Тема 3 Органiзацiя проектно - конструкторських робіт

3.1. Зміст, завдання i стадії ПКР.

3.2. Стандартизація у ПКР.

3.3. Унiфiкацiя машин i систем як метод управління i їх рiзноманiтнiсть.

3.4. Технологiчнiсть конструкції машини.

3.5. Органiзацiя конструкторських служб.

3.1. Перед виробництвом нових виробів, вузлів, деталей, управління технологічним процесом необхідно здійснити розробку продукції, створити її зразки та технічну документацію. Розробка продукції містить етапи виконання певних видів робіт. Головними видами робіт є дослiдно - конструкторська робота (ДКР) для створення виробiв.

ДКР - це комплекс робiт із створення технічної документації, виготовлення i випробування дослiдних виробiв (зразків) або виробiв одиничного виробництва.

Дослiдний зразок - зразок продукцiї, виготовлений за новою технологiчною документацiєю, який необхідно перевiрити (випробувати) що до вiдповiдностi його заданим технiчним вимогам з метою прийняття рiшення про можливiсть його виробництва та експлуатації.

Технiчна документацiя - це сукупнiсть документiв, необхiдна i достатня для використання на кожнiй стадiї життєвого циклу продукцiї. До неї належить: конструкторська, технологiчна i проектна документацiя.

Конструкторська документацiя - сукупнiсть документiв що мiстять данi для розробки, виготовлення, контролю, приймання, поставки, експлуатацiї та ремонту виробу. Порядок розробки та оформлення конструкторської документацiї встановлений комплексом державних стандартiв єдиної системи конструкторської документацiї (ЄСКД).

Для дрiбносерiйного та одиничного типу виробництва при тривалому циклi виготовлення продукцiї виготовлення дослiдного зразка не передбачається. В даному випадку випускається головний зразок - перший екземпляр виробу, виготовлений за новоствореною документацiєю для застосування замовником з одночасним вiдпрацюванням конструкцiї i технологiчної документацiї для виробництва решти виробiв даної партiї чи серiї.

Дослiдна партiя - це сукупнiсть дослiдних зразкiв чи певний обсяг нештучної продукцiї, що виготовленi за новоствореною документацiєю для контролю вiдповiдностi продукцiї заданим вимогам та прийняття рiшення про запуск у виробництво даної продукцiї.

Розробка продукцiї вважається виконаною вiдповiдно до технiчного завдання за умови затвердження акту прийняття дослiдного зразка або дослiдної партiї, де мiстяться рекомендацiї вiдносно їх виробництва.

У процесi ПКР закладаються найважливiшi характеристики: технологiчний рiвень i якiсть, економiчнi показники. Тому, перед ПКР ставлять такi завдання: досягнення високого науково - технiчного рiвня розробки, мiнiмум витрат на ПКР, скорочення циклу розробки при заданих вимогах до якостi проектованої технiки або максимально висока якiсть продукцiї при мінімальних витратах на виконання ПКР.

Стадiї розробки конструкторської документацiї на виробництво в машинобудівній промисловостi та етапи їх виконання встановлює державний стандарт ЄСКД (ГОСТ2.103-68).

Стадiї розробки (етапи робiт):

1. Технiчне завдання (погодження та утвердження ТЗ).

2. Технiчна пропозицiя (пiдбiр матерiалiв, розробка ТП за формами аналiзу ТЗ).

3. Ескiзний проект (його розробка i виготовлення, випробування макетiв, розгляд та затвердження ЕП).

4. Технiчний проект (його розробка i виготовлення, випробування макетiв, розгляд та затвердження ТП).

5. Розробка робочої документацiї:

а) дослiдного зразка (партiї) (розробка конструторських документiв, призначених для виготовлення дослiдного зразка;

б) установчої серiї (те саме для виготовлення установчої серiї);

в) серiйного виробництво зразка (партiї) (те саме для серiйного виробництва).

В технiчне завдання входять вимоги до продукцiї, мета, експлуатацiйне та функцiональне призначення продукцiї, технiчнi вимоги до неї, та iнше.

Технiчна пропозицiя - це сукупнiсть конструкторської документацiї на вирiб, який повинен мати технiко - економiчне обгрунтування доцiльностi розробки документацiї виробу отриманi на основi аналiзу ТЗ та проробки варiантiв технiчних рiшень.

Ескiзний проект - вид конструкторської документацiї на вирiб, який мiстить принциповi конструктивнi рiшення, дає уявлення про конструкцiю та принципи роботи виробу, данi що визначають його вiдповiднiсть призначенню.

Технiчний прект згiдно ГОСТ2120-73 i є закiнчене технiчне рiшення яке дає певну уяву про розроблювану конструкцiю i необхiднi данi для розробки робочої документацiї. На цьому етапi характерним є взаємозв'язок конструкторiв i технологiв.

Робоча конструктивна документацiя являє собою сукупнiсть конструкторських документiв, призначених для виготовлення, контролю, приймання, поставки, експлуатацiї та ремонту технiки що проектується.

3.2. За визначенням прийнятим мiжнародною органiзацiєю iз стандартизацiї (IСО), стандартизацiя - це встановлення i застосування правил з метою впорядкування дiяльностi у певнiй галузi на користь та за участю всiх зацiкавлених сторiн для досягнення загальної оптимальної економiї при дотриманнi умови експлуатацiї i вимог безпеки.

Стандарт - це нормативно - технiчний документ, що встановлює комплекс норм, правил, вимог до об'єкта стандартизацiї. Вiн може бути розроблений як на продукцiю так i на норми, правила, вимоги до об'єктiв органiзацiйно - методичного загального характеру.

3.3. Унiфiкацiя виробiв - це приведення їх до одноманiтностi на основi встановлення рацiонального числа i їх рiзновидiв.

Види унiфiкацiї: заводська, галузева, мiжгалузева.

Конструкторська унiфiкацiя - це усунення необгрунтованих рiзновидностей, типiв та конструкцiй виробiв, форм та розмiрiв деталей i заготовок, профiлей i матерiалiв.

Агрегатування передбачає створення конструкцiї з вiдокремлених вузлiв i механiзмiв, вмонтованих на базовiй деталi (МРВ, СГМ).

3.4. Технологiчнiсть продукцiї - властивiсть конкретної продукцiї, яка характеризує її пристосованiсть до виготовлення, транспортування, зберiгання i експлуатацiї з мiнiмальними витратами трудових i матерiальних ресурсiв.

До нетехнологiчних слiд вiдносити конструкцiї виготовлення яких неможливе за вiдомими на даний момент технологіями, або викликає ускладнення технологiчних операцiй та збiльшення їх трудоємкостi і матерiалоємкостi виробу.

За значимiстю показники технологiчностi подiляються на основнi i додатковi. До основних показникiв належать трудоємкiсть виробу Т_в та технологiчна собiвартiсть С_т. Додатковi показники технологiчної конструкцiї - це рiвень технологiчностi за трудоємкiстю К_р.т та рiвень технологiчності за собiвартiстю К_р.с. Першi два показники абсолютнi, всi iншi вiдноснi:

Т_в=, С_т=В_м+В_з+В_ц , (1)

К_р.т=Т_в/Т_в.б, К_р.с=С_т/С_т.б, (2)

де t_i - трудомiсткiсть операцiй виготовлення виробу (нормогодин); В_м - матерiальнi витрати; В_з - витрати заробiтної плати на вирiб, включаючи заробiтну плату на соцiальне страхування (гривнi); В_с - цеховi витрати (визначається як відсоток вiд основної зарплати); Т_в, Т_в.б - вiдповiдно трудомiсткiсть оцiнюваного (проектного), та базового варiантiв (нормогодин); С_т, С_т.б - вiдповiдно технологiчна собiвартiсть оцiнюваного i базових варiантiв.

З технології машинобудування Ви знаєте що машинобудівні підприємства можуть випускати такі вироби (вирiб це одиниця промислової продукцiї, кiлькiсть якої може обчислюватися в штуках чи екземплярах):

деталь - вирiб, виготовлений з матерiалу однiєї марки без застосування складальних операцiй (позначимо буквою Д);

складальна одиниця - вирiб, складовi частини якого пiдлягають з'єднанню мiж собою на пiдприємствi - виготовлювачi складальними операцiями (О);

комплект- кiлька виробiв спiльного функцiонального призначення, як правило допомiжного характеру не з'єднаних на пiдприємствi - виготовлювачi складальними операцiями;

стандартний вирiб - застосовується за державними, галузевим стандартом, який повнiстю i однозначно визначає його конструкцiю, показники якостi, методи контролю, правила приймання та постачання (Д_ст, О_ст);

унiфiкований вирiб - застосовується у конструкторськiй документацiї кiлькох виробiв (Д_у, О_у);

запозичений вирiб - ранiше спроектований вирiб, застосований у двох чи бiльше конструкцiях, на якi збереглася конструкторська та технологiчна документацiя (О_з, Д_з);

оригiнальний вирiб - проектується вперше (О_ор, Д_ор).

Склад машини можна визначити за формулою:

Z=Д+О=Д_у+Д_ор+О_у+О_ор=Д_ст+Д_з+Д_п+Д_ор+О_ст+О_з+О_п+О_ор, (3)

де Д_п, О_п - покупнi деталi та складальнi одиницi.

Рiвень унiфiкацiї продукцiї - це ступiнь насиченостi її унiфiкованими вузлами i складальними одиницями. Додатковi коефiцiєнти технологiчностi, що визначаються складом виробу, кiлькiсно вимiрюють цей рiвень.

Коефiцiєнт унiфiкацiї визначає частину унiфiкованих складових частин у їх загальнiй кiлькостi:

k_у=(О_у+Д_у)/(О+Д). (4)

Коефiцiєнт стандартизацiї визначає частину стандартних складових частин у iх загальнiй кiлькостi:

k_ст=(О_ст+Д_ст)/(О+Д). (5)

Коефiцiєнт складностi - частину складальних одиниць у загальнiй кiлькостi складових частин:

K_ск=О/(О+Д). (6)

Чим вищi цi коефiцiєнти тим технологiчнiша конструкцiя.

Крiм вище наведених показникiв до показникiв технологiчностi належать:

питома трудомiсткiсть виробу:

t_в=Т_в/Р, (7)

де Р - основний технiчний параметр продукцiї (потужнiсть, маса, точнiсть, надiйнiсть...);

питома матерiаломiсткiсть:

К_п.м=М_r/Р, (8)

де Мr - чиста маса виробу;

коефiцiєнт використання матерiалiв:

К_в.м=М_r/М, (9)

де М - маса матерiалу, витрачена на виготовлення виробу;

коефiцiєнт застосовуваностi матерiалiв:

К_з.м=М_i/М, (10)

де М_i - маса витраченого матерiалу i-го виду.

Оцiнка технологiчностi конструкцiї здiйснюється шляхом порiвняння базових (iснуючих) i розрахункових показникiв технологiчностi. Показниками рiвня технологiчностi конструкцiї є вiдношення розрахункових (проектних) показникiв до базових.

3.5. Цикл розробки нової технiки та вартiсть проектних робiт можуть бути зменшенi за рахунок таких факторiв: стандартизацiї i унiфiкацii проектних рiшень, наукової органiзацiї працi проектантiв, механiзацiї ПКР i особливо автоматизацiї, якi передбачають використання ЕОМ для розвязання певних задач або використання системи автоматизованого проектування (САПР).

САПР - це органiзацiйно - технiчна система, що складається з комплексу засобiв автоматизацiї проектування, що включає методичне, лiнгвiстичне, математичне, програмне, технiчне, iнформацiйне та органiзацiйне забезпечення.

Автоматизоване робоче мiсце (АРМ) - це програмно - технiчний комплекс автоматизованих проектiв, який класифiкується за призначенням (АРМ конструктора, технолога,...), та має засоби програмної обробки даних та спiлкування з користувачем. Програмне забезпечення САПР становлять пакети прикладних програм, операцiйнi системи машинної графiки.