Оглавление

Глава 2 РАЗРАБОТКА НОВОГО ИЗДЕЛИЯ 10

2.1. АНАЛИЗ ПОНЯТИЙ „ПРОЕКТИРОВАНИЕ" И „КОНСТРУИРОВАНИЕ" 10

2.2. СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ КОНСТРУКТОРСКИХ ОРГАНИЗАЦИЙ 13

2.3. ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ СТРУКТУРНАЯ ЧАСТЬ РАЗРАБОТКИ 16

2.4. ПОРЯДОК РАЗРАБОТКИ НОВОГО ИЗДЕЛИЯ 19

2.5. ТРЕБОВАНИЯ К РАЗРАБАТЫВАЕМОМУ ИЗДЕЛИЮ 20

2.6. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ РАЗРАБОТОК 23

2.7. ПЛАНИРОВАНИЕ РАЗРАБОТОК И СЕТЕВОЙ ГРАФИК 30

Глава 3 ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ И ЕГО АНАЛИЗ 35

3.1. ОСНОВНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ 35

3.2. РАЗРАБОТКА НОВОГО ИЗДЕЛИЯ 41

3.3. ИНФОРМАЦИОННЫЙ ПОИСК 46

3.4. ПАТЕНТНО-ЛИЦЕНЗИОННЫЙ ПОИСК 51

З.5. МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ 53

3.6. НОВЫЕ ВИДЫ ТЕХНОЛОГИИ 60

Глава 4 ПРОЕКТНЫЕ СТАДИИ РАЗРАБОТКИ ИЗДЕЛИЯ 64

4.1. ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ 64

4.2. ЭСКИЗНЫЙ ПРОЕКТ 67

4.3. ВАРИАНТЫ РАЗРАБОТОК И ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО ВАРИАНТА 71

4.4 ВЗАИМОСВЯЗЬ МЕЖДУ ИЗДЕЛИЕМ И ОПЕРАТОРОМ 78

4.5. ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОЕКТ 89

4.6. РАЗРАБОТКА РАБОЧЕЙ ДОКУМЕНТАЦИИ 93

4.7. ПОДГОТОВКА ДОКУМЕНТАЦИИ ПО ИСПЫТАТЕЛЬНЫМ СТЕНДАМ 95

4.8. СОГЛАСОВАННАЯ РАБОТА КОНСТРУКТОРОВ, ТЕХНОЛОГОВ И ДРУГИХ СПЕЦИАЛИСТОВ 101

4.9. РАСЧЕТЫ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ 111

Глава 5 СЛАГАЕМЫЕ КАЧЕСТВА КОНСТРУКТОРСКИХ РАБОТ 114

5.1. ОЦЕНКА УРОВНЯ КОНСТРУКТОРСКИХ РАЗРАБОТОК 114

5.2. ПУТИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА РАЗРАБАТЫВАЕМЫХ ИЗДЕЛИЙ 120

5.3. ТРЕБОВАНИЯ СТАНДАРТИЗАЦИИ 126

5.4. ЭСТЕТИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К РАЗРАБАТЫВАЕМОМУ ИЗДЕЛИЮ 132

Глава 6 ОШИБКИ В РАЗРАБОТКАХ НОВЫХ ИЗДЕЛИЙ И БОРЬБА С НИМИ 138

6.1. ОШИБКИ ПРИ КОНСТРУИРОВАНИИ 138

6.2. КОНТРОЛЬ КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ 144

6.3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ 147

6.4. Н0РМАЛИЗАЦИ0ННЫЙ КОНТРОЛЬ КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ 150

6.6. МЕТРОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ КОНСТРУКТОРСКОЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ 151

6.6. АВТОРСКИЙ НАДЗОР 157

Глава 7 ОРГАНИЗАЦИЯ КОНСТРУКТОРСКОГО ТРУДА И ПОВЫШЕНИЕ ТВОРЧЕСКОЙ ИНИЦИАТИВЫ РАЗРАБОТЧИКОВ 161

7.1. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ НАУЧНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ КОНСТРУКТОРСКОГО ТРУДА 161

7.2. ХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ДОГОВОР 166

7.3. МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКИХ РАБОТ 168

7.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРУДОЕМКОСТИ КОНСТРУКТОРСКИХ РАЗРАБОТОК 175

7.5. ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ СПОСОБНОСТИ НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ КОНСТРУИРОВАНИЯ 178

7.6. РАЗВИТИЕ ТВОРЧЕСКОЙ ИНИЦИАТИВЫ КОНСТРУКТОРОВ. ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКАЯ И РАЦИОНАЛИЗАТОРСКАЯ РАБОТА 186

7.7. КВАЛИФИКАЦИОННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКТОРАМ И ИХ АТТЕСТАЦИЯ 192

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 199

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 200

МЕНЕДЖМЕНТ КАЧЕСТВА В АВТОМОБИЛЕСТРОЕНИИ 204

ОТРАСЛЕВЫЕ ВЕРСИИ СТАНДАРТОВ ИСО СЕРИИ 9000 207

ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ НОВОЙ ТЕХНИКИ

Создание новой техники — путь долгий и трудоемкий. Ни одна идея сразу не находит применения, так как это вызвано сложностью структуры новой техники и ее действия. Создание новой техники требует комплексного подхода. Основные этапы создания и освоения новой техники таковы: 1) научное открытие; 2) лабораторные исследования; 3) разработка производственных образцов; 4) использование в производственных условиях; 5) широкое применение в какой-то одной отрасли; 6) применение в разных отраслях.

Процесс создания новой техники проводится по схеме наука—техника-—производство. Связь между наукой, техникой и производством служит возникновению благоприятных условий для создания новой техники высокого научно-технического уровня.

Научные исследования являются начальным этапом создания новой техники. Они определяют основные пути, по которым следует двигаться техническому прогрессу. Наука создает для этого необходимую теоретическую и практическую основу. Развитие самой науки осуществляется на основе тех исследований, которые были проделаны ранее. Наука развивается непрерывно. Для ее развития характерна последовательность и целенаправленность, где одни исследования создают основу для дальнейших работ.

Эффективность научных исследований, особенно прикладных, зависит от научного потенциала (информационной обеспеченности, технической оснащенности, обеспеченности высококвалифицированными кадрами и т. п.). Повышение производственного потенциала базируется на передовых научных достижениях: используются не только новые открытия старых научных дисциплин, но и образуются новые научные дисциплины на стыке старых. Такими являются радиоэлектроника, бионика, оптическая электроника, биофизика и многие другие. Расширяются познания все новых сторон реальных процессов, что способствует созданию технических устройств с самыми разнообразными свойствами. Наряду с этим сама наука все более использует индустриальные методы с обработкой данных при помощи ЭВМ.

Научные открытия дают самые общие направления для создания новой техники. Конкретные технические решения новых разработок находят свое воплощение после теоретических изучений и лабораторных исследований этих открытий.

В зависимости от специфики и области применения новых изделий ЭТАПЫ ИХ РАЗРАБОТКИ классифицируются следующим образом.

1. Фундаментальные исследования (ФИ) науки, охватывающие самые общие вопросы материального мира. Они заключаются в открытии сущности и действия природных процессов с целью применения в практических разработках.

2. Поисковые исследования (ПИ) включают в себя выбор идеи. В ходе этих исследований выявляются возможности и условия использования научных идей в интересах материального производства. Результатом поисковой работы являются открытия или изобретения. Поисковые исследования создают научный задел, на котором основываются прикладные работы.

3. Научно-исследовательские работы (НИР) — это прикладные исследования. В результате МИР информация о возможностях создания новой техники превращается в принципиальную схему разработки конкретного образца изделия. К работам прикладного направления относят разработки изделий, действующих на новых принципах, повышающих технический уровень, разрешение специальных проблем, связанных с улучшением качества, эксплуатационных свойств и др. Сделанные открытия и теоретические исследования находят практическое применение в прикладных работах. При этом проверяется и обосновывается экономическая целесообразность конструктивного и технологического решения.

НИР выполняются научными кадрами в научно-исследовательских институтах и лабораториях. Результаты работ оформляются как отчеты или самостоятельные труды. Дальнейшей проработкой темы являются опытноконструкторские работы.

4. Опытно-конструкторские работы (ОКР) направлены на создание образцов изделий новой техники — комплексов и систем машин, агрегатов, станков, приборов и т. д. Опытно-конструкторские работы направлены на материальное воплощение результатов и рекомендаций НИР. Разрабатывается техническая документация и образец функционирующего изделия. На стадии освоения научнотехнического результата опытное изделие приспосабливается к специфическим условиям предприятия-изготовителя и условиям применения. Опытный образец проходит отработочные, предварительные заводские и государственные испытания. По результатам испытаний корректируется конструкторская и технологическая документация, которая затем передается заводу-изготовителю для подготовки изделия к серийному производству.

5. Конструкторские разработки изделий для собственного производства промышленных предприятий. Такие работы выполняются в конструкторских подразделениях промышленных предприятий. Изделия отличаются локальной новизной. В создании их используется передовой технический и производственный опыт. Конструкторские разработки чаще всего ограничиваются внесением изменений в конструкторскую документацию ранее разработанных изделий. Эти изменения не носят принципиального характера, а помогают приспособить изделие к специфическим условиям применения: месту установки, выполняемой работе и т. п. Конструкторская документация разрабатывается ие для всех стадий работы. Часто ограничиваются разработкой технического проекта и рабочей конструкторской документации.

Разрабатываемые изделия имеют индивидуальное применение, часто изготавливаются в одном экземпляре, который одновременно является опытным образцом. Зачастую на техническую подготовку производства этих изделий, в том числе на разработку конструкторской документации, дается мало времени, из-за чего опытные работы приходится проводить непосредственно на промышленном образце. Доработки конструкций в процессе внедрения иногда влекут за собой большие дополнительные материальные затраты.

Конструкторские разработки по модернизации действующего на предприятии оборудования направлены на улучшение его технических возможностей и устранение морального износа. Разработка проектов модернизации, повышающих общие показатели оборудования, производится в НИИ и отраслевых КБ. На основе этих разработок создаются типовые проекты модернизации, которые широко распространяются по всей стране,

Проекты модернизации оборудования разрабатываются также на предприятиях, эксплуатирующих оборудование. Данные проекты в основном технологические, направленные на лучшее приспособление оборудования к местным условиям, к выпускаемой продукции, к режимам и параметрам эксплуатации. Технологическая модернизация оборудования обычно связана со специфическими условиями конкретного производства и не находит применения на других предприятиях.

Создание конструкторской документации на ремонт оборудования производится в целях обеспечения конструкторской и технологической подготовки ремонтных работ и повышения их качества. Конструкторская документация на ремонт оборудования создается на предприятиях, эксплуатирующих оборудование. Это вызвано отсутствием чертежей на некоторые узлы и детали оборудования, которые необходимо восстановить при ремонте или после поломки в процессе эксплуатации.

1.4. ЭВОЛЮЦИЯ РАЗВИТИЯ ОТРАСЛИ МАШИНОСТРОЕНИЯ

Машиностроение является ведущей отраслью тяжелой промышленности, технический прогресс которой влияет на развитие всех отраслей народного хозяйства. Машиностроение — это промышленность, занятая производством машин. Машиностроение можно отнести к разряду старой, традиционной отрасли промышленности. В основу работы машин положены принципы классической механики. Эти принципы с течением времени мало изменялись и сегодня, в период научно-технической революции, не приобрели новых черт. Однако машиностроение наших дней вбирает в себя все новейшие достижения других наук и на основе сплава этих достижений со старыми принципами механики создает новую технику.

Широкое внедрение современных технических средств было подготовлено длительным развитием техники. В очень давние времена (по крайней мере, не позднее V в. до н. э.) в связи с широко проводившимися строительными и ирригационными работами появились различные вспомогательные средства: рычаг, наклонная плоскость, клин, качалка, пресс, ворот, блок, полиспаст, насос Г if т. п. Первые технические средства были предназначены для подъема и перемещения грузов. Первым механическим

двигателем, заменившим мускульную силу человека, было водяное колесо. На его основе еще в I в. до нашей эры была создана одна из ранних технологических машин — водяная мельница. Она имела важное значение для дальнейшего развития техники.

Начальной стадией развития производства, а также первым предприятием по изготовлению машин в XVI — XVIII вв. явились мануфактуры. Изделия на них изготовлялись на основе ручной ремесленной техники. Организационной формой производства явилось разделение труда и кооперирование. Мануфактуры непосредственно предшествовали машинному производству.

В XVIII в. техника начинает развиваться ускоренными темпами. Появляются машины, которые предназначены, в первую очередь, для текстильной промышленности. Технологические машины промышленных предприятий приводились в действие от центрального парового двигателя через разветвленную сеть передаточных механизмов.

История создания автоматических устройств уходит в глубь веков и начинается со времени изготовления и применения ловушек. Герои (около II—I вв. до н. э.) описал пневмоавтомат для открывания дверей храма при зажигании жертвенного огня. Зарождение промышленных автоматов относится ко второй половине XVIII в. Первым промышленным автоматическим устройством был регулятор уровня воды в котле паровой машины A765 г.) И. И, Ползунова и регулятор скорости вращения вала паровой машины A784 г.) Д. Уатта. Позднее (в 1804 — 1808 гг.) была создана система программного управления с помощью перфоленты ткацким станком Ж. Жаккара. Созданные в XVIII в. самодвижущийся челнок ткацкого станка и механический суппорт для токарного станка сыграли большую роль в развитии техники. Изобретение большого числа разнообразных машин и широкое их использование в производстве послужило для возникновения в XVIII в. новой отрасли производства —машиностроения.

В XIX в. уже был накоплен значительный опыт по созданию и эксплуатации различных машин. Определенный успех был достигнут в фундаментальных исследованиях машиноведения. Наука о машинах делилась на две большие научные дисциплины: теоретическое машиноведение и учение о построении машин. Образовались такие технические дисциплины, как сопротивление материалов, кинематика механизмов, динамика машин, основы деталей машин и др.

Стали появляться первые трактаты по теории создания машин, открывающие принципиально новый подход к этому процессу. Старый метод разработки базировался на проектировании по «подобию», т. е. по преобразованию реально работающих изделий, которые себя хорошо зарекомендовали на практике. Приемы графического изображения технических средств в XVIII в. были уже значительно развиты, однако детального изображения чертежи не содержали. Это были наброски, схемы, эскизы, планы и профили общих видов машин, механизмов, технических устройств. Машиностроение конца XIX в. перешло на поточно-массовое производство. Сначала поточное производство заключалось в выпуске простых изделий (консервов, бутылок и т. п.), а затем сложных, в частности автомобилей.

Подлинное развитие машиностроения и автоматизация производственных процессов начались в середине XX в., когда наряду с механическими и электрическими устройствами появились электронные регулирующие приборы и аппараты. Были созданы свободные от инерции механические средства, обладающие точностью и гибкостью применения. Работа технических систем начала обеспечиваться автоматизированными системами управления и контроля.

Функции сегодняшнего машиностроения можно подразделить на три группы: технические, экономические и социальные. Технические функции заключаются в создании современных эффективных типов машин, аппаратов и приборов, в модернизации существующих, не исчерпавших своих эксплуатационных возможностей машин. Экономические функции машиностроения связаны с улучшением основных показателей развития всех звеньев общественного производства. Социальные функции заключаются в том, что развитие машиностроения влияет на темпы научно-технического прогресса во всех сферах материального производства.

Машиностроительная промышленность нашей страны имеет мощную базу. В стране действуют более 9 тыс. хорошо оснащенных предприятий и объединений. Основным направлением развития машиностроения должен стать переход к созданию предприятий сборочного типа

на базе развития сети специализированных заводов. Эти заводы будут иметь оптимальные мощности по изготовлению узлов, агрегатов и заготовок массового применения. Производство унифицированных узлов и агрегатов общемашиностроительного применения намечается выделить в самостоятельные специализированные подотрасли по примеру подшипниковой промышленности.

Классификация машиностроительного производства по однородным группам производится на основе единства признаков, определяемых задачами планирования: экономического назначения производимой продукции; общности организации технологических процессов и технической базы производства; особенностей важнейших технико-экономических показателей. В результате такой классификации выделяется 19 комплексных отраслей и около 100 подотраслей машиностроительной промышленности. Состав каждой крупной отрасли машиностроения представлен в виде отдельных подотраслей, характеризующихся единством целевого назначения производимой продукции, общностью перерабатываемого сырья и общностью технологии, формой подчинения и экономическим назначением. Например, отрасль тяжелого и транспортного машиностроения состоит из подотраслей: металлургического машиностроения, вагоностроения, тепловозостроения, горного машиностроения, дизелестроения, подъемно-транспортного машиностроения. В свою очередь, каждая подотрасль может быть пред ставлена по видам конкретных производств, различающихся особенностями целевого назначения продукции, формами организации производства, спецификой технологических процессов, своеобразием технико-экономических показателей.

Развитие определенных отраслей машиностроения в том или ином районе кашей страны зависит от ряда факторов, например местных ресурсов материалов, специфики рабочих кадров и др. Эти факторы служат основой для рационального подбора выпускаемых изделий по материалоемкости, материалотрудоемксстк и трудоемкости. Специфика отрасли, подотрасли и вида производства машиностроения создает ту разновидность выполняемой работы, которая требует от разработчика специфических знаний и практического опыта. Это лежит в основе специализации конструкторов и конструкторских подразделений. Специализация связана с детальным изучением своей отрасли, уровня техники, технологии и др.