2020-09-24
2730
Проектно-конструкторские работы (ПКР) – это комплекс мероприятий, обеспечивающих поиск технических решений, удовлетворяющих заданным требованиям, их оптимизацию и реализацию в виде комплекта конструкторских документов и опытного образца, подвергаемого циклу испытаний на соответствие требованиям технического задания.
Основной целью ПКР является создание новых и совершенствование имеющихся изделий в заданные сроки и с наименьшими затратами, обеспечивая при этом высокие параметры качества.
Основная задача ПКР – обоснование технической возможности создания изделия с высокими техническими параметрами качества при максимальной экономической эффективности его производства и эксплуатации; создание комплекта конструкторской документации для серийного производства продукции.
Объем ПКР определяется видом разрабатываемых изделий, их новизной и сложностью. Состав и основные показатели ПКР регламентируются ГОСТами. Комплекс государственных стандартов, устанавливающих правила и положения по порядку разработки, оформления и обращения конструкторской документации образует единую систему конструкторской документации (ЕСКД). Характеристика этапов ПКР приведена в таблицу 11.5.
Основными задачами управления эффективностью ПКР являются:
обеспечение высоких технико-экономических показателей разработки;
сокращение времени ПКР и выбор момента вывода нового товара на рынок.
Таблица 11.5
Характеристика этапов ПКР
| Этапы ПКР | Состав ПКР |
| 1 | 2 |
| 1. Техническое задание ПКР (ТЗ) | Составление проекта ТЗ заказчиком. Проработка проекта ТЗ исполнителем. Установление перечня контрагентов и согласование с ними частных ТЗ. Согласование и утверждение ТЗ ТЗ должно содержать: вводную часть, цель разработки и область применения разрабатываемого (модернизируемого) изделия; технические требования; специальные требования; требования по стандартизации и унификации; стадии и сроки проведения работ; порядок испытаний и приемки опытно-промышленного образца; перечень представляемой документации, приложение. |
| 2. Техническое предложение | Обосновывается целесообразность создания изделия в целом. Уточняется и рассчитывается себестоимость, показатели технического уровня изделия (составляет предприятие исполнитель на основе достигнутых на стадии НИР результатов, подписывается заказчиком и исполнителем (гл. конструктором), |
| 3. Эскизный проект | Разработка принципиальных технических решений: выбор элементной базы разработки; выбор основных технических решений; разработка структурных и функциональных схем изделия; выбор основных конструктивных элементов; |
| Продолжение табл. 11.5 | |
| 1 | 2 |
| метрологическая экспертиза проекта; разработка и испытание макетов; оценка экономической эффективности конструкции. При этом ведется технологический контроль конструкторской документации и анализ конкретных конструкторских решений, в том числе целесообразности выбранных материалов, рациональности и технологичности разделения конструкции на сборочные единицы, блоки, агрегаты и т.д. | |
| 4. Технический проект | Разработка окончательного технического решения, дающего полное представление об устройстве изделия. Конструкторское оформление всех компонентов изделия (кроме детальных чертежей); расчеты, связанные с обеспечением прочности, жесткости, надежности всех сборочных единиц изделия. Критерий - минимальные издержки производства при соблюдении всех эксплуатационных требований к изделию, т.е. необходимо добиться высокой технологичности конструкции при заданных объемах и условиях производства. |
| 5. Разработка рабочей документации | Разработка по результатам испытаний опытного образца полного комплекта конструкторской документации на изделие: рабочих чертежей общих видов, сборочных единиц и всех оригинальных деталей; компоновочных, установочных и фундаментальных чертежей. Изготовление опытных образцов, их испытания. Корректировка чертежей по результатам испытаний и др. |
| Продолжение табл. 11.5 | |
| 1 | 2 |
| (рабочий проект) | На этой стадии принимаются окончательные решения о технологичности конструкции и точности изготовления ее элементов. |
| 6. Предварительные испытания | Проверка соответствия опытного образца требованиям технического задания: стендовые испытания, предварительные испытания на объекте, испытания на надежность. Устанавливается возможность предъявления изделия на ведомственные (государственные) испытания. |
| 7. Ведомственные испытания | Оценка соответствия ТЗ и возможность организации серийного производства |
| 8. Отработка документации по результатам испытаний | Внесение необходимых изменений и уточнений в документацию. Передача документации организации-изготовителю |
Однако ПКР представляют собой комплекс длительных, сложных и дорогих процессов, в ходе которых может возникнуть одна из двух главных опасностей:
1) стремление сократить сроки и затраты может привести к созданию конструкций низкого качества, которые или будут быстро сняты с производства, или потребуют многочисленных доработок в дальнейшем;
2) большая длительность ПКР может привести к тому, что к моменту запуска в производство конструкция будет морально устаревшей и ее надо будет быстро снимать с производства или вообще отказаться от ее производства.
Поэтому целесообразно использовать организационно-экономические методы, позволяющих подготовить изделие к производству быстро и с возможно меньшими затратами, при обеспечении необходимых качественных характеристик изделия. К ним относятся:
1. Совершенствование процессов планирования НИР и ПКР: быстрое выведение новых изделий на рынок; разработка четкой политики НИР и ПКР; тесная связь маркетинга с НИР и ПКР; параллельное осуществление этих процессов;
непрерывное осуществление инновационных процессов (частичных) на предприятии.
2. Совершенствование процессов управления и организации ПКР: четкая организация чертежного хозяйства; организация системы автоматизированного проектирования (САПР); широкое использование ИПС; повышение квалификации разработчиков; усиление сотрудничества между ними; обеспечение технологичности конструкции; устранение узких мест в ресурсах и др.
3. Широкое использование стандартизации, которая позволяет избежать необоснованного многообразия в качестве, типах и конструкциях изделий, в формах и размерах деталей и заготовок, в профилях и марках материалов, в технологических процессах и организационных методах. Стандартизация является одним из эффективных средств ускорения научно-технического прогресса, повышения эффективности производства и роста производительности труда конструкторов, сокращения цикла СОНП. Дополняет стандартизацию конструкторская унификация.
Конструкторская унификация - это комплекс мероприятий, обеспечивающих устранение необоснованного многообразия изделий одного назначения и разнотипности их составных частей и деталей, приведение к возможному единообразию способов их изготовления, сборки и испытания. Унификация является базой агрегатирования, т.е. создания изделий путем их компоновки из ограниченного числа унифицированных элементов, и конструкционной преемственности.
В процессе проектирования конструктор обязан широко использовать все стандарты, относящиеся к проектируемому объекту. Особенно эффективно применение стандартных деталей, узлов и агрегатов, изготовляемых в централизованном порядке на специализированных заводах.
К основным методам конструктивной стандартизации относятся: внедрение конструктивных стандартов (нормалей), создание параметрических рядов (гамм) машин, агрегатирование и обеспечение конструктивной преемственности.
Внедрение конструктивных стандартов на предприятиях проводится по двум направлениям:
разработка и внедрение стандартов (основывается на систематизации и обобщении передового конструкторского опыта);
нормализационный контроль (нормоконтроль чертежей и других конструкторских документов). Введение нормоконтроля имеет большое воспитательное и организующее значение, поскольку он заставляет конструкторов уважать стандарты и унификацию. Кроме того, задачей нормоконтроля является проверка правильности выполнения конструкторских документов в соответствии с требованиями ЕСКД.
Создание параметрических рядов (гамм) — один из наиболее эффективных методов конструирования изделий. Под параметрическим рядом подразумевается совокупность изготовляемых на данном предприятии или в данной отрасли машин, приборов или иного оборудования одного эксплуатационного назначения, аналогичных по кинематике или рабочему процессу, но различных погабаритам, мощностным или эксплуатационным параметрам. Каждый параметрический ряд имеет свое основание (базовую модель) и полученные на его основе производные. Конструирование начинается с выбора основания.
Агрегатирование — это форма унификации, т. е. создания рядов унифицированных узлов и агрегатов, используемых для разработки разнообразных изделий. Агрегатирование позволяет создавать сборно-разборное оборудование, состоящее из взаимозаменяемых нормализованных элементов. При необходимости оно может быть разобрано, а входящие в него агрегаты использованы в новых сочетаниях для создания другого оборудования. При этом количество типов и размеров основных элементов конструкции оборудования сокращается в десятки раз.
Обеспечение конструктивной преемственности — применение в конструкции нового изделия, узлов и деталей ранее освоенных изделий, хорошо зарекомендовавших себя в работе. Применение их не отражается на качестве новых конструкций.
Степень стандартизации и унификации может быть охарактеризована коэффициентами стандартизации, унификации изделия, преемственности и др. [9].
