2. Расчленение процесса проектирования

Весь процесс проектирования (от первоначального задания или замысла до завершенного проекта) состоит из ряда действий или методов, используемых последовательно или параллельно.

Матрица проектирования

Рис.Концептуальная схема процесса проектирования В.Л. Попов, 1999)

Техническая сторона процесса проектирования представляется в виде трехмерной матрицы.

Принятая концепция обосновывается следующим образом. Движение в направлении оси Y (анализ – синтез – принятие решений) соответствует традиционному поиску структуры и решений. (Ось Y характеризует стадийность процесса проектирования.)

Движение в направлении оси Х соответствует структуре технического объекта: изделие – агрегаты – узлы и детали.

Движение в направлении оси Z соответствует принятому (в России) поэтапному порядку разработки объектов новой техники (ГОСТ 34.201-89).

Этапы проектирования.

Техническое задание (ТЗ) на проектирование – первый и весьма важный технический документ для проектирования технического объекта с разработкой соответствующей документации. Он разрабатывается всегда независимо от дальнейшей стадии разработки. Содержание, общий порядок разработки, согласования и утверждения ТЗ устанавливает ГОСТ 15.001–88.

Основное назначение технического задания – определить цели проектирования, обосновать направление поиска.

В ТЗ включают: перечень и значения прогнозируемых параметров с отражением уровня стандартизации и унификации; параметров, характеризующих научно-технический уровень (патентную чистоту) и качество изделия (ТО) с учетом полного удовлетворения целевого назначения; стоимость его разработки.

Техническое задание в общем случае состоит из следующих основных разделов: наименование и область применения, основание для разработки, цель, назначение и источник разработки, технические требования, условия эксплуатации, экономические показатели, стадии и этапы разработки, порядок контроля и приемки, приложения.

Техническое предложение (ТП) должно содержать указания и обоснования по принципиальному устройству объекта, целесообразности использования в его конструкции тех или иных технических решений, а также сравнительную оценку вариантов этих решений с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей.

В техническом предложении отражаются результаты исследований по проверке патентной чистоты выбранного варианта технического решения как в России, так и в странах, предполагаемых для экспорта.

В число обязательных документов ТП входят пояснительная записка и ведомость технического предложения. В зависимости от характера, назначения или условий производства объекта дополнительно могут быть выполнены: чертеж общего вида или габаритный чертеж, схемы, таблицы, расчеты, патентный формуляр, карта технического уровня и качества продукции.

Утверждение ТП определяет выбранный вариант решения системы. Затем осуществляется процесс проектирования по схеме:

Эскизный проект→технический проект→рабочий проект.

Эскизный проект (ЭП). На этой стадии начинается процесс конструирования объекта. Эскизный проект дает общее представление об устройстве, принципе работы, назначении, основных показателях, параметрах и габаритах ТО.

В состав технической документации на стадии эскизного проекта входят:

1) чертеж общего вида объекта;

2) габаритный чертеж объекта;

3) теоретический чертеж объекта;

4) общие виды основных узлов;

5) пояснительная записка, имеющая следующие разделы:

а) выбор и обоснование предлагаемого технического решения;

б) техническая характеристика объекта (назначение, габариты, масса, потребляемая мощность, производительность, режим работы и т.д.);

в) описание конструкции объекта с указанием его особенностей;

г) расчет технико-экономических показателей работы объекта и сравнение с самыми высокими показателями, достигнутыми на сегодняшний день;

6) расчеты (кинематические, динамические, прочностные и др.);

7) ведомость эскизного проекта.

Как правило, в состав ЭП также входят: схемы (кинематическая, гидравлическая, электрическая и др.), ведомость покупных изделий, ведомость согласования применения покупных изделий, программы и методики испытаний, расчеты, таблицы, патентный формуляр, карта технического уровня и качества продукции.

На стадии выполнения ЭП продолжаются работы по выявлению патентоспособных решений, которые могут появиться в ходе компоновки объекта. Оформляются заявки на изобретение как по устройству, так и по промышленному образцу. Выявляются страны или фирмы-потребители объекта, разрабатываются предложения о патентовании изобретений за границей.

На стадии технического проекта все конструктивные решения должны разрабатываться полностью. При этом техническая документация проекта должна давать полное и окончательное представление об устройстве объекта.

На этом этапе проводится всесторонняя теоретическая и экспериментальная проработка схемных и конструктивных решений разрабатываемого технического объекта на макетах или специальных установках.

В состав технической документации на стадии технического проекта входят:

1) теоретический чертеж;

2) габаритный чертеж;

3) чертеж общего вида объекта;

4) чертежи общих видов узлов объекта;

5) кинематические, электрические, гидравлические и другие схемы;

6) сборочный чертеж объекта;

7) пояснительная записка, имеющая следующие разделы:

а) назначение и область применения разработанного объекта;

б) обзор существующих образцов объектов подобного назначения отечественного и зарубежного производства (прототипов) и сравнительная оценка их конструктивных особенностей и эксплуатационных показателей;

в) краткое описание конструктивных особенностей нового объекта;

г) решение вопросов техники безопасности и производственной санитарии;

д) решение вопросов технологичности с точки зрения производственных условий завода-изготовителя;

е) расчеты масштаба производства новых объектов и эффекта от внедрения их у потребителей;

8) расчетная записка, включающая подробные кинематические, динамические, прочностные и другие расчеты;

9) перечень комплектующих изделий;

10) ведомость технического проекта.

Как правило, в состав Тех.Пр также входят:

• перечень специального инструмента и запасных частей,

• ведомость покупных изделий,

• ведомость согласования применения покупных изделий,

• технические условия, программа и методика испытаний,

• патентный формуляр,

• карта технического уровня и качества продукции.

Этап разработки рабочей документации.

Рабочая документация (РД) является основной продукцией проектной организации. Состав рабочего проекта и рабочей документации определен Единой системой конструкторской документации (ГОСТ 2.102–68).

В состав документации на стадии рабочего проекта входят:

1) чертежи общих видов;

2) чертежи узлов и деталей;

3) спецификация деталей;

4) кинематическая, электрическая схемы, циклограммы и др.;

5) пояснительная записка с технической характеристикой и поверочными расчетами узлов и деталей;

6) проект технических условий на изготовление, приемку, упаковку и транспортировку;

7) ведомости ориентировочных норм расхода материалов, стандартных и нормализованных деталей и узлов, покупных деталей и изделий, применения посадочных размеров, резьб, моделей и т. д.;

8) технический паспорт и инструкция по эксплуатации, уходу и монтажу (с пояснительными схемами и чертежами);

9) ведомости согласования комплектующих изделий;

10) проект программы испытаний.

Проводится разработка конструкторской документации опытного образца (опытной партии), изготовление, испытание опытных образцов, корректировка конструкторских документов по результатам испытаний. В зависимости от специфики изделия на данном этапе проводятся испытания на надежность. На основании подробного анализа результатов испытаний производится корректировка конструкторской документации, улучшающая качество проекта, и принимается решение о сдаче проекта государственной комиссии.