Вопрос №19. Проектно-конструкторская подготовка производства к выпуску новой продукции

Организация конструкторской подготовки производства

Основная задача конструкторской подготовки производства — разработка конструкторско-технической документации на проектируемое изделие необходимого качества в минимальное время.

В соответствии с Единой системой конструкторской документации (ЕСКД) конструкторская подготовка производства состоит из пяти стадий подготовки документации:

1. Разработка технического задания (ТЗ). В ТЗ на проектирование обосновываются целесообразность и эффективность создания нового изделия. В нем должны содержаться все основные исходные данные для проектирования. При этом предварительно тщательно анализируется современный технический уровень изделий аналогичного назначения с тем, чтобы обеспечить высокую конкурентоспособность нового изделия.

2. Техническое предложение (ТП). В ТП входят документы, обосновывающие принятый вариант для дальнейшей конструкторской разработки, его технико-экономическое обоснование на основе технико-экономического анализа вариантов возможных решений.

3. Эскизный проект. В процессе выполнения эскизного проекта разрабатываются кинематические, электрические и другие необходимые схемы, предварительные чертежи общих видов, составляются спецификации сборочных единиц, изготавливаются макеты, проводится промежуточный технико-экономический анализ.

4. Технический проект. В техническом проекте наиболее трудоемкими являются работы, связанные с конструкторской разработкой узлов, агрегатов, механизмов, приборов данного изделия.

5. Разработка рабочей документации.

Нормативная база конструкторов, применение САПР

На крупных промышленных предприятиях разработку конструкции обычно ведет служба главного конструктора. Однако иногда проектирование нового изделия осуществляется специализированными проектными организациями, а на заводе-изготовителе разрабатываются или только уточняются рабочие чертежи, спецификации, технические условия и другая конструкторская документация.

Нормативная база конструкторов,

Для определения нормативов, связанных с конструкторской подготовкой, классификация продукции производится следующим образом:

· по степени новизны (I группа – продукция без существенных конструктивных изменений, ей присваивается коэффициент, равный 1 (k = 1); II группа – продукция с использованием базовой модели и значительным удельным весом унифицированных деталей (k = 1,2); III группа – продукция, которая требует новых разработок с новыми размерными данными (k = 1,3); IV группа – новая по конструктивному выполнению продукция (k = 1,5); V группа – принципиально новая продукция (k = 1,7));

· по степени сложности конструкции (она включает также пять групп от А(самых простых конструкций) до Д (самых сложных конструкций)).

В конструкцию новых машин входят оригинальные, унифицированные и нормализованные детали. Наибольших затрат труда при проектировании требуют оригинальные детали (k₀), которые принимаются при расчете трудоемкости за единицу. Остальные приравниваются к ним при помощи коэффициентов: для покупных kn = 0,5, унифицированных k_y = 0,25, нормализованных k_н = 0,2.

Нормативы трудоемкости устанавливают на одну оригинальную (условную) деталь в нормо-часах.

Одним из эффективных направлений, позволяющих повысить качество проектируемых изделий, уменьшить трудоемкость, сократить время конструкторской подготовки, является применение конструкторских решений, базирующихся на принципах унификации и стандартизации. При использовании в проектировании 70-80% унифицированных и стандартных элементов конструкции цикл создания и освоения новых машин сокращается на 15—25%.

Конструкторская унификация — это сокращение необоснованного многообразия конструкторских решений. Унификация устраняет излишнее разнообразие типов конструкций самих изделий, форм и размеров деталей и заготовок, профилей и марок материалов и создающая условия для специализированного производства повторяющихся изделий и их элементов. Унификация является базой агрегатирования, т.е. создания изделий путем их компоновки из ограниченного числа унифицированных элементов.

Стандартизация — это установление необходимого минимума типов и параметров машин, механизмов, приборов, средств автоматизации, материалов, полуфабрикатов и комплектующих изделий с учетом развития машиностроительной отрасли.

Обеспечение технологичности конструкций — комплексная задача, к ее решению должны привлекаться различные технические службы предприятия. Тесная связь конструкторов и технологов в обеспечении технологичности конструкции достигается часто закреплением за объектом проектирования ведущего конструктора и ведущего технолога или созданием комплексных конструкторско-технологических бригад.

Производственная технологичность— это степень соответствия конструкции изделия оптимальным производственно-технологическим условиям его изготовления при заданном объеме производства.

Эксплуатационная технологичностьизделия проявляется в сокращении затрат времени и средств на техническое обслуживание и ремонт в зависимости от его ремонтопригодности, т.е. приспособленности предупреждать, обнаруживать и устранять отказы и неисправности.

Важная роль в достижении высокой конкурентоспособности новых изделий, в частности, их технологичности принадлежит экспериментальным цехам и участкам. Опытное производство помогает осуществлять в дальнейшем технологическую подготовку производства и его освоение в установленные сроки без существенных переделок, без дополнительных затрат и затягивания сроков.

Большую роль в повышении эффективности проектно-конструкторских работ играют компьютерные системы. Применение компьютерных технологий в конструкторских службах значительно повышает уровень унификации и стандартизации конструкций за счет оперативного поиска имеющихся по данному вопросу патентов, стандартов, выполненных ранее конструкторских решений, улучшает учет вносимых в документацию изменений.

Применение в САПР вычислительных машин и терминального оборудования, наличие автоматизированных рабочих мест (АРМ) конструкторов, позволяющих кодировать чертежи, подготавливать информацию для ввода в компьютер, редактировать текст и графику привели к существенному перераспределению функций между конструктором и компьютером, изменили технологию и организацию работ в конструкторских подразделениях.

В связи с широким распространением САПР меняются функции подразделений конструкторских служб. Конструкторы освобождаются не только от трудоемких сбора и подготовки информации, расчетных и графических работ, но, частично, и творческих занятий (например, выбора оптимального варианта).

Основными задачами, решаемыми при внедрении САПР являются: сокращение сроков разработки технологических процессов; повышение производительности труда работников, занятых технологической подготовкой производства; повышение качества работ; уменьшение стоимости работ по ТПП.