Tootmise disaini ettevalmistamine: etapid, ülesanded ja eesmärk

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Teaduse ja tehnoloogia areng tänapäeva maailmas põhineb spetsiaalsete protseduuride kasutamisel olemasolevate struktuuride projekteerimiseks ja moderniseerimiseks, progressiivsete meetodite ja lähenemisviiside kasutamisel tootmistegevuses. Integreeritud lahendusi, mis tagavad tööstusettevõtete disaini ja tehnoloogilise baasi pideva arengu ning nende vastavuse ratsionaalsele majanduslikule kasutamisele, nimetatakse tootmise tehniliseks ettevalmistamiseks. See põhineb uuenduslikel protsessidel, mis toimuvad teaduslike ja inseneriuuringute (tootmise projekteerimine ja tehnoloogiline ettevalmistamine) kontekstis.

Õpingute liigid

Teaduslikud uuringud võivad oluliselt tõsta väljatöötatud toodete konkurentsivõime taset. Nende protsesside või nähtuste seisukoh alt, millele need on suunatud, käsitletakse neid kolme põhirühma kontekstis:

• Alusuuring –võimaldavad saada ümbritseva reaalsuse objektide ja süsteemide uusi seadusi või käitumismustreid, eesmärgiga neid edasi kasutada inimeste tootmises ja majandustegevuses. Viivad läbi spetsiaalsed (spetsialiseerunud) uurimisorganisatsioonid.
• Uuringuuring - tootmistegevuse avatud mustrite katsetamine, mis võimaldab tõsta ettevõtete ja tsiviilsektori objektide teaduslikku ja tehnilist taset ning üldist efektiivsust.
• Rakendatav – eelnevate uuringute jätkuks võimaldavad need lahendada spetsiifilisi teaduslikke ja inseneriprobleeme, luua uusi tehnoloogiaid või disainilahendusi.

Alusuuringuid rahastatakse tavaliselt valitsuse poolt, kuna neil puudub sageli turuväärtus. Otsingu- ja rakendusuuringud on suunatud praktiliste probleemide lahendamisele ning neid rahastavad sageli äriettevõtted. Konkreetse probleemiga seotud teadusuuringuid, mis viiakse läbi kindla plaani järgi, nimetatakse teadusteemaks (majanduslik-lepinguline).

Reeglina hõlmab disaini eeltootmine teatud tüüpi uuringuid.

Teadusteema rakendamise etapid

Majanduslik-lepinguline, st rahastavad üksikud ettevõtted ja teadusuuringud toimuvad kindla traditsioonilise skeemi järgi:

• lahendatava probleemi lähteülesande väljatöötamine ja kavandatava teema teostatavusuuring;
• uurimissuuna valik, mille aluselolemasolevate lahenduste uurimine, patendiinfo uurimine ja üldiste rakendusjuhiste väljatöötamine;
• uuringute (teoreetilise ja eksperimentaalse) läbiviimine, et määrata kindlaks katsest saadud tegelike andmete teoreetilised asukohad;
• üldised järeldused tehtud töö ja aruande koostamise kohta.

Saadud tulemused on aluseks projekteerimise tootmiseks ettevalmistamise edasistele etappidele. Tööstusettevõte, kes on oma organisatsioonilises struktuuris välja töötanud uute tehnoloogiate projekteerimise ja arendamise osakonnad (peadisainer, peatehnoloog), saab neid uuringuid iseseisv alt läbi viia. Vajadusel on võimalik kaasata väliseid teadusorganisatsioone (institutsioonid, riskikapitalifirmad), mis võimaldab tõsta tehtava töö keerukust ja kiirendada üksikute etappide tempot.

Läbiviidud uuringud (uuenduslikud protsessid) võimaldavad teil saada kolme peamist tüüpi uuendusi – avastus, leiutamine ja ratsionaliseerimisettepanek. Nende juurutamine tootmisse ja majandustegevusse on ettevõtete tehnilise arengu oluline element aja jooksul ning üks võtmeelemente projekteerimise ja tootmise tehnoloogilise ettevalmistamise korraldamisel.

Organisatsiooni üldküsimused

Tööstusettevõtted vajavad toimimise käigus pidev alt tööstushoonete, tehnoloogiliste seadmete jainfrastruktuuri elemendid (liiklusvood, insenerivõrgud, kommunikatsioonid jne) füüsilise riknemise tõttu. Lisaks on vaja tagada ettevõtte tehnoloogia ja tehnoloogia areng, et see vastaks uutele majandustingimustele ja tarbijate kasvavatele nõudmistele. Mis on disaini eeltootmise peamine eesmärk.

Ettevõtte tehnilise seisukorra tegelikku taset tuleb hinnata kindlaksmääratud ajavahemike järel, võttes arvesse mitmeid tootmissüsteemi näitajaid. Neid hinnatakse ajas muutumise dünaamikas nii ettevõttes endas kui ka sellega seotud süsteemides, mis võimaldab neid ratsionaalselt korrigeerida. Tuleb märkida, et ettevõtete rahaliste vahendite kontroll ja nende töökorras hoidmine on ettevõtete infrastruktuurirajatiste tegevuse põhiülesanne.

Arengu hindamise parameetrid

Reeglina arvestatakse näitajaid teatud kriteeriumide järgi:

1. Tehnilise varustatuse tase - kuidas tootmistöötajad on kindlustatud vajalike vahendite (rahaliste vahendite) ja vajalike energiaressurssidega.
2. Tehnoloogiate uudsuse aste - protsesside proportsionaalne jaotus töömahukuse järgi, uute tehnoloogiliste protsesside ja tehnikate protsent, kasutatava tehnoloogia elementide keskmine vanus, materjalide ja varuosade kasutamise ratsionaalsus.
3. Seadmete omaduste uudsus ja vastavus – jõudlusparameetrid, funktsionaalsus, materjalikulu, töökindlusnäitajad (töökindlus, vastupidavus, hooldatavus jaohutus), keskmine tööaeg, progresseeruvate seadmete protsent, füüsiliselt ja moraalselt kulunud seadmete protsent.
4. Mehhaniseerimise (automatiseerimise) näitajad – mehhaniseeritud tööoperatsioonide arv; automatiseeritud seadmete (tehnoloogiate) abil toodetud toodete protsent.

Tootmise projekteerimise ettevalmistamise süsteem võimaldab hoida nende näitajate väärtust kehtestatud piirides.

Tehnoloogilise arengu suunad

Tootmissüsteemide aja jooksul hooldamise ja täiustamise kiireloomuliste probleemide lahendamiseks kasutatakse ettevõtte elementide mõjutamiseks erinevaid mehhanisme ja protseduure. Nende rakendamiseks on kaasatud tootmise projekteerimise ettevalmistamise lähenemisviisid. Nende sihtkohtade hulka kuuluvad:

• Uute objektide ehitamine - ettevõtte nullist ülesehitamine, uue tootmisüksuse (töökoja, platsi) loomine seaduses ettenähtud korras.
• Olemasoleva ettevõtte mastaabi suurendamine - ettevõtte täiendavate võimsuste juurutamine täiendavate osakondade või rajatiste loomise kaudu; olemasolevate üksuste jalajälje suurendamine, et parandada tootmisjõudlust, suurendada tootevoogusid ja kulutõhusust.
• Rekonstrueerimine - ettevõtte üksikute allsüsteemide muutmine, tehnoloogiliste ja tehniliste struktuuride täiustamine. See viiakse läbi vananenud tehnoloogiliste seadmete väljavahetamise, osakaalu suurendamise aluselmehhaniseeritud (automatiseeritud) protsessid, ebaproportsionaalsuse kõrvaldamine ettevõtte erinevate allsüsteemide töös (mis aitab kaasa ettevõtte makromajanduslike näitajate paranemisele).
• Tootmisvahendite ümberseade või ümberseadmine – vananenud seadmete ja tööriistade asendamine täiustatud ja parema jõudlusega tööriistadega.
• Moderniseerimine - tootmissüsteemi elementide (seadmed, tehnoloogia, korraldus ja juhtimine) individuaalsed täiustused, et viia tootmine ja loodud tooted (elemendid, süsteemid) vastavusse muutuvate turutingimuste, standardite või tarbijate nõudmistega.

Lisaks nendele näitajatele hinnatakse tootmissüsteeme nende keskkonnamõju järgi. Nad arvestavad tootmisjäätmete ringlussevõtu ulatust, looduskeskkonna saastatust, keskkonnasõbralike toodete protsenti.

Tootmise kujunduse ettevalmistamise korraldamine

Uurimistöö täiustatud konstruktsioonide projekteerimise vallas on töömahukas, suuremahuline ning materiaalsete ja rahaliste ressursside kasutamise seisukoh alt nõudlik protsess, mis ühendab uute toodete projekteerimise tulemused hilisema eksperimentaalse hindamisega. Need viiakse läbi OGK (peakonstruktori osakond) või ettevõtte tehnilise osakonna projekteerimisbüroo (KB) kontrolli all.

Järjepideva arendustegevuse tulemusena täiustatakse tootmissüsteemide erinevaid parameetreid - suurendatakse tootlikkust ja funktsionaalsust, optimeeritakse kulusid, muudetakse tootmise ajavahemikke jatingimused tootmisüksuste kõige tõhusamaks tööks.

Tootmise projekteerimise ettevalmistamise korraldamisel on oluline roll ettevõtte projekteerimisosakondadel. Kehtestatakse kindel jooniste, plaanide ja diagrammide säilitamise järjekord. Arendatakse mehhanisme, et need õigeaegselt tootmisüksustele pakkuda. Säilitatakse ranget disaini ja tehnoloogilist distsipliini.

Probleemid tootmise kujunduse ettevalmistamisel

Põhiküsimused, mis lihtsate ja keerukate süsteemide kujundamisel lahendatakse, on järgmised:

• konstruktsioonielementide tehniliste tingimuste analüüs, mis kajastuvad valmistamise ja remondi omadustes;
• kõnealuste toodete jaoks erinevate projektide arendamine eesmärgiga parandada üldist disainilahendust;
• remonditolerantside arendamine (osade vahetatavuse suurendamine ja tootmiskulude vähendamine);
• elemendibaasi täiustamine ja kaasajastamine;
• koostude (koostud, osad) ühendamine, et välistada standardsete suuruste arvu põhjendamatu ülehindamine.

Nagu näete, mõjutab kavandatud eeltootmise kasutamine otseselt kadude taset rajatiste järgneval kasutamisel.

Toimetised

Disainiõppe sisu määravad õppeobjekti iseloomulikud tunnused, selle funktsionaalne eesmärk ja valmistamise (remondi) meetod. Üldiselt on neid mitutüüpilised etapid, mille tulemuseks on regulatiivse ja tehnilise dokumentatsiooni loomine. Need viiakse läbi vastav alt ESKD-le. Toote keerukus ja edasise kasutamise ulatus mõjutavad otseselt selle sisu ja etappide arvu. Seega võivad mõned neist, eriti ettevalmistavad etapid, olla vähendatud, kombineeritud või puuduvad täielikult.

Eeltootmise kujunduse etapid:

1. Lähteülesande koostamine (lühendatult TK). Viidete loetelu koostamine, erikirjanduse ja normatiivdokumentide analüüs - juhised, korraldused, selgitused ja soovitused. Ehitise projekteerimise ülesande punktide analüüs ja hilisem kinnitamine. Kavandatavate tööde ajakava koostamine algoritmilise mudeli kujul (Gantti diagrammid või võrgudiagrammid). Tulevaste projekteerimiskulude arvestus. Majandusliku efekti esialgne arvutus innovatsioonitegevuse tulemustest.
2. Tehnilise ettepaneku väljatöötamine (sarnane TP-ga). Majanduskomponentide täielik arvutamine. Disainivõimaluste kaalumine ja optimaalseima valimine. Tööde koguarvu ja teostuse kestuse korrigeerimine.
3. Eskiisprojekti elluviimine. Uute projektide või protsesside skemaatiliste diagrammide arvestamine, esialgsete matemaatiliste arvutuste tegemine, toote üldmõõtmete määramine üldjoonistel, paigutuse koostamine ja katsetamine;
4. Tehniline disain. Kõige aeganõudvam ja pikema uurimistöö etapp. Põhiliste arvutuste tegemine konstruktsiooni tugevuse, töökindluse kohtaja turvalisus. Prototüübi testimine (sunnitud ja/või kiirendatud). Struktuuri moderniseerimine arvutatud parameetrite alusel. Kõige aeganõudvam, pikem ja kulukam etapp.
5. Töödokumentatsiooni koostamine - koostejooniste koostamine, toote detailiseerimine, skemaatiliste ja ühendusskeemide koostamine. Dokumentatsiooni duplikaatide ja koopiate loomine. Lõplik kujundus.

Disaini tootmiseelsed etapid võimaldavad teil läbida kogu projektidokumentatsiooni arendamise ja rakendamise tsükli.

Moodsa disaini omadused

Selleks, et täita tööstustoodete töökindluse ja funktsionaalsuse osas konstruktsioonide elementbaasile esitatavaid üha suurenevaid nõudeid, on viimastel aastatel tootmiseks projekteerimise ettevalmistamisel kasutatud arvutipõhiseid projekteerimissüsteeme. Arvestades üksikute projektide keerukust (näiteks integraallülituste arendamine), on spetsiaalsete masinmeetodite kasutamine sageli ainus võimalik viis soovitud parameetritega toote loomiseks.

Projekteerimisprotsesside automatiseerimisel luuakse toode täpsete masinaalgoritmide alusel, mis on põimitud spetsiaalsetesse tarkvarapakettidesse. See vähendab inimfaktori mõju arvutuste täpsusele ja sobivaima kujundusvõimaluse valikule. Vähendab oluliselt projekti teostamise aega, testimist ja kogukulusid projekteerimise kõigis etappides.

Disain-Tootmise kavandamise ettevalmistamisel on samal ajal mitmeid eeliseid, mis väljenduvad järgmistes tegurites:

• vähendab oluliselt projekti keerukust ja kestust;
• palgakulusid vähendatakse (personali optimeerimise tõttu);
• tõstab valmistoote kvaliteeditaset;
• Usaldusväärsuse näitajad normaliseeruvad;
• koguge tõestatud lahendusi tööstuse andmebaasidesse;
• dokumentatsiooni jälgitakse pidev alt;
• matemaatiline modelleerimine minimeerib mitteoptimaalseid kujundusi jne.

Järeldus

Tootmise projekteerimise ettevalmistamise süsteem on vajalik lüli iga toote elutsükli ahelas. Seda kasutatakse võrdselt eduk alt nii tööstustoodete kui ka keerukate spetsialiseeritud süsteemide loomisel. Nagu viimaste aastate kogemused näitavad, seab tootmisprotsesside üha kasvav informatiseerimine uusi nõudmisi ka projekteerimissüsteemide täiustamisele.