Технологическая адаптация научно-технических решений

Ведущие машиностроительные фирмы постоянно стремятся опере­дить возникновение потребностей у будущих покупателей своей про­дукции, а также предугадать тенденции развития процессов функционирова­ния искомых машин и механизмов. Тем самым обеспечиваются минимальные затраты на обслуживание и ремонт у потребителя, создается наилучшая ком­фортность в эксплуатации новых моделей машин. Одновременно изготовители добиваются высокой экономичности изготовления и последующей модернизации на с­воих производствах.

Изучение спроса на искомые машины становит­ся первичным этапом предпроектного обоснования (аванпроектирования).

Суть нового мышления в машиностроении весьма удачно опреде­лили сотрудники ИБМ [113]: "Нельзя забывать о коренном различии между сбытом и маркетингом. В первом случае вы пытаетесь заинте­ресовать покупателя тем, что уже имеете, во втором - стараетесь заиметь то, в чем покупатель уже заинтересован".

Таким образом, процесс машиностроения в историческом аспек­те следует понимать двояко: с одной стороны, существуют общие за­кономерности возникновения, строения и развития машины в ее жиз­ненном цикле; с другой - появление новой машины и период ее мо­рального старения зависят, прежде всего, от интересов потребителя.

В нашей стране создавалась система сбыта машин, а маркетинг машин развивался за рубежом. В итоге распределительная система привела к монополии и диктату машиностроительных заводов, к снижению разно­образия типоразмерных рядов машин и их сборочных единиц. Ситуация усугубилась еще и тем, что технические задания на конструирование новых типов машин стали разрабатывать специалисты завода-изготовителя без учета интересов потреби­телей, исходя из сложившихся возможностей только отечественного машино­строения.

А это, в свою очередь, еще более затормозило темпы тех­нического оснащения сельского хозяйства, добывающих отраслей, промышленности, строительства, топливно-энергетического, химико-лесного и иных народнохозяйственных комплексов.

За десятилетия планового распределения пассивным и безвольным потребителям продук­ции, выпускаемой машиностроением исходя из собственных ведомствен­ных интересов и высокой внутри себя технологической адаптации, нарушился даже мизерный баланс ресурсов машиностроителей и потре­бителей технических устройств, налаженный кое-ка в период индустриализации.

По системной концепции [33, 34], разрабо­танной в РосНИИ проблем машиностроения, исходной позицией и главной целью формирования системы машин должно стать удовле­творение потребностей человека и общества на основе гуманизации и экологизации техники. Но реализация этой концепции затянулась уже на 20 лет.

Поэтому даже в XXI веке, в ближайшей перспективе машиностроительные интересы должны быть полностью подчинены интересам потребителей машин через ры­ночные отношения между ними и конкуренцию отечественных произво­дителей машин на мировом рынке с ведущими фирмами: Комацу, Каттерпиллер, Като, Хиттачи, Прентис, Валмет, Норкар, Оса, Логлифт, Локомо, Тимберджек, ФМС, Тадано, Хиаб и другими известными фирмами-производителями.

В новой методологии [33] формирования систем машин выделя­ются семь основных этапов материализации идей: 1) фундаментально-исторический; 2) потребительско-функциональный; 3) физико-техно­логический; 4) проектно-конструкторский; 5) производственный; б) эксплуатационный; 7) утилизационный.

Эти этапы разделяются на три уровня материализации технических идей: а) предпроектные ра­боты (этапы 1-3); проектные работы (этап 4); реализация проектных решений (этапы 5-7). Цель создания многообразия видов и типоразмерных рядов машин - выход отечественного машиностроения на мировой технический уровень.

Теоретический и практический опыт выработки тактико-техничес­ких заданий к искомым машинам, хорошо развит в военно-промышлен­ном комплексе. Методы целевого по­иска остаются такими же, но целями возникновения и существования машин становятся функции поведения персонала техничес­ких комплексов. При таком подходе удается описать развитие конс­трукций, например манипуляторной машины, как последовательное преобразование технических функций процессов добычи, обработки и переработки по­лезностей природы.

Возможны две стратегии технического прогресса: во-первых, конструкции машин совершенствуются без изменения ее технических функций ( модифицированная маши­на); во-вторых, конструкции машин развиваются при интенсивном вза­имодействии технических функций из разных отраслей техники, то есть при видообразовании новых машин.

В машиностроении ведущей тенденцией во всем мире становится процесс интенсивной межвидовой гибридизации технических объектов.

Применительно к манипуляторным машинам можно выделить три направ­ления видообразования [58]:

1) модульная машина, когда транспортное или транспортно-об­рабатывающее устройство агрегатируется модульно из сборочных единиц, появляются семейства энергетических и транспорт­ных модулей;

2) процессорная модульная машина, когда транспортно-энерге­тический модуль оснащается быстросменными типами рабочего оборудования­, при этом появляются семейства манипуляторов;

3) харвестерная модульная машина, когда транспортно-энерге-тические модули и манипуляторы снабжаются семействами разно функциональных быстросменных рабочих органов.

Особенности достижения тактико-технических целей требуют применения того или иного направления поиска. Например, эффектив­ное достижение военной цели (уничтожение цели) требует создания модифицированной машины и здесь видообразование модульных вариа­ций является неэффективным в связи с самоутилизацией машины. Ана­логично, если целью какого-то предприятия является уничтожение природных объектов (ликвидация лесных пожаров, расчистка террито­рии и другие чрезвычайные ситуации), то более целесообразным является создание модифициро­ванной "военной" машины.

Концепция покорения природы постепенно уступает концепции ра­ционального природопользования. Поэтому целью су­ществования машины становится сохранение природы и экономное пре­образование ее богатств. При такой постановке тактико-технических заданий на поиск наиболее эффективными становятся харвестерные ма­шины, то есть базовые машины с обрабатывающими рабочими органами. При этом базовые модули и манипуляторы имеют более долгий период жизненного цикла по сравнению с рабочими органами. Частая замена последних требуется из-за быстрого износа и потери работоспособ­ности, в связи с интенсивными энергосиловыми взаимодействиями с предметами обработки. В итоге образуется следующий иерархичес­кий ряд заменяемых у манипуляторной машины компонентов (по увели­чению периода работы): инструмент, рабочий орган, рабочее обору­дование, сборочные единицы базового транспортно-энергетического модуля.