Обобщение и оценка результатов проведения исследований, составление отчета.

Полученные результаты исследований используются при составлении технического задания к проведению конструкторских работ. Отчет по теме рассматривает научно-технический совет научного учреждения и утверждает заказчик.

Научные организации могут быть общегосударственными, отраслевыми, самостоятельными негосударственными или принадлежать соответствующим предприятиям. В последнее время научной деятельностью занимаются также много малых предприятий, которые образовались вследствие выхода из научно-исследовательских учреждений некоторых ученых, которые имеют перспективные для коммерциализации научные исследования и хотят воплотить их в жизнь.

Современное предприятие может собственными силами разрабатывать новые изделия, а также осуществлять НИОКР, если они относительно нессложные. В этом случае используются собственные специализированные отделы (конструкторский или отдел главного конструктора (ОГК); технологический или отдел главного технолога (ОГТ), а также другие специализированные подразделения.

 

Для разработки сложных изделий, проведения долгосрочных, очень сложных и затратних научно-исследовательских и исследовательско-конструкторских работ, проектов кроме уже названных специализированных научных, научно-исследовательских, проектных и проектно-технологических организаций привлекаются венчурные фирмы.

Бизнес и работы в научно-технической сфере не только связаны с риском, а и характеризуются определенной неопределенностью (вероятностью) продолжительности во времени. Поэтому к мероприятиям, которые должны содействовать ускорению создания и освоения новых изделий, заинтересованности предприятий во внедрении инноваций в рыночных условиях, можно отнести развитие так называемого венчурного бизнеса, создание венчурных фирм.

Виды венчурных фирм в зависимости от специализации:

внедренческие, которые специализируются на практическом освоении научно-технических разработок;

исследовательские, деятельность которых распространяется на стадии исследований и разработок;

обслуживающие (сервисные), специализирующиеся на техническом обслуживании новинок;

экспертные (аналитические, консультационные) - выполняют аудиторские работы, предоставляют консультации и другие услуги такого рода.

 

Ценнейшим результатом научной деятельности яваляется открытие — выявление неизвестных ранее объективно существующих закономерностей, свойств и явлений материального мира. Открытие, как правило, является результатом многолетних научных исследований и основой изобретений.

Изобретение — это техническое решение в любой сфере деятельности человека, имеющее новизну или существенные отличия и обеспечивающее получение положительного эффекта. Как правило, изобретения становятся результатом проведения прикладных исследований, оказывают содействие ускорению научно-технического прогресса и повышению производительности.

К изобретениям относят новые устройства, способы и вещества.

Новое устройство должно базироваться на новых схемах, процессах, новых комбинациях конструктивных элементов.

Новый способ должен определять новый перечень и порядок действий, которые выполняются человеком, машиной или аппаратом и оказывают содействие достижению поставленной цели.

Основой изобретения является его формула, которая содержит техническое решение, которое имеет новизну устройства, способа или вещества.

К изобретениям не относят результаты творчества, которые связаны с принятием организационных или управленческих решений.

Наиболее массовой формой технического творчества является рационализаторская работа, в результате которой формируется рационализаторское предложение — новое и полезное для конкретного предприятия или организации техническое решение, которое предусматривает изменение конструкции изделия, технологии производства, техники или состава материала.

Открытие, изобретения и рационализаторские предложения оформляются согласно существующему положению. Автором открытия считается тот, кто первым опубликовал или сформулировал его во время выступления или провел научно-исследовательскую работу, которая дала результаты. Открытия оформляется заявкой и подтверждается дипломом об открытии. На изобретения выдается авторское свидетельство или патент. Выполнение любой из названных форм научно-технического творчества поддерживается и поощряется материально как предприятием, так и государством.

ОРГАНИЗАЦИЯ КОНСТРУКТОРСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА

 

В результате конструкторской подготовки должен быть разра­ботан комплекс документации на новый вид продукции. Этот комплекс состоит из графических и текстовых документов, опре­деляющих состав и устройство нового вида продукции, содержа­щих все необходимые данные для его изготовления, контроля, приемки, эксплуатации и ремонта.

Этапы работы по разработке конструкторской документации регламентируются единой системой конструкторской документации (ЕСКД), действующей во всех отраслях промышленности.

Состав и содержание опытно-конструкторских работ приведены в табл. 1.

Таблица 1.

Этапы и содержание опытно-конструкторских работ (ОКР)

Этап ОКР	Содержание работы
Техническое задание	Составление библиографии к теме; изучение литературы; изучение инструкций и других материалов, которые касаются темы. Разработка и согласование с заинтересованными организациями ТЗ к проектированию изделия; составление плана-графика и калькуляций темы. Технико-экономическое обоснование целесообразности создания изделия
Техническое предложение (аванпроект)	Уточнение технико-экономического обоснования, определение принципиальных путей создания изделия, уточнение общего объема работ, сроков выполнения и затрат
Эскизный проект	Составление принципиальной схемы, проведение основных расчетов, выбор общих конструктивных и технологических решений, разработка руководящих указаний и конструирование, разработка чертежей общего вида. Проектирование и изготовление макета и наиболее сложных функциональных частей устройств, их испытание. Уточнение технико-экономической эффективности изделия. Подготовка документации для эскизного проекта, защита его на научно-техническом совете
Технический проект	Доработка чертежей и схем по результатам защиты эскизного проеткта. Дополнительные исследования отдельных составных частей и схем изделия. Определение возможности применения стандартных и унифицированных сборочных единиц и деталей, расчеты на прочность и надежность. Конструктивная разработка макетов; технологическая отработка деталей. Изготовление, монтаж, регулирование и исследование макета. Испытание макета и основных составных частей. Подготовка документации, уточнение расчетов технико-экономической эффективности. Экспертиза проекта на соответствие современному уровню стандартизации. Рассмотрение технического проекта, его защита при участии заинтересованных организаций и утверждение
Разработка рабочей документации	Доработка конструктивных и схематических решений по результатам защиты техпроекта. Разработка рабочей документации составных частей и всего изделия. Оформление и передача документации в опытное производство. Технологическая и материальная подготовка производства; изготовление деталей и сборочных единиц. Общее составление и монтаж изделия, наладочные работы. Подготовка документации к предварительным испытаниям. Предварительные испытания. Внесение изменений в образцы, корректировка документации по результатам испытаний. Проведение экспертизы на патентную чистоту, составление патентного формуляра. Уточнение расчета технико-экономической эффективности. Испытание на надежность. Государственные испытания, внесение изменений в документацию по результатам испытаний. Передача документации заводу-производителю (при дальнейшем серийном випуске).

Стадии разработки технического задания и технического предложения часто называют подготовительными. В зависимости от сложности разрабатываемого изделия (объекта проектирования, здания и т.д.) некоторые этапы могут отсутсвовать (например техническое предложение), сокращаться или совмещаться (например эскизный проект с техническим или технический проект с разработкой рабочей документации).

 

Отработка конструкции изделий (объектов проектирования) на технологичность направлено на повышение производительности труда, снижение затрат и трудоемкости работ, сокращение времени на проектирование и изготовление технологического оборудования и т.п.

Под технологичностью конструкции понимают совокупность свойств конструкции изделия (возможность оптимальных затрат труда, материалов и времени при технологической подготовке производства, изготовлении, эксплуатации) в сравнении с соответствующими показателями однотипных конструкций изделий такого же назначения при обеспечении установленных показателей качества, принятых условий изготовления, эксплуатации и ремонта.

Основное содержание отработки конструкции изделия на технологичность на каждом этапе разработки конструкторской документации приведено в табл. 2.

Таблица 2.

Основное содержание отработки на технологичность согласно этапам разработки конструкторской документации

Этап разработки	Содержание отработки
Техническое задание	Формирование требований к разрабатываемому изделию по показателям технологичности на основе анализа данных о технологичности подобных конструкций и результатов научно-исследовательских работ
Техническое предложение	Анализ вариантов возможных конструктивных решений изделия. Выбор оптимального (с точки зрения технологичности) варианта. Анализ принципиальной схемы и компоновки изделия, номенклатуры оригинальных составных частей, необходимых при изготовлении, применения новых технологических процессов и специальных средств технологического оснащения
Эскизный проект	Технологический контроль конструкторской документации. Анализ принципиальных конструкторских решений с учетом номенклатуры использованных материалов, габаритных размеров и конструкции составных частей, общего представления о технологичности конструкции, составления и технического обслуживания изделия
Технический проект	Принятие окончательных решений о технологичности конструкции и точности изготовления изделия и его составных частей на основе окончательных конструктивных решений и полного представления о строении изделия
Разработка рабочей документации: а) опытного образца (партии)	Обеспечение технологичности конструкции и точности изготовления изделия и его составных частей. Завершение в общем отработки конструкции на технологичность. Конкретизация условий обеспечения основных требований технологичности, в частности использование типовый технологических процессов, переналадочного оснащения и технологического оборудования соответственно условиям серийного (массового) производства и определенного масштаба выпуска изделия
б) устанавлива-емых серий	Приведение конструкции изделия в соответсвие требованиям серийного (массового) производства с учетом применения самых производительных технологических процессов и средств технологического оснащения при изготовлении основных составных частей
в) принятого серийного или массового производства	Окончательная отработка изделия и технологического процесса в период изготовления и испытания главной (контрольной) серии

Для каждой конструкторской документации необходима метрологическая экспертиза. Она необходима для анализа и оценки технических решений параметров изделия, подлежащих измерению, установления норм точности и обеспечения методами и средствами измерения процессов разработки, изготовления, испытаний, эксплуатации и ремонта изделий.

 

Особое место в конструкторской подготовке изделий занимает функционально-стоимостный анализ (ФСА) конструкции - метод системного исследования объекта (конструкции, изделия), направленный на повышение эффективности использования материальных и трудовых ресурсов при создании и эксплуатации изделий.

Задача ФСА - поиск новых, наиболее экономичных вариантов конструкции изделий для выполнения заданных функций. Это достигается за счет установления оптимального соотношения между потребительской стоимостью изделия и затратами на его создание.

Цели функционально-стоимостного анализа:

- на стадии проектирования — выбор оптимального варианта конструкции и организационно-экономических решений, которые обеспечивают выполнение изделием заданных ему функций с минимальными затратами;

- на стадии производства — повышение потребительских свойств изделий, определение экономических способов выполнения необходимых функций.

ФСА проводят в несколько этапов. Общая схема и содержание работ приведены в табл. 3.

Таблица 3.

Общая схема этапов проведения ФСА

Этап	Содержание работы
Подготовительный	Выбор изделия для анализа. Утверждение задачи на проведение ФСА и организационная подготовка к анализу: создание рабочей группы, составление плана
Информационный	Сбор, систематизация, анализ информации о конструкции, технологии, эксплуатации, экономических показателях изделия -объекта анализа. Сбор и подготовка технико-экономической информации об аналогичных изделиях
Аналитический	Формирование, анализ и классификация функций. Установления их взаимосвязей и ранжирование. Определение функциональных затрат и выявление функциональных элементов с повышенными экономическими резервами. Постановка задач к поиску идей и вариантов
Творческий	Выяснение задач конструирования. Выдвижение, обсуждение и отбор идей для решения задач. Эскизная обработка идей, подготовка вариантов конструкций, их обсуждение и отбор. Разработка предложений относительно отобранных вариантов, их экономическая оценка
Исследовательский	Оценка экономической эффективности и реальности предложенных вариантов, выбор наилучшего варианта, который отвечает комплексу технико-экономических требований
Рекомендательный	Оформление рекомендаций для обсуждения. Принятие решений о внедрении рекомендаций. Переработка конструкторськой и технологической документации на изделие в связи с изменениями конструкции по результатам ФСА
Внедрение	Разработка конструкторской и технологической документации на необходимое оборудование, инструмент, их изготовление. Испытание опытных образцов, внедрение соответствующих организационно-технических мероприятий, согласование изменений с заказчиками и владельцами оригиналов технической документации. Контроль за реализацией планов-графиков внедрения рекомендаций ФСА

ОРАГНИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА

 

Технологическая подготовка производства — это совокупность работ, определяющих последовательность выполне­ния производственного процесса нового изделия наиболее рациональными способами с учетом конкретных условий производства данного предприятия.

Основные задачи технологической подготовки производства:

а) обеспечение высокого качества изготовления деталей, составление отдельных узлов (частей) и изделия в целом;

б) наиболее эффективное использование оборудования, производственных площадей (объемов) и технологического оборудования;

в) повышение производительности труда, снижение расходов материалов, технологического топлива и энергии.

Работ ы, входящие в состав технологической подготовки:

§ технологический контроль конструкторской документации;

§ корректировка полученной от организации-разработчика технологической документации относительно конкретных условий предприятия, где будет изготовливаться продукция;

§ разработка прогрессивных технологических процессов изготовления деталей, узлов и изделия в целом с учетом операций контроля, регулирования и испытания;

§ проектирование и испытание технологий и изготовление технологического оборудования, нестандартного оборудования;

§ составление норм расходов материалов, ресурсов, инстумента и т.п.;

§ составление спецификаций на приобретение необходимых матералов и комплектующих изделий;

§ составление ведомостей технологических маршрутов, пооперационных технологических карт, планирование размещения оборудования, рабочих мест, поточных линий;

§ определение потребности в приобретении стандартного оборудования и нормализованной оснастки;

§ организация обучения персонала и выполнение строительно-монтажных работ, обусловленых необходимостью технического перевооружения и реконструкции производства;

§ выпуск опытных образцов и партий изделий;

§ внедрение (отладка) технологических процессов, оборудования и оснащения в производственных подразделениях и на рабочих местах.

 

На стадии технологической подготовки производства решается один из главных вопросов: какие технологические процессы предусмотреть для изготовления новой продукции?

После выбора типа производства необходимо подобрать оборудование для его оснащения, учитывая ряд факторов, перечисленных в табл. 4.

Таблица 4.

Основные вопросы, решаемые в процессе выбора оборудования

Показатель	Оцениваемый фактор
Первичные капиталовложения	• Стоимость • Производитель • Возможность приобретения моделей, которые нужны для использования • Требования к пространственному размещению • Потребность в подающих механизмах и оборудовании
Производительность	• Соотношение используемой и номинальной мощностей
Требования к эксплуатации	• Простота использования • Безопасность • Эргономические показатели
Качество изготавливаемой продукции	• Стабильность выполнения технических условий • Подготовка и привычки персонала
Гибкость	• Соотношение универсального и специального оборудования • Специальный инструментарий
Требования к наладке	• Сложность • Скорость переналадки
Техническое обслуживание	• Сложность • Частота (ритмичность) • Доступность запасных частей
Учет производства	• Потребность в буферных запасах
Совместимость в масштабах всей системы	• Совместимость (согласованность) с существующими или с создаваемыми системами •Контроль функционирования • Соответствие производственной стратегии и тактике предприятия

Во время проектирования производственного потока основное внимание сосредотачивается на отдельных процессах, которые проходят предметы труда во время изготовления продукции.

Во время разработки технологических процессов используют операционные маршрутные карты, схемы технологического процесса, сборочные схемы и чертежи.

1. На операционных маршрутных картах (технологических маршрутах) определяют маршруты движения заготовок по операциям технологического процесса.

2. Пооперационные схемы технологического процесса наглядно с помощью специальных символов отображают все операции, которые осуществляются на соответствующем оборудовании во время изготовления продукции.

3. Сборочные чертежи — это детальное изображение отдельных элементов продукции.

4. Технологическая схема сборки изделия - разрабатывается на основе сборочного чертежа, указывает способ и порядок (очередность) сборки отдельных элементов в готовую продукцию.

Управление технологической подготовкой производства может быть:

- централизованным, которое предусматривает создание единой для предприятия технологической службы — отдела главного технолога (ОГТ), который осуществляет управление и организацию всего комплекса работ по технологической подготовке. Эта система применяется на заводах с серийным, массовым производством;

- децентрализованным, характерным для единичного и мелкосерийного производств. В этом случае работы по технологической подготовке выполняются в основном силами инженерно-технических работников и рабочих цеха;

- смешанным, которое предусматривает, что новые технологические процессы разрабатывает и отвечает за их создание отдел главного технолога, а отдельные работы выполняются в цехах силами этого подразделения.

На больших предприятиях задачи технологической подготовки выполняют отдел главного технолога, отдел главного металлурга, отдел главного сварщика, инструментальный отдел и инструментальный цех, отдел механизации и автоматизации, а также технологические бюро отдельных цехов.

В процессе технорлогической подготовки производства готовятся следующие документы:

а)  ведомость заказа изделия;

б)  ведомость технологических маршрутов;

в)  сводная ведомость материальных нормативов на изделие;

г)  карты пооперационных технологических процессов;

д) сводная ведомость необходимого инструмента и оборудования;

е)  технологическая схема сборки изделия;

ж) нормативы трудоемкости по группам оборудования и видам работ.