7.3. Организация конструкторской подготовки производства

Основная задача конструкторской подготовки производства – разработка конструкторско-технической документации на проектируемое изделие. Конструкторская подготовка производства состоит из пяти стадий:

1.Разработка технического задания. Оно включает наименование изделия и область применения, основание для разработки, цель и перспективность разработки; технические требования: состав изделия, показатели назначения, технологичности, безопасности, экологии, эстетики и эргономики, эксплуатации, транспортировки и хранения; экономические показатели: эффективность, лимитную себестоимость, годовую потребность; перечень этапов разработки с указанием инвестиций; порядок контроля и приемки. В техническом задании обосновываются целесообразность и эффективность создания нового изделия. При этом анализируется современный технический уровень изделий аналогичного назначения как отечественных, так и зарубежных. Включение в техническое задание лимитной себестоимости заставляет разработчиков с первых же этапов конструкторской подготовки тщательно анализировать и оптимизировать варианты решений, оперативно выявлять из них наиболее экономичные.

2.Разработка технического предложения. На этой стадии обосновывается принятый вариант для конструкторской разработки, дается его технико-экономическое обоснование на основе анализа вариантов возможных решений. После согласования с заказчиком и утверждения им техническое предложение становится основой выполнения всех последующих стадий конструкторской подготовки производства.

3.Эскизный проект. В ходе его выполнения разрабатываются предварительные чертежи общих видов, составляются спецификации сборочных единиц, проводится промежуточный технико-экономический анализ.

4.Технический проект. На этом этапе ведутся конструкторские разработки узлов, агрегатов, механизмов, приборов, проводятся расчеты для обеспечения прочности, жесткости, надежности, определяются издержки производства. Добиваются высокой технологичности конструкции для заданных объемов и условий производства. Проект обсуждается на техническом совете и считается законченным, если его подписал заказчик.

5.Разработка рабочей документации. Разработка распадается на подготовку документации опытного образца, установочных серий, серийного производства.

Одним из эффективных направлений, позволяющих повысить качество проектируемых изделий, уменьшить трудоемкость, сократить время конструкторской подготовки, является применение конструкторских решений, базирующихся на принципах унификации и стандартизации. При использовании 70-80% унифицированных и стандартных элементов конструкции цикл создания и освоения новых машин сокращается на 15-25%.

Конструкторская унификация – это сокращение многообразия конструкторских решений. Унификация устраняет разнообразие типов конструкций самих изделий, форм и размеров деталей и заготовок, профилей и марок материалов и создает условия для специализированного производства повторяющихся изделий и их элементов. Унификация является базой агрегатирования, т.е. создания изделий путем их компоновки из ограниченного цикла унифицированных элементов, а также конструкционной преемственности, которая означает применение в конструкции нового изделия уже освоенных в производстве сборочных единиц и деталей.

Стандартизация – это установление необходимого минимума типов и параметров машин, механизмов, приборов, средств автоматизации, материалов, полуфабрикатов и комплектующих изделий. Стандартизация деталей позволяет существенно сократить сроки и затраты технологической подготовки и освоения производства. Сокращение числа марок и сортамента материалов приводит к уменьшению складских запасов и величины оборотных средств. Унификация заготовок позволяет применять высокопроизводительные технологические процессы в заготовительных цехах и существенно сократить производственный цикл изготовления продукции.

Важными характеристиками создания и освоения новой продукции являются производственная и эксплуатационная технологичность. Производственная технологичность – это степень соответствия конструкции изделия оптимальным производственно-технологическим условиям его изготовления при заданном объеме производства. Конструкция должна обеспечивать минимальную трудоемкость и материалоемкость и короткий производственный цикл ее изготовления. Эксплуатационная технологичность изделия проявляется в сокращении затрат времени и средств на техническое обслуживание и ремонт.

В систему основных показателей производственной технологичности изделия включаются материалоемкость, трудоемкость, себестоимость, удельная материалоемкость, коэффициент использования материалов, удельная трудоемкость, удельная себестоимость. К основным показателям эксплуатационной технологичности изделия относят трудоемкость профилактического обслуживания и эксплуатационных ремонтов, удельную трудоемкость обслуживания и эксплуатационных ремонтов, удельные затраты на обслуживание и эксплуатационные ремонты.

При анализе влияния материалоемкости конструкции на себестоимость изделия необходимо оперировать не только общей, но и структурной, а также удельной материалоемкостями. Структурная материалоемкость позволяет исследовать рациональность выбранной номенклатуры материалов, возможность исключения дорогостоящих и дефицитных материалов. Удельная материалоемкость необходима для сравнения вариантов изделия одинакового эксплуатационного назначения, но различной мощности, производительности. Главными факторами снижения затрат на основные материалы являются уменьшение норм расхода материалов на изделие и выбор рационального материала.

Одним из важных условий снижения трудоемкости изготовления является правильный выбор процесса формирования детали, сближение геометрических размеров заготовки с размерами готовой детали, а также выбор рационального процесса сборки. Большие возможности снижения трудоемкости заложены в рациональном выборе методов получения заготовок, квалитетов точности и классов шероховатости. Обработку резанием часто сменяют методы формирования деталей – штамповки, литье под давлением.

Для повышения качества и сокращения сроков проектирования на предприятии внедряются системы автоматизированного проектирования, которые решают следующие задачи:

1. машинное выполнение чертежно-графических работ;

2. автоматизированный выпуск технической документации;

3. автоматизированное накопление и хранение информации (ведение архивов чертежей, формирование библиотек графических элементов чертежей и др.);

4. оперативная коррекция и выдача информации для организации системы изменений на предприятии;

5. автоматизация вычислительных работ (компоновка размеров, прочностной расчет и др.);

6. оперативное планирование и управление опытно-конструкторскими разработками.