Содержание работ в секторе инженерного анализа и проектирования

Остановимся подробнее на проблемах, связанных с сектором инженерного анализа и проектирования, поскольку именно он определяет эффективность цикла производство-потребление.

Создание конкурентоспособных изделий машиностроения представляет собой большую техническую систему, имеющую иерархическую структуру задач проектно-конструкторских, инженерных, технологических, организационно-технических, экономических и производственных, связанных множеством прямых и обратных связей. Оно происходит во времени (продолжительность части жизненного цикла создаваемого изделия) и пространстве (производственные площади с расположенными на них средствами производства).

Время создания изделия составляет начальную часть жизненного цикла. Оно состоит из двух компонент. Времени инженерного анализа и проектирования и времени собственно производства изделий в необходимом для пользователей (покупателей) количестве. Период времени окончательного формирования облика самой машины и технологии производства зависит от уровня научно-технического обеспечения этапа инженерного анализа и проектирования. Чем выше этот уровень, тем короче рассматриваемый период. Сокращение времени создания изделий, наиболее полно отвечающих потребностям пользователей, обеспечивает быстрый их выход на рынок; повышает конкурентоспособность и, как следствие, коммерческий интерес пользователей к разработанному изделию, что в свою очередь, способствует быстрой окупаемости средств, вложенных в создание изделия.

Процесс проектирования многовариантен и имеет итерационный характер с обратными связями разной глубины. Для сокращения времени создания изделий (от формирования потребности в изделии, сформулированном в виде общих требований к эксплуатационным характеристикам, до начала эксплуатации спроектированной и изготовленной машины) были разработаны положения, определяющие порядок создания машин, в виде стандартов (государственных, отраслевых). Эти положения для каждой конкретной области машиностроения предопределяют алгоритмы инженерного анализа и проектирования, а также подготовки производства, разделенные на этапы, с указанием последовательности процедур проектирования и решаемых задач на каждом из них [4, 5]. Этапы и задачи проектирования машин нашли отражение в отраслевых положениях и ГОСТ ЕСКД [6 – 10].

Начальным этапом является формирование и формулирование технического задания (ТЗ), в котором отражаются эксплуатационные и технические характеристики разрабатываемой машины и ее составных частей, условия и сценарии эксплуатации.

Результатом этапа технического предложения (ТПредл) [7] являются чертежи общих видов компоновки машины, технические задания на эскизные проекты элементов машины, директивная технология общей сборки, технические задания на проектирование оснащения для общей сборки, транспортировки, технологического оснащения для обслуживания машины в процессе эксплуатации.

Результаты проектирования на этапах эскизного (ЭП) и технического (ТП) проектов [8,9] оформляются в виде чертежей общих видов, таблиц элементов конструкции, технических условий (ТУ) на изготовление и приемку составных частей. Уровень детализации разработки чертежей общих видов и сопровождающих их документов (таблиц, технических требований) на завершающей фазе этапа эскизного (технического) проекта должен быть достаточным для разработки всего комплекта рабочей документации (чертежей деталей и сборочных единиц с полным объемом технических требований) без привлечения авторов предшествующего этапа разработки. Помимо конструкторской документации на этих же этапах формируется технологический процесс сборки агрегатов, формулируются технические задания на оснащение агрегатной сборки.

Рабочий проект (РП) [10] завершается выпуском комплекта рабочей документации для производства: чертежей деталей и сборочных единиц. На чертежи деталей наносят всю информацию, относящуюся к представляемой на приемку готовой детали как по геометрическим параметрам, так и по параметрам свойств материала, массе, геометрии масс с допустимыми их отклонениями (допусками). На сборочные чертежи наносят информацию, относящуюся к выполнению соединений, выходным геометрическим параметрам, подлежащим техническому контролю, с допусками. Сборочные чертежи сопровождаются спецификациями. На чертежи деталей и сборочных единиц выносят многочисленные технические требования, определяющие правила приемки и технического контроля. Разрабатываются и дополняются технические условия (ТУ) на изготовление и приемку составных частей.

Технологическая документация [11, 12] начинает разрабатываться задолго до завершения рабочего проекта. На этапе технического предложения параллельно с конструкторской документацией разрабатывается технология общей сборки с полным комплектом технологической документации и технических заданий на разработку технологического оснащения для общей сборки.

На этапе эскизного (технического) проекта разрабатывается технология сборки сборочных единиц разной сложности также с полным комплектом технологической документации и технических заданий на разработку технологического оснащения для сборки сборочных единиц.

По завершении этапа рабочего проекта разрабатывается рабочая технология изготовления деталей с техническими заданиями на разработку оснастки для обработки деталей, а также рабочая технология агрегатной и общей сборки со ссылкой на разработанное (разрабатываемое) или готовое к этому времени технологическое оснащение. Этап разработки технологической документации завершается созданием полного комплекта конструкторской документации на технологическое оборудование, приспособления и инструмент для дооснащения действующего производства.

Организационно-техническая документация (ОТД) разрабатывается на основе полного комплекта технологической документации и документированного технологического оснащения, позволяющих разработать систему управления производством (АСУП), отслеживающую движение заказов на производстве, поставку материалов и комплектующих изделий, оптимизирующих производственные затраты и непроизводственные потери.