Глава 4

ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ ПРОЕКТА

Рассмотрим эту технологию на примере разработки новых изделий в технике. Обращаем внимание на то, что мы описываем технологию разработки проекта, а не технологию управления проектом (технологию управления разработкой проекта).

4.1. Виды изделий

Рис. 4.1. Виды изделий и их структура

По ГОСТ 2.101-68 изделием называется любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии. Под изделием подразумеваются все объекты материального производства и их составные части: машины, технологическое оборудование, механизмы, системы и др. (рис. 4.1). Установлены следующие виды изделий: детали, сборочные единицы, комплексы, комплекты.

Деталью называется изделие, изготовленное из материала одной марки без применения сборочных операций или с использованием местных соединительных операций (сварки, пайки, склеивания и т. п.).

Сборочная единица представляет собой изделие, составные части которого подлежат соединению между собой на предприятии-изготовителе с помощью сборочных операций. К сборочным единицам может быть отнесено большинство разрабатываемых и выпускаемых изделий, а также входящих в них составных частей. Например, сборочной единицей является токарный станок, а также входящие в него суппорт, резцедержатель и др. Сборочная единица является специфицированным изделием, так как на него составляется спецификация, включающая в себя все составные части.

Комплекс – это изделие, состоящее из нескольких специфицированных изделий взаимосвязанного назначения, не соединяемых на предприятии-изготовителе посредством сборочных операций.

Комплект – несколько изделий общего функционального назначения вспомогательного характера, не соединяемых на предприятии-изготовителе с помощью сборочных операций, в результате которой создается конструкция.

Конструкция – это строение, устройство, взаимное расположение частей изделия. Конструкция является одним из основных свойств изделия, позволяющих отличить одно изделие от другого.

Техническое решение (ТР) является структурной частью технического творчества. Оно определяет принципиальные, схематические, теоретические решения и не всегда носит конкретную форму реального материального объекта (изделия), но непосредственно связано с его определенным содержанием, с конструкцией, технологией, принципом работы или материалом. Техническое решение представляет собой раскрытую техническую идею, которую можно осуществить с привлечением специалистов, не применяя изобретательских принципов. Оно должно быть практически осуществимым, полезным, работоспособным, причем принцип работы не обязательно должен иметь теоретические обоснования.

Требования к изделию должны обеспечить максимальное соответствие изделия конкретным условиям применения.

1. Основными требованиями к любому изделию независимо от области его применения являются соответствие своему назначению и высокая производительность, обеспечение высокого качества, надежности и ремонтопригодности. Этими требованиями обеспечивается сохранение функциональных свойств изделия на расчетный (гарантийный) срок годности, а также на межремонтный период после проведения плановых восстановительных ремонтов.

2. Разрабатываемое изделие должно иметь конкретное целевое назначение (применение), что предъявляет к изделию конкретные требования. Оно должно обладать: удобством применения, функциональными свойствами, необходимыми для выполнения нужных операций.

Условия применения изделия оговариваются в паспорте или инструкции по эксплуатации. Специализация или универсальность применения изделия налагает свой отпечаток на его конструкцию, и конструктор не должен упускать этого из виду.

3. Конструкция изделия и конструкторская документация на него разрабатываются с учетом изготовления этого изделия конкретными технологическими способами на конкретном производстве.

Существенный отпечаток на конструкцию налагает программа выпуска изделий. Например, изделия, предназначенные для массового производства, непригодны для изготовления в единичном производстве и наоборот. Эта пригодность диктуется экономической целесообразностью. Например, детали массового производства, изготовляемые литейным способом или штамповкой, для индивидуального производства окажутся нетехнологичными. Здесь более удачной будет сварная конструкция.

4. Конструкторская документация должна разрабатываться для изготовления изделия на конкретном производстве. Производственная база предприятия-изготовителя должна обеспечить возможность изготовления изделия с наименьшими затратами. Конструктор должен считаться с существующим на соответствующем предприятии оборудованием и оснасткой, необходимыми для изготовления, сборки и контроля изделия. Необходимо также учитывать квалификацию персонала, изготовляющего изделие, и состояние технологической дисциплины на предприятии. В то же время конструкция изделия и конструкторская документация на него не должны препятствовать внедрению более прогрессивной технологии и ее непрерывному улучшению.

Использование конструкторской документации, непригодной для конкретного производства, влечет за собой доработку и переработку этой документации.

5. Разрабатываемое изделие должно соответствовать конкретным условиям технической и технологической подготовки производства и быть согласованным со службами, предприятиями и организациями, участвующими в изготовлении изделия.

4.2. Этапы разработки изделий

В зависимости от специфики и области применения новых изделий этапы их разработки классифицируются следующим образом.

1. Фундаментальные исследования (ФИ), 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 НИР 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 опытно-конструкторские 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 научно-технического 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.

Целью и результатом разработки новых изделий является само изделие. Изделие относится к сфере материальных объектов и служит для удовлетворения требований производства и потребностей человека.

Разработка новых изделий осуществляется инженерно-техническим персоналом путем проектирования и конструирования. Проектирование и конструирование являются процессами взаимосвязанными. дополняющими друг друга. Конструктивная форма объекта уточняется применением методов проектирования - произведением расчетов параметров, прочностных расчетов, оптимизации и др. В свою очередь, проектирование возможно только при предварительно принятых вариантах конструктивного исполнения. Часто эти два процесса не различают, так как они выполняются, как правило, специалистами одной профессии - инженерами-конструкторами. Однако проектирование и конструирование – процессы разные.

Проектирование предшествует конструированию и представляет собой поиск научно обоснованных, технически осуществимых и экономически целесообразных инженерных решений. Результатом проектирования является проект разрабатываемого oбъeктa.

Проектирование - это выбор некоторого способа действия, в частном случае - это создание системы как логической основы действия, способной решать при определенных условиях и ограничениях поставленную задачу. Проект анализируется, обсуждается, корректируется и принимается как основа для дальнейшей разработки.

Конструированием создается конкретная, однозначная конструкция изделия.

Конструкция - это устройство, взаимное расположение частей и элементов какого-либо предмета, машины, прибора, определяющееся его назначением.

Конструкция предусматривает способ соединения, взаимодействие частей, а также материал, из которого отдельные части (элементы) должны быть изготовлены. В процессе конструирования создается изображение и виды изделия, рассчитывается комплекс размеров с допускаемыми отклонениями, выбирается соответствующий материал, устанавливаются требования к шероховатости поверхностей, технические требования к изделию и его частям, создается техническая документация. Конструирование опирается на результаты проектирования и уточняет все инженерные решения, принятые при проектировании.