Конструкторская подготовка производства на ОАО "Копейский машиностроительный завод"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

• 1. Организация конструкторской подготовки производства
• 1.1 Содержание, основные стадии и этапы конструкторской подготовки производства
• 1.2 Основные требования, предъявляемые к конструкции новой машины
• 1.3 Заводские органы конструкторской подготовки производства
• 2. Организация конструкторской подготовки производства на ОАО «Копейский машиностроительный завод»
• 2.1 Организация проектно-конструкторской подготовки производства на ОАО «Копейский машиностроительный завод»
• 2.2 Основные задачи и функции конструкторского отдела на ОАО «Копейский машиностроительный завод»
• 2.3 Структура органов проектно-конструкторской подготовки производства
• 3. Совершенствование организации конструкторской подготовкой производства на ОАО «Копейский машиностроительный завод»
• 3.1 Необходимые условия совершенствования кострукторского отдела на ОАО «Копейский машиностроительный завод»
• 3.2 Пути повышения эффективности опытно-конструкторских работ на ОАО «Копейский машиностроительный завод»

Заключение

Библиографический список

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.

1. Организация конструкторской подготовки производства

1.1 Содержание, основные стадии и этапы конструкторской подготовки производства

Деятельность предприятия по развитию его материально-технической базы, организации производства, труда и управления представляет собой техническую подготовку производства. Она включает:

· проведение прикладных исследований, связанных с совершенствованием изготовляемой продукции, техники, технологии, составом применяемых материалов, организации производства;

· проектирование новой продукции и модернизацию ранее выпускавшейся;

· разработку технологического процесса изготовления продукции;

· приобретение специального оборудования, инструментов и полуфабрикатов со стороны;

· материально-техническое обеспечение производства;

· подготовку, переподготовку и повышение квалификации кадров;

· разработку норм и нормативов, технологической, технической и организационной структуры аппарата управления и информационного обеспечения.

Техническая подготовка осуществляется в целях эффективного освоения нового или модернизированного изделия, внедрения новых сложных машин и оборудования, новых технологических приемов и изменений организации производства. В задачу технической подготовки производства входит создание технических, организационных и экономических условий, полностью гарантирующих перевод производственного процесса на более высокий технический и социально-технический уровень на основе достижений науки и техники.

Техническая подготовка производства включает конструкторскую и технологическую подготовку.

На предприятиях разного типа, масштаба и профиля могут быть с разной полнотой представлены различные стадии подготовки производства; однако в любом случае существенная часть работы по организации производства находится в компетенции предприятия.

В конструкторскую подготовку производства входит:

1) проектирование, внедрение и освоение в производстве конструкции новых машин и связанная с этим разработка конструкторской документации;

2) усовершенствование (модернизация) отдельных параметров, деталей и сборочных единиц, ранее освоенных производством машин;

3) работы по стандартизации.

Разработка нового изделия может быть быстрой, но не мгновенной; это обусловлено временем, необходимым для сбора, анализа и осмысления информации, обеспечивающей принятие наиболее эффективных технических решений. Поэтому разработка конструкторской документации осуществляется в несколько стадий: 1) техническое задание; 2) техническое предложение; 3) эскизный проект; 4) технический проект; 5) разработка рабочей документации. Каждая из стадий выполняется в несколько этапов. Конкретное количество стадий и этапов разработки конструкторской документации зависит от сложности проектируемого изделия и типа производства. В массовом производстве конструкторская подготовка предусматривает тщательную отработку конструкции новой машины, каждого агрегата, каждой сборочной единицы и детали, проверку их качества в изготовлении и эксплуатации. Поэтому она выполняется в наиболее полном объеме на всех этапах работ, характеристика которых дана ниже.

Первичным исходным документом, на основе которого осуществляется вся дальнейшая работа по проектированию нового изделия, является техническое задание. В нем определяется назначение будущего изделия, дается тщательное обоснование его технических и эксплуатационных характеристик, надежность, долговечность и др.).

Кроме того, обосновываются специальные требования к условиям эксплуатации, а также экономические (годовой объем и длительность выпуска изделия, его предельная цена и др.), эргономические, эстетические, экологические показатели, дается сравнение с лучшими образцами подобных изделий и т.д.

Источниками информации для разработки технического задания являются маркетинговые исследования, изобретения, патенты, научно-выпускаемых изделий, экспертная оценка специалистов, личный опыт конструктора, технические требования и т.д.

Если техническое задание выдано предприятию заказчиком, то предприятие разрабатывает техническое предложение, содержащее тщательный анализ технического задания и технико-экономическое обоснование возможных технических решений при проектировании изделия с учетом эксплуатационных требований и анализа патентных материалов. Затем оно согласуется с заказчиком.

Следующая стадия разработки изделия -- эскизный проект -- документ, который разрабатывается на основе тщательного анализа технического задания и содержит первичные конструктивные решения, дающие представления об устройстве будущего изделия, в том числе чертежи общего вида, кинематические, электрические и другие схемы, а также конструктивные схемы важнейших узлов и дальнейший технико-экономический анализ изделия, состоящий из графической части и пояснительной записки.

Графическая часть содержит принципиальные конструктивные решения, дающие представление об устройстве и принципе работы изделия, его основные параметры и габариты, а пояснительная записка -- расчет основных параметров изделия и описание его эксплуатационных особенностей.

Для наглядного представления о контурах, габаритах и внешнем виде, а также для обеспечения более правильного сопряжения деталей и узлов и деревянные и гипсовые макеты изделия в натуральную величину.

Макетирование позволяет добиваться более удачной компоновки отдельных частей проектируемого изделия, находить более удачные эргономические и эстетичные решения и тем самым ускоряет разработку документации на последующих стадиях.

Технический проект, разрабатываемый на основе эскизного проекта, состоит из конструкторских документов, содержащих окончательные технические решения, которые дают полное представление об устройстве разрабатываемой машины и содержат исходные данные для разработки рабочей документации. Он охватывает весь комплекс вопросов создания конструкции машины и уточняет ее технические и экономические показатели.

В графической части технического проекта приводятся чертежи общего вида машины: схемы привода управления, чертежи и компоновки отдельных сборочных единиц и важнейших базовых деталей. В пояснительной записке содержится описание и расчет основных сборочных единиц и базовых деталей, дается более подробная экономическая оценка как конструкции машины в целом, так и отдельных важнейших агрегатов и узлов. При этом наиболее трудоемкими являются работы, связанные с расчетами и конструкторской разработкой отдельных агрегатов и узлов, достижением максимальной технологичности конструкции, т.е. обеспечением минимальных издержек в производстве и эксплуатации машины.

Наиболее ответственная работа на стадии технического проекта -- рабочая компоновка машины, т.е. увязка всех агрегатов и сборочных единиц, разработанных на стадии эскизного проекта. Для этого выполняют чертежи общего вида машины в натуральную величину. На специальных щитах отдельные сборочные единицы компонуются с помощью их плоскостного или объемного изображения в виде шаблонов либо макетов. Компоновка машины из макетов отдельных агрегатов и сборочных единиц позволяет увязать их сочленение, внести необходимые коррективы в габаритные размеры и проверить целесообразность изменения отдельных ответственных частей, что повышает качество проектирования и ускоряет разработку рабочей документации. Все детали макетного проектирования (макеты, щиты, шаблоны) и чертежи общего вида хранятся в специальных помещениях вплоть до снятия машины с производства.

Заключительная стадия разработки конструкторской документации -- рабочая документация (рабочий проект). Эта стадия разбивается на три подстадии: 1)разработка опытного образца (опытной партии); 2)разработка установочных серий; 3)разработка документации установившегося серийного или массового производства.

Первая подстадия рабочего проектирования выполняется в пять этапов.

На первом этапе разрабатываются конструкторские документы (чертежи деталей, узлов, общего вида, спецификации, монтажные схемы и др.) для изготовления опытного образца машины. Одновременно определяется возможность получения от поставщиков некоторых деталей и агрегатов.

Конструкторские документы на детали и агрегаты, разработанные на заводе, передаются в экспериментальный цех для изготовления по ним опытного образца машины. Перед передачей их в экспериментальный цех наступает своеобразная пауза, во время которой тщательно анализируется проделанная работа по проектированию с учетом возможных изменений условий и требований за период разработки предыдущих стадий (не повлияли ли конструкторские компромиссы и допущения на результат; не изменилась ли потребность; соответствует ли изделие требованиям; можно ли достичь лучшего результата другим путем; как изменилась цена на изделие и др.).

Второй этап включает изготовление и заводские испытания опытного образца машины (опытной партии). Выявляются недостатки разработанной конструкции и ее отдельных агрегатов, сборочных единиц и деталей, намечаются пути их устранения.

Далее осуществляется третий этап - корректировка конструкторских документов по результатам изготовления и заводских испытаний опытного образца.

Опытный (головной) образец машины (партия машин) передается на государственные или сертификационные приемные испытания, которые составляют четвертый этап первой подстадии. На этих испытаниях уточняются фактические параметры и показатели машины, степень их использования в реальных условиях эксплуатации, выявляются недостатки и намечаются пути их устранения.

Пятый этап -- корректировка конструкторских документов по результатам каждого испытания и проведение мероприятий по устранению выявленных недостатков перед передачей документов в серийное производство.

Фактическую полезность (ПФакт) по результатам испытаний сравнивают с проектной по каждому показателю и в случае отклонений в худшую сторону принимают решение о доработке проекта конструкции по соответствующему показателю (мощность, скорость, расход топлива, масса и др.).

В некоторых отраслях машиностроения, например в авиастроении, опытное перспективное конструирование отделено от текущего, серийного и осуществляется в специальных опытно-конструкторских бюро. Но в большинстве отраслей они сосредоточены на одном предприятии, где после первой подстадии приступают к осуществлению второй.

Вторая подстадия рабочего проектирования выполняется в два этапа.

На первом этапе в основных цехах завода изготавливается установочная серия машин, которая затем проходит длительные испытания в реальных условиях эксплуатации, в ходе которых уточняются не только параметры машины в целом, но и стойкость, долговечность отдельных ее деталей и сборочных единиц и намечаются пути их улучшения.

Третья подстадия рабочего проектирования -- изготовление и испытание головной машины (контрольной серии машин), на основе которых конструкция окончательно отрабатывается и доводится до необходимых параметров. После этого осуществляется корректировка конструкторской документации. Она свидетельствует о том, что машина окончательно отработана, проверена в производстве и эксплуатации. Отступать от этих документов можно только в особых случаях.

В серийном производстве конструкторская подготовка состоит из меньшего количества этапов, заканчиваясь на этапе установочных серий, при мелкосерийном изготовлении проверка изделий и их доводка осуществляются в ходе опытной эксплуатации, а в единичном производстве конструкторская подготовка на заводе включает разработку рабочих чертежей деталей и всей машины, по которым она изготавливается. Доводка конструкции осуществляется в период опытной эксплуатации у заказчика.

1.2 Основные требования, предъявляемые к конструкции новой машины

Многообразные требования, предъявляемые к конструкции новой машины, можно объединить в две группы, характеризующие ее как объект эксплуатации и как объект производства.

Эксплуатационные требования сводятся к улучшению технических, экономических, эстетических, эргономических и других показателей новой машины по сравнению с ранее освоенными в производстве.

К техническим показателям относятся производительность, точность, мощность, надежность, прочность, скорость, грузоподъемность, масса, габариты, КПД, долговечность, удельный расход сырья, материалов, топлива, ремонтопригодность, качество получаемой продукции, к экономическим -- стоимость машины, уровень затрат труда и средств на ее содержание, эксплуатацию и ремонт, себестоимость единицы продукции, выпускаемой машиной, уровень приведенных затрат.

Чем лучше показатели, характеризующие технический уровень машины, тем выше ее эксплуатационные качества. Для каждого типа машин устанавливаются разные параметры использования.

Технические показатели машины характеризуют ее потенциальные возможности в производстве продукции или выполнении работы определенного качества и в определенном объеме. При эксплуатации машины эти качества могут использоваться не в полной мере.

В конечном счете более высокие технические показатели новой машины должны обеспечить экономию труда и средств у потребителя, т.е. улучшение экономических показателей. Важными показателями машины новой конструкции как объекта эксплуатации являются ее эстетические, эргономические и экологические показатели.

Эстетические показатели характеризуют внешний вид машины (современность формы и архитектоники конструкции, отделка, цвет и тон окраски и т.д.). Они отражают художественный вкус, уровень интеллектуального развития, материальной и духовной культуры потребителей. Современные эстетические требования к конструкции машины простота формы, изящество линий контура, форма и окраска отдельных функциональных частей и др. В реализации этих требований большую помощь оказывают специалисты по промышленной эстетике -- художники-конструкторы (дизайнеры).

Эргономические требования сводятся к разработке такой конструкции машины, которая обеспечила бы максимальные удобства при ее эксплуатации и обслуживании и минимальные затраты мускульной, умственной и нервной энергии. Эти требования обусловлены постоянным развитием человека как личности, ростом его квалификации, повышением требований к творческому содержанию труда, экономией энергии в труде для всестороннего развития в нерабочее время.

Эргономичность конструкции достигается:

1) рациональным расположением узлов управления машиной в зоне оптимальной досягаемости при удобной рабочей позе, обеспечивающей положение тела в расслабленном состоянии; лучше всего, если управление осуществляется сидя, когда расход энергии в 3 раза ниже, чем стоя;

2) уменьшением усилий по управлению, обеспечением плавности трудовых движений. Движения рабочего должны ограничиваться движением рук при относительно неподвижном корпусе. Монотонные быстрые и точные движения должны быть перенесены на автоматические движения отдельных рабочих органов машины;

3) созданием благоприятного, микроклимата и комфорта в зоне управления машиной, т.е. максимальным уменьшением перепадов температуры, световых и звуковых раздражителей, вибрации, вредных выделений и т.п.

Чтобы учесть все эти требования при проектировании продукции, необходим комплексный подход, т.е. разработка системы человек -- машина, в которой человек выступает в качестве важнейшего элемента. Это, в свою очередь, обусловливает необходимость объединения проектировщиков разных специальностей в коллектив, задача которого -- обеспечить наилучшее взаимодействие человеческих и технических элементов системы.

Человек в соответствии с уровнем его квалификации воздействует руками и ногами на органы управления машиной, результат работы которой зависит от физиологического состояния человека, во многом определяемого состоянием окружающей среды. Сигналы о результатах ее работы поступают к человеку по каналам обратной связи через органы чувств и осязания: звуковые -- через уши, визуальные -- через глаза, осязания -- через ноги и руки. При этом на результаты работы влияет выбор контролируемого параметра и расположение органов управления. При проектировании системы человек -- машина должно быть предусмотрено решение не только технических, но и социальных вопросов. Важнейшим требованием производства является экономия материалов.

Она обусловливает многосторонний эффект; расширяет сырьевые и материальные ресурсы, добыча и производство которых обходится очень дорого; обеспечивает снижение расходов невосполнимых природных ресурсов и повышение эксплуатационных качеств машин -- это стратегическое направление при разработке новых изделий во всем мире.

Проект технической системы, каковой является машина, предъявляет ряд требований к квалификации человека, как при ее эксплуатации, так и при производстве и ремонте. Современные тенденции требуют от работника повышения уровня образования при производстве и эксплуатации новой продукции.

Человек, управляющий станком с ЧПУ, автоматической линией или обрабатывающим намного выше уровня человека, управляющего универсальным металлорежущим станком.

Одним из наиболее эффективных направлений в развитии ресурсосберегающего производства является значительное расширение объема выпуска электронной продукции, прежде всего микроэлектроники, в том числе встроенной в машины и оборудование. Экономия ресурсов за счет встроенной микроэлектроники (микрокомпьютеры, регуляторы, сигнализаторы и т.п.) достигается, прежде всего тем, что обеспечивается работа машины в оптимальных режимах. Это дает экономию ресурсов при эксплуатации машины (снижение расходов топлива и энергии, увеличение долговечности узлов и деталей, повышение производительности).

Уменьшение материалоемкости отдельных деталей и машин обеспечивает снижение затрат труда, средств на их обработку, изготовление, благодаря чему снижается себестоимость и в большинстве случаев улучшаются эксплуатационные качества машины.

В ходе конструкторской подготовки производства должен обеспечиваться высший уровень технологичности конструкции.

Под технологичностью конструкции понимается такое ее свойство, которое обеспечивает минимальные затраты труда, сырья и материалов при ее изготовлении, эксплуатации и ремонте при данных объемах выпуска. Именно в период проработки конструкции машины на технологичность происходит наибольший отсев технических идей.

Технологичность обеспечивается реализацией следующих основных принципов:

1) упрощение;

2) малодетальность;

3) стандартизация и унификация;

4) преемственность;

5) взаимозаменяемость;

6) агрегатирование.

Реализация принципа упрощения предполагает разработку максимально упрощенной конструкции и отдельных ее частей. Простота конструкции -- основной показатель ее качества и квалификации конструктора. Чем проще конструкция, тем выше ее качество и тем дешевле она в изготовлении и эксплуатации. Упрощение достигается путем разработки деталей простых геометрические форм, использования простых и более дешевых материалов, обеспечивающих применение высокопроизводительных способов. Принцип малодетальности вступает в некоторое противоречие с принципом упрощения, так как любую сложную деталь можно расчленить на ряд более простых, к тому же изготовленных из наиболее дешевых материалов и более производительным способом.

Обычно решающими являются объемы выпуска. Чем они меньше, тем эффективнее реализация этого принципа проектирования. И, наоборот, при больших объемах более целесообразно расчленение конструкции на простые элементы.

Принцип стандартизации и унификации обязывает конструктора рассматривать при проработке проекта возможность применения прежде всего стандартных или унифицированных элементов (деталей, узлов), которые выпускаются в качестве стандартных или унифицированных продуктов предприятиями разных отраслей. Это не только упрощает и удешевляет разработку проекта, но и ускоряет освоение новой продукции, удешевляет ее в производстве и эксплуатации.

Такой же эффект достигается при реализации принципа преемственности, т.е. при максимальном использовании в новом изделии элементов, применявшихся в ранее освоенной и выпускавшейся продукции.

Принцип взаимозаменяемости деталей и узлов изделия предполагает такую их конструкцию, при которой они могут использоваться в любом его экземпляре без каких-либо дополнительных затрат труда и средств на подгонку. Реализация этого принципа позволяет наладить обезличенное производство элементов, необходимых как для изготовления изделий, так и для их эксплуатации, причем в массовых масштабах и с применением более производительных методов и специального оборудования. Это обеспечивает удешевление, как производства, так и эксплуатации изделий. Степень взаимозаменяемости в значительной мере зависит и от объема выпуска продукции; чем он больше, тем больше эффект от использования принципа взаимозаменяемости.

Принцип агрегатирования предполагает максимальное расчленение конструкции на отдельные более или менее простые составные части (основные детали, узлы, агрегаты), выполняющие определенные функции. Применительно к конструкциям машин эта задача решается путем замены моноблочной конструкции базовых деталей узловой (блочно-модульной), при которой в конструкции каждого узла четко выделяется его функциональное назначение. Машина же в целом компонуется из отдельных агрегатов. Агрегатирование позволяет использовать одни и те же основные (наиболее сложные по конструкции) рабочие механизмы в оборудовании различного назначения, благодаря чему изделие создается из обратимых унифицированных элементов.

Осуществление рассмотренных принципов позволяет не только улучшать качество конструкции, но и резко сокращать сроки ее разработки и освоения в производстве. Так, при традиционной схеме разработки конструкции и изготовления новой закалочной установки потребовалось 50 месяцев, а при компоновке ее из унифицированных готовых узлов и отдельных агрегатов -- только 12.

Повышение технологичности при разработке конструкций отдельных деталей предполагает:

1) снижение излишней точности обработки деталей там, где она не оказывает влияния на их взаимозаменяемость и эксплуатационные качества; это относится, прежде всего, к разъемным плоскостям, шпоночным канавкам и т.п. Затраты при обработке деталей по 2-3-му классу точности в 6--10 раз выше, чем при обработке по более низким классам точности;

2) применение более простых способов достижения необходимой точности при обработке деталей и сборке узлов машины;

3) уменьшение степени чистоты обработки поверхностей (шероховатости) до степени, диктуемой функциональной точностью деталей;

4) замену неразъемной конструкции детали разъемной, коробчатых литых конструкций тавровыми с открытыми ребрами жесткости;

5) выравнивание подлежащих обработке плоскостей деталей для того, чтобы их можно было обрабатывать с одной настройки оборудования минимальным количеством инструмента.

На стадиях эскизного и технического проектирования выполняется технологичности. На последней стадии разработки осуществляется окончательная отработка конструкции машины и ее основных частей на технологичность и доведение конструкции до соответствия требованиям серийного (массового) производства.

1.3 Заводские органы конструкторской подготовки производства

Конструкторскую службу на предприятии возглавляет главный конструктор завода, который руководит подчиненным ему отделом и экспериментальной базой. Структура отдела зависит от характера выпускаемых машин и типа производства. В единичном производстве помимо общезаводской службы в основных цехах создаются конструкторские группы или бюро, имеющие право вносить некоторые коррективы в рабочие чертежи в ходе изготовления отдельных деталей и узлов, поскольку опытный образец машины не изготавливается. В массовом производстве конструкторская подготовка, как и опытные работы, централизована.

На крупных заводах массового производства с большим объемом опытно-конструкторских работ целесообразно разделить конструкторскую подготовку на две основные части: опытное (перспективное) конструирование и серийное (текущее) конструирование. Руководство опытным конструированием, куда входит также изготовление и испытание опытных образцов или партий новых машин, возлагается на заместителя главного конструктора по опытным работам. Серийная конструкторская подготовка предназначена для подготовки документации к запуску машины в серию. Сюда же относятся работы по проведению испытаний установочных и головных серий новых машин и корректировка по результатам испытаний всей конструкторской документации.

На заводах, выпускающих несколько типов или модификаций машин, разработку первичных конструкторских документов и координацию всех работ по конструкторской подготовке конкретной машины в отделе главного конструктора ведут группы, возглавляемые ведущим конструктором машины, подчиненным непосредственно главному конструктору завода.

Учитывая большой объем работ по внешнему оформлению конструкции машины, в составе отдела главного конструктора создают бюро художественного конструирования под руководством ведущего художника, также подчиненного непосредственно главному конструктору завода.

Для разработки конструкторских документов для серийного производства по отдельным элементам конструкции в составе отдела создаются агрегатные конструкторские бюро (шасси, двигателей, кузовов, электрооборудования, пневмо- и гидроаппаратуры и др.). Для проведения работ по технико-экономическому анализу и экономической оценке конструкций, а также для разработки мероприятий по доводке и повышению их эффективности в составе отдела главного конструктора создается инженерно-экономическое бюро, подчиненное в административном отношении главному конструктору, а в методологическом -- главному экономисту завода.

2. Организация конструкторской подготовки производства на оао «Копейский машиностроительный завод»

2.1 Организация проектно-конструкторской подготовки производства на ОАО «Копейский машиностроительный завод»

Содержание конструкторской подготовки производства (КПП) в ОАО «Копейский машиностроительный завод» составляет поэтапное проектирование изделия с последовательным развитием и уточнением отдельных расчетов и конструктивных решений, завершаемое созданием опытного образца, проверкой и окончательной доработкой проекта. Для изделий, идущих в серийное производство, подготовка их "к выпуску заканчивается изготовлением установочных серий; работа изделий этих серий находится под особым контролем в местах их эксплуатации, задачей которого является проверка эксплуатационных качеств изделий.

Организация проектно-конструкторской подготовки производства на ОАО «Копейский машиностроительный завод» включает ряд последовательных работ:

1.Разработка технического задания (ТЗ). Устанавливается целевое назначение проектируемого изделия, его основные технические и качественные параметры (производительность, мощность, радиус действия и т.д.), характер прибора (или системы), для изготовления которого предназначается изделие (его материал, размеры, вес, технические условия изготовления), и характер производства, где будет эксплуатироваться прибор (или система), а также предъявляемые к нему технико-экономические требования. Во всех случаях ТЗ согласовывается всеми заинтересованными сторонами (заказчик, разработчик, изготовитель).

2.Разработка технического предложения, в котором четко определяется целевое назначение изделия; дается его технологическая (принципиальная) схема, ориентировочно определяется действительная потребная мощность, основные размеры изделия и ведущих деталей, примерный вес, требуемые материалы, устанавливается общая кинематическая и электрическая схемы (выбор привода, число звеньев), приводится ориентировочный силовой расчет и предварительная компоновка (теоретический чертеж), дается техническая характеристика изделия и укрупненный расчет себестоимости изготовления и ожидаемой экономической эффективности от использования проектируемого изделия. Все это делается на основе анализа технического задания заказчикам различных вариантов возможных решений.

3.Эскизное проектирование. В проекте производится дальнейшее уточнение отдельных расчетов и намеченных конструктивных решений, проводится анализ конструкций на технологичность, окончательно определяется целевое назначение изделия, даются принципиальные конструктивные решения, кинематическая, электрическая и компоновочная схемы изделия, более точно устанавливается его проектный вес, габариты и другие параметры, себестоимость и ожидаемый экономический эффект. Изготавливается макетный образец.

4.Разработка технического проекта, который содержит чертежи ведущих агрегатов, узлов и наиболее сложных деталей новой конструкции, а также спецификацию стандартных и унифицированных деталей. Составной частью технического проекта является технико-экономическое обоснование (ТЭО) новой конструкции. В ТЭО приводятся результаты предварительных (укрупненных) расчетов социально-экономической эффективности применения изделия. Проводится экспертиза на соответствие разрабатываемой продукции ТЗ, заданному техническому уровню, степени унификации и стандартизации. В процессе экспертизы проверяется также комплексность решения общей технической задачи, ее увязка с перспективой дальнейшего развития, создания и производства однотипных изделий, решения вопросов унификации и стандартизации, возможность сокращения номенклатуры и типоразмеров составных частей, уменьшения количества применяемых марок и сортаментов материалов, соответствия продукции требованиям безопасности и санитарно-гигиеническим нормам.

5.Разработка рабочего проекта -- наиболее важный и ответственный .этап конструкторской подготовки производства, на котором делаются не только все проверочные расчеты, изготавливаются рабочие чертежи всех оригинальных деталей с установлением классов точности обработки и чистоты поверхности, допусков и припусков, но и сборочный, теоретический, габаритный и монтажный чертежи, а также все спецификации. На этом этапе проводится завершающий технологический и стандартизационный (нормализационный) контроль чертежей, и на основе их делается соответствующая корректировка и доработка конструкции. Единая система конструкторской документации (ЕСКД) устанавливает следующие основные требования к выполнению рабочих чертежей:

1) оптимальное применение стандартных и покупных изделий, освоенных ранее производством и соответствующих современному уровню техники; конструкторский подготовка производство машина

2) рациональное ограничение номенклатуры размеров, предельных отклонений конструктивных элементов, а также марок и сортамента материалов и покрытий;

3) достижение необходимой степени взаимозаменяемости деталей и узлов, наивыгоднейших способов изготовления и ремонта изделий, а также максимального удобства эксплуатации.

На этом этапе окончательно устанавливается себестоимость изделия и его экономическая эффективность, составляются все эксплуатационные и ремонтные документы и технические условия.

В серийном и массовом производстве с целью более тщательной отработки созданной конструкции и внедрения необходимых корректив в рабочие чертежи проводится изготовление опытного образца. Ему предшествует изготовление требуемых чертежей, а также макетов и моделей в поисках наиболее рационального внешнего вида изделия, обеспечения удобства пользования им и пр.

Стендовые испытания изготовленного образца изделия и его отдельных сборочных единиц проводятся в условиях, максимально приближающихся к тем, в которых изделие будет работать. Заводские испытания предшествуют государственным приемочным.

2.2 Основные задачи и функции конструкторского отдела на ОАО Копейский машиностроительный завод

1. Общие положения:

1.1. Отдел главного конструктора является самостоятельным структурным подразделением предприятия и подчиняется техническому директору.

1.2. Создание, ликвидация или реорганизация отдела осуществляется приказом генерального директора предприятия.

1.3. Отдел возглавляется главным конструктором, назначаемым на должность приказом генерального директора предприятия по представлению технического директора.

2. Задачи:

2.1. Создание новых и модернизация действующих конструкций изделий, комплексов, машин, аппаратов, приборов, механизмов производства предприятия, обеспечение их высокого технического уровня, конкурентоспособности, соответствия современным достижениям науки, техники и требованиям технической эстетики.

2.2. Обеспечение конструкторской подготовки действующего производства предприятия.

2.3. Подготовка производства предприятия к выпуску новой продукции.

3. Структура:

3.1. Структуру и штаты отдела утверждает генеральный директор предприятия по представлению технического директора с учетом объема работы и особенностей производства.

3.2. Главный конструктор имеет заместителей (заместителя), обязанности которых определяются главным конструктором.

3.3. В состав отдела (Входят конструкторское бюро и опытно-экспериментальный цех.

4. Функции:

4.1. Разработка проектов новых опытных и промышленных установок, нестандартного оборудования, конструкций и приспособлений в связи с реконструкцией объектов, автоматизацией и механизацией производства, освоение перспективных конструкторских разработок, новейших материалов.

4.2. Проведение работ по повышению уровня унификации, стандартизации и сертификации разрабатываемых конструкций изделий.

4.3. Составление планов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ; разработка технических условий проектируемых изделий.

4.4. Конструкторская подготовка производства.

4.5. Проведение опытно-конструкторских и научно-исследовательских работ.

4.6. Организация изготовления опытных образцов, их экспериментальная проверка; сопровождение отработки установочной партии и выпуска первых промышленных образцов изделий.

4.7. Разработка конструкторских решений по повышению качества и надежности изделий, уровня их технологичности, снижению себестоимости, трудоемкости и материалоемкости. Внедрение систем автоматизированного проектирования; своевременное составление, согласование и утверждение чертежей и другой технической документации, разрабатываемой конструкторскими подразделениями.

4.9. Проведение авторского надзора за изготовлением изделий и их эксплуатацией.

4.10. Эстетическое оформление конструкций и дизайн изделий.

4.11. Контроль над соответствием технической документации стандартам и техническим условиям.

4.12. Рассмотрение и подготовка отзывов и заключений на наиболее сложные рационализаторские предложения, а также на проекты стандартов и другую конструкторскую документацию, поступающую на предприятие от других организаций.

4.13. Организация изобретательской и рационализаторской работы, обмен опытом по конструкторским разработкам.

4.14. Организация повышения квалификации работников, осуществляющих конструкторскую подготовку производства.

4.15. Проведение консультаций по решению технических вопросов.

5. Права:

5.1. Принимать решения по изменению конструкции в процессе изготовления опытных образцов и доводки изделий.

5.2. Приостанавливать работу в цехах в тех случаях, когда она ведется не по чертежам или ТУ.

5.3. Ставить в известность технического директора о приостановлении деятельности структурных подразделений.

5.4. Требовать от отделов и цехов предприятия своевременного представления сведений и материалов, необходимых для работы.

5.5. Участвовать в анализе товарного рынка по профилю отдела и в проведении маркетинговых исследований.

5.6. Проводить аттестацию конструкторов отдела.

6. Ответственность:

6.1. Главный конструктор несет ответственность за качество и своевременность выполнения функций, возложенных на отдел.

6.2. На главного конструктора возлагается ответственность за соблюдение действующего законодательства, выполнение приказов и указаний руководства предприятия, предоставление достоверной информации о продукции.

6.3. Ответственность работников отдела главного конструктора устанавливается должностными инструкциями.

2.3 Структура органов проектно-конструкторской подготовки производства на ОАО Копейский машиностроительный завод

Структура основного органа конструкторской подготовки внутри предприятия ОАО Копейский машиностроительный завод -- отдела главного конструктора (ОГК) определяется содержанием выполняемых им работ. Если этот отдел получает готовую конструкторскую документацию (обычно в виде технического проекта), то основная его задача -- составление рабочей документации применительно к условиям предприятия. Для таких, случаев в отделе главного конструктора имеется ряд групп или бюро, специализирующихся на доработке отдельных видов продукции или агрегатов при выпуске сложных изделий.

Поскольку одна из важнейших проблем в настоящее время -- это повышение технологичности, и качества выпускаемых изделий, то, кроме специализированных проектных групп или бюро, в ОГК предприятия ОАО Копейский машиностроительный завод создаются бюро нормализации и стандартизации, бюро надежности, группа эксплуатации и т.п. И наконец, в состав отдела входит ряд обслуживающих подразделений, копировальное бюро, группа технических средств размножения документации, техническая библиотека, бюро научно-технической информации, экспериментальный участок, лаборатория моделирования и макетирования. Если отдел главного конструктора самостоятельно ведет работы кто всем этапам проектирования, то он превращается в конструкторское бюро предприятия и имеет соответствующую структуру. Возглавляет такое бюро начальник на правах заместителя директора предприятия. При конструкторском бюро создаются собственные планово-производственный и технический отделы. ОАО «Копейский машиностроительный завод» для более эффективной работы необходимо предъявлять более высокие требования на производство новой продукции а также совершенствовать конструкции новой машины с целью повышения её эффективности.

3. Совершенствование организации конструкторской подготовкой производства в ОАО «Копейский машиностроительный завод»

3.1 Необходимые условия совершенствования кострукторского отдела на ОАО «Копейский машиностроительный завод»

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 нужно предъявляет 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:

а) Повышение эффективности СЧТС;

б) Безопасность труда;

в) 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.

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.

3.2 Пути повышения эффективности опытно-конструкторских работ на ОАО «Копейский машиностроительный завод

При технической подготовке производства на стадии проектирования новой машины весьма важна экономическая оценка ее конструкции. Она оценивается как объект производства и как объект эксплуатации.

Как объект производства конструкция новой машины характеризуется: трудоемкостью изготовления -- абсолютной (па машину) и относительной (на единицу мощности или производительности); материалоемкостью и абсолютной и относительной массой; себестоимостью изготовления.

Поскольку целью разработки и освоения в производстве нового изделия является рост доходов предприятия, то обобщающей экономической оценкой будет размер прибыли, получаемой предприятием от его выпуска и реализации. При этом выпуск нового изделия экономически оправдан, если дополнительная прибыль, полученная в результате освоения его в производстве, обеспечит рентабельность не ниже средней рентабельности предприятия.

Необходимо применять основные направления совершенствования конструкции новой машины с целью повышения ее эффективности как объекта производства:

1) снижение себестоимости производства путем повышения технологичности конструкции;

2) упрощение конструкции, позволяющее значительно увеличить выпуск машин;

3) уменьшение затрат на техническую подготовку и освоение новой машины в производстве.

Все эти проблемы непосредственно нужно решить на ОАО «Копейский машиностроительный завод» и оказать большое влияние на повышение эффективности конструкции новой машины.

Эффективность конструкции новой машины увеличивается вместе с ростом цены на нее. Эта цена, устанавливаемая на стадии маркетинговых исследований, обычно выше цены старого изделия в конце его жизненного цикла, перед снятием с производства, когда в целях стимулирования продажи изделий старой модели приходится снижать цену до минимума или даже продавать в убыток. Однако рост цены допустим только в том случае, если эксплуатационные качества нового изделия улучшены по сравнению с качествами старой модели и могут быть использованы потребителем. Это требует определения эффективности новой конструкции как объекта эксплуатации.

Важные экономические показатели качества конструкции -- производительность труда (трудоемкость), себестоимость и размер капитальных затрат на продукцию, производимую с помощью новой машины.

Капитальные вложения состоят из стоимости машины и дополнительных затрат на ее доставку, монтаж, на производственные площади или место стоянки машины, фундаменты и т.д. В машиностроении эти дополнительные единовременные затраты составляют значительную часть капиталовложений, нередко превышая стоимость самой машины.

Основные пути повышения эффективности новой конструкции как объекта эксплуатации следующие:

1) уменьшение затрат на эксплуатацию машины (горючее, смазочные материалы, топливо, энергия, заработная плата, запасные части, содержание и ремонт), что обеспечивает снижение затрат на единицу продукции.

2) снижение стоимости машины, что одновременно уменьшает затраты на ее амортизацию и ремонт.

3) повышение производительности машины, если такое повышение может быть использовано при ее эксплуатации; в этом случае уменьшается относительно объема производства.

Другими словами, эффективность конструкции новой машины у потребителя повышается за счет улучшения как эксплуатационных, так и технологических ее качеств. Наибольший эффект дает повышение долговечности машин с малым сроком службы и относительного срока службы.

Для каждого вида изделия, выпускаемого ОАО «Копейский машиностроительный завод», существует примерно одинаковое соотношение затрат на изготовление его отдельных частей и суммы издержек по изделию в целом.

На основании такой экономической оценки нового изделия можно определить качество работы каждого подразделения и отдельных специалистов, их вклад в разработку и организовать материальное стимулирование, поставив перед каждым задачу уложиться в предельные затраты. При этом особо высокое вознаграждение конструктор, технолог или группа должны получить в том случае, если им удастся снизить затраты на стадии проектирования (разумеется, не в ущерб качеству), так как даже незначительная экономия на каждом изделии, умноженная на большое количество изделий, выпускаемых в год, даст предприятию огромный дополнительный доход.

Если конструкторам не удается уложиться в предельные затраты по какому-либо узлу (детали), необходимо перекрыть их экономией по другим узлам. Полученные в результате конструкторской и технологической проработки проектные затраты по машине в целом и отдельным ее элементам, должны стать исходными проектными нормативами для организации работы по экономическому стимулированию как производственного персонала, так и персонала, занятого технической подготовкой новой машины.

Тщательная доводка конструкции перед запуском ее в производство (серийное, массовое) обусловлена тем, что при конструировании машины не всегда удастся с необходимой точностью определить действительное поведение ее элементов в условиях эксплуатации и предвидеть технологические последствия конструкторских решений. В эксплуатационных показателях машины и технологических процессах могут произойти отклонения, которые сведут на нет эффективность новой конструкции. Доводка конструкции необходима и в связи с тем, что при проектировании конструкторы неизбежно делают ряд общепринятых допущений в прочности, статических и динамических нагрузках, герметичности, свойствах и эффективности материалов и т.д. При испытаниях вследствие деформации под нагрузками, неточности обработки, монтажа и других недоделок выявляются истинные условия работы отдельных элементов конструкции, поэтому после испытаний в конструкцию машины нередко вносятся необходимые изменения. Однако удовлетворяющая эксплуатационным показателям машина может оказаться недостаточно технологичной. Отдельные ее элементы, удовлетворяя требованиям технологичности единичного и мелкосерийного производства, не приемлемы для массового производства. К тому же детали, получаемые при массовом производстве, по своим свойствам нередко отличаются от изготовленных единичных деталей. Все это требует внесения отдельные образцы повой машины, а установочная и контрольная серии машин перед окончательным запуском в производство. Если такая доводка конструкции и внесение в нее изменений не будут осуществлены на стадии технической подготовки, это нанесет большой ущерб производству.

...