Этапы проектирования и стадии разработки конструкторской документации

Новые изделия, будучи объектами новой техники, должны обладать свойствами, которые устанавливают их преимущества над изделиями аналогичного применения. Это достигается за счет улучшения параметров ранее выпускавшихся изделий и применения нового, более совершенного, принципа работы.

Повышение технического уровня изделия, его качества закладывается на начальном этапе проведения научно-исследовательских работ.

Первый этап: выявление потребностей и прогнозирование необходимости создания новой машины. Он включает социологические, технико-экономические исследования, научное прогнозирование направлений развития данного вида оборудования.

Второй этап: поисковые научные исследования. Их целью является оценка реализуемости выдвинутых идей. Объем и содержание работ на этом этапе зависит от изученности процессов функционирования, назначения и условий работы машины. Наиболее трудоемким является поиск нового, более рационального принципа действия машины. При известном, проверенном принципе работы исследования проводятся с целью улучшения рабочих характеристик, для проверки пригодности тех или иных изобретений в данной конструкции.

Итогом первых двух этапов является составление технического задания (ТЗ) на разработку машины. Таким образом, этот документ разделяет процесс создания машины на две части: поисковую и созидательную. Первая – это проектирование как творческое предопределение технического устройства (машины), вторая – разработка конструкторских и технологических проектов, то есть реализация этого предопределения, изготовление, испытание и доводка до работоспособного состояния.

Третий этап – разработка конструкции, изображение изделия на чертежах, делится на несколько стадий (рис. 2.1): техническое предложение (ТП), эскизный проект (ЭП), технический проект (ТП-т), рабочий проект (РП). На каждой стадии решается определенный круг вопросов, объем и очередность которых исключает возможность упустить решение важных организационных и конструкторско-технологических мероприятий. Стадийность конструирования позволяет осуществлять широкое и всестороннее обсуждение принимаемых решений.

 

2.4.1. Техническое задание

Техническое задание представляет собой главный исходный документ для проектирования изделия. Оно устанавливает основное назначение изделия, технические и тактико-технические характеристики его, показатели стандартизации, унификации, качества, технико-экономические требования, предъявляемые к разрабатываемому изделию, выполнение необходимых стадий разработки конструкторской документации, ее объем и состав, а также специальные требования к изделию.

Техническое задание разрабатывают на основе результа­тов выполненных научно-исследовательских и экспериментальных работ, научного прогнозирования, анализа передовых достижений и технического уровня отечественной и зарубежной техники, изучения патентной документации, а также на основе исходных требований заказчика заявки.

В техническом задании должны быть указаны:

— наименование и область применения изделия и обоснование необходимости проектирования оборудования данного назначения;

— цель и назначение разработки;

— источники разработки (перечень научно-исследовательских работ, макетирование и др.);

— технические (тактико-технические) требования. Основные из них: надежность, технологичность, уровень унификации и стандартизации, техника безопасности, патентная чистота; маркировка, упаковка, транспортировка и хранение, эстетика и эргономика. Имеются также дополнительные и специальные требования, связанныесо специфическими условиями эксплуатации;

— экономические показатели: ориентировочные, экономическая эффективность, срок окупаемости затрат; лимитная цена; предполагаемая годовая потребность; экономические преимущества разрабатываемой буровой техники по сравнению с лучшими отечественными и зарубежными образцами;

— стадии и этапы разработки;

— порядок контроля и приемки: перечень документов, подлежащих согласованию и утверждению на отдельных стадиях разработки; перечень организаций, с которыми следует согласовывать конструкторскую документацию;

— основной заказчик и предполагаемый завод-изготовитель;

— приложения: перечень научно-исследовательских работ, чертежи, схемы, описания, расчеты и другие документы, которые должны быть использованы при разработке буровой техники.

Техническое задание на проектирование данной буровой техники разрабатывает головной разработчик. При этом оно согласовывается с заказчиком, предприятием-изготовителем, органами государственного надзора (Госгортехнадзор) и внешней торговли, а также с прочими заинтересованны­ми организациями.

Техническое задание подписывается руководителем организации, которая разработала техническое задание, и заказчиком; и утверждается ведущим министерством.

Разработка технического задания должна осуществляться на основе действующих стандартов и нормалей, с учетом современных достижений науки и техники. Руководствуясь существующими государственными стандартами и нормалями на параметры буровых установок, необходимо округлять расчетные параметры до величин, заложенных в нормалях и ГОСТах.

При составлении технического задания следует реально подходить к требованиям эксплуатации буровой установки при выборе веса, габаритов и других параметров; надо воздержаться от категорических рекомендаций по конструкции, так как техническое задание — это первый этап проектиро­вания: необходимо оставить конструктору свободу действий при разработке изделия на последующих этапах. Выбор основных параметров должен производиться с определенными пределами изменения величин. Техническое задание не должно сдерживать инициативу разработчика при поиске и выборе оптимального решения поставленной задачи.

При составлении технического задания на принципиально новые и сложные разработки могут производиться научно-исследовательские работы по определению основных направлений развития новой техники; по разработке прогрессивных методов и технологий, являющихся основой для создания высокопроизводительного оборудования и приборов; по разработке параметрических рядов (типажа) изделий, обеспечивающих качественное превосходство отечественной техники над зарубежной и опережающее развитие первой, а также уточнение параметров и требований к проектируемой технике. Научно-исследовательские работы, выполняемые для более детального исследования технологических процессов и различных вариантов конструктивных решений разрабатываемой техники, проводятся при необходимости и не являются обязательными для всех разработок.

Основными этапами научно-исследовательских работ могут быть следующие:

1) обоснование научно-исследовательских работ, в котором приводятся программа и техническое задание с указанием темы, цели и назначения работы, а также ее содержание и ожидаемые результаты;

2) теоретические исследования, расчетные и экспериментальные работы, производится изготовление и отладка макетов;

3) лабораторные и полевые испытания, осуществляемые на макетах и стендах по специальным методикам и программам.

Если научно-исследовательская работа дала положительные результаты, то на основании полученных данных уточняется техническое задание на опытно-конструкторскую разработку. При недостаточной обоснованности технического задания могут проводиться дополнительные научно-исследовательские работы.

Техническое предложение

Техническое предложение — совокупность конструкторских документов, которые должны содержать технические и технико-экономические обоснования целесообразности разработки изделия на основании анализа технического задания и различных вариантов возможных решений с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей разрабатываемого и существующих изделий, а также патентных материалов.

Техническое предложение разрабатывается в случае, если это предусмотрено техническим заданием, с целью выявления дополнительных или уточненных требований к изделию (технических характеристик, показателей качества и др.), которые не могли быть указаны в техническом задании.

Техническое предложение после согласования и утверждения является основанием для разработки эскизного (технического) проекта.

В техническом предложении указываются народнохозяйственные задачи, возлагаемые на новую технику, обосновываются назначение и области применения разрабатываемой техники, приводится перечень предлагаемых вариантов проектируемого изделия с указанием особенностей каждого варианта.

Составляются ведомость технического предложения и пояснительная записка.

Перечень работ, выполняемых на стадии технического предложения, устанавливают на основе технического задания. В общем случае на стадии технического предложения выполняются следующие работы:

1. Обзор существующих образцов новой техники подобного назначения отечественного и зарубежного производства и сравнительная оценка их конструктивных особенностей и технологических показателей. Выявление вариантов возможных решений, установление особенностей вариантов, их конструктивная проработка. Обоснование прототипа для сравнения конструктивно-технологических особенностей образцов новой техники.

2. Обоснование основных параметров и принципиальных конструктивных особенностей буровой установки. При необходимости проведение расчетов кинематических, электрических, тепловых, гидравлических и пневматических систем, расчетов на надежность и долговечность.

3. Сравнительная оценка вариантов в отношении их соответствия требованиям эргономики и технической эстетики.

4. Проверка вариантов на патентную чистоту и конкурентоспособность, оформление заявок на изобретения.

5. Проверка соответствия вариантов требованиям техники безопасности и производственной санитарии.

6. Общая сравнительная оценка рассматриваемыхвариантов.

Сравнение может производиться либо по показателям качества (надежности, экономическим, эстетическим, эргономическим), либо по показателям технологичности (ориентировочной удельной трудоемкости изготовления, ориентировочной удельной материалоемкости), а также стандартизации и унификации.

7. Предварительный расчет уровня стандартизации и унификации по каждому варианту.

8. Составление уточненной технической характеристики и краткого описания конструктивных, технологических и методических особенностей новой техники.

9. Выработка особых и специальных требований к буровой установке (специфические требования к технологии бурения, перечень процессов, подлежащих механизации и автоматизации, требования к системе управления установкой, обеспечения условий труда в соответствии с районами применения, а именно: укрытие, обогрев, освещение, техника безопасности, требования к весу и габаритам установки).

10. Выработка требований к надежности и долговечности проектируемого оборудования и инструмента.

11. Определение тенденций развития отечественной и зарубежной техники по данным патентной литературы. Установление элементов конструкций, защищенных патентами, авторскими свидетельствами, которые могут представлять интерес при проектировании новой техники. Выявление целесообразности использования существующих конструктивных решений при проектировании.

12. Установление преемственности с существующими моделями изделий подобного назначения (при необходимости по отдельным взаимозаменяемым узлам).

13. Выбор оптимального варианта изделия. Устанавливаются требования к изделию (техническим характеристикам, показателям качества) и к последующей стадии разработки изделия (перечень работ, вариантов возможных решений, которые следует рассмотреть на последующей стадии).

14. Подтверждение исходных данных для экономического расчета, установленных техническим заданием. Определение критерия экономической оценки и необходимого количества опытных образцов новой техники для получения представительных технико-экономических данных по эксплуатации в период предварительных и приемочных испытаний и уточнения ежегодной потребности.

 

Эскизный проект

Эскизный проект — совокупность конструкторских документов, которые должны содержать принципиальные конструктивные или схемные решения, дающие общее представление об устройстве и принципе работы изделия, а также данные, определяющие назначение, основные параметры и габариты разрабатываемого изделия. Эскизный проект после согласования и утверждения в установленном порядке служит основанием для разработки технического проекта или рабочей конструкторской документации.

Эскизный проект разрабатывается, как правило, на сложные изделия, когда до разработки технического проекта необходимо рассмотреть принципиальные конструктивные решения проектируемой техники, и когда стадия разработки эскизного проекта предусмотрена техническим заданием. На стадии эскизного проектирования производится прикидка конструкции основных узлов. Эскизный проект охватывает как базовую модель, так и его возможные конструктивные модификации и может разрабатываться без рассмотрения на этой стадии различных вариантов.

Эскизный проект может быть разработан в нескольких вариантах, из которых в дальнейшем выбирается один, наиболее рациональный.

При выполнении эскизного проекта составляются ведомость эскизного проекта и пояснительная записка, в которой приводятся: основание для разработки изделия; назначение и область применения изделия; предварительная техническая характеристика; описание и обоснование выбранных конструктивных схемных решений; ориентировочные расчеты, подтверждающие работоспособность и надежность конструкции; предварительные сведения об уровне стандартизации и унификации.

В комплект документов эскизного проекта включают конструкторские документы, предусмотренные техническим заданием и протоколом рассмотрения технического предложения.

Конструкторские документы, разрабатываемые для изготовления макетов, в комплект документов эскизного проекта не включаются.

На стадии эскизного проекта выполняется следующее:

1. Выбор общих конструктивных и схемных решений изделий с учетом требований по обеспечению патентной чистоты и конкурентоспособности. Оформление заявок на изобретения.

2. Разработка и обоснование технических решений, направленных на обеспечение показателей работоспособности и надежности, установленных техническим заданием и техническим предложением. Производится предварительный анализ и оценка конструкции на технологичность, при необходимости — изготовление и испытание макетов с целью проверки принципов работы изделия или его составных частей.

3. Оценка соответствия изделия требованиям эргономики и технической эстетики. При необходимости для установления эргономических и эстетических характеристик изделия изготавливают макеты.

4. Подтверждение технико-экономических показателей, установленных техническим заданием. Проверка соответствия изделия правилам техники безопасности.

5. Оценка изделия по показателям стандартизации и унификации.

6. Предварительное решение вопросов упаковки и транспортировки изделия.

7. Проверка соответствия вариантов требованиям техники безопасности и производственной санитарии.

8. Сравнительная оценка рассматриваемых вариантов по надежности, технологичности, стандартизации и унификации, по экономическим, эстетическим, эргономическим показателям с учетом конструктивных и технологических особенностей разрабатываемого и существующих изделий, тенденций и перспектив развития отечественной и зарубежной буровой техники.

9. Выбор оптимального варианта изделия, обоснование выбора, принятие принципиальных решений. Подтверждение или уточнение предъявляемых к изделию требований, установленных техническим заданием и техническим предложением, и определение технико-экономических характеристик и показателей, не установленных техническим заданием и техническим предложением.

10. Выявление на основе принятых принципиальных решений новых изделий и материалов, которые должны быть разработаны другими предприятиями (организациями), со­ставление технических требований к этим изделиям и материалам.

11. Составление перечня работ, которые следует провести на последующей стадии разработки, с целью дополнения или уточнения работ, предусмотренных техническим заданием и техническим предложением.

12. Проработка основных вопросов технологии изготовления (при необходимости).

Техническое предложение и эскизный проект как документы, дополняющие друг друга, рассматриваются совместно на Техническом совете организаций разработчика и заказчика и утверждаются организацией-разработчиком.

Технический проект

Технический проект — совокупность конструкторских документов, которые должны содержать окончательные технические решения, дающие полное представление об устройстве разрабатываемого изделия, и исходные данные для разработки рабочей документации.

Технический проект после согласования и утверждения служит основанием для разработки рабочей конструкторской документации. Он составляется на основе утвержденных технического задания и эскизного проекта. Это наиболее важный этап проектирования.

На стадии разработки технического проекта должны приниматься окончательные решения. Технический проект должен охватывать как базовое изделие, так и его возможные размерные и конструктивные модификации.

В техническом проекте производятся выбор конструкции основных рабочих механизмов буровой установки (лебедка, вращатель, механизм подачи), силовые, прочностные, кинематические, электрические, размерные и другие расчеты. Вырабатываются необходимые принципиальные схемы и схемы соединений. До окончательного выбора рабочей схемы обычно составляется несколько вариантов. Производится разработка конструкции основных узлов с целью определения их габаритов, примерных весов, компоновки и более четкого облика изделия. При составлении кинематических схем необходимо соблюдать соответствие выходных параметров техническому заданию, стремиться к минимальному количеству передач в кинематической цепи, с целью повышения КПД и к максимальному использованию унифицированных узлов.

Производятся разработка технических решений, направленных на обеспечение работоспособности и надежности, установленных техническим заданием и предшествующими стадиями разработки, и анализ конструкции на технологичность. Оценивается соответствие изделия требованиям эргономики и технической эстетики. При необходимости изготовляются макеты и производится их испытание согласно разработанным программам и методикам. Осуществляются оценка уровня стандартизации и унификации и разработка конструктивных решений по обеспечению патентной чистоты и конкурентоспособности для изделия в целом, а также для сборочных единиц. Обосновываются технические требования на применяемые новые узлы и материалы, разработка которых должна вестись другой организацией, и необходимость использования дефицитных материалов. Выявляется номенклатура покупных изделий и согласовывается их применение. Составляется полная техническая характеристика проектируемого изделия. Решаются все вопросы оснащения буровой установки контрольно-измерительными приборами. Составляются также спецификация комплектующих изделий, краткое описание проектируемого изделия и инструкция по эксплуатации, производятся экспертиза на патентную чистоту и конкурентоспособность, ориентировочный расчет цены и уточняются экономические расчеты.

Оцениваются возможности транспортировки и хранения изделий, эксплуатационные данные (взаимозаменяемость, удобство обслуживания, ремонтопригодность, возможность быстрого устранения отказов, обеспеченность средствами контроля технологического процесса). Согласовываются с заказчиком или основным потребителем габариты, установочные и присоединительные размеры. Проверяется соответствие принимаемых решений требованиям техники безопасности и производственной санитарии. Составляется перечень работ, которые следует провести на стадии разработки рабочей документации. Выполняются сборочные чертежи.

Подготовленные на стадии технического проекта рабочие чертежи должны содержать все технические требования на изготовление той или иной детали (материал, чистота обработки, допуски и посадки и др.). Для сварных деталей указывается толщина шва, марка электрода, режим сварки, термообработка. К разработке технического проекта иногда привлекаются заводы-изготовители. Организация-разработчик осуществляет разработку новой техники до стадии технического проекта включительно, а вся последующая разработка, включая и освоение установочной серии, производится на заводе-изготовителе совместно с организацией-разработчиком.

В технический проект включают конструкторские документы, предусмотренные техническим заданием и протоколом рассмотрения технического предложения и эскизного проекта.

При выполнении технического проекта составляются ведомость технического проекта и пояснительная записка, в которых приводятся:

— назначение и область применения изделия;

— полная техническая характеристика;

— сведения об отклонениях выходных параметров, установленных техническим заданием с обоснованием отклонений;

— краткое описание буровой установки или другого проектируемого изделия;

— краткая инструкция по эксплуатации оборудования, инструмента, буровой установки в целом;

— чертежи общих видов разрабатываемой новой техники, дающие полное представление о новой технике в целом, расположении узлов, органов управления и других, выполненные в соответствии с требованиями ГОСТа с учетом технологических возможностей заводов-изготовителей (требования заводских нормалей);

— сборочные чертежи всех основных узлов и их спецификации с указанием наименований этих узлов;

— кинематические, гидравлические, электрические и другие схемы; описание и обоснование выбранных схем и других технических решений;

— силовые, прочностные, кинематические, электрические, гидравлические, пневматические, размерные и другие расчеты;

— сводная таблица применяемых унифицированных, нормализованных узлов, деталей, посадочных диаметров и резьб;

— карта технического уровня и качества продукции;

— экспертиза на патентную частоту и патентоспособность и уточнение карт технического уровня и патентных формуляров; в результате делается заключение о целесообразности зарубежного патентования с целью защиты экспорта будущего оборудования;

— предварительная спецификация комплектующих изделий, укрупненная заявка на металл и другие материалы: при необходимости составляются протоколы согласования с соответствующими организациями номенклатуры применяемых в конструкциях подшипников, специального электрооборудования, автоматизированного оборудования, контрольно-измерительной аппаратуры и других изделий ограниченного применения, а также ведомость покупных изделий, входящих в состав буровой установки;

— технические требования на применяемые в запроектированном изделии новые узлы и материалы, разработка которых должна вестись другой организацией: обосновывается необходимость использования дефицитных материалов;

— оценка технологичности изделия;

— ориентировочный расчет цены;

— экономические показатели (расчет экономической эффективности).

⇐ Предыдущая1234

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: