Конструкторская подготовка производства

     Принцип агрегатирования предполагает максимальное расчленение конструкции на отдельные более или менее простые составные части (основные детали, узлы, агрегаты), выполняющие определенные функции. Применительно к конструкциям машин эта задача решается путем замены моноблочной конструкции базовых деталей узловой (блочно-модульной), при которой в конструкции каждого узла четко выделяется его функциональное назначение. Машина же в целом компонуется из отдельных агрегатов. Агрегатирование позволяет использовать одни и те же основные (наиболее сложные по конструкции) рабочие механизмы в оборудовании различного назначения, благодаря чему изделие создается из обратимых унифицированных элементов.

     Осуществление рассмотренных принципов позволяет  не только улучшать качество конструкции, но и резко сокращать сроки  ее разработки и освоения в производстве. Так, при традиционной схеме разработки конструкции и изготовления новой закалочной установки потребовалось 50 месяцев, а при компоновке ее из унифицированных готовых узлов и отдельных агрегатов — только 12.

     Повышение технологичности при разработке конструкций отдельных деталей предполагает:

     1) снижение излишней точности обработки  деталей там, где она не оказывает влияния на их взаимозаменяемость и эксплуатационные качества; это относится прежде всего к разъемным плоскостям, шпоночным канавкам и т.п. Затраты при обработке деталей по 2-3-му классу точности в 6—10 раз выше, чем при обработке по более низким классам точности;

     2) применение более простых способов  достижения необходимой точности  при обработке деталей и сборке  узлов машины;

     3) уменьшение степени чистоты обработки  поверхностей (шероховатости) до  степени, диктуемой функциональной  точностью деталей;

     4) замену неразъемной конструкции  детали разъемной, коробчатых  литых конструкций тавровыми  с открытыми ребрами жесткости;

     5) выравнивание подлежащих обработке  плоскостей деталей для того, чтобы их можно было обрабатывать с одной настройки оборудования минимальным количеством инструмента.

     На  стадиях эскизного и технического проектирования выполняется технологичности. На последней стадии разработки осуществляется окончательная отработка конструкции машины и ее основных частей на технологичность и доведение конструкции до соответствия требованиям серийного (массового) производства. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     1.3. Заводские органы конструкторской подготовки производства 

     Конструкторскую службу на предприятии возглавляет  главный конструктор завода, который  руководит подчиненным ему отделом  и экспериментальной базой. Структура отдела зависит от характера выпускаемых машин и типа производства. В единичном производстве помимо общезаводской службы в основных цехах создаются конструкторские группы или бюро, имеющие право вносить некоторые коррективы в рабочие чертежи в ходе изготовления отдельных деталей и узлов, поскольку опытный образец машины не изготавливается. В массовом производстве конструкторская подготовка, как и опытные работы, централизована.

     На  крупных заводах массового производства с большим объемом опытно-конструкторских  работ целесообразно разделить  конструкторскую подготовку на две  основные части: опытное (перспективное) конструирование и серийное (текущее) конструирование. Руководство опытным конструированием, куда входит также изготовление и испытание опытных образцов или партий новых машин, возлагается на заместителя главного конструктора по опытным работам. Серийная конструкторская подготовка предназначена для подготовки документации к запуску машины в серию. Сюда же относятся работы по проведению испытаний установочных и головных серий новых машин и корректировка по результатам испытаний всей конструкторской документации. Руководство этой частью подготовки производства возлагается на первого заместителя главного конструктора по серийному производству.

     На  заводах, выпускающих несколько  типов или модификаций машин, разработку первичных конструкторских документов и координацию всех работ по конструкторской подготовке конкретной машины в отделе главного конструктора ведут группы, возглавляемые ведущим конструктором машины, подчиненным непосредственно главному конструктору завода.

     Учитывая  большой объем работ по внешнему оформлению конструкции машины, в  составе отдела главного конструктора создают бюро художественного конструирования  под руководством ведущего художника, также подчиненного непосредственно  главному конструктору завода.

     Для разработки конструкторских документов для серийного производства по отдельным  элементам конструкции в составе  отдела создаются агрегатные конструкторские  бюро (шасси, двигателей, кузовов, электрооборудования, пневмо- и гидроаппаратуры и др.). Для проведения работ по технико-экономическому анализу и экономической оценке конструкций, а также для разработки мероприятий по доводке и повышению их эффективности в составе отдела главного конструктора создается инженерно-экономическое бюро, подчиненное в административном отношении главному конструктору, а в методологическом — главному экономисту завода.

     Примерная структура отдела главного конструктора приведена на рисунке 3.

     конструкторский подготовка производство

     Рисунок 3 – Структура отдела глазного конструктора автомобильного завода массового производства машин нескольких модификаций 

      2. Организация конструкторской подготовки производства на ОАО «Копейский машиностроительный завод» 

     2.1. Организация проектно-конструкторской подготовки производства на ОАО «Копейский машиностроительный завод» 

     Содержание  конструкторской подготовки производства (КПП) в ОАО «Копейский машиностроительный завод» составляет поэтапное проектирование изделия с последовательным развитием и уточнением отдельных расчетов и конструктивных решений, завершаемое созданием опытного образца, проверкой и окончательной доработкой проекта. Для изделий, идущих в серийное производство, подготовка их "к выпуску заканчивается изготовлением установочных серий; работа изделий этих серий находится под особым контролем в местах их эксплуатации, задачей которого является проверка эксплуатационных качеств изделий.

     Организация проектно-конструкторской подготовки производства на ОАО «Копейский машиностроительный завод» включает ряд последовательных работ:

     1. Разработка технического задания (ТЗ). Устанавливается целевое назначение проектируемого изделия, его основные технические и качественные параметры (производительность, мощность, радиус действия и т.д.), характер прибора (или системы), для изготовления которого предназначается изделие (его материал, размеры, вес, технические условия изготовления), и характер производства, где будет эксплуатироваться прибор (или система), а также предъявляемые к нему технико-экономические требования. Во всех случаях ТЗ согласовывается всеми заинтересованными сторонами (заказчик, разработчик, изготовитель).

     2. Разработка технического предложения, в котором четко определяется целевое назначение изделия; дается его технологическая (принципиальная) схема, ориентировочно определяется действительная потребная мощность, основные размеры изделия и ведущих деталей, примерный вес, требуемые материалы, устанавливается общая кинематическая и электрическая схемы (выбор привода, число звеньев), приводится ориентировочный силовой расчет и предварительная компоновка (теоретический чертеж), дается техническая характеристика изделия и укрупненный расчет себестоимости изготовления и ожидаемой экономической эффективности от использования проектируемого изделия. Все это делается на основе анализа технического задания заказчикам различных вариантов возможных решений.

     3. Эскизное проектирование. В проекте производится дальнейшее уточнение отдельных расчетов и намеченных конструктивных решений, проводится анализ конструкций на технологичность, окончательно определяется целевое назначение изделия, даются принципиальные конструктивные решения, кинематическая, электрическая и компоновочная схемы изделия, более точно устанавливается его проектный вес, габариты и другие параметры, себестоимость и ожидаемый экономический эффект. Изготавливается макетный образец.

     4. Разработка технического проекта, который содержит чертежи ведущих агрегатов, узлов и наиболее сложных деталей новой конструкции, а также спецификацию стандартных и унифицированных деталей. Составной частью технического проекта является технико-экономическое обоснование (ТЭО) новой конструкции. В ТЭО приводятся результаты предварительных (укрупненных) расчетов социально-экономической эффективности применения изделия. Проводится экспертиза на соответствие разрабатываемой продукции ТЗ, заданному техническому уровню, степени унификации и стандартизации. В процессе экспертизы проверяется также комплексность решения общей технической задачи, ее увязка с перспективой дальнейшего развития, создания и производства однотипных изделий, решения вопросов унификации и стандартизации, возможность сокращения номенклатуры и типоразмеров составных частей, уменьшения количества применяемых марок и сортаментов материалов, соответствия продукции требованиям безопасности и санитарно-гигиеническим нормам.

     5. Разработка рабочего проекта — наиболее важный и ответственный .этап конструкторской подготовки производства, на котором делаются не только все проверочные расчеты, изготавливаются рабочие чертежи всех оригинальных деталей с установлением классов точности обработки и чистоты поверхности, допусков и припусков, но и сборочный, теоретический, габаритный и монтажный чертежи, а также все спецификации. На этом этапе проводится завершающий технологический и стандартизационный (нормализационный) контроль чертежей, и на основе их делается соответствующая корректировка и доработка конструкции. Единая система конструкторской документации (ЕСКД) устанавливает следующие основные требования к выполнению рабочих чертежей:

     1) оптимальное применение стандартных  и покупных изделий, освоенных  ранее производством и соответствующих  современному уровню техники;

     2) рациональное ограничение номенклатуры  размеров, предельных отклонений конструктивных элементов, а также марок и сортамента материалов и покрытий;

     3) достижение необходимой степени  взаимозаменяемости деталей и  узлов, наивыгоднейших способов  изготовления и ремонта изделий,  а также максимального удобства эксплуатации.

     На  этом этапе окончательно устанавливается  себестоимость изделия и его  экономическая эффективность, составляются все эксплуатационные и ремонтные документы и технические условия.

     В серийном и массовом производстве с  целью более тщательной отработки  созданной конструкции и внедрения  необходимых корректив в рабочие  чертежи проводится изготовление опытного образца. Ему предшествует изготовление требуемых чертежей, а также макетов и моделей в поисках наиболее рационального внешнего вида изделия, обеспечения удобства пользования им и пр.

     Стендовые испытания изготовленного образца  изделия и его отдельных сборочных  единиц проводятся в условиях, максимально  приближающихся к тем, в которых  изделие будет работать. Заводские  испытания предшествуют государственным приемочным. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     2.2. Основные задачи и функции конструкторского отдела на ОАО Копейский машиностроительный завод  

     1 Общие положения.

     1.1 Отдел главного конструктора является самостоятельным структурным подразделением предприятия и подчиняется техническому директору.

     1.2 Создание, ликвидация или реорганизация  отдела осуществляется приказом генерального директора предприятия.

     1.3 Отдел возглавляется главным  конструктором, назначаемым на  должность приказом генерального директора предприятия по представлению технического директора.

     2 Задачи

     2.1 Создание новых и модернизация  действующих конструкций изделий,  комплексов, машин, аппаратов, приборов, механизмов производства предприятия, обеспечение их высокого технического уровня, конкурентоспособности, соответствия современным достижениям науки, техники и требованиям технической эстетики.

     2.2 Обеспечение конструкторской подготовки  действующего производства предприятия.