Организация конструкторской подготовки производства

Каждый параметрический  ряд имеет свое основание (базовая  модель) и полученные от этого основания  производные. Конструирование начинается с выбора основания.

Агрегатирование - это форма  унификации, состоящая в том, что  создаются ряды унифицированных  узлов и агрегатов, используемые для создания 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 в десятки  раз сокращается число типов  и размеров основных элементов конструкции  оборудования.

Обеспечение конструктивной преемственности - другой (после агрегатирования) метод конструктивной стандартизации и унификации, под которой подразумевается  применение в конструкции нового изделия, узлов и деталей ранее  освоенных изделий, которые хорошо зарекомендовали себя в работе и  применение которых не отразится  на качестве новых конструкций.

Степень стандартизации и  унификации может быть охарактеризована следующими основными показателями: коэффициентом стандартизации, коэффициентом  унификации изделия, коэффициентом  преемственности и др.

Научно-техническое и  организационно-методическое руководство  работами по стандартизации на предприятиях осуществляет конструкторско- технологическое  бюро стандартизации. Основные его  задачи следующие: а) организация разработки и внедрения стандартов и других документов по стандартизации на производимую продукцию; б) обеспечение соответствия показателей и норм, устанавливаемых  в стандартах и других документах по стандартизации, требованиям научно- технического прогресса и действующего законодательства; в) осуществление  нормоконтроля технической документации, разрабатываемой предприятием.

Организация чертежного хозяйства  на предприятии

Важнейшие задачи организации  чертежного хозяйства заключаются  в обеспечении порядка в хранении и обращении чертежей и другой технической документации, в своевременном  обеспечении ими цехов и рабочих  мест, в поддержании строгой конструкторской  и технологической дисциплины.

Организация чертежного хозяйства  основывается на единой системе классификации  документации, которая предусматривает  единые принципы классификации и  индексации изделий и документации, определенный порядок хранения, учета  и дублирования документации, а также  порядок внесения изменений.

Классификация и индексация чертежей и другой технической документации проводятся по объектам изготовления, по стадиям конструкторской подготовки производства, по целевому назначению и характеру использования.

По объекту изготовления выделяются чертежи изделий основного  производства, чертежи изделий вспомогательного производства (инструмента, приспособлений, моделей, штампов и др.); технологические  чертежи, изображающие поковки, штамповки  и другие заготовки. ГОСТ 2.101-68 предусматривает  деление объектов по видам на детали, сборочные единицы, комплексы (два  или более изделий, не соединенных  сборочными операциями, но предназначенных  для выполнения взаимосвязанных  эксплуатационных функций) и комплекты (набор изделий, имеющих общее  эксплуатационное назначение вспомогательного характера, например, комплект инструмента  к машине).

По стадиям конструкторской  подготовки документы могут быть проектами, выполняемыми в процессе проработки многочисленных вариантов  на разных стадиях проектирования, и рабочими чертежами, предназначенными для изготовления изделий, а также  его эксплуатации. В соответствии с этим все конструкторские документы  подразделяются на чертежи эскизного, технического и рабочего проектирования.

По целевому назначению и  характеру использования все  конструкторские документы подразделяются на оригиналы (авторские документы, выполненные на любом материале  и предназначенные для изготовления подлинников), подлинники 
(документы, оформленные подлинными подписями и выполненные на материале, позволяющем воспроизведение копий), дубликаты (копии подлинников, обеспечивающие идентичность воспроизведения подлинника, позволяющие снятие с них копии), копии (документы, выполненные способом, обеспечивающим их идентич ность подлиннику или дубликату, предназначены для непосредственного использования в производстве).

Для удобства учета и пользования  всем чертежам присваивается индекс. 
Индексация чертежей - это условное обозначение, обычно цифровое. В соответствии с ГОСТом, как правило, используется единая обезличенная система индексации, основанная на десятичной классификации всех чертежей изделий и их частей (от 0 до 9). Все чертежи деталей, узлов, блоков, изделий делятся на 10 классов, классы на 10 подклассов, подклассы на 10 групп, группы на 10 подгрупп, подгруппы на виды деталей.

Индекс чертежа состоит  из различительного индекса пред-приятия, классификационной характеристики изделия, поряд-кового регистрационного номера документа (в пределах opгaнизации-разработчика) и шифра документа 
(рис. 17.1).

Хранение, учет и дублирование чертежей и другой технической документации на заводе осуществляются в соответствии с "Правилами учета и хранения" в отделе технической документации. В этот отдел входят: бюро подлинников  и дубликатов (архив), где хранятся названные документы поформат- но в порядке возрастания номеров  и выдаются только для изготовления копий и дубликатов, внесения изменений  и для восстановления при их износе; бюро копий, осуществляющее прием, регистрацию, выдачу, а также учет состояния  и движения копий документов, учет применяемости документов; бюро внесения изменений в документацию, осуществляющее изменения в конструкторской  документации и учет внесения изменений; цех размножения документов, где  размножаются, брошюруются и переплетаются  конструкторские документы; бюро комплектации, где комплектуются документы  после их размножения.

Архивные документы (оригиналы) отражают первоначальное состояние  конструкции после утверждения  ее заказчиком. В эту документацию изменения не вносятся. Подлинники и дубликаты служат для справок  и сверок, изготовления копий, в них  вносят изменения по установленному порядку, на руки их не выдают, пользуются ими только в помещении архива и бюро внесения изменений.

Система автоматизированного  проектирования в конструкторской  подготовке производства

Системы автоматизированного  проектирования (САПР) в настоящее  время полностью себя оправдывают  и являются во многих случаях единственно  возможными методами при конструировании  новых видов изделий (например, интегральных микросхем).

Под автоматизацией проектирования понимается автоматизированный конструкторский  синтез устройства с выпуском необходимой  конструкторской документации (КД).

В отличие от проектирования вручную, результаты которого во многом определяются инженерной подготовкой  конструкторов, их производственным опытом, профессиональной интуицией и т. п., автоматизированное проектирование позволяет исключить субъективизм при принятии решений, значительно  повысить точность расчетов, выбрать  варианты для реализации на основе строгого математического анализа, значительно повысить качество конструкторской  документации, повысить производительность труда проектировщиков, снизить  трудоемкость, существенно сократить  сроки конструкторской и технологической  подготовки производства в цикле  СОНТ, эффективнее использовать технологическое  оборудование с ЧПУ.

Важным результатом внедрения  САПР являются и социологические  факторы: повышение престижности и  культуры труда при замене неавтоматизированных методов автоматизированными; повышение  квалификации исполнителей; сокращение численности работников, занятых  рутинными операциями.

Наибольшую эффективность  от внедрения САПР можно получить при автоматизации всего процесса проектирования - от постановки задачи, выбора предпочтительных вариантов  построения изделия до технологической  подготовки его производства и выпуска.

САПР представляет собой  организационно-техническую систему, состоящую из комплекса средств  автоматизации проектирования, взаимосвязанного с проектировщиками и подразделениями  проектной организации. Проектировщик 
(конструктор, технолог) входит в состав любой САПР и является ее пользователем, так как без человека автоматизированная система не может функционировать. Объектом автоматизации в САПР являются действия проектировщиков, разрабатывающих изделия или технологические процессы. САПР нельзя создать вне конкретного производства, на котором она будет использована.

Комплекс средств автоматизации  включает математическое, лингвистическое, программное, информационное, методическое, организационное, аппаратное и техническое  обеспечение.

Математическое обеспечение  составляют математические методы, модели и алгоритмы, необходимые для  осуществления автоматизированного  проектирования.

Лингвистическое обеспечение - совокупность специальных языковых средств проектирования, предназначенных  для общения человека с техническими и программными компонентами САПР. Практика использования ЭВМ в  проектировании привела к созданию наряду с универсальными алгоритмическими языками программирования (АЛГОЛ, ФОРТРАН  и др.) проблемно-ориентированных  алгоритмических языков, специализированных для проектных задач. Например, для  автоматизации вычерчивания изображений  служат графические языки ГП-ЕС, 
ГРАФОР, РЕДГРАФ, ФАП-КФ и др.

Программное обеспечение  является непосредственным производным  компонентом от математического  обеспечения и представляет собой  комплекс всех программ и эксплуатационной документации к ним.

Информационное обеспечение - это информация о прототипах проектируемых  изделий или процессов, комплектующих  изделиях и материалах, об используемом режущем инструменте, о правилах и нормах проектирования, а также  любая другая справочная информация, используемая проектировщиками для  выработки проектных решений. Основная часть информационного обеспечения  содержится в банках данных, состоящих  из баз данных и систем управления базами данных.

Организационное обеспечение  устанавливает взаимодействие проектирующих  и обслуживающих подразделений, ответственность специалистов за определение  вида работ, приоритеты пользования  средствами САПР и другие регламенты организационного характера. Соответствующий  комплект документов составляют необходимые  инструкции, приказы и штатные  расписания.

Техническое обеспечение - комплекс всех технических средств, используемых при автоматизированном проектировании и для поддержания средств  автоматизации в работоспособном  состоянии.

Решающими условиями возможности  и целесообразности создания САПР являются: а) единство принципов построения объектов проектирования; б) высокий уровень  типизации и стандартизации элементов, из которых компонуют объекты  проектирования; в) высокий уровень  унификации процессов проектирования; г) большой объем проектных работ  при индивидуальных требованиях  к объектам проектирования.

В общем случае процесс  проектирования включает три этапа: составление эскизного, технического и рабочего проектов.

Наиболее творческой является стадия эскизного проектирования, требующего применения интерактивных средств  графики. С их помощью конструктор  может строить трехмерное изображение  детали и моделировать траекторию движения инструмента для ее обработки (без  чертежей).

Техническое проектирование предусматривает исполнение конкретного  замысла в заданном масштабе, а  также осуществление необходимых  расчетов. 
Здесь используется значительный объем информации о стандартных деталях, покупных изделиях и т. д.

На стадии рабочего проектирования создаются рабочие чертежи и  техническая документация. Деталировка, определение и нанесение размеров, составление спецификаций полностью  формализуются и могут выполняться  на ЭВМ с использованием средств  машинной графики.

При автоматизации проектирования наиболее важной является формализация как самого процесса, так и его  объекта. Она позволяет представить  процесс проектирования в виде цепочки (набора) последовательно (параллельно- последовательно) выполняемых процедур, при которых информация преобразуется, а исходные варианты приближаются к  заданным проектным задачам. При  этом если проекты могут быть сформулированы в виде информационных массивов для  ЭВМ, а операторы проектирования (определенные процедуры, формулы, комплексы  программ, стандарты, методики, модели и т. п.) представлены в виде пакета машинных программ, то такой процесс  называют автоматической разработкой (генерацией) проекта. Если разработке на ЭВМ подлежат лишь некоторые подкомплексы на отдельных стадиях, то такой процесс  проектирования называется автоматизированным. В том случае, когда оператор проектирования применим для ряда систем или подкомплексов, выполняется типовое проектирование. Нахождение (разработка) таких операторов является одной из важнейших задач  построения любой системы проектирования.

Укрупненный алгоритм автоматизированного  проектирования изделия

При автоматизированном проектировании сложных систем и объектов применяется  системно-иерархический подход, когда  сам процесс и объект расчленяются на уровни. На верхнем уровне отражаются только самые общие черты и  особенности проектируемого объекта. На каждом последующем уровне разработки степень детализации возрастает.

В соответствии с этапностью создания новой техники в комплексной 
(интегрированной) САПР выделяются следующие автоматизированные системы: управления процессами проектирования (АСУПП), проектирования (ДСП), конструирования (АСК), технологической подготовки производства (АСТПП), управления технологическими процессами изготовления опытных образцов 
(АСУТП), комплексных испытаний и обработки изделий (АСКИО).

Каждая из функциональных составляющих базируется на едином комплексе  средств автоматизации проектирования, включающих обеспечивающие системы  типа автоматизированных банков данных (АБД), а также вычислительную систему, систему информационного обмена, графическую систему и систему  разработки машинных программ.