Организация конструкторской подготовки производства

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ 

УНИВЕРСИТЕТ

 

ПРИБОРОСТРОИТЕЛЬНЫЙ  ФАКУЛЬТЕТ

 

Кафедра «Экономики и управления научными исследованиями,

проектированием и производством»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

 

по дисциплине «Управление предприятием»

Тема: «Организация конструкторской подготовки производства»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исполнитель:              студент ПСФ,

5 курса, группы 313217                          

Амельченя П. А.

 

Старший преподаватель:

 Мелюшина В.В.

 

 

 

 

 

 

 

Минск 2012

 

Содержание

 

 

Введение

 

Конструкторская подготовка производства - совокупность взаимосвязанных  процессов по созданию новых или  совершенствованию действующих конструкций изделий согласно требованиям заказчика-потребителя. Этот этап выполняется отделом главного конструктора предприятия, в распоряжении которого имеется техническая база для производства опытного образца и его испытания (экспериментальный цех). Выполняется конструкторская подготовка с соблюдением требований единой системы конструкторской документации; объем ее зависит от вида изделия, его сложности, прогнозного объема продаж, сроков выпуска, длительности жизненного цикла товара и других факторов.

Актуальность темы заключается в том, что конструкторский отдел осуществляет создание и внедрение в производство новых и модернизацию имеющихся конструкторских разработок на основе современных достижений науки и техники с учетом результатов функционально-стоимостного анализа, требований технической эстетики и использования наиболее экономичных технологий производства.

Деятельность конструкторского отдела осуществляется на основе текущего и перспективного планирования, сочетания  единоначалия в решении вопросов служебной деятельности и коллегиальности при их обсуждении, персональной ответственности работников за надлежащее исполнение возложенных на них должностных обязанностей и отдельных поручений начальника отдела.

В своей деятельности конструкторский отдел руководствуется действующим законодательством, нормативно-правовыми актами и методическими материалами по организации конструкторского обеспечения производства и современным системам и методам проектирования, организационно-распорядительными документами самой организации и настоящим положением.

Целью данной работы является изучение организации конструкторской подготовки производства, определение длительности цикла изготовления партии предметов труда при трех видах движения предметов труда по операциям, как аналитическим, так и графическим методом; исследование зависимости длительности цикла от изменения размера передаточной партии.

 

1. Теоретическая часть 

1. Стадии и этапы проектно-конструкторской подготовки.

 

Основной задачей проектно-конструкторской подготовки производства является создание комплекта чертежной документации для изготовления и испытания макетов, опытных образцов (опытной партии), установочной серии и документации для установившегося серийного или массового производства новых изделий с использованием результатов прикладных НИР, ОКР и в соответствии с требованиями технического задания.

Содержание и порядок  выполнения работ на этой стадии системы  СОНТ регламентируются ГОСТами в  единой системе конструкторской  документации (ЕСКД). ГОСТ определяет следующие стадии конструкторской подготовки производства (КПП): техническое задание, техническое предложение, эскизный проект, технический проект и рабочий проект.

Техническое задание является исходным документом, на основе которого осуществляется вся работа по проектированию нового изделия. Оно разрабатывается на проектирование нового изделия либо предприятием - изготовителем продукции и согласуется с заказчиком (основным потребителем), либо заказчиком. Утверждается ведущим министерством (к профилю которого относится разрабатываемое изделие)

В техническом задании  определяется назначение будущего изделия, тщательно обосновываются его технические и эксплуатационные параметры и характеристики: производительность, габариты, скорость, надежность, долговечность и другие показатели, обусловленные характером работы будущего изделия. В нем также содержатся сведения о характере производства, условиях транспортировки, хранения и ремонта, рекомендации по выполнению необходимых стадий разработки конструкторской документации и его составу; технико-экономическое обоснование и другие требования.

Разработка технического задания базируется на основе выполненных  научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, результатов изучения патентной информации маркетинговых исследований, анализа существующих аналогичных моделей и условий их эксплуатации.

Техническое предложение разрабатывается в том случае, если техническое задание разработчику нового изделия выдано заказчиком. Второе содержит тщательный анализ первого и технико-экономическое обоснование возможных технических решений при проектировании изделия, сравнительную оценку с учетом эксплуатационных особенностей проектируемого и существующего изделия подобного типа, а также анализ патентных материалов.

Порядок согласования и  утверждения технического предложения такой же, как и технического задания. После согласования и утверждения техническое предложение является основанием для разработки эскизного проекта Последний разрабатывается в том случае, если это предусмотрено техническим заданием или техническим предложением, там же определяются объем и состав работ.

Эскизный проект состоит из графической части и пояснительной записки.

Первая часть содержит принципиальные конструктивные решения, дающие представление об изделии и принципе его работы, а также данные, определяющие назначение, основные параметры и габаритные размеры. Таким образом, она дает конструктивное оформление будущей конструкции изделия, включая чертежи общего вида, функциональные блоки, входные и выходные электрические данные всех узлов (блоков), составляющих общую блок-схему. На этой стадии разрабатывается документация для изготовления макетов, осуществляется их изготовление и испытания, после чего корректируется конструкторская документация.

Вторая часть эскизного проекта содержит расчет основных параметров конструкции, описание эксплуатационных особенностей и примерный график работ по технической подготовке производства.

В состав задач эскизного  проекта входит и разработка различных  руководящих указаний по обеспечению на последующих стадиях технологичности, надежности, стандартизации и унификации, а также составление ведомости спецификаций материалов и комплектующих изделий на опытные образцы для последующей передачи их в службу материально-технического обеспечения. Макет изделия позволяет добиться удачной компоновки отдельных частей, найти более правильные эстетические и эргономические решения и тем самым ускорить разработку конструкторской документации на последующих стадиях системы СОНТ.

Эскизный проект проходит те же стадии согласования и утверждения, что и техническое задание.

Технический проект разрабатывается на основе утвержденного эскизного проекта и предусматривает выполнение графической и расчетной частей, а также уточнения технико-экономических показателей создаваемого изделия. Он состоит из совокупности конструкторских документов, содержащих окончательные технические решения, которые дают полное представление об устройстве разрабатываемого изделия и исходные данные для разработки рабочей документации.

В графической части технического проекта приводятся чертежи общего вида проектируемого изделия, узлов в сборке и основных деталей. Чертежи обязательно согласовываются с технологами.

В пояснительной записке  содержатся описание и расчет параметров основных сборочных единиц и базовых деталей изделия, описание принципов его работы, обоснование выбора материалов и видов защитных покрытий, описание всех схем и окончательные технико-экономические расчеты. На этой стадии при разработке вариантов изделий изготавливается и испытывается опытный образец.

Технический проект проходит те же стадии согласования и утверждения, что и техническое задание.

Рабочий проект является дальнейшим развитием и конкретизацией технического проекта. Эта стадия КПП разбивается на три уровня: а) разработка рабочей документации опытной партии (опытного образца); б) разработка рабочей документации установочной серии; в) разработка рабочей документации установившегося серийного или массового производства.

Первый уровень рабочего проектирования выполняется в три, а иногда и в пять этапов.

На первом этапе разрабатывают конструкторскую документацию для изготовления опытной партии. Одновременно определяют возможность получения от поставщиков некоторых деталей, узлов, блоков (комплектующих). Всю документацию передают в экспериментальный цех для изготовления по ней опытной партии (опытного образца).

На втором этапе осуществляют изготовление и заводские испытания опытной партии. Как правило, проводят заводские механические, электрические, климатические и другие испытания.

Третий этап заключается в корректировке технической документации по результатам заводских испытаний опытных образцов.

Если изделие проходит государственные испытания (четвертый этап), то в процессе этих испытаний уточняются параметры и показатели изделия в реальных условиях эксплуатации, выявляются все недостатки, которые впоследствии устраняются.

Пятый этап состоит в корректировке документации по результатам государственных испытаний и согласовании с технологами вопросов, касающихся классов шероховатости, точности, допусков и посадок.

Второй уровень рабочего проектирования выполняется в два этапа.

На первом этапе в основных цехах завода изготавливают установочную серию изделий, которая затем проходит длительные испытания в реальных условиях эксплуатации, где уточняют стойкость, долговечность отдельных деталей и узлов изделия, намечают пути их повышения. Запуску установочных серий предшествует, как правило, технологическая подготовка производства.

На втором этапе производят корректировку конструкторской документации по результатам изготовления, испытания и оснащения технологических процессов изготовления изделий специальной оснасткой. Одновременно с этим корректируют и технологическую документацию.

Третий уровень рабочего проектирования выполняется в два этапа.

На первом этапе осуществляют изготовление и испытание головной или контрольной серии изделий, на основе которого производят окончательную отработку и выверку технологических процессов и технологического оснащения, корректировки технологической документации, чертежей приспособлении штампов и т. д., а также нормативов расхода материалов и рабочего времени.

На втором этапе окончательно корректируют конструкторскую документацию.

Такой, на первый взгляд громоздкий, порядок осуществления  конструкторской подготовки производства в массово'' или крупносерийном производстве дает большой экономический эффект. За счет тщательной отработки конструкции изделия и его отдельных частей обеспечиваются максимальная то технологичность в производстве, надежность и ремонтопригодность в эксплуатации.

Круг работ, выполняемых  на стадиях, может отличаться от рассмотренного выше в зависимости от типа производства, сложности изделия, степени унификации, уровня кооперирования и ряда других факторов.

 

1.2 Стандартизация и унификация в конструкторской подготовке производства.

 

Важнейшей особенностью современной организации конструкторской  подготовки производства является широкое использование стандартизации, которая позволяет избежать необоснованного многообразия в качестве, типах и конструкциях изделий, в формах и размерах деталей и заготовок, в профилях и марках материалов, в технологических процессах и организационных методах. Стандартизация является одним из эффективных средств ускорения научно-технического прогресса, повышения эффективности производства и роста производительности труда конструкторов, сокращения цикла СОНТ.

Конструкторская унификация - это комплекс мероприятий, обеспечивающих устранение необоснованного многообразия изделий одного назначения и разнотипности их составных частей и деталей, приведение к возможному единообразию способов их изготовления, сборки и испытания. Унификация является базой агрегирования, т. е. создания изделий путем их компоновки из ограниченного числа унифицированных элементов, и конструкционной преемственности. Унификация дополняет стандартизацию, это своего рода конструкторская стандартизация.

Государственная система  стандартизации, установив основные положения в этой области, предусматривает  следующие категории стандартов: государственные стандарты (ГОСТ), отраслевые стандарты (ОСТ) и стандарты предприятий (СТП).

ГОСТ - одна из основных категорий  стандартов, установленных государственной системой стандартизации.

ОСТы устанавливаются  на продукцию, не относящуюся к объектам государственной стандартизации, например на технологическую оснастку, инструмент, специфические для данной отрасли технологические процессы, а также на нормы, правила, требования, термины и обозначения, регламентация которых необходима для обеспечения взаимосвязи в производственно-технической деятельности предприятий и организаций отрасли. ОСТы обязательны для всех предприятий и организаций данной отрасли.

Стандарты предприятий  устанавливаются на продукцию одного или нескольких предприятий (заводов).

Основной задачей заводской стандартизации является создание максимального числа сходных, геометрически подобных либо аналогичных элементов в изделиях не только одного, но и различного назначения.

Заводская стандартизация значительно упрощает, удешевляет и  ускоряет технологическую подготовку и является важной предпосылкой стандартизации технологической оснастки.

Стандарт - это устойчивый образец, он закрепляет достижения в области технического прогресса и новой техники, которые разработаны, проверены и могут быть применены в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве. Он является строго обязательным. При проектировании новых машин в первую очередь должны быть применены изделия и нормы из государственных стандартов.

Основными видами государственных  стандартов в машиностроении являются:

• стандарты технических условий (определяют качество продукции, содержат потребительские характеристики, правила приемки, методы проверки качества, требования к маркировке, упаковке, транспортировке, хранению);
• стандарты параметров или размеров (содержат параметрические ряды конструкций, т. е. ряды основных показателей, построенные в определенной математической закономерности);
• стандарты типов и основных параметров (содержат не только параметрические ряды, но и дополнительные характеристики, например конструктивные схемы, компоновки и т. д.);
• стандарты конструкций и размеров (устанавливают конструктивные решения и основные размеры для унификации);
• стандарты марок (устанавливают номенклатуру и обозначение марок материалов, их химический состав, физико-механические свойства);
• стандарты сортамента (устанавливают размеры, геометрическую форму, требования к точности и т. д.);
• стандарты технических требований (охватывают эксплуатационные характеристики конструкции - требования безопасности, удобства эксплуатации, технической эстетики; нормы надежности, долговечности, устойчивости к внешним воздействиям);
• стандарты правил эксплуатации и ремонта;
• стандарты типовых технологических процессов;
• стандарты организационного типа (внедрение передовых примеров и методов выполнения работ).

В процессе проектирования конструктор обязан широко использовать все стандарты, относящиеся к  проектируемому объекту. Особенно эффективно применение стандартных деталей, узлов и агрегатов, изготовляемых в централизованном порядке на специализированных заводах. К числу основных 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 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 входящие в него агрегаты использованы в новых сочетаниях для создания другого оборудования. При этом в десятки раз сокращается число типов и размеров основных элементов конструкции оборудования.

Обеспечение конструктивной преемственности – другой (после агрегатирования) метод конструктивной стандартизации и унификации, под которой подразумевается применение в конструкции нового изделия, узлов и деталей ранее освоенных изделий, которые хорошо зарекомендовали себя в работе и применение которых не отразится на качестве новых конструкций.

Степень стандартизации и унификации может быть охарактеризована следующими основными показателями: коэффициентом стандартизации, коэффициентом унификации изделия, коэффициентом преемственности и др.

Научно-техническое и  организационно-методическое руководство  работами по стандартизации на предприятиях осуществляет конструкторско–технологическое бюро стандартизации. Основные его  задачи следующие:

а) организация разработки и внедрения  стандартов и других документов по стандартизации на производимую продукцию;

б)обеспечение соответствия показателей  и норм, устанавливаемых в стандартах и других документах по стандартизации, требованиям научно-технического прогресса и действующего законодательства,

в) осуществление нормоконтроля  технической документации, разрабатываемой предприятием.

 

 

 

1.3 Организация научно - исследовательских работ. Организация опытно – конструкторских работ.

 

Содержанием исследовательской стадии подготовки производства являются научные исследования и разработки, связанные с теоретическим обоснованием основных закономерностей технического прогресса. Научно-исследовательские работы (НИР) обусловлены возникновением потребности общества, государства в выполнении продукцией (техникой) новых функций. Они могут носить фундаментальный, поисковый и прикладной характер.

В создании новых видов продукции, новых технологических процессов, в совершенствовании предметов  труда и форм организации производства находит свое выражение научно - технический прогресс, поскольку создание новых видов продукции невозможного в отрыве от развития науки и техники, совокупности накопленных знаний, создающих предпосылки для принятия новых технических решений в ходе конструкторско-технологических и других работ.

По своему назначению научные исследования могут быть подразделены на три группы:

• фундаментальные, являющиеся основополагающими, составляющими область так называемой «чистой» науки по использованию закономерностей природы и общества, открывающими принципиально новые пути и возможности для преобразования производительных сил, создавая техники и технологии будущего;
• поисковые, позволяющие установить возможность использования ранее открытого явления, свойства и принципа в определенной практической сфере, при создании новой техники и технологии определенного назначения;
• прикладные, заключающиеся в разработке конкретных методов и форм практической реализации фундаментальных и поисковых работ.

Следует иметь ввиду, что между всеми видами научных  исследований, включая опытно – конструкторские работы, нет чётко обозначенной границы. Так, фундаментальные исследования могут заканчиваться изобретениями, а прикладные и даже опытно-конструкторские разработки нередко позволяют сделать важные теоретические выводы и обобщения.

При подготовке производства новых видов продукции важное значение приобретают и научно-исследовательские работы, выполняемые службой маркетинга и представляющие комплексное исследование рынка , покупателей и продавцов, производителей и конкурентов, поиск идей нового товара, их коммерческий анализ и оценку, разработку рыночной концепции новизны товара, его конкурентоспособности и завоевание рыночной ниши.

Основным этапами выполнения научных исследований являются :

• сбор и предварительный анализ имеющейся информации, способов и методов решения задач данного конкретного типа;
• формулировка научных допущений и предположений, их теоретический анализ;
• планирование и организация эксперимента, обобщение полученных данных;
• проверка исходных предположений на основе выполненной работы, окончательная формулировка достигнутой цели;
• выработка рекомендаций и обоснование экономической эффективности внедрения конечных результатов исследования.

На результаты научно- технического творчества работников предприятия определенное влияние оказывает организация рационализаторской деятельности включающей улучшение, упрощение и удешевление технических средств и технологических процессов, организации производства и труда, управления. Она направлена на комплексную механизацию и автоматизацию производства, повышение их технического уровня, надежности и долговечности, производительности труда, снижение энергоемкости, фондоёмкости и других показателей, унификации и нормализации изделий, улучшения качества и ассортимента продукции, снижение ее себестоимости, совершенствование учета и отчетности.

Процессы научных исследований, технических и организационных  разработок и другие работы инженерного характера являются основными для подготовительной стадии. В них входят: проведение исследований, инженерных расчетов, проектирование конструкций, технологических процессов, форм и методов организации производства, экспериментирование, экономические расчеты и обоснования.

Организация опытно-конструкторских  работ

Новое изделие — это  продукт сложного и многоэтапного процесса, включающего проектирование, изготовление макетов, опытных и экспериментальных образцов, их испытания, составление рабочей документации. Этот процесс содержит две основные стадии: опытно-конструкторские работы и конструкторскую подготовку производства новой продукции.

Опытно-конструкторские работы (ОКР) представляют собой комплекс действий по созданию новой продукции в виде ее опытного образца и рабочей документации для последующего промышленного производства и использования этой продукции.

Обычно опытно-конструкторские работы проводятся в порядке реализации прикладных научно-исследовательских работ, подтвердивших техническую возможность и экономическую целесообразность изготовления новой продукции. Такие работы могут производиться также непосредственно по техническому заданию без предшествующей научно-исследовательской работы. Главная цель опытно-конструкторских работ — создание конкурентоспособной продукции высокого научно-технического уровня, способной удовлетворить потребительский спрос рынка.

Опытно-конструкторские работы проводятся, как правило, в три этапа: подготовительный, а также разработка проектной и рабочей документации.

На подготовительном этапе обосновывается необходимость  создания нового изделия и передачи его в сервисное производство, согласовываются основные технико-экономические параметры изделия. Обосновываются варианты конструкторских и технологических решений, составляется перечень работ, уточняются их объем, затраты, исполнители, сроки исполнения. Оценивается соответствие технического уровня нового изделия отечественным и зарубежным эталонам. Определяется ориентировочная стоимость опытного и серийного образцов изделия, срок их предоставления заказчику.

На этом этапе изучается  рыночная ситуация, проводятся маркетинговые исследования, прогнозируется спрос на новую продукцию. Подготовительный этап заканчивается утверждением технического задания, содержащего наиболее важные характеристики проектируемого продукта (состав изделия, требования по его комплектации, назначение, уровень надежности, технологичности, безопасности, долговечности, унификации и т.п.).

При разработке проектной  документации выбирается оптимальный  вариант изготовления изделия и  его частей с учетом стоимости, эффективности  и масштабов производства. Определяются общие конструкторские и технологические решения, проводятся экспериментальные работы и испытания узлов и компоновочных решений, макетируются наиболее сложные и ответственные части изделия. Обосновываются заявки на разработку и освоение новых материалов, новых комплектующих изделий и др.

На данном этапе разрабатываются  техническое предложение, эскизный проект и технологический проект с оформлением соответствующей проектной документации.

Разработка рабочей  документации является заключительным этапом проектирования нового продукта. Осуществляется подготовка комплекса конструкторской документации, необходимой для материального воплощения проектируемого продукта. Готовятся чертежи деталей, сборочных единиц и узлов, осуществляется теоретическая и экспериментальная проверка схемных, конструкторских и технологических решений; проверяются новые материалы, полуфабрикаты, комплектующие изделия, разрабатывается рабочая документация.