принципов, которые могут быть использованы при создании новой техники или технологии. Результаты фундаментальных исследований служат, как правило, основой для проведения поисковых и прикладных исследований, прямо касающихся вопросов создания новых видов материалов, средств и способов производства.

Поисковые научные исследования направлены на изучение более конкретных проблем, например, возможностей создания новых материалов, техники, технологии, повышения производительности труда и качества выпускаемой продукции и т. п. Результатами поисковых исследований является научно-техническая информация, которая во многих случаях имеет материально-техническое воплощение.

При положительных результатах выводы поисковых работ имеют вполне конкретный характер и выдаются в виде отчетов, технической документации, макетов, экспериментальных образцов.

Прикладные научные исследования направлены непосредственно на создание новых конкретных изделий либо на совершенствование существующих, а также на разработку способов их производства; на разработку средств механизации и автоматизации производства, систем и методов контроля за качеством продукции и т. д. Прикладные исследования, относящиеся к материальному производству, в результате которых осуществляется техническое и рабочее проектирование, изготавливаются и испытываются опытные образцы, называются опытно-конструкторскими работами (ОКР). В процессе этих работ решаются технические задачи на основе возможностей, изысканных в результате прикладных исследований.

Цикл НИР состоит из стадий – логически обоснованных разделов, имеющих самостоятельное значение и являющихся объектом планирования и финансирования.

Первая стадия – разработка технического задания. Подбирается и изучается научно-техническая литература, патентная и другая информация по теме. На их основе составляется аналитический обзор и выдвигаются гипотезы. По результатам анализа выбираются направления работы и пути реализации требований, которым должно удовлетворять изделие. Определяются необходимые исполнители, подготавливается и выдается техническое задание.

Вторая стадия – проведение теоретических и экспериментальных исследований. Она состоит из нескольких этапов.

На первом этапе осуществляется теоретическая разработка темы, в процессе которой проверяются научные и технические идеи; разрабатываются методики исследований; обосновывается выбор схем; выбираются методы расчетов и исследований; выявляется необходимость проведения экспериментальных работ, разрабатываются методики их проведения.

На втором этапе проводится макетирование, осуществляются проектирование и изготовление экспериментального образца будущего изделия.

На третьем этапе проводятся стендовые и полевые экспериментальные испытания образца по разработанным программам и методикам; анализируются результаты испытаний; определяется степень соответствия данных, полученных на экспериментальном образце, расчетным и теоретическим выводам.

На третьей стадии – оформление результатов НИР – составляется отчетная документация, включающая материалы по новизне и целесообразности использования результатов НИР, по экономической эффективности предлагаемого новшества. Если получены положительные результаты, то разрабатываются научно-техническая документация и проект технического задания на ОКР. Составленный и оформленный комплект научно-технической документации предъявляются к приемке заказчику. Если частные технические решения имеют новизну, то они оформляются через патентную службу независимо от окончания составления всей технической документации.

На четвертой стадии – приемке темы проводится обсуждение и утверждение результатов НИР (научно-технического отчета), а также подписание заказчиком акта о принятии работы.

Если положительные результаты получены, и акт приемки подписан, то разработчик передает заказчику принятый комиссией экспериментальный образец нового изделия; протоколы приемочных испытаний и акты приемки опытного образца (макета) изделия; расчеты экономической эффективности использования результатов разработки; необходимую конструкторскую и технологическую документацию по изготовлению экспериментального образца. Разработчик принимает участие в комплексной подготовке нового изделия к производству и наряду с заказчиком несет ответственность за достижение гарантированных им показателей изделия.

Комплексное проведение НИР по определенной целевой программе позволяет не только решить научно-техническую проблему, но и создать достаточный задел для более оперативного и качественного проведения опытно-конструкторских работ, конструкторской и технологической подготовки производства, а также значительно сократить объем доработок и сроки создания и освоения новой техники.

ОРГАНИЗАЦИЯ ОКР

ОКР 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 и передачи его в серийное производство. При этом обосновываются возможности решения задач, определяются варианты конструкторских и технологических решений. Составляется перечень работ, подлежащих исполнению; уточняется общий объем работ, затраты и сроки исполнения; определяются соисполнители. Приводятся данные, характеризующие эксплуатационную надежность изделия, степень унификации и стандартизации, соответствие его технического уровня отечественным и зарубежным достижениям науки и техники. Определяются ориентировочная стоимость опытного и серийного образцов, сумма затрат на организацию производства и эксплуатацию этой техники, ориентировочный срок начала поставки заказчику. Назначаются ответственные исполнители по каждому виду работ.

На втором этапе уточняются данные ТЭО, выбирается оптимальный вариант структуры изделия и его частей с учетом стоимости, эффективности и масштабов производства. Разрабатываются структурные, функциональные, принципиальные и другие схемы; определяются общие конструкторские и технологические решения; рассматриваются вопросы энергопитания, защищенности от внешних воздействий, ремонтопригодности и т. д. Макетируются наиболее сложные и ответственные функциональные части изделия, обосновываются и составляются заявки на разработку и освоение новых материалов и новых комплектующих изделий и др.

На третьем этапе осуществляется теоретическая и экспериментальная проверка схемных, конструкторских и технологических решений; уточняются принципиальные схемы; проверяются новые материалы, полуфабрикаты, комплектующие изделия; изготавливаются макеты, которые проходят механические и климатические испытания. На этом этапе оцениваются надежность изделия, его функциональных узлов и частей, электрические и температурные режимы, ремонтопригодность, удобство в эксплуатации. Оцениваются соответствие применяемых элементов предъявляемым требованиям, степень унификации, эффективность применяемых средств технического контроля качества. Разрабатывается рабочая документация для изготовления опытного образца.

На четвертом этапе составляется перечень элементов, подлежащих контролю, макетируется и компонуется сложная функциональная часть изделия. Готовая техническая документация на изготовление опытного образца сдается в отдел технической документации для размножения и передачи в производство. Опытный образец изготавливается при минимальном технологическом оснащении. Предварительные заводские испытания проводятся исполнителем при участии представителя заказчика по программе и методике, составленным разработчиком, с оформлением соответствующих протоколов.

Законченные научно-технические разработки, по которым выдаются предложения об использовании, должны отвечать следующим требованиям:

· новизна и перспективность предложенных научно-технических решений (в том числе мирового уровня);

· экономическая эффективность нового изделия или нового технологического процесса при условии применения его в производстве;

· патентоспособность и конкурентоспособность;

· долговечность и эксплуатационная надежность изделия, устойчивость технологических процессов;

· соответствие требованиям техники безопасности, эргономики, научной организации труда.

Предприятие-исполнитель работ предъявляет заказчику:

1) опытный образец изделия, прошедший все испытания;

2) комплект технической документации на новый образец в соответствии со стандартами;

3) протоколы приемочных испытаний и акты приемки опытного образца и технологических процессов его изготовления;

4) расчеты экономической эффективности использования результатов разработки;

5) патенты, полученные в процессе разработки изделия.

По всем законченным и рекомендованным для использования разработкам заказчик принимает решение о сроках и объемах освоения промышленного производства изделия. Основанием служит акт приемки опытного образца.