Тема 8.2. Организация научно исследовательских работ
8.2.1. Организация научно – исследовательских работ
Продукция современного машиностроения является результатом не только конструкторской и технологической деятельности, но и результатом труда научных работников. Именно развитие науки обеспечило создание отдельных отраслей производства таких как радиоэлектроника, лазерная техника и технология, робототехника, ядерная техника, биотехнология, электронно-вычислительная техника.
В современном промышленном производстве можно выделить, так называемые, наукоемкие производства, к которым относятся производство микроэлектронной техники, информационной техники, промышленных роботов, гибких производственных систем, биотехнология.
Рис. 8.2.1. Основные этапы жизненного цикла
Научные исследования – это специфический вид профессиональной интеллектуальной деятельности, имеющей следующие результаты:
– новые знания, идеи, представления, изложенные в научных отчетах;
– новые идеи и знания, подготовленные для практического использования в форме конструкторской и технологической документации, изготовленных опытных образцов;
– идеи, овеществленные в новых изделиях, внедренных технологических процессах, методах управления.
Применение прогрессивных форм организации и планирования научно-исследовательских работ должно учитывать особенности развития науки на современном этапе, к которым можно отнести:
1. Переход в науке от индивидуальных разработок новой техники к сложным комплексным программам, включающим в разработку ряд научных организаций и конструкторских бюро различных отраслей промышленности.
2. Рост сложности и комплексности разрабатываемых и внедряемых объектов новой техники. Современные машины и оборудование отличаются сложной функциональной структурой, наличием элементов и устройств автоматики, микроэлектроники и др.
3. Наука является непосредственной производительной силой общества. Научно-технический прогресс оказывает прямое воздействие не только на производственную сферу, но и на непроизводственную (здравоохранение, образование, культуру).
4. Необходимость учета возрастающего влияния крупных технических нововведений, технологических процессов на экологические параметры окружающей среды.
5. Усиление социальной ориентации научно-технического прогресса на повышении жизненного уровня населения, создание новых бытовых приборов, автомобилей повышенной комфортности и безопасности, аудио- и видеотехники.
Рис. 8.2.2. Стадии и этапы ЖЦП
При возникновении потребности общества, государства в выполнении техникой новых функции или в качественно новом уровне их выполнения начинается первый этап жизненного цикла (блок 1) - научно-исследовательские работы (ПИР), которые могут носить фундаментальный, поисковый или прикладной характер. В процессе прохождения этого этапа возникают и проходят всестороннюю проверку новые идеи, реализуемые иногда в виде открытий и изобретении.
Изобретение — это результат исследований, реализованный в новом приборе, механизме, инструменте, технологии, методе и прочем, созданном человеком.
Открытие — это результат исследований, возможно, побочный. Открытие, а также изобретение делаются, как правило, на фундаментальном уровне и редко изобретателем-одиночкой. Они могут произойти случайно и не преследуют цель получить выгоду.
Теоретические предпосылки решения проблем проверяются проведением опытно- экспериментальных работ, которые довольно часто продолжаются одновременно с конструкторскими и технологическими разработками. Начало следующих этапов связано с изучением результатов НИР, патентными исследованиями по отечественным и зарубежным изобретениям, возможностью приобрести необходимые лицензии.
Научные исследования, направленные на создание новой техники, подразделяются на фундаментальные, поисковые и прикладные.
Фундаментальные исследования – это научные (теоретические и экспериментальные) исследования, расширяющие представления человека о материальном мире, которые дают возможность развития новых видов техники и технологии. По данным исследований, только 5 – 10 % результатов фундаментальных работ реализуются на практике, остальные – пополняют потенциал научных знаний об окружающем мире. Наивысшим достижением фундаментальных исследований является признание их результатов в качестве открытий.
Основными направлениями фундаментальных исследований являются:
– исследование новых путей развития и совершенствования техники;
– открытие новых явлений и закономерностей материального мира;
– разработка новых теоретических положений в экономике, организации производства.
Поисковые исследования базируются на фундаментальных и позволяют создать новые направления развития техники, обеспечивающие значительное повышение производительности труда и качества выпускаемых изделий, и включает следующие направления:
– поиск путей применения новых явлений и закономерностей в технике;
– прогнозирование развития техники;
– исследование применяемости новых экономических и организационных положений.
Прикладные исследования позволяют на основе фундаментальных и поисковых работ решить конкретные научные проблемы, обеспечивающие создание новых изделий и технологий, и включают следующие направления:
– разработка новых конструкций машин и приборов;
– разработка и совершенствование технологических процессов;
– повышение качества, надежности и долговечности машин и приборов;
– разработка и совершенствование методов организации труда и производства, техники безопасности на рабочих местах.
При проведении научных исследований, наряду с научными задачами, приходится решать ряд организационно-экономических вопросов, связанных с планированием, финансированием и экономическим обоснованием работ. Совокупность работ, выполняемых при проведении научных исследований по определенной проблеме, называется темой. Каждая тема имеет свои особенности по поставленным целям и задачам, преобладанию теоретических или экспериментальных исследований, однако можно выделить ряд типовых этапов:
1. Разработка технического задания на тему, в котором формулируются цель и задачи исследования, технические требования к выполнению работы, устанавливаются сроки исполнения, источники финансирования. Дается предварительная оценка эффективности работы, которая впоследствии уточняется и корректируется.
2. Изучение состояния вопроса, где осуществляется подбор и анализ имеющихся материалов (патентов, изобретений, литературных источников) по исследуемой проблеме; выбирается направление исследования; составляется календарный план-график выполнения работы с разбивкой по месяцам; формируются конкретные задания исполнителям.
3. Проведение теоретических исследований и разработка методики проведения экспериментальных работ, где прорабатываются теоретические аспекты решаемой проблемы, наиболее важные методологические вопросы, которые должны быть выявлены в последующих экспериментальных исследованиях.
4. Проведение экспериментальных работ, где проверяются теоретические гипотезы, разрабатываются и изготавливаются при необходимости макеты, опытные образцы, проводятся испытания, сопоставляются и анализируются результаты теоретических и экспериментальных исследований.
5. Оформление отчета по теме и разработка предложений по внедрению результатов работ. На данном этапе формулируются выводы по проведенным исследованиям, оформляется отчет по теме и другая документация (методики, инструкции, техническое задание на разработку конструкторской документации и др.). Результаты исследования предъявляют заказчику согласно договора, документально оформляется сдача-приемка работы заказчику.
Вторым этапом (блок 2), выделяемым из непосредственно конструкторских работ, является разработка технического задания (ТЗ), осуществляемая разработчиком на основе исходных требований к продукции, предъявляемых заказчиком. В ТЗ определяются цели и назначение разработки, основные источники (НИР, патенты и т.д ), технические требования к конструкции, экономические показатели, стадии и лапы разработки с указанием ориентировочных сроков их начала и окончания, порядок контроля и приемки и др.
Разработка ТЗ предопределяет возможность начала процесса конструирования третьего этапа (блок 3) проектно-конструкторских работ (ПКР). Научные идеи в процессе конструкторских работ (разработки технического предложения, эскизного и технического проектов, разработки опытных образцов и серий, проведения необходимых испытаний и создания в итоге рабочей документации для промышленного освоения воплощаются в необходимые чертежи и документы, используемые затем на следующем этапе. В процессе конструкторских работ большое внимание уделяется унификации и стандартизации конструкций, повышению их технологичности, технико-экономической оптимизации вариантов конструкторских решений. При этом учитываются широкие возможности системы автоматизированного проектирования (САПР).
Четвертый этап (блок 4)— технологическая подготовка производства (ТПП)в общем случае предусматривает разработку маршрутной и подетальной технологии, проектирование и изготовление специальной оснастки и нестандартного оборудования, их отладку и сдачу цехам, организационные мероприятия по быстрому освоению промышленного производства новой техники. В процессе технологической подготовки и освоения производства:
окончательно обеспечивается технологичность подготавливаемого к производству изделия;
выбираются оптимальные степень и характер оснащенности технологических процессов;
исследуются технико-экономические предпосылки их автоматизации, роботизации;
выбираются и моделируются организационные методы перехода на выпуск нового изделия;
проводятся организационно-плановые расчеты технологических и производственных циклов, оптимальной величины партии деталей, заделов.
Блоки 1—4 (научно-исследовательские работы, техническое задание, проектно-конструкторские работы, технологическая подготовка и освоение производства) формируют систему создания и освоения повой техники (СОНТ). Это совокупность взаимосвязанных процессов, обеспечивающих научную, конструкторскую, технологическую и организационную готовность предприятия (объединения) к выпуску повою изделия заданного уровня качества. В процессе СОНТ устанавливаются плановый объем выпуска, сроки окончания всех стадий и этапов подготовки и освоения производства, уровень необходимых затрат.
Практика показала, что первые стадии и этапы системы СОНТ наиболее трудоемки и играют важную роль в создании экономически эффективных конструкций новых изделий. Известно, например, что доля затрат на научно-исследовательские работы, разработку техническою задания, проектно- конструкторские работы (ПКР) составляет максимум 10% (чаще до 5%) от всех суммарных затрат за жизненный цикл. Степень же воздействия этих стадий и этапов па уровень суммарных затрат за жизненный цикл максимальная. До 60 80% всех затрат за жизненный цикл формируется на этих стадиях и этапах.
Ошибка «ценой» в 1% допущенная в результатах проведенных НИР. вызывает лавинообразное нарастание потерь; примерно 10% в ПКР, 100% в производстве и 1000% в эксплуатации. Важно и то, что стадии и этапы системы СОНТ в жизненном цикле изделий составляют в среднем 30 50% времени.
Пятый этап(совпадающий со второй стадией) - производство изделия охватывает, как правило, довольно длительный срок выпуска данного изделия, особенно в условиях крупносерийного или массового производства. На этой стадии довольно часто с помощью конструкторских и технологических служб проводится частичная модернизация изделия, с тем, чтобы улучшить его эксплуатационные характеристики, отдалить срок его моральною старения.
Для ряда изделий особо выделяется шестой этапреализация, включающий хранение, транспортировку, монтаж и отладку изделия.
Седьмой этап(четвертая стадия) эксплуатация период использования изделия, когда оно дает экономический или иной положительный эффект от вложенных в его разработку и постановку на производство средств.
Восьмой этап- утилизацияизделия - стал весьма актуальным в связи с большим вниманием, которое уделяется в настоящее время решению экологических проблем, ликвидации загрязнения окружающей среды. Необходима четкая система утилизации и переработки отработавшей свой век техники.
Для исследования жизненных циклов подготавливаемых в производство изделий создано программное обеспечение комплекса расчетов: алгоритмы, блок-схемы и программы (в частности, основанные па методах регрессионного анализа), прошедшие практическую проверку в различных отраслях промышленности.
Дата добавления: 2018-03-01; просмотров: 2020;