Организация конструкторской подготовки производства

Основные
задачи
,
стадии
и
этапы проектно
-
конструкторской
подготовки

Основнойзадачейпроектно-конструкторскойподготовки производстваявляетсясозданиекомплектачертежнойдоку­ментациидляизготовленияииспытаниямакетов, опытных образцов (опытнойпартии), установочнойсерииидокумен­тациидляустановившегосясерийногоилимассовогопроиз­водствановыхизделийвсоответствиистребованиямитехничес­когозадания.

Содержаниеипорядоквыполненияработнаэтойстадии системыСОНТрегламентируютсяГОСТамивединойсистеме конструкторскойдокументации (ЕСКД). ГОСТопределяетсле­дующиестадииконструкторскойподготовкипроизводства (КПП): техническоезадание, техническоепредложение, эскиз­ныйпроект, техническийпроектирабочийпроект.

Техническоезаданиеявляетсяисходнымдокументом, на основекоторогоосуществляетсявсяработапопроектирова­ниюновогоизделия. Оноразрабатываетсянапроектирование новогоизделиялибопредприятием-изготовителемпродук­цииисогласуетсясзаказчиком (основнымпотребителем), либозаказчиком. Утверждаетсяведущимминистерством (кпрофилюкоторогоотноситсяразрабатываемоеизделие).

Втехническомзаданииопределяетсяназначениебудуще­гоизделия, тщательнообосновываютсяеготехническиеиэк­сплуатационныепараметрыихарактеристики: производитель­ность, габариты, скорость, надежность, долговечностьидру­гиепоказатели, обусловленныехарактеромработыбудущего изделия. Внемтакжесодержатсясведенияохарактерепро­изводства, условияхтранспортировки, храненияиремонта; рекомендацииповыполнениюнеобходимыхстадийразработ­киконструкторскойдокументациииеесоставу; технико-эко­номическоеобоснованиеидругиетребования.

Разработкатехническогозаданиябазируетсянаоснове выполненныхнаучно-исследовательскихиопытно-конструк­торскихработ, результатовизученияпатентнойинформации маркетинговыхисследований, анализасуществующиханало­гичныхмоделейиусловийихэксплуатации.

Техническоепредложениеразрабатываетсявтомслучае, еслитехническоезаданиеразработчикуновогоизделиявы­данозаказчиком. Второесодержиттщательныйанализпервогоитехнико-экономическоеобоснованиевозможныхтех­ническихрешенийприпроектированииизделия, сравнитель­нуюоценкусучетомэксплуатационныхособенностейпроек­тируемогоисуществующегоизделияподобноготипа, атакже анализпатентныхматериалов.

Порядоксогласованияиутверждениятехническогопред­ложениятакойже, какитехническогозадания. Послесогла­сованияиутверждениятехническоепредложениеявляется основаниемдляразработкиэскизногопроекта. Последний разрабатываетсявтомслучае, еслиэтопредусмотренотех­ническимзаданиемилитехническимпредложением, тамже определяютсяобъемисоставработ.

Эскизныйпроектсостоитизграфическойчастиипоясни­тельнойзаписки.

Перваячастьсодержитпринципиальныеконструктивные решения, дающиепредставлениеобизделииипринципеего работы, атакжеданные, определяющиеназначение, основ­ныепараметрыигабаритныеразмеры. Такимобразом, она даетконструктивноеоформлениебудущейконструкцииизде­лия, включаячертежиобщеговида, функциональныеблоки, входныеивыходныеэлектрическиеданныевсехузлов (бло­ков), составляющихобщуюблок-схему. Наэтойстадиираз­рабатываетсядокументациядляизготовлениямакетов, осу­ществляетсяихизготовлениеииспытания, послечегокоррек­тируетсяконструкторскаядокументация.

Втораячастьэскизногопроектасодержитрасчетосновных параметровконструкции, описаниеэксплуатационныхособен­ностейипримерныйграфикработпотехническойподготовке производства.

Всоставзадачэскизногопроектавходитиразработкаразлич­ныхруководящихуказанийпообеспечениюнапоследующихста­дияхтехнологичности, надежности, стандартизациииунифика­ции, атакжесоставлениеведомостиспецификацийматериалов икомплектующихизделийнаопытныеобразцыдляпоследующей передачиихвслужбуматериально-техническогообеспечения. Макетизделияпозволяетдобитьсяудачнойкомпоновкиотдель­ныхчастей, найтиболееправильныеэстетическиеиэргономичес­киерешенияитемсамымускоритьразработкуконструкторской документациинапоследующихстадияхсистемыСОНТ.

Эскизныйпроектпроходиттежестадиисогласованияи утверждения, чтоитехническоезадание.

Техническийпроектразрабатываетсянаосновеутвержден­ногоэскизногопроектаипредусматриваетвыполнениегра­фическойирасчетнойчастей, атакжеуточнениятехнико-эко­номическихпоказателейсоздаваемогоизделия. Онсостоит изсовокупностиконструкторскихдокументов, содержащих окончательныетехническиерешения, которыедаютполное представлениеобустройстверазрабатываемогоизделияиис­ходныеданныедляразработкирабочейдокументации.

Вграфическойчаститехническогопроектаприводятсячер­тежиобщеговидапроектируемогоизделия, узловвсборкеи основныхдеталей. Чертежиобязательносогласовываютсяс технологами.

Впояснительнойзапискесодержатсяописаниеирасчет параметровосновныхсборочныхединицибазовыхдеталей изделия, описаниепринциповегоработы, обоснованиевыбо­раматериаловивидовзащитныхпокрытий, описаниевсех схемиокончательныетехнико-экономическиерасчеты. На этойстадииприразработкевариантовизделийизготавлива­етсяииспытываетсяопытныйобразец.

Техническийпроектпроходиттежестадиисогласованияи утверждения, чтоитехническоезадание.

Рабочийпроектявляетсядальнейшимразвитиемиконкре­тизациейтехническогопроекта. ЭтастадияКППразбивается натриуровня:

а) разработкарабочейдокументацииопытной партии (опытногообразца);

б) разработкарабочейдокумента­цииустановочнойсерии;

в) разработкарабочейдокументации установившегосясерийногоилимассовогопроизводства. Первыйуровеньрабочегопроектированиявыполняетсяв три, аиногдаивпятьэтапов.

Напервомэтаперазрабатываютконструкторскуюдокумен­тациюдляизготовленияопытнойпартии. Одновременнооп­ределяютвозможностьполученияотпоставщиковнекоторых деталей, узлов, блоков (комплектующих). Всюдокументацию передаютвэкспериментальныйцехдляизготовленияпоней опытнойпартии (опытногообразца).

Навторомэтапеосуществляютизготовлениеизаводские испытанияопытнойпартии. Какправило, проводятзаводс­киемеханические, электрические, климатическиеидругие испытания.

Третийэтапзаключаетсявкорректировкетехническойдо­кументациипорезультатамзаводскихиспытанийопытныхоб­разцов.

Еслиизделиепроходитгосударственныеиспытания (чет­вертыйэтап), товпроцессеэтихиспытанийуточняютсяпара­метрыипоказателиизделиявреальныхусловияхэксплуата­ции, выявляютсявсенедостатки, которыевпоследствииуст­раняются.

Пятыйэтапсостоитвкорректировкедокументациипоре­зультатамгосударственныхиспытанийисогласованиистех­нологамивопросов, касающихсяклассовшероховатости, точ­ности, допусковипосадок.

Второйуровеньрабочегопроектированиявыполняетсяв дваэтапа.

Напервомэтапевосновныхцехахзаводаизготавливают установочнуюсериюизделий, котораязатемпроходитдли­тельныеиспытаниявреальныхусловияхэксплуатации, где уточняютстойкость, долговечностьотдельныхдеталейиуз­ловизделия, намечаютпутиихповышения. Запускуустано­вочныхсерийпредшествует, какправило, технологическая подготовкапроизводства.

Навторомэтапепроизводяткорректировкуконструкторс­койдокументациипорезультатамизготовления, испытанияи оснащениятехнологическихпроцессовизготовленияизделий специальнойоснасткой. Одновременносэтимкорректируют итехнологическуюдокументацию. Третийуровеньрабочегопроектированиявыполняетсяв дваэтапа.

Напервомэтапеосуществляютизготовлениеииспытание головнойиликонтрольнойсерииизделий, наосновекоторой производятокончательнуюотработкуивыверкутехнологичес­кихпроцессовитехнологическогооснащения, корректировку технологическойдокументации, чертежейприспособлений, штамповит. д., атакженормативоврасходаматериаловира­бочеговремени.

Навторомэтапеокончательнокорректируютконструкторскуюдокументацию.

Такой, напервыйвзглядгромоздкий, порядокосуществ­ленияконструкторскойподготовкипроизводствавмассовом иликрупносерийномпроизводстведаетбольшойэкономичес­кийэффект. Засчеттщательнойотработкиконструкцииизде­лияиегоотдельныхчастейобеспечиваютсямаксимальнаятех­нологичностьвпроизводстве, надежностьиремонтопригод­ностьвэксплуатации.

Кругработ, выполняемыхнастадиях, можетотличатьсяoт рассмотренноговышевзависимостиоттипапроизводств сложностиизделия, степениунификации, уровнякооперированияирядадругихфакторов.

Стандартизация
и
унификация в
конструкторской
подготовке
производства

Важнейшейособенностьюсовременнойорганизациикон­структорскойподготовкипроизводстваявляетсяширокоеис­пользованиестандартизации, котораяпозволяетизбежать необоснованногомногообразиявкачестве, типахиконструк­цияхизделий, вформахиразмерахдеталейизаготовок, впро­филяхимаркахматериалов, втехнологическихпроцессахи организационныхметодах. Стандартизацияявляетсяоднимиз эффективныхсредствускорениянаучно-техническогопро­гресса, повышенияэффективностипроизводстваиростапро­изводительноститрудаконструкторов, сокращенияцикла СОНТ. Конструкторскаяунификация - этокомплексмероприятий, обеспечивающихустранениенеобоснованногомногообразия изделийодногоназначенияиразнотипностиихсоставныхча­стейидеталей, приведениеквозможномуединообразиюспо­собовихизготовления, сборкиииспытания. Унификацияяв­ляетсябазойагрегатирования, т. е. созданияизделийпутем ихкомпоновкиизограниченногочислаунифицированныхэле­ментов, иконструкционнойпреемственности. Унификация дополняетстандартизацию, этосвоегородаконструкторская стандартизация.

Государственнаясистемастандартизации, установивос­новныеположениявэтойобласти, предусматриваетследую­щиекатегориистандартов: государственныестандарты (ГОСТ), отраслевыестандарты (ОСТ) истандартыпредприя­тий (СТП).

ГОСТ - однаизосновныхкатегорийстандартов, установ­ленныхгосударственнойсистемойстандартизации.

ОСТыустанавливаютсянапродукцию, неотносящуюсяк объектамгосударственнойстандартизации, напримернатех­нологическуюоснастку, инструмент, специфическиедлядан­нойотраслитехнологическиепроцессы, атакженанормы, правила, требования, терминыиобозначения, регламентация которыхнеобходимадляобеспечениявзаимосвязивпроиз­водственно-техническойдеятельностипредприятийиоргани­зацийотрасли. ОСТыобязательныдлявсехпредприятийи организацийданнойотрасли.

Стандартыпредприятийустанавливаютсянапродукцию одногоилинесколькихпредприятий (заводов).

Основнойзадачейзаводскойстандартизацииявляется созданиемаксимальногочисласходных, геометрическипо­добныхлибоаналогичныхэлементоввизделияхнетолькоод­ного, ноиразличногоназначения.

Заводскаястандартизациязначительноупрощает, удешев­ляетиускоряеттехнологическуюподготовкуиявляетсяваж­нойпредпосылкойстандартизациитехнологическойоснастки.

Стандарт - этоустойчивыйобразец, онзакрепляетдости­жениявобластитехническогопрогрессаиновойтехники, ко­торыеразработаны, провереныимогутбытьпримененыв широкоммасштабевпромышленности, натранспорте, всель­скомхозяйстве. Онявляетсястрогообязательным. Припро­ектированииновыхмашинвпервуюочередьдолжныбытьпри­мененыизделияинормыизгосударственныхстандартов.

Впроцессепроектированияконструкторобязаншироко использоватьвсестандарты, относящиесякпроектируемому объекту. Особенноэффективноприменениестандартныхде­талей, узловиагрегатов, изготовляемыхвцентрализованном порядкенаспециализированныхзаводах. Кчислуосновных методов конструктивной стандартизации относятся: внедре­ние конструктивных стандартов (нормалей); создание пара­метрических рядов (гамм) машин; агрегатирование; обеспе­чение конструктивной преемственности.

Внедрение конструктивных стандартов на заводах прово­дится по двум направлениям:

1) разработка и внедрение стан­дартов;

2) нормализационный контроль (нормоконтроль чер­тежей и других конструкторских документов).

Разработка стандартов основывается на систематизации и обобщении передового конструкторского опыта, отражен­ного в государственных, отраслевых и заводских стандартах; в свободных таблицах применяемости отдельных марок метал­лов, подшипников, крепежных деталей, конструктивных эле­ментов (модели зубчатых колес, допуски и посадки, резьбы и др.); в результатах лабораторных и эксплуатационных испы­таний узлов, деталей; в данных нормализационного контроля.

Введение нормоконтроля имеет большое воспитательное и организующее значение. Нормоконтроль стимулирует у конст­рукторов уважение к стандартам и унификации. Еще одна за­дача нормоконтроля - проверка правильности выполнения кон­структорских документов в соответствии с требованиями ЕСКД.

Создание параметрических рядов (гамм) - один из наибо­лее эффективных методов конструирования изделий. Под па­раметрическим рядом подразумевается совокупность изго­товляемых на данном заводе или в данной отрасли машин, приборов или иного оборудования одного эксплуатационного назначения, аналогичных по кинематике или по рабочему про­цессу, но различных по габаритам, мощностным или эксплуа­тационным параметрам.

Каждый параметрический ряд имеет свое основание (ба­зовая модель) и полученные от этого основания производные. Конструирование начинается с выбора основания.

Агрегатирование - это форма унификации, состоящая в том, что создаются ряды унифицированных узлов и агрегатов, используемые для создания разнообразных изделий. Агрега­тирование позволяет создавать сборно-разборное оборудо­вание, состоящее из взаимозаменяемых нормализованных элементов, при необходимости оно может быть разобрано, а входящиевнегоагрегатыиспользованывновыхсочетаниях длясозданиядругогооборудования. Приэтомвдесяткираз сокращаетсячислотиповиразмеровосновныхэлементовкон­струкцииоборудования.

Обеспечениеконструктивнойпреемственности - другой (послеагрегатирования) методконструктивнойстандартиза­циииунификации, подкоторойподразумеваетсяприменение вконструкцииновогоизделия, узловидеталейранееосвоен­ныхизделий, которыехорошозарекомендовалисебяврабо­теиприменениекоторыхнеотразитсянакачественовыхкон­струкций.

Степеньстандартизациииунификацииможетбытьохарак­теризованаследующимиосновнымипоказателями: коэффи­циентомстандартизации, коэффициентомунификацииизде­лия, коэффициентомпреемственностиидр.

Научно-техническоеиорганизационно-методическоеру­ководствоработамипостандартизациинапредприятияхосу­ществляетконструкторско-технологическоебюростандарти­зации. Основныеегозадачиследующие:

а) организацияраз­работкиивнедрениястандартовидругихдокументовпостан­дартизациинапроизводимуюпродукцию;

б) обеспечениесо­ответствияпоказателейинорм, устанавливаемыхвстандар­тахидругихдокументахпостандартизации, требованиямна­учно-техническогопрогрессаидействующегозаконодатель­ства;

в) осуществлениенормоконтролятехническойдокумен­тации, разрабатываемойпредприятием.

Организация
чертежного
хозяйства на
предприятии

Важнейшиезадачиорганизациичертежногохозяйства заключаютсявобеспечениипорядкавхранениииобраще­ниичертежейидругойтехническойдокументации, всво­евременномобеспеченииимицеховирабочихмест, впод­держаниистрогойконструкторскойитехнологическойдис­циплины.

Организациячертежногохозяйстваосновываетсянаеди­нойсистемеклассификациидокументации, котораяпредусматривает единые принципы классификации и индексации изделий и документации, определенный порядок хранения, учета и дублирования документации, а также порядок вне­сения изменений.

Классификация и индексация чертежей и другой техничес­кой документации проводятся по объектам изготовления, по стадиям конструкторской подготовки производства, по целе­вому назначению и характеру использования.

По объекту изготовления выделяются чертежи изделий основного производства, чертежи изделий вспомогательного производства (инструмента, приспособлений, моделей, штам­пов и др.); технологические чертежи, изображающие поковки, штамповки и другие заготовки. ГОСТ 2.101-68 предусматри­вает деление объектов по видам на детали, сборочные едини­цы, комплексы (два или более изделий, не соединенных сбо­рочными операциями, но предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций) и комплекты (набор изделий, имеющих общее эксплуатационное назначе­ние вспомогательного характера, например, комплект инст­румента к машине).

По стадиям конструкторской подготовки документы мо­гут быть проектами, выполняемыми в процессе проработ­ки многочисленных вариантов на разных стадиях проекти­рования, и рабочими чертежами, предназначенными для изготовления изделий, а также его эксплуатации. В соот­ветствии с этим все конструкторские документы подраз­деляются на чертежи эскизного, технического и рабочего проектирования.

По целевому назначению и характеру использования все конструкторские документы подразделяются на оригина­лы (авторские документы, выполненные на любом матери­але и предназначенные для изготовления подлинников), подлинники (документы, оформленные подлинными под­писями и выполненные на материале, позволяющем вос­произведение копий), дубликаты (копии подлинников, обеспечивающие идентичность воспроизведения подлин­ника, позволяющие снятие с них копии), копии (докумен­ты, выполненные способом, обеспечивающим их идентич ностьподлинникуилидубликату, предназначеныдляне­посредственногоиспользованиявпроизводстве).

Дляудобстваучетаипользованиявсемчертежамприсва­иваетсяиндекс. Индексациячертежей - этоусловноеобозна­чение, обычноцифровое. ВсоответствиисГОСТом, какпра­вило, используетсяединаяобезличеннаясистемаиндексации, основаннаянадесятичнойклассификациивсехчертежейиз­делийиихчастей (от 0 до 9). Всечертежидеталей, узлов, бло­ков, изделийделятсяна 10 классов, классына 10 подклассов, подклассына 10 гр

упп, группына 10 подгрупп, подгруппына видыдеталей.

Индексчертежасостоитизразличительногоиндексапред-приятия, классификационнойхарактеристикиизделия, поряд-ковогорегистрационногономерадокумента (впределахopгaнизации-разработчика) ишифрадокумента (рис. 17.1).

Хранение, учет и дублирование чертежей и другой техни­ческой документации на заводе осуществляются в соответ­ствии с "Правилами учета и хранения" в отделе технической документации. В этот отдел входят: бюро подлинников и дуб­ликатов (архив), где хранятся названные документы поформат-но в порядке возрастания номеров и выдаются только для из­готовления копий и дубликатов, внесения изменений и для восстановления при их износе; бюро копий, осуществляющее прием, регистрацию, выдачу, а также учет состояния и движе­ния копий документов, учет применяемости документов; бюро внесения изменений в документацию, осуществляющее изме­нения в конструкторской документации и учет внесения изме­нений; цех размножения документов, где размножаются, бро­шюруются и переплетаются конструкторские документы; бюро комплектации, где комплектуются документы после их размно­жения.

Архивные документы (оригиналы) отражают первоначаль­ное состояние конструкции после утверждения ее заказчиком. В эту документацию изменения не вносятся. Подлинники и дубликаты служат для справок и сверок, изготовления копий, в них вносят изменения по установленному порядку, на руки их не выдают, пользуются ими только в помещении архива и бюро внесения изменений.

Система
автоматизированного проектирования
в
конструкторской подготовке
производства

Системыавтоматизированногопроектирования (САПР) в настоящеевремяполностьюсебяоправдываютиявляютсяво многихслучаяхединственновозможнымиметодамиприкон­струированииновыхвидовизделий (например, интегральных микросхем).

Подавтоматизациейпроектированияпонимаетсяавтома­тизированныйконструкторскийсинтезустройствасвыпуском необходимойконструкторскойдокументации (КД).

Вотличиеотпроектированиявручную, результатыкоторо­говомногомопределяютсяинженернойподготовкойконст­рукторов, ихпроизводственнымопытом, профессиональной интуициейит. п., автоматизированноепроектированиепозволяетисключитьсубъективизмприпринятиирешений, значи­тельноповыситьточностьрасчетов, выбратьвариантыдля реализациинаосновестрогогоматематическогоанализа, зна­чительноповыситькачествоконструкторскойдокументации, повыситьпроизводительностьтрудапроектировщиков, сни­зитьтрудоемкость, существенносократитьсрокиконструктор­скойитехнологическойподготовкипроизводствавцикле СОНТ, эффективнееиспользоватьтехнологическоеоборудо­ваниесЧПУ.

ВажнымрезультатомвнедренияСАПРявляютсяисоцио­логическиефакторы: повышениепрестижностиикультуры трудапризамененеавтоматизированныхметодовавтомати­зированными; повышениеквалификацииисполнителей; со­кращениечисленностиработников, занятыхрутиннымиопе­рациями.

НаибольшуюэффективностьотвнедренияСАПРможно получитьприавтоматизациивсегопроцессапроектирования - отпостановкизадачи, выборапредпочтительныхвариантов построенияизделиядотехнологическойподготовкиегопро­изводстваивыпуска.

САПРпредставляетсобойорганизационно-техническую систему, состоящуюизкомплексасредствавтоматизациипро­ектирования, взаимосвязанногоспроектировщикамиипод­разделениямипроектнойорганизации. Проектировщик (кон­структор, технолог) входитвсоставлюбойСАПРиявляетсяее пользователем, таккакбезчеловекаавтоматизированнаяси­стеманеможетфункционировать. Объектомавтоматизациив САПРявляютсядействияпроектировщиков, разрабатывающих изделияилитехнологическиепроцессы. САПРнельзясоздать внеконкретногопроизводства, накоторомонабудетисполь­зована.

Комплекссредствавтоматизациивключаетматематиче­ское, лингвистическое, программное, информационное, методическое, организационное, аппаратноеитехническое обеспечение.

Математическоеобеспечениесоставляютматематические методы, моделииалгоритмы, необходимыедляосуществле­нияавтоматизированногопроектирования.

Лингвистическоеобеспечение - совокупностьспециаль­ныхязыковыхсредствпроектирования, предназначенныхдля общениячеловекастехническимиипрограммнымикомпонен­тамиСАПР. ПрактикаиспользованияЭВМвпроектировании привелаксозданиюнарядусуниверсальнымиалгоритмичес­кимиязыкамипрограммирования (АЛГОЛ, ФОРТРАНидр.) проблемно-ориентированныхалгоритмическихязыков, специ­ализированныхдляпроектныхзадач. Например, дляавтома­тизациивычерчиванияизображенийслужатграфическиеязы­киГП-ЕС, ГРАФОР, РЕДГРАФ, ФАП-КФидр.

Программноеобеспечениеявляетсянепосредственным производнымкомпонентомотматематическогообеспечения ипредставляетсобойкомплексвсехпрограммиэксплуата­ционнойдокументациикним.

Информационноеобеспечение - этоинформацияопро­тотипахпроектируемыхизделийилипроцессов, комплектую­щихизделияхиматериалах, обиспользуемомрежущеминст­рументе, оправилахинормахпроектирования, атакжелюбая другаясправочнаяинформация, используемаяпроектировщи­камидлявыработкипроектныхрешений. Основнаячастьин­формационногообеспечениясодержитсявбанкахданных, состоящихизбазданныхисистемуправлениябазамиданных.

Организационноеобеспечениеустанавливаетвзаимодей­ствиепроектирующихиобслуживающихподразделений, от­ветственностьспециалистовзаопределениевидаработ, при­оритетыпользованиясредствамиСАПРидругиерегламенты организационногохарактера. Соответствующийкомплектдо­кументовсоставляютнеобходимыеинструкции, приказыи штатныерасписания.

Техническоеобеспечение - комплексвсехтехнических средств, используемыхприавтоматизированномпроектированииидляподдержаниясредствавтоматизациивработоспо­собномсостоянии.

Решающимиусловиямивозможностиицелесообразнос­тисозданияСАПРявляются:

а) единствопринциповпострое­нияобъектовпроектирования;

б) высокийуровеньтипизации истандартизацииэлементов, изкоторыхкомпонуютобъекты проектирования;

в) высокийуровеньунификациипроцессов проектирования;

г) большойобъемпроектныхработприин­дивидуальныхтребованияхкобъектампроектирования.

Вобщемслучаепроцесспроектированиявключаеттриэта­па: составлениеэскизного, техническогоирабочегопроектов.

Наиболеетворческойявляетсястадияэскизногопроекти­рования, требующегопримененияинтерактивныхсредствгра­фики. Сихпомощьюконструкторможетстроитьтрехмерное изображениедеталиимоделироватьтраекториюдвижения инструментадляееобработки (безчертежей).

Техническоепроектированиепредусматриваетисполнение конкретногозамыславзаданноммасштабе, атакжеосуще­ствлениенеобходимыхрасчетов. Здесьиспользуетсязначи­тельныйобъеминформацииостандартныхдеталях, покупных изделияхит. д.

Настадиирабочегопроектированиясоздаютсярабочие чертежиитехническаядокументация. Деталировка, опреде­лениеинанесениеразмеров, составлениеспецификацийпол­ностьюформализуютсяимогутвыполнятьсянаЭВМсисполь­зованиемсредствмашиннойграфики.

Приавтоматизациипроектированиянаиболееважнойявля­етсяформализациякаксамогопроцесса, такиегообъекта. Она позволяетпредставитьпроцесспроектированияввидецепоч­ки (набора) последовательно (параллельно-последовательно) выполняемыхпроцедур, прикоторыхинформацияпреобразу­ется, аисходныевариантыприближаютсякзаданнымпроект­нымзадачам. Приэтомеслипроектымогутбытьсформу­лированыввидеинформационныхмассивовдляЭВМ, аопе­раторыпроектирования (определенныепроцедуры, форму­лы, комплексыпрограмм, стандарты, методики, моделии т. п.) представленыввидепакетамашинныхпрограмм, тота­койпроцессназываютавтоматическойразработкой (генера­цией) проекта. ЕслиразработкенаЭВМподлежатлишьнеко­торыеподкомплексынаотдельныхстадиях, тотакойпроцесс проектированияназываетсяавтоматизированным. Втомслу­чае, когдаоператорпроектированияприменимдлярядасис­темилиподкомплексов, выполняетсятиповоепроектирование. Нахождение (разработка) такихоператоровявляетсяоднойиз важнейшихзадачпостроениялюбойсистемыпроектирования.

Укрупненный
алгоритм
автоматизированного проектирования
изделия

Приавтоматизированномпроектированиисложныхсистем иобъектовприменяетсясистемно-иерархическийподход, ког­дасампроцессиобъектрасчленяютсянауровни. Наверхнем уровнеотражаютсятолькосамыеобщиечертыиособенности проектируемогообъекта. Накаждомпоследующемуровне разработкистепеньдетализациивозрастает.

Всоответствиисэтапностьюсозданияновойтехникив комплексной (интегрированной) САПРвыделяютсяследующие автоматизированныесистемы: управленияпроцессамипро­ектирования (АСУПП), проектирования (ДСП), конструирова­ния (АСК), технологическойподготовкипроизводства (АСТПП), управлениятехнологическимипроцессамиизготовления опытныхобразцов (АСУТП), комплексныхиспытанийиобра­боткиизделий (АСКИО).

Каждаяизфункциональныхсоставляющихбазируетсяна единомкомплексесредствавтоматизациипроектирования, включающихобеспечивающиесистемытипаавтоматизиро­ванныхбанковданных (АБД), атакжевычислительнуюсисте­му, системуинформационногообмена, графическуюсистему исистемуразработкимашинныхпрограмм.

Исходяизособенностейграфическихработизсостава комплекснойСАПРвыделяютввидесамостоятельнойграфи­ческуюподсистему, илиподсистемуавтоматизированного черчения (ПАЧ), обслуживающуювсефункциональныесисте­мы. Оперативныесредствавыполненияграфическихработ входятвсоставкомплексатехническихсредствкаждойфунк­циональнойсистемы, имеющейтерминал.

Основуавтоматизациистадииконструкторскойподго­товкипроизводствасоставляютдвефункциональныечасти комплекснойСАПР: автоматизированнаясистемапроекти­рования (АСП) иавтоматизированнаясистемаконструиро­вания (АСК).

Автоматизированнаясистемапроектированияиспользует­сякакинструментальнаяподсистемаСАПР. Онасоздаетпро­граммыавтоматизированногопроектирования, иотееэффек­тивностивзначительноймерезависитэффективностьдей­ствиякомплекснойСАПР. Этасистемавыполняетнесколько видовпроектныхпроцедурнастадияхразработкитехничес­когозадания, техническихпредложений, эскизногоитехни­ческогопроектирования: анализисходныхданных, формиро ваниетехническиххарактеристик, определениеэффективно­стиизделиянастадиипроработкиизделия, когдапередпро­ектировщикомстоитпроблемавыборапрототипабудущей новинкинаосновеупрощеннойматематическоймодели. Ре­зультатомфункционированияАСПявляетсяструктурнаясхе­маизделиясданнымирасчетапроектныхпараметров.

Автоматизированнаясистемаконструированияиспользу­етсянаэтапахтехническогоирабочегопроектированиядля проведенияуточненныхрасчетовповсемуизделиюиотдель­нымегоэлементам, атакжеизготовленияконструкторскойдо­кументации.

ДляСАПРлюбогоуровнясложностиосновнымструктурным элементомявляетсяфункциональнаяподсистема. Подсистемы обладаютзначительнойфункциональнойавтономностьюиреа­лизуютопределенныйэтап (фрагмент) процессапроектирова­ния. ОднакоСАПРиихподсистемывзаимоувязанысразличны­микомпонентамиинтегрированныхсистемуправленияпредпри­ятиемилиобъединением (рис. 17.3).

1 - управляющиепрограммыдлястанковсЧПУ; 2 - информациядляпланированияи анализапроизводства; 3 - нормативно-справочнаяинформация; 4 - информация обменаданнымивнутриСАПРТПП; 5 - техническаядокументация

ОрганизационноСАПРразличногоназначениясоздаются вотделахглавныхконструкторов, главныхтехнологовит. п. и взаимодействуютсразличнымиподразделениямиислужба­мипредприятия.

Технико
-
экономическое
обоснование на
стадии
проектирования
новой
техники

Каждыйвновьсоздаваемыйвидтехникиилимероприятие поулучшениюосвоеннойтехникидолженбытьлучшеранее освоенных: ондолжендаватьбольшуюэкономиюживогои овеществленноготруда, бытьлучшепокачествуивбольшей мереудовлетворятьпотребностивновыхилиусовершенство­ванныхвидахпродукции. Показателикачествавновьсоздава­емойтехникидолжныбытьнауровневысшихмировыхдости­женийвданнойотрасли.

Новаяилиусовершенствованнаятехникадолжнабытьлуч­шеиэффективнеетой, взаменкоторойонасоздаетсяибудет производиться, спроизводственной, эксплуатационнойили обеихточекзрения.Впервомслучаекновой (усовершенствованной) конструк­циипредъявляютсятребованиякаккобъектупроизводствана заводе-изготовителе. Главнымздесьявляетсяэкономичность производстваиминимальныесрокиегоподготовкииосвое­ния. Экономичностьизготовлениякаждойновойконструкции зависитотеетехнологичности, оттого, насколькопрогрессив­нымиипроизводительнымибудутприменяемыетехнологичес­киепроцессы. Конструкцияявляетсятехнологичной, еслиона экономичнадляпроизводства.

Приналичиинесколькихвариантовконструкциитехники, полностьюудовлетворяющихэксплуатационнымтребовани­ям, предпочтениеотдаетсяболеетехнологичной.

Длявыборанаилучшеговариантаконструкцииимеетсяряд показателейтехнологичности:

•трудоемкостьизготовления - абсолютная (наодноизде­лие) иотносительная (наединицуустановленноймощности, производительности, другогопоказателя);

•материалоемкостьилимассаконструкции - абсолютная илиотносительная;

•трудоемкостьподготовкиизделиякфункционированию;

•степеньконструктивнойстандартизациииунификации;

•капиталовложениявпроизводствоновойпродукции;

•себестоимостьиотпускнаяценановойпродукции;

•прибыльирентабельностьпроизводства.

Трудоемкостьизготовленияпродукцииопределяетсяв процессееепроектированияиявляетсявесьмаважнымпока­зателем. Болеетехнологичнойсчитаетсятаконструкция, ко­тораяприпрочихравныхусловияхменеетрудоемка. Сниже­ниетрудоемкостиизделиянастадииегопроизводства - одна изважнейшихзадач, котораяставитсяпередразработчика­ми. Большиевозможностиснижениятрудоемкостизаложены вправильномвыборесовременныхпрогрессивныхметодов получениязаготовок, рациональномвыбореквалитетовиклас­совшероховатости. Насменуобработкидеталейрезанием (механообработки) постепенноприходятточныеметодыфор­мообразованиядеталей - штамповки, прессования, литьяпод давлениемидр.

Материалоемкостьхарактеризуетобщийрасходматериа­ланаизготовлениеданнойконструкцииизделияилиудель­нуюматериалоемкостьнаэксплуатационныйпараметр. Во многихслучаяхуконструктораестьвозможностьприпроек­тированиидеталивыбратьматериализдвухилидажемногих, обеспечивающиходинаковыеэксплуатационныесвойстваде­тали, норазличныепостоимости, трудоемкостиобработки, а иногдаспособствующиеснижениюмассыизделия.

Повышениеопределяющегоэксплуатационногопоказате­ляизделия, какправило, даетснижениематериалоемкостии трудоемкостиврасчетенаединицуосновногопараметра. При этомснижениеудельнойматериалоемкостинаединицумощ­ностиилидругогопараметрапроисходитзначительнобыст­рее, чемуменьшениеобщегорасходаматериаланаединицу изделия.

Трудоемкостьподготовкиизделиякфункционированию определяетсявпроцессепроектированияизависитотслож­ностирегулировочно-настроечныхпроцессов, проводимыхс цельюполучениянеобходимыхтехнико-экономическихпара­метров. Возможностиснижениятрудоемкостиздесьзаложе нывкачествеиспользуемойконтрольно-измерительнойап­паратурыиспециальныхстендовдляиспытаний.

Степеньконструктивнойстандартизациииунификации - этопоказатель, характеризующийконструкциюизделиясточ­кизренияреализациивнейстандартизированныхиунифици­рованныхдеталей, чтоприводиткповышениюобъемавыпус­каоднотипныхдеталей, сборочныхединиц, изделийвцелом, атакжекприменениюболеепрогрессивнойтехнологии, аэто какследствиепозволяетнетолькосущественноснизитьтру­доемкостьизготовления, ноинесколькоуменьшитьматериа-лоемкость.

Капиталовложениявпроизводствоновойконструкцииха­рактеризуютобщиезатратынаприобретениедополнительно­гоиизготовлениенестандартногооборудованияиперепла­нировкувпроизводственныхцехах, созданиепроизводствен­ныхзапасов. Чемменьшепотребностипредприятиявкапита­ловложениях, темтехнологичнееноваяконструкцияизделия.

Себестоимость, прибыльирентабельностьновойконструк­цииизделияявляютсяобобщающимипоказателямиеетехно­логичности.

Спроизводственнойточкизренияноваяконструкциябу­детсчитатьсятехнологичной, аследовательно, иэффектив­нойвтомслучае, еслидополнительнаяприбыль (АП), полу­ченнаяврезультатеосвоения, выпускаиреализацииновой продукции, обеспечитрентабельностьненижесреднейсло­жившейсярентабельностинапредприятии-изготовителе. Это­муусловиюдолжноудовлетворятьнеравенство:

Сэксплуатационнойточкизренияпотребителяноваякон­струкциядолжнаобладатьследующимипоказателями:

1) бо­леенадежной (долговечной, безотказной, ремонтопригодной исохраняемой) вэксплуатации;

2) удобнойвобслуживаниии ремонтеэстетичнойибезопаснойвэксплуатации;

3) эргоно­мичной (сточкизренияпсихологии, физиологииигигиены трудаработниковобслуживания);

4) болеепроизводительной вединицувремени;

5) болееэкономичнойвпотребленииэлек­троэнергииикапиталовложенийэксплуатационниковновой продукции;

6) обеспечиватьминимальнуюсебестоимостьеди­ницыработы, выполняемойизделием.

Еслиэксплуатационныесвойствановойтехникиповыша­ютсяпосравнениюсранееосвоенной (заменяемой), тоэко­номическаяэффективностьееопределяетсяпутемсоизмере­ниякапитальныхвложенийпотребителясоснижениемсебе­стоимостиработы, выполняемойновойтехникой. Лучшимпри­знаетсявариантснаименьшейсуммойприведенныхзатрат:

Послерасчетасуммыприведенныхзатратповариантам техникиможноопределитьгодовойэкономическийэффект использованияновойилиусовершенствованнойтехники.

Эксплуатационнаятехнологичностьновойтехникиможет бытьопределенаспомощьюнесколькихпоказателей. При этомследуетразличатьпоказателитехнологичностибазово­гоизделияипроектируемого, атакжеопределятьуровеньтех­нологичностикаксоотношениепоказателейтехнологичности проектируемогоибазовогоизделия.