Организация конструкторской подготовки производства

 
Организация конструкторской подготовки производства

Основные задачи, стадии и этапы проектно-конструкторской  подготовки

Основной задачей проектно-конструкторской  подготовки производства является создание комплекта чертежной документации для изготовления и испытания  макетов, опытных образцов (опытной  партии), установочной серии и документации для установившегося серийного  или массового производства новых  изделий в соответствии с требованиями технического задания.

Содержание и порядок  выполнения работ на этой стадии системы  СОНТ регламентируются ГОСТами в  единой системе конструкторской  документации 
(ЕСКД). ГОСТ определяет следующие стадии конструкторской подготовки производства (КПП): техническое задание, техническое предложение, эскизный проект, технический проект и рабочий проект.

Техническое задание является исходным документом, на основе которого осуществляется вся работа по проектированию нового изделия. Оно разрабатывается  на проектирование нового изделия либо предприятием- изготовителем продукции  и согласуется с заказчиком (основным потребителем), либо заказчиком. Утверждается ведущим министерством (к профилю  которого относится разрабатываемое  изделие).

В техническом задании  определяется назначение будущего изделия, тщательно обосновываются его технические  и эксплуатационные параметры и  характеристики: производительность, габариты, скорость, надежность, долговечность  и другие показатели, обусловленные  характером работы будущего изделия. В  нем также содержатся сведения о  характере производства, условиях транспортировки, хранения и ремонта; рекомендации по выполнению необходимых стадий разработки конструкторской документации и  ее составу; технико- экономическое  обоснование и другие требования.

Разработка технического задания базируется на основе выполненных  научно-исследовательских и опытно-конструкторских  работ, результатов изучения патентной  информации маркетинговых исследований, анализа существующих аналогичных  моделей и условий их эксплуатации.

Техническое предложение  разрабатывается в том случае, если техническое задание разработчику нового изделия выдано заказчиком. Второе содержит тщательный анализ первого  и технико-экономическое обоснование  возможных технических решений  при проектировании изделия, сравнительную  оценку с учетом эксплуатационных особенностей проектируемого и существующего  изделия подобного типа, а также  анализ патентных материалов.

Порядок согласования и утверждения  технического предложения такой  же, как и технического задания. После  согласования и утверждения техническое  предложение является основанием для  разработки эскизного проекта. Последний  разрабатывается в том случае, если это предусмотрено техническим  заданием или техническим предложением, там же определяются объем и состав работ.

Эскизный проект состоит  из графической части и пояснительной  записки.

Первая часть содержит принципиальные конструктивные решения, дающие представление об изделии  и принципе его работы, а также  данные, определяющие назначение, основные параметры и габаритные размеры. Таким образом, она дает конструктивное оформление будущей конструкции  изделия, включая чертежи общего вида, функциональные блоки, входные  и выходные электрические данные всех узлов (блоков), составляющих общую  блок-схему. На этой стадии разрабатывается  документация для изготовления макетов, осуществляется их изготовление и испытания, после чего корректируется конструкторская  документация.

Вторая часть эскизного  проекта содержит расчет основных параметров конструкции, описание эксплуатационных особенностей и примерный график работ по технической подготовке производства.

В состав задач эскизного  проекта входит и разработка различных  руководящих указаний по обеспечению  на последующих стадиях технологичности, надежности, стандартизации и унификации, а также составление ведомости  спецификаций материалов и комплектующих  изделий на опытные образцы для  последующей передачи их в службу материально-технического обеспечения. 
Макет изделия позволяет добиться удачной компоновки отдельных частей, найти более правильные эстетические и эргономические решения и тем самым ускорить разработку конструкторской документации на последующих стадиях системы 
СОНТ.

Эскизный проект проходит те же стадии согласования и утверждения, что и техническое задание.

Технический проект разрабатывается  на основе утвержденного эскизного  проекта и предусматривает выполнение графической и расчетной частей, а также уточнения технико-экономических  показателей создаваемого изделия. Он состоит из совокупности конструкторских  документов, содержащих окончательные  технические решения, которые дают полное представление об устройстве разрабатываемого изделия и исходные данные для разработки рабочей документации.

В графической части технического проекта приводятся чертежи общего вида проектируемого изделия, узлов  в сборке и основных деталей. Чертежи  обязательно согласовываются с  технологами.

В пояснительной записке  содержатся описание и расчет параметров основных сборочных единиц и базовых  деталей изделия, описание принципов  его работы, обоснование выбора материалов и видов защитных покрытий, описание всех схем и окончательные технико-экономические  расчеты. На этой стадии при разработке вариантов изделий изготавливается  и испытывается опытный образец.

Технический проект проходит те же стадии согласования и утверждения, что и техническое задание.

Рабочий проект является дальнейшим развитием и конкретизацией технического проекта. Эта стадия КПП разбивается  на три уровня: а) разработка рабочей  документации опытной партии (опытного образца); б) разработка рабочей документации установочной серии; в) разработка рабочей  документации установившегося серийного  или массового производства. Первый уровень рабочего проектирования выполняется  в три, а иногда и в пять этапов.

На первом этапе разрабатывают  конструкторскую документацию для  изготовления опытной партии. Одновременно определяют возможность получения  от поставщиков некоторых деталей, узлов, блоков (комплектующих). Всю документацию передают в экспериментальный цех  для изготовления по ней опытной  партии (опытного образца).

На втором этапе осуществляют изготовление и заводские испытания  опытной партии. Как правило, проводят заводские механические, электрические, климатические и другие испытания.

Третий этап заключается  в корректировке технической  документации по результатам заводских  испытаний опытных образцов.

Если изделие проходит государственные испытания (четвертый  этап), то в процессе этих испытаний  уточняются параметры и показатели изделия в реальных условиях эксплуатации, выявляются все недостатки, которые  впоследствии устраняются.

Пятый этап состоит в корректировке  документации по результатам государственных  испытаний и согласовании с технологами  вопросов, касающихся классов шероховатости, точности, допусков и посадок.

Второй уровень рабочего проектирования выполняется в два  этапа.

На первом этапе в основных цехах завода изготавливают установочную серию изделий, которая затем  проходит длительные испытания в  реальных условиях эксплуатации, где  уточняют стойкость, долговечность  отдельных деталей и узлов  изделия, намечают пути их повышения. Запуску  установочных серий предшествует, как  правило, технологическая подготовка производства.

На втором этапе производят корректировку конструкторской  документации по результатам изготовления, испытания и оснащения технологических  процессов изготовления изделий  специальной оснасткой. Одновременно с этим корректируют и технологическую  документацию. Третий уровень рабочего проектирования выполняется в два  этапа.

На первом этапе осуществляют изготовление и испытание головной или контрольной серии изделий, на основе которой производят окончательную  отработку и выверку технологических  процессов и технологического оснащения, корректировку технологической  документации, чертежей приспособлений, штампов и т. д., а также нормативов расхода материалов и рабочего времени.

На втором этапе окончательно корректируют конструкторскую документацию.

Такой, на первый взгляд громоздкий, порядок осуществления конструкторской  подготовки производства в массовом или крупносерийном производстве дает большой экономический эффект. За счет тщательной отработки конструкции  изделия и его отдельных частей обеспечиваются максимальная технологичность  в производстве, надежность и ремонтопригодность в эксплуатации.

Круг работ, выполняемых  на стадиях, может отличаться oт рассмотренного выше в зависимости от типа производств  сложности изделия, степени унификации, уровня кооперирования и ряда других факторов.

Стандартизация и унификация в конструкторской подготовке производства

Важнейшей особенностью современной  организации конструкторской подготовки производства является 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 СОНТ. 
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. Унификация дополняет стандартизацию, это своего рода конструкторская стандартизация.

Государственная система  стандартизации, установив основные положения в этой области, предусматривает  следующие категории стандартов: государственные стандарты (ГОСТ), отраслевые стандарты (ОСТ) и стандарты предприятий (СТП).

ГОСТ - одна из основных категорий  стандартов, установленных государственной  системой стандартизации.

ОСТы устанавливаются  на продукцию, не относящуюся к объектам государственной стандартизации, например на технологическую оснастку, инструмент, специфические для данной отрасли  технологические процессы, а также  на нормы, правила, требования, термины  и обозначения, регламентация которых  необходима для обеспечения взаимосвязи  в производственно- технической  деятельности предприятий и организаций  отрасли. ОСТы обязательны для всех предприятий и организаций данной отрасли.

Стандарты предприятий устанавливаются  на продукцию одного или нескольких предприятий (заводов).

Основной задачей заводской  стандартизации является создание максимального  числа сходных, геометрически подобных либо аналогичных элементов в  изделиях не только одного, но и различного назначения.

Заводская стандартизация значительно  упрощает, удешевляет и ускоряет технологическую  подготовку и является важной предпосылкой стандартизации технологической оснастки.

Стандарт - это устойчивый образец, он закрепляет достижения в  области технического прогресса  и новой техники, которые разработаны, проверены и могут быть применены  в широком масштабе в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве. Он является строго обязательным. При  проектировании новых машин в  первую очередь должны быть применены  изделия и нормы из государственных  стандартов.

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 числу основных методов  конструктивной стандартизации относятся: внедрение конструктивных стандартов (нормалей); создание параметрических  рядов (гамм) машин; агрегатирование; обеспечение  конструктивной преемственности.

Внедрение конструктивных стандартов на заводах проводится по двум направлениям:

1) разработка и внедрение  стандартов;

2) нормализационный контроль (нормоконтроль чертежей и других  конструкторских документов).

Разработка стандартов основывается на систематизации и обобщении передового конструкторского опыта, отраженного  в государственных, отраслевых и  заводских стандартах; в свободных  таблицах применяемости отдельных  марок металлов, подшипников, крепежных  деталей, конструктивных элементов (модели зубчатых колес, допуски и посадки, резьбы и др.); в результатах лабораторных и эксплуатационных испытаний узлов, деталей; в данных нормализационного  контроля.

Введение нормоконтроля  имеет большое воспитательное и  организующее значение. Нормоконтроль  стимулирует у конструкторов  уважение к стандартам и унификации. Еще одна задача нормоконтроля - 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 заводе или в данной отрасли машин, приборов или иного оборудования одного эксплуатационного назначения, аналогичных по кинематике или по рабочему процессу, но различных по габаритам, мощностным или эксплуатационным параметрам.