Konštrukčná príprava výroby: etapy, úlohy a účel

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Rozvoj vedy a techniky v modernom svete je založený na využívaní špeciálnych postupov pri projektovaní a modernizácii existujúcich konštrukcií, progresívnych metód a prístupov vo výrobnej činnosti. Integrované riešenia, ktoré zabezpečujú neustály rozvoj konštrukčnej a technologickej základne priemyselných podnikov, ako aj ich súlad s racionálnym ekonomickým využitím, sa nazývajú technická príprava výroby. Je založená na inovatívnych procesoch vyskytujúcich sa v kontexte vedeckého a inžinierskeho výskumu (dizajn a technologická príprava výroby).

Typy štúdií

Vedecký výskum môže výrazne zvýšiť úroveň konkurencieschopnosti vyvíjaných produktov. Z hľadiska procesov alebo javov, na ktoré smerujú, sú posudzované v kontexte troch hlavných skupín:

• Základný výskum –umožňujú získať nové zákonitosti či vzorce správania sa predmetov a systémov okolitej reality, s cieľom ďalšieho využitia vo výrobných a ekonomických aktivitách ľudí. Vykonávajú špeciálne (špecializované) výskumné organizácie.
• Prieskumný výskum – testovanie otvorených vzorov pre výrobné činnosti, čo umožňuje zvýšiť vedeckú a technickú úroveň a celkovú efektivitu podnikov a zariadení civilného sektora.
• Aplikované – v nadväznosti na predchádzajúci výskum umožňujú riešiť špecifické vedecké a inžinierske problémy, vytvárať nové technológie alebo návrhy.

Základný výskum je zvyčajne financovaný vládou, pretože často nemá žiadnu trhovú hodnotu. Rešeršný a aplikovaný výskum je zameraný na riešenie praktických problémov a často ho financujú komerčné podniky. Vedecký výskum konkrétneho problému, realizovaný podľa konkrétneho plánu, sa nazýva vedecká téma (ekonomicko-zmluvná).

Predprodukcia dizajnu spravidla zahŕňa určité typy výskumu.

Fázy implementácie vedeckej témy

Ekonomicko-zmluvný, teda financovaný jednotlivými podnikmi, a vedecký výskum sa uskutočňuje podľa určitej tradičnej schémy:

• vypracovanie zadávacích podmienok pre problém, ktorý sa má vyriešiť, a štúdia uskutočniteľnosti navrhovanej témy;
• výber smeru výskumu, ktorý je založený naštúdium existujúcich riešení, výskum patentových informácií a vývoj všeobecných implementačných pokynov;
• vykonávanie výskumu (teoretického a experimentálneho) na určenie teoretických pozícií skutočných údajov získaných z experimentu;
• všeobecné závery o vykonanej práci a príprave správy.

Získané výsledky sú základom pre ďalšie fázy konštrukčnej prípravy výroby. Priemyselný podnik, ktorý má vo svojej organizačnej štruktúre rozvinuté oddelenia pre návrh a vývoj nových technológií (hlavný dizajnér, hlavný technológ), môže tieto štúdie vykonávať samostatne. V prípade potreby je možné prilákať externé výskumné organizácie (inštitúcie, rizikové firmy), čo umožňuje zvýšiť náročnosť vykonávanej práce a zrýchliť tempo jednotlivých etáp.

Vedený výskum (inovatívne procesy) vám umožňuje získať tri hlavné typy inovácií – objav, vynález a návrh racionalizácie. Ich zavádzanie do výrobných a ekonomických činností je dôležitým prvkom technického rozvoja podnikov v čase a je jedným z kľúčových prvkov v organizácii konštrukčnej a technologickej prípravy výroby.

Všeobecné problémy organizácie

Priemyselné podniky potrebujú v procese fungovania neustálu obnovu priemyselných budov, technologických zariadení aprvky infraštruktúry (dopravné prúdy, inžinierske siete, komunikácie a pod.) v dôsledku fyzického znehodnotenia. Okrem toho je potrebné zabezpečiť rozvoj technológie a technológie podniku, aby vyhovoval novým ekonomickým podmienkam a zvyšujúcim sa požiadavkám spotrebiteľov. Čo je hlavným účelom predprodukcie dizajnu.

Skutočná úroveň technického stavu podniku sa musí posudzovať v stanovených intervaloch, pričom sa berie do úvahy množstvo ukazovateľov výrobného systému. Sú vyhodnocované v dynamike zmien v čase ako v samotnom podniku, tak aj v súvisiacich systémoch, čo umožňuje ich racionálnu korekciu. Je potrebné poznamenať, že kontrola podnikových prostriedkov a ich udržiavanie v prevádzkyschopnom stave je hlavnou úlohou činnosti infraštruktúrnych zariadení podnikov.

Parametre hodnotenia vývoja

Ukazovatele sa spravidla posudzujú podľa určitých kritérií:

1. Úroveň technického vybavenia – akým spôsobom sú výrobným pracovníkom zabezpečené potrebné finančné prostriedky (financie) a potrebné energetické zdroje.
2. Stupeň novosti technológií - proporcionálne rozdelenie procesov podľa náročnosti práce, percento nových technologických postupov a techník, priemerný vek prvkov použitej technológie, racionálnosť použitia materiálov a náhradných dielov.
3. Novinka a zhoda charakteristík zariadenia - výkonové parametre, funkčnosť, spotreba materiálu, ukazovatele spoľahlivosti (spoľahlivosť, životnosť, udržiavateľnosť abezpečnosť), priemerné trvanie prevádzky, percento progresívneho vybavenia, percento vybavenia, ktoré je fyzicky a morálne opotrebované.
4. Ukazovatele mechanizácie (automatizácie) - počet mechanizovaných pracovných operácií; percento produktov vyrobených pomocou automatizovaných zariadení (technológií).

Systém konštrukčnej prípravy výroby umožňuje udržať hodnotu týchto ukazovateľov v stanovených medziach.

Smery technologického rozvoja

Na riešenie naliehavých problémov údržby a zlepšovania výrobných systémov v priebehu času sa využívajú rôzne mechanizmy a postupy ovplyvňovania prvkov podniku. Na ich realizáciu sú zahrnuté prístupy konštrukčnej prípravy výroby. Tieto destinácie zahŕňajú:

• Výstavba nových zariadení - vybudovanie podniku od nuly, vytvorenie novej výrobnej jednotky (dielňa, areál) spôsobom stanoveným zákonom.
• Zväčšenie rozsahu existujúceho podniku - zavedenie dodatočných kapacít podniku vytvorením ďalších divízií alebo zariadení; zvýšenie pôdorysu existujúcich jednotiek na zlepšenie výrobného výkonu, kapacity pre zvýšený tok produktov a efektívnosti nákladov.
• Rekonštrukcia - zmena jednotlivých subsystémov podniku, zlepšenie technologických a technických štruktúr. Vykonáva sa na základe výmeny zastaraných technologických zariadení, zvyšovania podielumechanizované (automatizované) procesy, odstránenie disproporcie v práci rôznych podsystémov podniku (čo prispieva k zlepšeniu makroekonomických ukazovateľov podniku).
• Revybavenie alebo prevybavenie výrobných prostriedkov - výmena zastaraných zariadení a nástrojov za pokročilejšie so zlepšeným výkonom.
• Modernizácia - individuálne vylepšenia prvkov výrobného systému (zariadenia, technológie, organizácie a riadenia) na prispôsobenie výroby a vytvorených produktov (prvkov, systémov) meniacim sa trhovým podmienkam, štandardom alebo požiadavkám spotrebiteľov.

Okrem týchto ukazovateľov sa výrobné systémy hodnotia podľa ich vplyvu na životné prostredie. Zohľadňujú rozsah recyklácie výrobného odpadu, znečistenie prírodného prostredia, percento produktov šetrných k životnému prostrediu.

Organizácia projekčnej prípravy výroby

Výskumné práce v oblasti navrhovania pokrokových konštrukcií sú prácny, rozsiahly a náročný proces na materiálové a finančné zdroje, spájajúci výsledky navrhovania nových produktov s následným experimentálnym hodnotením. Vykonávajú sa pod kontrolou OGK (oddelenie hlavného dizajnéra) alebo projekčnej kancelárie (KB) technického oddelenia podniku.

V dôsledku neustáleho vývoja sa zlepšujú rôzne parametre výrobných systémov - zvyšuje sa produktivita a funkčnosť, optimalizujú sa náklady, menia sa časové intervaly výroby apodmienky pre čo najefektívnejšiu prevádzku výrobných jednotiek.

Dôležitú úlohu v organizácii konštrukčnej prípravy výroby zohrávajú konštrukčné oddelenia podniku. Stanovuje sa určité poradie ukladania výkresov, plánov a schém. Vyvíjajú sa mechanizmy, ako ich poskytnúť výrobným jednotkám včas. Dodržiava sa prísna dizajnová a technologická disciplína.

Problémy s projekčnou prípravou výroby

Základné otázky, ktoré sa riešia pri navrhovaní jednoduchých a zložitých systémov sú:

• analýza technického stavu konštrukčných prvkov, ktoré sa odrážajú vo vlastnostiach výroby a opravy;
• vývoj rôznych projektov pre príslušné produkty s cieľom zlepšiť celkové schémy dizajnu;
• rozvoj tolerancií opráv (zvýšenie zameniteľnosti dielov a zníženie výrobných nákladov);
• zlepšenie a modernizácia základne prvkov;
• zjednotenie zostáv (zostáv, dielov), aby sa eliminovalo neodôvodnené nadhodnocovanie počtu štandardných veľkostí.

Ako vidíte, použitie predvýroby dizajnu priamo ovplyvňuje úroveň strát pri následnej prevádzke zariadení.

Proceedings

Obsah dizajnových štúdií je určený charakteristickými vlastnosťami predmetu štúdia, jeho funkčným účelom a spôsobom výroby (opravy). Vo všeobecnosti existuje niekoľkotypické etapy, ktorých výsledkom bude vytvorenie regulačnej a technickej dokumentácie. Vykonávajú sa podľa ESKD. Zložitosť produktu a rozsah jeho ďalšieho použitia má priamy vplyv na obsah a počet etáp. Takže niektoré z nich, najmä prípravné fázy, môžu byť obmedzené, kombinované alebo úplne chýbajú.

Fázy predprodukcie dizajnu:

1. Vypracovanie zadávacích podmienok (skrátene TK). Vypracovanie zoznamu odkazov, analýza odbornej literatúry a regulačných dokumentov - pokyny, príkazy, vysvetlenia a odporúčania. Analýza a následné schválenie položiek zadania pre návrh konštrukcie. Vypracovanie harmonogramu navrhovanej práce vo forme algoritmického modelu (Ganttov diagram alebo sieťový diagram). Účtovanie budúcich nákladov na dizajn. Predbežný výpočet ekonomického efektu z výsledkov inovačnej aktivity.
2. Vypracovanie technického návrhu (podobne ako TP). Úplný výpočet ekonomických zložiek. Zvážte možnosti dizajnu a vyberte ten najoptimálnejší. Úprava celkového počtu prác a trvania realizácie.
3. Implementácia návrhu dizajnu. Zváženie schematických diagramov nových návrhov alebo procesov, vykonávanie predbežných matematických výpočtov, určenie celkových rozmerov produktu na všeobecných výkresoch, vytvorenie rozloženia a jeho testovanie;
4. Technický dizajn. Časovo najnáročnejšia a najzdĺhavejšia etapa výskumu. Vykonávanie základných výpočtov pevnosti konštrukcie, spoľahlivostia bezpečnosť. Testovanie prototypu (nútené a/alebo zrýchlené). Modernizácia konštrukcie na základe vypočítaných parametrov. Časovo najnáročnejšia, zdĺhavejšia a najdrahšia fáza.
5. Príprava pracovnej dokumentácie - tvorba montážnych výkresov, detailovanie výrobku, vypracovanie schém a schém zapojenia. Vytváranie duplikátov a kópií dokumentácie. Konečný dizajn.

Predprodukčné fázy návrhu umožňujú dokončiť celý cyklus vývoja a implementácie projektovej dokumentácie.

Vlastnosti moderného dizajnu

V záujme splnenia stále sa zvyšujúcich požiadaviek na prvkovú základňu konštrukcií z hľadiska spoľahlivosti a funkčnosti priemyselných výrobkov sa v posledných rokoch v projekčnej príprave výroby využívajú systémy počítačového projektovania. Vzhľadom na zvýšenú náročnosť jednotlivých projektov (napríklad vývoj integrovaných obvodov) je použitie špeciálnych strojových metód často jediným možným spôsobom, ako vytvoriť požadovaný produkt s danými parametrami.

Pri automatizácii procesov navrhovania sa produkt vytvára na základe presných strojových algoritmov zabudovaných do špecializovaných softvérových balíkov. Tým sa znižuje vplyv ľudského faktora na presnosť výpočtov a výber najvhodnejšej konštrukčnej možnosti. Výrazne znižuje čas realizácie projektu, testovania a celkové náklady vo všetkých fázach návrhu.

Dizajn-konštrukčná príprava výroby má zároveň množstvo výhod, ktoré sú vyjadrené v nasledujúcich faktoroch:

• výrazne znižuje zložitosť a trvanie projektu;
• mzdové náklady sa znižujú (kvôli optimalizácii zamestnancov);
• zvyšuje úroveň kvality hotového výrobku;
• Ukazovatele spoľahlivosti sa normalizujú;
• kumulovať overené riešenia v priemyselných databázach;
• dokumentácia je neustále monitorovaná;
• matematické modelovanie minimalizuje neoptimálne návrhy atď.

Záver

Systém konštrukčnej prípravy výroby je nevyhnutným článkom v reťazci životného cyklu akéhokoľvek produktu. S rovnakým úspechom sa používa na vytváranie priemyselných produktov a komplexných špecializovaných systémov. Ako ukazujú skúsenosti z posledných rokov, neustále sa zvyšujúca informatizácia výrobných procesov kladie aj nové požiadavky na zlepšovanie konštrukčných systémov.