9.2 Спеціалізація праці конструктора та технолога як джерело інженерних помилок

Вирішуючи основну конструкторську задачу – створення виробу, що відповідає всім експлуатаційним вимогам, конструктор одночасно зобов’язаний забезпечувати ще й високу технологічність виготовлення цього виробу з урахуванням типу виробництва.

Відомо кілька шляхів досягнення технологічності деталі.

1) Виробничий контроль креслень.

Креслення, розроблені конструктором, передаються технологу. Технолог вносить у них виправлення і доповнення, виходячи з чисто виробничих розумінь. Виправлення, внесені технологом, носять непринциповий характер, тому що конструкція вже розроблена і піддається технологічному контролю, а не економічному аналізу, і тим більшене пошуку і відпрацьовуванню конструкції з метою максимального скорочення витрат.

2) Відпрацьовування конструкції і технологічного процесу при впровадженні деталі у виробництво.

Така система призводить до розтягування термінів упровадження виробу, тому що внесені в цей період зміни і доробки конструкції і технології приводять не тільки до уточнення конструкторських креслень, але й до змін у технології і кресленнях інструмента, а також до змін самого інструмента, уже виконаного в металі. Цей шлях украй небажаний, хоча в практиці, на жаль, має місце.

3) Покладання функції технолога на безпосереднього творця виробу – конструктора.

Такий шлях стосовно до створення сучасної техніки навряд чи може бути застосований, тому що він ставить за обов’язок інженеру не тільки вирішувати весь комплекс конструкторських задач, але й виконувати великий обсягробіт технолога, що, безумовно, різко загальмує весь хід розробки.

Існуюча спеціалізація конструкторської і технологічної праці призводить до того, що конструктори найчастіше в силу своєї недостатньої технологічної й економічної підготовки не можуть створити вироби, вільні від економічних недоробок.

Технологи, у свою чергу, користаючись звичними оцінками, також не можуть виявити ці недоробки. Вони в першу чергу критикують лише ті креслення, що викликають труднощі в проектуванні інструмента й оснащення, вони не ставлять перед собою задачу економічного аналізу кожного елемента конструкції.

Наївно думати, що конструкторська документація, піддана технологічному контролю, є досконалою, і виготовлений на її основі виріб не містить необґрунтованих, зайвих витрат. Це далеко не так. Тому що технологи піддають документацію лише технологічному контролю, а не економічному аналізу.

Дуже часто у виробах, що серійно випускаються, раціоналізатори пропонують рішення, що виключають з конструкції окремі деталі і навіть вузли, що, до речі, були дуже технологічними. Виникає законне питання: «Для чого домагатися високої технологічності цих деталей і вузлів, коли конструкція може прекрасно виконувати свої функції і без цих високотехнологічних елементів?».

Конструктор і технолог здають виробництву креслення, навіть не підозрюючи про їхню недосконалість. У результаті деталі зі звичайними економічними недоробками впроваджуються у виробництво, а допущеніпрорахунки час від часу ліквідуються раціоналізаторами.

У результаті численних інженерних недоробок у технічній документації продукція, що випускається, найчастіше містить велику кількість схованих резервів, що не використовуються споживачем, а разом з тим ці недоробки удорожчують, ускладнюють продукцію, роблячи її неконкурентоспроможною.

У таблиці 9.1 приведені сховані резерви продукції (їхні характеристики, ознаки наявності, причини появи і способи виявлення), що найчастіше зустрічаються в інженерній практиці [31]. Для того, щоб успішно боротися з такими негативними явищами, необхідно впровадження в постійну роботу конструкторів і технологів системи технологічногоі техніко-економічного аналізу і, у першу чергу, функціонально-вартісного аналізу (ФВА) усього виробу чи його окремих блоків і вузлів, а стосовно до деталей – метод поелементного аналізу. Суть цих методів була розглянута у главі 4 (розділи 4.9, 4.10).

Таблиця 9.1 – Сховані резерви удосконалювання продукції

Характеристики резерву	Ознаки наявності	Причини появи	Спосіб виявлення
1	2	3	4
1. Необґрунтовано завищені і зайві вимоги в технічному завданні	Неповне використання можливостей виробу в експлуатації. Широке застосування виробу в непередбачених технічним завданням умовах	Нестача об’єктивної інформації про потреби й умови роботи проектованого виробу. Неурахування економічних критеріїв (вартості перевищення параметрів).	Аналіз умов і досвіду експлуатації виробів. Виявлення реальних вимог, яким повинні відповідати більшість виробів.
2. Необґрунтовано завищені в порівнянні з технічним завданням характеристики виробу (міцність, надійність, потужність, ресурс, точність і т. ін.)	Істотне перевищення параметрів у порівнянні з закордонними аналогами. При масовому виробництві удаване благополуччя, повна відсутність випадків поломок, рекламацій	Перестраховка виробників, конструкторів. Проектування без серйозного розрахункового обґрунтування, приблизно. Неурахування економічних критеріїв	Порівняння з аналогами. Аналіз досвіду експлуатації Розрахункова перевірка обґрунтованості вибору основних параметрів
3. Необґрунтованість, консерватизм основних конструктивних і (чи) технологічних рішень у знов спроектованих і давно випускаємих виробах.	Невідповідність технічного рівня виробів рівню кращих закордонних аналогів. Явні порушення закономірностей і тенденцій розвитку технічних систем	Недостатнє вивчення науково-технічної, особливо патентної інформації. Невміння вести пошук нових рішень. Психологічна інерція, «страх нового».Відсутність протягом багатьох років перегляду конструкції і технології виробів	Порівняння з аналогами. Аналіз історії і закономірностей розвитку виробу. Перевірка можливостей зміни виробу з урахуванням нових технічних можливостей, що з’явилися після створення даного виробу

Продовження табл. 9.1
1	2	3	4
4. Непередбачена шкідлива взаємодія між частинами виробу чи між виробом і зв’язаними з ним іншими виробами, зовнішнім середовищем	Непояснені чи важко пояснювані ушкодження виробів після випробувань чи у процесі експлуатації. Не передбачені проектом особливості виробу, що виявляються в процесі експлуатації	Недолік науково-технічної інформації. Відсутність системного підходу до виробу	Системний аналіз взаємодій виробу, виявлення усіх видів взаємодій (механічного, хімічного, електричного і т. ін.) і їхніх комбінацій. Виявлення впливу зміни різних параметрів середовища (температури, тиску, складу і т. ін.). Диверсійний підхід
5. Недоробленість кон-струкції і (чи) технології виробу	Надмірна кількість змін конструкції і технології, раціоналізаторських пропозицій, дозволів на відхилення. Великий відсоток браку, рекламацій. Наявність «вузьких місць» у виробництві, неритмічність, складний технологічний маршрут виробів. Низький коефіцієнт використання устаткування	Пропуск необхідних етапів у процесі розробки виробу. Недостатня увага розробників до випробувань і експлуатації виробу. Ізольованість одне від одного конструкторських, технологічних, дослідницьких, економічних і інших підрозділів підприємства	Аналіз змін конструкції і технології, раціоналізаторських пропозицій, труднощів виробництва й експлуатації, даних по браку і рекламацій
6. Погане сполучення окремих частин виробу	Відособленість конструкції окремих частин складного виробу, агрегату, відсутність ефектів від об’єднання частин. Наявність елементів конструкції, що несуть тільки сполучні функції. Наявність шкідливих взаємодій частин виробу	Відсутність продуктивних контактів між підрозділами, конструкторськими бюро, відділами, групами, окремими фахівцями, що розробляють різні частини виробу	Аналіз зв’язків і взаємодій між вузлами і деталями виробу
Продовження табл. 9.1
1	2	3	4
7. Наявність у виробі елементів (вузлів, частин деталей,), що не виконують корисні функції	Відсутність змін у кресленнях деталей, що сполучаються зі зміненими	Зміна частин виробу без погоджених змін інших його частин (несистемний підхід до змін)	Аналіз змін конструкції
8. Необґрунтованість окремих другорядних конструкторських рішень при достатній обґрунтованості основних	Зайва трудомісткість і (чи) матеріалоємність окремих деталей, яка не відповідає виконуваним ними функціям	Недостатня увага до другорядних елементів. Змушені, тимчасові рішення, що залишилися в технічній документації, незважаючи на те, що зникли причини, що їх породили	Поелементний аналіз деталей, оцінка їх відповідності виконуваним функціям
9. Наявність у конструкції окремих невдалих рішень, що не погіршують функціонування виробу, але підвищують його вартість	Зайві запаси міцності, наявність «перевантажених» деталей, зайвих обробок, необґрунтованої високої чистоти і точності, покрить і т. ін.	Резерв, навмисне залишений конструктором для забезпечення можливості наступних поліпшень (виконання плану оргтехзаходів, подачі рацпропозицій і т. ін.)	Системний розгляд виробу
10. недостатній рівень уніфікації і стандартизації виробів, обмеження уніфікації простими деталями, кріпленням і т. ін.	Надмірна кількість найменувань допоміжних деталей, елементів (кріпильні деталі, отвори, проточки і т. ін.), що входять у конструкцію. Наявність на підприємстві великої кількості різних виконань однотипних вузлі	Недостатня увага і формальне ставлення до уніфікації. Відсутність продуктивних контактів між різними конструкторськими підрозділами	Порівняльний аналіз допоміжних деталей і елементів, однойменних вузлів, спроектованих різними конструкторами (конструкторськими підрозділами). Порівняльний аналіз різних типорозмірів виробу

Продовження табл. 9.1
1	2	3	4
11. Надлишковий рівень уніфікації і стандартизації	Уніфікація декількох типорозмірів виробів у тих випадках, коли кожний з типорозмірів випускається у великих кількостях (масовий випуск)	Формальний підхід до уніфікації	Аналіз обсягів випуску і застосування уніфікованих деталей
12. Низька технологічність виробу	Великий відсоток браку і рекламацій, «вузькі місця» у виробництві, неритмічність, складний техно­логічний маршрут, низький коефіцієнт використання устаткування, велика кількість ручної праці	Відсутність продуктивних контактів між конструкторськими і технологічними службами. Слабкість інструментального виробництва. Виготовлення виробів, спроектованих у розрахунку на іншу технологію (переданих з іншого підприємства, скопійованих із закордонних зразків)	Порівняння нормативної (відбитої в документації) і фактичної технології. Аналіз технологічних відхилень. Порівняльний аналіз технології виготовлення різних виробів

Продовження табл. 9.1
1	2	3	4
13. Помилки і недоліки в конструкції, зв’язані з психофізіологічними факторами: невідповідність вимогам деталей, що накреслені в масштабах збільшення чи зменшення; надлишкова вага чи складність деталей, пов’язана з їхньою симетричністю, з вико­нанням у них прямих кутів; невідповідність форми виробів і засто­совуваних матеріалів	Зайва масивність чи видима «слабкість» деталей, виготовлених у натуральну величину. Відсутність у кресленнях прорисовок деталей у масштабі 1:1. Симетричність деталей, наявність парної кількості вузлів кріплень, ребер, і т. ін. у тих випадках, коли це не викликано функціональними чи технологічними вимогами. Виконання принципово різних частин виробу, деталей (механічних, електричних, електронних і т. ін.) одним фахівцем, без залучення фахівців відповідного профілю	Особливості людського сприйняття, внаслідок яких деталі, виконані на кресленні в масштабах збільшення, здаються менш міцними, ніж це є в дійсності, а в масштабах зменшення, навпаки, більш міцними. Звичка конструкторів «бачити» виріб у вигляді креслення, підсвідоме бажання зробити деталь зручною не стільки для виготовлення, скільки для креслення. Психологічна інерція, прагнення до звичних форм, рішень	Вивчення деталей, виконаних у натуральну величину. Виготовлення простих моделей і макетів, прорисовка їх у масштабі 1:1. Перевірка повторюваних елементів конструкції. Аналіз об’єкта групою фахівців широкого профілю, представителями різних спеціальностей, різних підрозділів підприємства
14. Виріб погано піддається механізації й автоматизації виготовлення	Велика питома вага ручної праці, складна форма деталей, велика кількість складного спеціалізованого оснащення	Спроби автоматизації і механізації виробництва виробів, спроектованих для ручного виробництва, без перегляду конструкції	Поелементний аналіз деталей. Аналіз технологічного оснащення
15. Невідповідність виробу і (чи) технології його виготовлення типу виробництва	Підвищена у порівнянні з аналогічними виробами чи середньої для підприємства нормою питома вага ручної праці	Виріб спроектований для одиничного (дрібносерійного) виробництва, але випускається масово без переробки конструкції	Аналіз історії розробки і випуску виробу, динаміки зростання його випуску

Питання для самоконтролю.

1. Чому економічні недоробки є джерелом ІП?

2. Причини виникнення функціонально невиправданих затрат.

3. Чому перед початком розробки потрібен ретельний аналіз ТЗ?

4. Негативні та позитивні аспекти спеціалізації праці конструктора та технолога.

5. Як забезпечити високу технологічність виготовлення деталей?

6. Чи можливо стверджувати, що конструкторська документація, яка піддана технологічному контролю, не містить невиправданих зайвих затрат?

Три коні – ще не трійка

Народна мудрість