Створення продукції, як видно в послідовності стадій її життєвого циклу, передує виробництву нових виробів, систем автоматики, телемеханіки, управління технологічними процесами і являє собою створення зразків і (або) технічної документації. Розробка продукції містить певні види робіт та етапи їх виконання. Головними видами робіт при цьому є дослідно-конструкторська робота (ДКР) для створення виробів та дослідно-технологічна робота (ДТР) — для матеріалів і речовин.
Дослідно-конструкторська робота — це комплекс робіт зі створення конструкторської і технологічної документації, виготовлення і випробування дослідних чи головних зразків виробів або виробів одиничного виробництва.
Дослідний зразок — зразок продукції, виготовлений за новою технологічною документацією для перевірки, шляхом випробувань ' відповідності його заданим технічним вимогам, з метою прийняття рішення про можливість постановки на виробництво та (або) використання за призначенням.
Для дрібносерійного та одиничного виробництва продукції, при тривалому циклі її виготовлення та монтажу, виготовлення дослідного зразка не передбачається. У даному разі випускається головний зразок — перший екземпляр виробу, виготовлений за новоствореною документацією для застосування замовником з одночасним відпрацюванням конструкції і технологічної документації для виробництва і експлуатації решти виробів даної партії чи серії.
Дослідна партія — сукупність дослідних зразків чи повний обсяг нештучної продукції, що виготовлені за новоствореною документацією для контролю відповідності продукції заданим вимогам та прийняття рішення про постановку її на виробництво.
Технічна документація на продукцію це сукупність документів, необхідна і достатня для використання на кожній стадії життєвого циклу продукції. До неї належать конструкторська, технічна і проектна документація. Конструкторська документація — це:
— сукупність конструкторських документів, що містять дані про розробки, виготовлення, контролю, приймання, експлуатації та ремонту виробу. Порядок розробки, оформлення та обіг конструкторської документації встановлений комплексом державних стандартів (ЄСКД), яка застосовується з 1971 р. для зниження вартості та скорочення строків конструкторської підготовки. ЄСКД (єдина система конструкторської документації);
— комплекс державних стандартів, що встановлює правила розробки, оформлення та обіг конструкторської документації.
Розробка продукції вважається виконаною відповідно до технічного завдання за умови затвердження акту приймання дослідного зразка або дослідної партії, де містяться рекомендації відносно установки на виробництво.
Після проведення ДКР відділ головного конструктора (ВГК) серійного підприємства розробляє робочу документацію (робочі креслення), пристосовуючи підсумки ДКР до умов конкретного підприємства.
У процесі проектно-конструкторських робіт (ПКР) у проектовану техніку закладаються її найважливіші характеристики: технологічний рівень і якість, економічні показники. Тому перед ПКР ставляться такі завдання: досягнення високого науково-технічного рівня розробки, скорочення тривалості циклу розробки, мінімум витрат на ПКР, при заданих вимогах до якості проектованої техніки, або максимально висока якість продукції при відомих (допустимих) втратах на виконання ПКР.
У процесі проектно-конструкторських робіт (ПКР) у проектовану техніку закладаються її найважливіші характеристики: технологічний рівень і якість, економічні показники. Тому перед ПКР ставляться такі завдання: досягнення високого науково-технічного рівня розробки, скорочення тривалості циклу розробки, мінімум витрат на ПКР, при заданих вимогах до якості проектованої техніки, або максимально висока якість продукції при відомих (допустимих) втратах на виконання ПКР.
Згідно з державним стандартом (ДСТ) про єдину систему конструкторської документації (ЄСКД) конструкторська підготовка виробництва складається з таких стадій:
1. Технічне завдання.
2. Технічна пропозиція.
3. Ескізний проект.
4. Технічний проект.
5. Робочий проект.
Технічне завдання (73) є вихідним документом, на основі якого здійснюється вся робота з проектування нового виробу. Воно розробляється на проектування нового виробу за дорученням або замовника, або підприємства-виробника продукції і погоджується із замовником (основним споживачем).
У технічному завданні визначається призначення майбутнього виробу, ретельно улаштовуються його технічні й експлуатаційні параметри і характеристики: продуктивність, габарити, швидкість, надійність, довговічність і інші показники, зумовлені характером роботи майбутнього виробу.
Розробка технічного завдання базується на основі виконаних науково-дослідних і дослідницько-конструкторських робіт, результатів вивчення патентної інформації, маркетингових досліджень, аналізу існуючих аналогічних моделей і умов їхньої експлуатації.
Технічна пропозиція — вид проектної конструкторської документації, який містить техніко-економічне обґрунтування доцільності розробки виробу та уточнює вимоги до виробів, отримані на основі аналізу ТЗ та проробки варіантів можливих технічних рішень виробу.
Технічна пропозиція розробляється в тому випадку, якщо технічне завдання розробляючу нового виробу видано замовником. Технічна пропозиція містить ретельний аналіз технічного завдання і техніко-економічне обгрунтування можливих технічних рішень при проектуванні виробу, порівняльну оцінку з урахуванням експлуатаційних особливостей проектованого й існуючого виробу подібного типу, а також аналіз патентних матеріалів.
Ескізний проект — вид конструкторської документації на виріб, який містить принципові конструкторські рішення, дає загальне уявлення про конструкцію та принцип роботи виробу, а також дані, що визначають його відповідність призначенню.
Ескізний проект складається з графічної частини і пояснювальної записки. Перша частина містить принципові конструктивні рішення, що дають уявлення про вибір і принцип його роботи, а також дані, шо визначають призначення, основні параметри і габаритні розміри. На цій стадії розробляється документація для виготовлення макетів, здійснюється їх виготовлення й випробування, після чого коректується конструкторська документація. Друга частина ескізного проекту містить розрахунок основних параметрів конструкції, опис експлуатаційних особливостей і зразок графік робіт з технічної підготовки виробництва.
Технічний проект — вид проектної документації на виріб, який містить кінцеве технічне рішення, дає повне уявлення про конструкцію виробу, що розробляється, і включає дані, необхідні і достатні для розробки робочої конструкторської документації. Його зміст також визначається специфікою розроблюваної техніки: для машин і приладів розробляється уточнений загальний вид, всі вузли та окремі, найскладніші деталі; для систем автоматики доцільно розробляються принципові схеми, корпуси та печаті плати, розраховується рівень надійності.
Технічний проект розробляється на основі затвердженого ескізного проекту і передбачає виконання графічної і розрахункової частин, а також уточнення техніко-економічних показників створюваного виробу. Він складається із сукупності конструкторських документів, що містять остаточні технічні рішення, що дають повис уявлення про устрій розробленого виробу і вихідні дані для підготовки робочої документації.
V графічній частині технічного проекту наводяться креслення загального виду проектованого виробу, складених вузлів й основних деталей. Креслення обов'язково узгоджуються з технологами.
У пояснювальній записці містяться опис і розрахунок параметрів основних складальних одиниць і базових деталей виробу, опис принципів його роботи, обгрунтування вибору матеріалів і видів захисного покриття, опис усіх схем і остаточні техніко-економічні розрахунки. На цій стадії за розробки декількох варіантів виробів виготовляються і випробуються дослідні зразки.
Робочий проект є подальшим розвитком і конкретизацією технічного проекту. Ця стадія КГ1В розбивається натри рівні:
а) розробка робочої документації дослідної партії (дослідного зразка);
б) розробка робочої документації постановної серії;
в) розробка робочої документації сталого серійного або масового виробництва.
Перший рівень робочого проектування виконується у три, а іноді й у п'ять етапів.
На першому етані розробляють конструкторську документацію для виготовлення дослідної партії. Одночасно визначають можливість одержання від постачальників деяких деталей і вузлів, блоків (комплектуючих). Всю документацію передають в експериментальний цех для виготовлення нею дослідної партії (дослідного зразка).
На другому етапі здійснюють виготовлення і заводські випробування дослідної партії. Як правило, проводить заводські, механічні, електричні, кліматичні й інші випробування.
Третій етап полягає у коригуванні технічної документації за результатами заводських випробувань дослідних зразків.
Якщо виріб проходить державні випробування (четвертий етап), то в процесі цих випробувань уточнюються параметри і показники виробу в реальних умовах експлуатації, виявляються всі недоліки, що згодом усуваються.
П'ятий етап складається в коригуванні документації за результатами державних випробувань і узгодженні з технологами питань, що стосуються класів жорсткості, точності, допусків і посадок.
Другий рівень робочого проектування виконується у два стани.
На першому стані в основних цехах заводу виготовляють дослідну серію виробів, що потім проходить тривалі випробування в реальних умовах експлуатації, де уточнюють стійкість, довговічність окремих деталей і вузлів виробу, намічають шляхи їх підвищення. Запускові дослідних серій передує, як правило, технологічна підготовка виробництва.
На другому етапі роблять коригування конструкторської документації за результатами виготовлення, випробування й оснащення технологічних процесів виготовлення виробів спеціальним оснащенням. Одночасно з цим коригують технологічну документацію.
Третій рівень робочого проектування виконується в два етапи.
На першому стані здійснюють виготовлення й випробування головної або контрольної серії виробів, на основі якої роблять остаточне відпрацьовування і вивірення технологічних процесів і технологічного оснащення, коригування технологічної документації, креслень, а також нормативів витрат матеріалів і робочого часу.
На другому етапі остаточно коригують конструкторську документацію.
Такий, на перший погляд, громіздкий порядок здійснення конструкторської підготовки виробництва в масовому або крунноесрійному виробництві дає великий економічний ефект. За рахунок ретельного відпрацьовування конструкції виробу і його окремих частин забезпечуються максимальна технологічність у виробництві, надійність і ремонтопридатність в експлуатації.
Коло робіт, виконуваних на стадіях, може відрізнятися від розглянутого вище залежно від типу виробництва, складності виробу, ступеня уніфікації* рівня кооперування та інших факторів.
Дослідно-конструкторські роботи (ДКР) проводяться в порядку реалізації результатів НДР або безпосередньо за технічним завданням на ДКР без попередньої науково-дослідної роботи. Вони здійснюються в кілька етапів.
Перший етап — техніко-економічне обґрунтування (ТЕО) доцільності створення нового виробу і передачі його в серійне виробництво. При цьому улаштовуються можливості вирішення завдань, варіанти конструкторських і технологічних рішень. Складається перелік робіт, що підлягають виконанню, уточнюється загальний обсяг робіт, витрати і терміни виконання, визначаються співвиконавці. Наводяться дані, що характеризують експлуатаційну надійність виробу, ступінь уніфікації і стандартизації, відповідність його технічного рівня вітчизняним і закордонним досягненням науки і техніки. Визначається орієнтовна вартість дослідного і серійного зразків, сума витрат на організацію виробництва й експлуатацію цієї техніки, орієнтовний термін початку постачання замовникові. Визначається склад технічної підготовки і призначаються відповідальні виконавці за кожним видом робіт.
Па другому етапі уточнюються дані ТЕО, вибирається оптимальний варіант побудови виробу і його частин з урахуванням вартості, ефективності і масштабів виробництва. Розробляються структурні, функціональні, принципові й інші схеми, визначаються загальні конструкторські і технологічні рішення, розглядаються питання енергоживлення, захищеності від зовнішніх впливів, ремонтопридатності і т. д. Макетуються найбільш складні і відповідальні функціональні частини виробу, улаштовуються і складаються заявки на розробку й освоєння нових матеріалів і нових комплектуючих виробів та ін.
На третьому етапі здійснюється теоретична й експериментальна перевірка схемних, конструкторських і технологічних рішень; уточнюються принципові схеми; перевіряються нові матеріали, напівфабрикати, що комплектують вироби; виготовляються макети, що проходять механічні і кліматичні випробуваній. На ньому етапі оцінюються надійність виробу, його функціональних вузлів і частин, електричні і температурні режими, ремонтопридатність, зручність в експлуатації. Оцінюються відповідність застосовуваних засобів технічного контролю за якістю. Розробляється робоча документація для виготовлення дослідного зразка.
Па четвертому етапі складається перелік елементів, що підлягають вихідному контролю, і елементів, що підлягають випробуванню, макетується і компонується складна функціональна частина виробу. Готова технічна документація на виготовлення дослідного зразка здасться у відділ технічної документації для розмноження і передачі у виробництво. Дослідний зразок виготовляється при мінімальному технологічному оснащенні. Попередні заводські випробування проводяться за участі представника замовника за програмою і методикою, складеною розробником. Потім проводяться державні випробування, і все це оформлюється актом.
Закінчені науково-технічні розробки, за якими видаються пропозиції про використання, повинні відповідати таким вимогам:
1. Новизна і перспективність запропонованих науково-технічних рішень, використання в них сучасних вітчизняних і закордонних досягнень науки і техніки.
2. Економічна ефективність нового виробу або нового технологічного процесу за умови застосування його у виробництві.
3. Патентоспроможність і конкурентоспроможність.
4. Довговічність і експлуатаційна надійність виробу, стійкість технологічних процесів.
5. Відповідність вимогам техніки безпеки, технічної естетики, наукової організації праці.
Науково-технічна розробка вважається закінченою, якщо виріб пройшов іспит, його прийнято комісією і рекомендовано до освоєння у виробництві.
За всіма закінченими і рекомендованими для використання розробками замовник приймає рішення про терміни й обсяги освоєння промислового виробничого виробу. Підставою служить акт приймання дослідного зразка.
