Организация конструкторской подготовки производства

Содержание

1. Тактико-технические требования заказчика на новое изделие

2. Порядок разработки конструкторской документации согласно ЕСКД

3. Планирование и направления конструкторской подготовки производства

4. Система автоматизированного проектирования в конструкторской подготовке производства

Список использованных источников

1. Тактико-технические требования заказчика на новое изделие

Подготовка производства способствует непрерывному техническому прогрессу, выпуску высокоэффективной новой техники, созданию условий для эффективной работы предприятия.

Конструкторская подготовка производства - совокупность работ по проектированию новой или совершенствованию выпускаемой продукции.

Вновь проектируемые изделия должны соответствовать по своим технико-экономическим характеристикам передовым достижениям науки и техники, обеспечивать комплексную механизацию и автоматизацию производства, и повышение его эффективности. К новой продукции предъявляется ряд требований:

1. Непрерывное совершенствование качества продукции. Качество продукции - это совокупность свойств продукции, обуславливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствие с ее назначением.

2. Повышение надежности и долговечности продукции. Надежность - это свойство изделия сохранять технические параметры в заданных пределах и условиях эксплуатации (частота отказа изделия, безотказность, вероятность отказа изделия). Долговечность - свойство изделия длительно сохранять работоспособность в определенных режимах и условиях эксплуатации до разрушения (ресурс работы, срок службы оборудования).

3. Повышение уровня технологичности продукции, под которой понимается облегчение процесса изготовления продукции, возможность применения прогрессивных методов. Показатели технологичности характеризуют эффективность конструкции машин и технологии их изготовления (агрегатность конструкции, показатели блочной конструкции, материалоемкость).

4. Снижение себестоимости новой продукции за счет упрощения и совершенствования конструкции, замены дорогих материалов более дешевыми, снижение эксплуатационных затрат, связанных с эксплуатацией продукции.

5. Использование при проектировании продукции существующих стандартов и унифицированных полуфабрикатов. Показатели стандартизации и унификации - дают представление о степени использования в продукции стандартизированных составных частей и уровень их унификации. Стандартизация заключается в установлении единых, строго определенных требований к технико-экономическим параметрам и качеству изделий, правилам испытаний, контролю, упаковке, маркировке и хранению продукции. Унификация - приведение деталей и узлов машин. Приборов, оборудования, используемых в различных конструкциях, но выполняющих в них одинаковые функции, к конструктивной тождественности.

6. Улучшение экономических показателей - экономический эффект от эксплуатации изделия, уменьшение затрат на разработку, изготовление и эксплуатацию продукции.

7. Обеспечение охраны труда и техники безопасности, а также удобств при эксплуатации и ремонте новых изделий. Это требование переплетается с этапами эргономической разработки. Под эргономикой понимается область знания, комплексно изучающая трудовую деятельность человека в системах «человек - техника - среда» (СЧТС), с целью обеспечения ее эффективности, безопасности и комфорта. Главной целью эргономики является:

- повышение эффективности СЧТС;

- безопасность труда;

- обеспечение условий для развития личности человека в процессе труда.

Состав эргономики формирует система показателей:

Антропологические - эти показатели регламентируют соответствие машины размещению и формам тела человека. Их задача - обеспечить рациональную и удобную позу;

Гигиенические условия - создание на рабочих местах нормальных метеорологических условий. Превышение установленных пределов по этим показателям не допускается;

Физиологические и психофизиологические показатели - определяют соответствие СЧТС силовым, энергетическим, зрительным, слуховым, осязательным возможностям и особенностям человека.

Проектирование нового изделия начинается с составления технического задания. Оно разрабатывается заказчиком и согласовывается с проектной организацией. В техническом задании устанавливаются назначение нового изделия, условия его эксплуатации, основные требования к качеству проектируемого изделия и технической документации.

2. Порядок разработки конструкторской документации согласно ЕСКД (ЕСКД - Единая система конструкторской документации)

Конструкторская подготовка производства включает пять стадий:

1) техническое задание;

2) технологический проект (этап технического предложения);

3) рабочие чертежи опытных образцов (эскизный проект);

4) изготовление, испытание и доводку опытных образцов новых изделий (эскизный проект);

5) разработку рабочих чертежей для серийного производства (рабочей документации).

Содержание конструкторской документации определено Единой системой конструкторской документации (ГОСТ 2.10168, ГОСТ 2.10968 и др.).

Рассмотрим эти стадии более подробно.

Техническое задание в него входит наименование и область применения изделия, основание для его разработки, цель и назначение разработки, технические требования, экономические показатели, необходимые стадии работ, порядок контроля и приемки изделия. Техническое задание основывается на изучении патента. Проведение патентованных исследований включает определение технического уровня объектов техники, тенденции развития, патентоспособности и патентной частоты. Техническое задание согласуется в установленном порядке с заказчиком. Если исходные данные технического задания не определяют однозначно рационального конструкторского решения, то осуществляют 2-ой этап.

Этап технического предложения техническое предложение содержит технические и технико-экономические данные о целесообразности разработки изделия, а также различные варианты возможных решений. Производится сравнительная оценка этих вариантов и даются предложения по выбору оптимального варианта изделия .

На этих первых этапах рассчитываются лимитные цены и экономическая эффективность от производства и использования новой продукции.

Эскизный проект представляет собой совокупность конструкторских документов, которые дают представление об устройстве и принципе работы изделия, а также содержат данные, определяющие назначение, параметры и габаритные размеры нового изделия. Сущность его заключается в разработке первоначального наброска будущей продукции. Он должен быть защищен. Если изделие простое, то эта стадия может отсутствовать.

Технический проект совокупность конструкторских документов, которые содержат окончательные технические решения, дающие полное представление об устройстве проектируемого изделия, и исходные данные для разработки рабочей документации. На этой стадии выполняются следующие работы:

- расчеты на прочность, жесткость, долговечность и т.д.;

- разработка компоновочных чертежей, чертежей агрегатов, сборочных единиц и ответственных деталей;

- макетирование;

- составление технических условий на эксплуатацию;

- экономическое обоснование проекта.

Рабочая документация в ее состав входят:

- чертежи, схемы и спецификации всех сборочных единиц и комплектов;

- технические условия и документы, регламентирующие условия эксплуатации и ремонта машин.

При подготовке производства продукции для серийного и массового производства, предусматриваются три этапа разработки рабочей документации. Разработка:

- опытного образца;

- установочных серий;

- установившегося производства.

Сдачей установочной серии приемочной комиссии завершается процесс отработки конструкции и формируется документация установившегося серийного или массового производства. По результатам проведения приемочных испытаний и принятия опытного образца определяется проект оптовой цены и экономический эффект от производства и использования новой техники, продукции.

3. Планирование и направления конструкторской подготовки производства

Планирование подготовки производства новой продукции осуществляется в соответствии с перспективным и текущим планами развития техники. Составление плана начинается с уточнения видов продукции, подлежащих проектированию или модернизации в плановом периоде. Номенклатура проектируемой продукции определяется на основании плана производства. В план подготовки производства включаются также переходящие объекты с длительным сроком разработки. К их числу относятся работы, не законченные в предшествующем периоде, переходящие на следующий год, а также резерв объема работ на проектирование изделий, не предусмотренных планом.

Сроки проектных работ устанавливаются на основании плана выпуска продукции и длительности цикла ее изготовления. Все расчеты, связанные с определением сроков подготовки производства, делаются на основе объемных нормативов (количество оригинальных деталей в изделии, количество подлежащих разработке технологических процессов, требуемой оснастки) и нормативов трудоемкости проектирования изделий, разработки технологических процессов, изготовления оснастки. Объем работ определяется в натуральном выражении (в листах чертежей и количестве карт технологического процесса) и в человеко-часах.

При планировании рассчитываются:

- трудоемкость подготовки производства по отдельным этапам;

- определяются сроки подготовки производства новой продукции;

- определяются затраты на подготовку производства.

Для определения трудоемкости и сроков исходными данными являются:

- перечень новых изделий и технологических процессов;

- нормативные сроки освоения новой продукции;

- плановые нормативы для определения объемов затрат и трудоемкости по каждому виду продукции, работ.

Для определения нормативов производства:

Классификация по степени новизны:

Коэффициент по степени новизны К = 1 новая продукция без существенных конструкторских изменений;

К = 1,2 продукция с использованием базовой модели и значительным удельным весом унифицированных деталей;

К = 1,3 продукция, которая требует новых разработок;

К = 1,5 новые по конструкторскому использованию машины;

К = 1,7 принципиально новые машины.

Классификация по степени сложности конструкции А, Б, В, Г, Д:

А самые простые конструкции;

…

Д самые сложные конструкции.

В конструкцию новых машин входят различные виды деталей: оригинальные детали, покупные, нормализованные, унифицированные.

Необходимо привести все эти детали к единому измерителю: условным деталям (за условную деталь принимается оригинальные детали, которые требуют наибольших затрат труда). Коэффициент условной детали = 1. Все остальные детали приравниваются к ней при помощи следующих коэффициентов:

Заимствованные и покупные детали К = 0,5;

Унифицированные детали К = 0,25;

Нормализованные детали К = 0,2.

Нормативы трудоемкости устанавливаются в нормо-часах на 1 оригинальную (условную) деталь с учетом группы сложности конструкции.

Трудоемкость проектирования вновь создаваемой продукции определяется умножением количества условных деталей на трудоемкость проектирования 1 условной (оригинальной) детали с учетом степени новизны.

При планировании конструкторской подготовки производства (КПП) необходимо использовать мероприятия направленные на сокращение КПП. К ним можно отнести:

Конструктивную унификацию это сокращение необоснованного многообразия в типах конструкции, формах и размерах деталей и заготовок, профилях и марках применяемых материалов.

Интеграцию конструкторско-технологических решений (КТР) это совокупность конструкционных элементов проектируемого объекта, изготовляемого из определенных материалов, собираемого из определенных компонентов и конкретных технологических операций, обеспечивающих требования, предъявляемые к этому объекту. Система КТР ликвидирует барьер между конструированием, разработкой технологии и изготовлением новой техники.

Использование систем автоматизированного проектирования, что ускоряет конструкторское и технологическое проектирование, и др.

4. Система автоматизированного проектирования в конструкторской подготовке производства

Системы автоматизированного проектирования (САПР) в настоящее время полностью себя оправдывают и являются во многих случаях единственно возможными методами при конструировании новых видов изделий (например, интегральных микросхем).

Под автоматизацией проектирования понимается автоматизированный конструкторский синтез устройства с выпуском необходимой конструкторской документации (КД).

В отличие от проектирования вручную, результаты которого во многом определяются инженерной подготовкой конструкторов, их производственным опытом, профессиональной интуицией и т. п., автоматизированное проектирование позволяет исключить субъективизм при принятии решений, значительно повысить точность расчетов, выбрать варианты для реализации на основе строгого математического анализа, значительно повысить качество конструкторской документации, повысить производительность труда проектировщиков, снизить трудоемкость, существенно сократить сроки конструкторской и технологической подготовки производства в цикле СОНТ, эффективнее использовать технологическое оборудование с ЧПУ.

Важным результатом внедрения САПР являются и социологические факторы: повышение престижности и культуры труда при замене неавтоматизированных методов автоматизированными; повышение квалификации исполнителей; сокращение численности работников, занятых рутинными операциями.

Наибольшую эффективность от внедрения САПР можно получить при автоматизации всего процесса проектирования - от постановки задачи, выбора предпочтительных вариантов построения изделия до технологической подготовки его производства и выпуска.

САПР представляет собой организационно-техническую систему, состоящую из комплекса средств автоматизации проектирования, взаимосвязанного с проектировщиками и подразделениями проектной организации. Проектировщик (конструктор, технолог) входит в состав любой САПР и является ее пользователем, так как без человека автоматизированная система не может функционировать. Объектом автоматизации в САПР являются действия проектировщиков, разрабатывающих изделия или технологические процессы. САПР нельзя создать вне конкретного производства, на котором она будет использована.

Комплекс средств автоматизации включает математическое, лингвистическое, программное, информационное, методическое, организационное, аппаратное и техническое обеспечение.

Математическое обеспечение составляют математические методы, модели и алгоритмы, необходимые для осуществления автоматизированного проектирования.

Лингвистическое обеспечение - совокупность специальных языковых средств проектирования, предназначенных для общения человека с техническими и программными компонентами САПР. Практика использования ЭВМ в проектировании привела к созданию наряду с универсальными алгоритмическими языками программирования (АЛГОЛ, ФОРТРАН и др.) проблемно-ориентированных алгоритмических языков, специализированных для проектных задач. Например, для автоматизации вычерчивания изображений служат графические языки ГП-ЕС, ГРАФОР, РЕДГРАФ, ФАП-КФ и др.

Программное обеспечение является непосредственным производным компонентом от математического обеспечения и представляет собой комплекс всех программ и эксплуатационной документации к ним.

Информационное обеспечение - это информация о прототипах проектируемых изделий или процессов, комплектующих изделиях и материалах, об используемом режущем инструменте, о правилах и нормах проектирования, а также любая другая справочная информация, используемая проектировщиками для выработки проектных решений. Основная часть информационного обеспечения содержится в банках данных, состоящих из баз данных и систем управления базами данных.

Организационное обеспечение устанавливает взаимодействие проектирующих и обслуживающих подразделений, ответственность специалистов за определение вида работ, приоритеты пользования средствами САПР и другие регламенты организационного характера. Соответствующий комплект документов составляют необходимые инструкции, приказы и штатные расписания.

Техническое обеспечение - комплекс всех технических средств, используемых при автоматизированном проектировании и для поддержания средств автоматизации в работоспособном состоянии.

Решающими условиями возможности и целесообразности создания САПР являются:

а) единство принципов построения объектов проектирования;

б) высокий уровень типизации и стандартизации элементов, из которых компонуют объекты проектирования;

в) высокий уровень унификации процессов проектирования;

г) большой объем проектных работ при индивидуальных требованиях к объектам проектирования.

В общем случае процесс проектирования включает три этапа: составление эскизного, технического и рабочего проектов.

Наиболее творческой является стадия эскизного проектирования, требующего применения интерактивных средств графики. С их помощью конструктор может строить трехмерное изображение детали и моделировать траекторию движения инструмента для ее обработки (без чертежей).

Техническое проектирование предусматривает исполнение конкретного замысла в заданном масштабе, а также осуществление необходимых расчетов. Здесь используется значительный объем информации о стандартных деталях, покупных изделиях и т. д.

На стадии рабочего проектирования создаются рабочие чертежи и техническая документация. Деталировка, определение и нанесение размеров, составление спецификаций полностью формализуются и могут выполняться на ЭВМ с использованием средств машинной графики.

При автоматизации проектирования наиболее важной является формализация как самого процесса, так и его объекта. Она позволяет представить процесс проектирования в виде цепочки (набора) последовательно (параллельно- последовательно) выполняемых процедур, при которых информация преобразуется, а исходные варианты приближаются к заданным проектным задачам. При этом если проекты могут быть сформулированы в виде информационных массивов для ЭВМ, а операторы проектирования (определенные процедуры, формулы, комплексы программ, стандарты, методики, модели и т. п.) представлены в виде пакета машинных программ, то такой процесс называют автоматической разработкой (генерацией) проекта. Если разработке на ЭВМ подлежат лишь некоторые подкомплексы на отдельных стадиях, то такой процесс проектирования называется автоматизированным. В том случае, когда оператор проектирования применим для ряда систем или подкомплексов, выполняется типовое проектирование. Нахождение (разработка) таких операторов является одной из важнейших задач построения любой системы проектирования.

Список использованных источников

1. Золотогоров В.Г. Организация и планирование производства. Практическое пособие. - Мн.: ФУАинформ, 2001. - 528 с.

2. Организация производства. Учебно-практическое пособие/ М.Ю. Пасюк, Т.Н. Долинина, А.А. Шабуня. - Мн.: ООО ФУАинформ, 2002. - 76 с.

3. Организация производства на предприятии; Учеб.-метод. Комплекс. Н.В. Шинукевич, Е.А. Зубелик, Ю.В. Карпилович. Мн.; Издательство МИУ, 2004. - 151 с.

4. Синица Л.М. Организация производства: Учеб. пособие для студентов вузов. - 2- изд., перераб и доп. - Мн.: УП «ИВЦ Минфина», 2004. - 521 с.

5. Экономика, организация, планирование и управление деятельностью промышленного предприятия. / Под ред. И.А. Лисицына. - Мн.: Выш. школа, - 1990.