Методы создания новых нетиповых решений
Техническое задание
Первичным, основопологающим документом, которым руководствуются проектировщики, приступая к разработке нового изделия, является техническое задание (ТЗ). Оно определяет основные направления разработки: конструкции и принципа работы будущего изделия. Техническое задание должно устанавливать следующие показатели разрабатываемого изделия: прогнозируемые показатели технического уровня и качества; основное назначение, характеристика рынка сбыта; технические и тактико-технические характеристики; уровень стандартизации и унификации; технико-экономические показатели; патентно-правовые показатели; специальные требования к изделию и др. В технических заданиях оговариваются этапы разработки и сроки выполнения каждого этапа и разработки в целом. При разработке используются следующие материалы: научно-техническая информация; патентная информация; характеристика рынка сбыта; характеристика производства, на котором изделие будет изготовляться (технологическая оснащенность, квалификация кадров, технологическая дисциплина, уровень организации труда и др.). Техническое задание разрабатывается в конструкторском отделе, но оно может быть разработано и заказчиком. Обязанность заказчика - предъявлять разработчику исходные данные для разработки изделия. Заказчик отвечает за предъявленные требования к новому изделию и исходные данные и несет полную ответственность за использование изделия.
|
|
|
На стадии разработки технического задания анализируются патентно-информационные материалы текущего характера. Техническое задание требует от его разработчика больше эрудиции и больше творческих поисков, чем это требуется при разработке изделия. Поэтому техническое задание составляется ведущими специалистами, наиболее квалифицированными работниками. Несмотря на то, что оно определяет основные характеристики проектируемого изделия, техническое задание не должно ограничивать инициативу разработчика при поиске и выборе им оптимального решения поставленной задачи. Все изменения и дополнения к техническому заданию, возникающие в процессе анализа, разрабатываются, согласуются и утверждаются в установленном порядке. Общий порядок разработки и утверждения технического задания устанавливает ГОСТ 15.001
Таблица 16 - Порядок построения, изложения и оформления технического задания
| Основные разделы | Примерный перечень рассматриваемых вопросов |
| Наименование и область применения (использования) | Наименование и условное обозначение продукции. Краткая характеристика области ее применения. Общая характеристика объекта, в котором используют продукцию. Возможность использования для поставки на экспорт |
| Основание для разработки | Полное наименование документа, на основании которого разрабатывают продукцию; организация, утвердившая этот документ, и дата его утверждения. Наименование и условное обозначение темы разработки |
| Цель и назначение разработки | Эксплуатационные и функциональные назначения и перспективность продукции |
| Источники разработки | Перечень научно-исследовательских и других работ. Перечень экспериментальных образцов или макетов |
| Технические (тактико-технические требования) | Состав продукции и требования к конструктивному устройству. Показатели назначения. Требования к надежности. Требования к технологичности. Требования к уровню унификации и стандартизации. Требования безопасности. Эстетические и эргономические требования. Требования к патентной чистоте. Требования к составным частям продукции, сырью, исходным и эксплуатационным материалам. Условия эксплуатации (использования). Дополнительные требования. Требования к маркировке и упаковке. Требования к транспортированию и хранению. Специальные требования |
| Экономические показатели | Ориентировочноя экономическая эффективность и срок окупаемости затрат. Лимитная цена. Предполагаемая годовая потребность в продукции. Экономические преимущества разрабатываемой продукции по сравнению с аналогами |
| Стадии и этапы разработки | Стадии разработки, этапы работ и сроки их выполнения (сроки, указываемые в техническом задании, являются ориентировочными. Основные сроки указываются в плане работ или в договоре); предприятие изготовитель разрабатываемого изделия; перечень документов, представляемых на экспертизу, стадии на которых она проводится, и место проведения |
| Порядок контроля и приемки | Перечень конструкторских документов, подлежащих согласованию и утверждению, и перечень организаций, с которыми следует согласовать документы. Общие требования к приемке работ на стадиях разработки; число изготовляемых опытных образцов продукции |
| Приложение к техническому заданию | Перечень научно-исследовательских и других работ, обосновывающих необходимость проведения разработки. Чертежи, схемы, описания |
|
|
|
|
|
|
ТЗ оформляют в соответствии с общими требованиями к текстовым конструкторским документам по ГОСТ 2.105 на листах формата А4 по ГОСТ 9327, как правило , без рамки и основной надписи. К техническому заданию прилагаются схемы и эскизы наметок по конструкции будущего изделия, а для технологических разработок - технологические данные и технико-экономические показатели существующего производства. ТЗ должно содержать максимум информации, облегчающей работу конструктора и сокращающей сроки разработки.
|
|
|
Разработка нового изделия
Изучение ТЗ является предпроектной стадией. Во время этого процесса разработчик наводит справки, знакомится с литературой, изучает чертежи изделий, имеющих отношение к разработке, и аналогов. Одновременно уточняются технические требования, предъявляемые к новому изделию, и выясняются ограничения (условия, которые должны быть обязательно учтены при решении задачи). При изучении ТЗ у разработчика начинают мысленно вырисовываться различные варианты новой конструкции, разные компоновки. Этот период характеризуется созреванием конструктивных образов, процесс возникновения которых для каждого разработчика носит индивидуальный характер. Но основной процесс проектирования заключается в разработке конструктивных исполнений с применением общих принципов разработки.
В процессе разработки нового изделия разработчику рекомендуется руководствоваться следующими соображениями:
- Следует идти от необходимого к желаемому, а от желаемого к допустимому.
- Качество конструктивного решения изделия зависит от качества идеи или принципа использованного в конструкции изделия.
- Следует находить побольше технических решений для выбора наилучшего; разрабатывать варианты известных технических решений, но в других ситуациях.
- Стремиться в любом вопросе выяснить все необходимые детали, способные повлиять на разработку.
- Оценивать сравнительную важность каждого варианта, чтобы облегчить выбор наилучшего или создать компромиссный.
- Избегать поспешных решений и чрезмерного влияния авторитетных решений.
- Правильно оценивать результаты опытов и расчетов и рационально их использовать.
- Если предлагается ввести новый узел или изменить уже существующий, надо уточнить, нельзя ли вообще обойтись без них.
- Добиваться простоты конструкции.
- Избегать сложных, многодетальных конструкций.
- Преодолевать психологическую инерцию - игнорирование всех последующих вариантов и признание одного единственного, который показался удачным.
- Не использовать в конструкции узлы и механизмы, работоспособность которых сомнительна и требует экспериментальной проверки.
Требования, предъявляемые к конструкции в процессе разработки, обычно противоречивы. Разработчик, улучшая один параметр изделия, влияет на другие, нередко ухудшая их. Важно оценивать эти влияния и на их основе при необходимости принять компромиссное решение, в данном конкретном случае оптимальное. Важно запомнить, что улучшение конструкции по некоторым параметрам за счет ухудшения качества, надежности и безопасности работы ее недопустимо.
При оценке требований, предъявляемых к разрабатываемым изделиям, необходимо учитывать следующее:
- Уменьшение массы детали, узла, изделия вызывает уменьшение прочности и жесткости.
- Создание компактной, малогабаритной конструкции влечет за собой улучшение условий сборки, обслуживания, регулировки и ремонта.
- Применение дешевых материалов порождает ухудшение прочности, износостойкости, долговечности.
- Создание простой конструкции узла, механизма, изделия накладывает ограничения на технические и технологические возможности работы узла, механизма, изделия.
- Увеличение скорости действия механизма служит росту инерционных сил и нагрузок на детали и узлы.
- Разбивка конструкции на узлы, облегчающие организацию их сборки и транспортировки, ведет к уменьшению жесткости конструкции, росту трудоемкости сборки изделия.
- Создание изделия для разных режимов работы и разных операций наносит экономический ущерб при эксплуатации изделия на одной операции.
Методы создания новых нетиповых решений
Существуют следующие методыспособствующие проектированию:
Инверсия - метод получения нового технического решения путем отказа от традиционного взгляда на задачу. При инверсии взгляд на задачу осуществляется с другой позиции, обычно диаметрально противоположной. Принципы инверсии:
- снаружи (традиционный способ рассмотрения объекта) - изнутри (способ рассмотрения объекта после применения метода инверсии),
- вертикально - горизонтально,
- вертикально - вверх дном,
- с лицевой стороны - с обратной стороны,
- поверхность охватывающая - поверхность охватываемая,
- с начала - с конца,
- в движении - неподвижно,
- вращение вперед - вращение назад,
- возвратно-поступательное движение - вращательное движение,
- симметрично - асимметрично,
- ведущее - ведомое,
- направляющее - направляемое.
- в жидком виде - в твердом агрегатном состоянии,
- вредные явления - превращение их в полезные,
- жесткие связи - в гибкие,
- работа на растяжение - работа на сжатие,
- элемент находится на одной детали - перенести его на другую деталь, взаимодействующую с первой.
Аналогия - использование технических решений из других областей науки и техники для решения или стимулирования разработки новых решений. Метод основывается на использовании аналогии с ранее разработанными конструкциями. Аналогия может не только использовать ранее существующие конструктивные решения, но и имитировать форму, цвет, звук, моделировать разные качества.
Эмпатия - отождествление личности разработчика с предметом исследования, т.е. деталью или процессом. Эмпатия требует от человека “вхождения в образ”. Этот метод позволяет выявить многие факторы, которые внешне не заметны, но могут повлиять на конструкцию.
Комбинирование - использование в новой конструкции в разном порядке и в разных сочетаниях отдельных технических решений, процессов, элементов. При этом получается новое качество, дополнительный положительный эффект. Метод комбинирования может производиться по трем схемам объединения элементов: новое + новое, новое + старое, старое + старое. В новом устройстве элементы могут выполнять старые функции или приобретать новые свойства. Комбинации этих элементов могут быть очень разного характера: механическое соединение, соединение посредством промежуточных элементов, дублирование, образование многоступенчатых, каскадных конструкций и др.
Компенсация - уравновешивание нежелательных и вредных факторов средствами противоположного действия. Часто приходится компенсировать влияние массы, инерции, трения, потерь различного вида. Компенсация осуществляется специальными устройствами - компенсаторами, которые могут быть постоянными, регулируемыми, автоматическими, пружинными и др.
Динамизация - превращение неподвижных и неизменных элементов конструкции в подвижные и изменяемой формы.
Агрегатирование - создание множества изделий или комплексов, способных выполнять различные функции либо существовать в различных условиях. Это достигается путем изменения состава изделий или структуры их составных частей. Основные способы агрегатирования:
- соединение агрегатов с самостоятельными изделиями, представляющее комплексы;
- агрегатирование присоединением, когда к базовой составной части могут присоединяться различные зависимые составные части - агрегаты, узлы, детали;
- агрегатирование изменением, когда в изделии могут применяться всевозможные варианты составных частей при различной их компоновке. В отличие от агрегатирования присоединением каждая составная часть здесь всегда присутствует в конструкторской компоновке в виде одной из модификаций.
Компаундирование состоит в том, что для увеличения производительности параллельно соединяются два технических объекта. Соединение производится различными приемами: технические объекты устанавливаются параллельно как независимые агрегаты и связываются синхронизирующими устройствами, конструктивно объединяются в один агрегат и т.д.
Блочно-модульное проектирование предусматривает создание изделий на основе модулей и блоков. Модуль является составной частью изделия, состоящей из унифицированных или стандартных составных частей различного функционального назначения.
Резервирование - увеличение числа технических объектов для повышения надежности изделия в целом.
Мультипликация - повышение эффективности за счет использования нескольких рабочих органов, производящих одни и те же функции (многодетальной обработки, многоступенчатых конструкций, каскадных конструкций и т.д.)
Метод расчленения заключается в мысленном разделении традиционных технических объектов с целью разделения и упрощения выполняемых ими функций и операций. Секционирование предполагает дробление технического объекта на конструктивно подобные составные части - секции, ячейки, блоки, звенья.
Ассоциация - свойство психики при появлении одних объектов в определенных условиях вызывать активность других, связанных с первыми. Совпадение определенных признаков разных объектов позволяет найти у исследуемого процесса нехарактерного решения.
Идеализация - наделение реальных объектов нереальными, неосуществимыми свойствами и изучение их как идеальных. Идеализация позволяет упростить сложные системы, обнаружить существенные связи и применить математические методы исследования.
Выполнение спецификаций
ГОСТ 2.106-96 устанавливает формы и правила выполнения спецификаций. Спецификацию составляют на отдельных листах на каждую сборочную единицу, комплекс и комплект на формах 1 и 1а приложения А ГОСТ 2.106-96. В спецификацию вносят составные части, входящие в специфицируемое изделие, а также конструкторские документы, относящиеся к этому изделию и к его неспецифицируемым составным частям. Спецификация в общем случае состоит из разделов, которые располагают в следующей последовательности:
- документация,
- комплексы,
- сборочные единицы,
- детали,
- стандартные изделия,
- прочие изделия,
- материалы,
- комплекты.
Наименование каждого раздела указывают в виде заголовка в графе “Наименование” и подчеркивают. Допускается объединять разделы “Стандартные изделия” и “Прочие изделия” под наименованием “Прочие изделия” Запись изделий в этом случае производят в соответствии с требованиями раздела “Прочие изделия”.
В раздел “Документация” вносят документы, составляющие основной комплект конструкторских документов специфицируемого изделия, кроме его спецификации, ведомости эксплуатационных документов и ведомости документов для ремонта, а также документы основного комплекта записываемых в спецификацию неспецифицируемых составных частей (деталей), кроме их рабочих чертежей. Документы внутри раздела записывают в следующей последовательности:
- документы на специфицируемое изделие,
- документы на неспецифицируемые составные части.
Документы в пределах обозначения изделия записывают в последовательности, в которой они перечислены в ГОСТ 2.102 (таблица 3). Эксплуатационные и ремонтные документы записывают в той последовательности, в которой они перечислены в ГОСТ 2.601 и ГОСТ 2.602.
В разделы “Комплексы”, “Сборочные единицы” и “Детали” вносят комплексы, сборочные единицы и детали, непосредственно входящие в специфицируемое изделие. Запись указанных изделий рекомендуется производить в алфавитном порядке сочетания букв кодов организаций-разработчиков. В пределах этих кодов - в порядке возрастания классификационной характеристики, при одинаковой классификационной характеристике - по возрастанию порядкового регистрационного номера.
В разделе “Стандартные изделия” записывают изделия, применяемые по стандартам:
- межгосударственным,
- государственным,
- отраслевым,
- предприятий (для вспомогательного производства, инициативных разработок или если их применение установлено договором на разработку изделия). В пределах каждой категории стандартов запись рекомендуется производить по группам изделий, объединенных по их функциональному назначению (например подшипники, крепежные изделия, электротехнические изделия и т.п.), в пределах каждой группы - в алфавитном порядке наименований изделий, в пределах каждого наименования - в порядке возрастания обозначений стандартов, а в пределах каждого обозначения стандартов - в порядке возрастания основных параметров или размеров изделия.
В раздел “Прочие изделия” вносят изделия, примененные по техническим условиям. Запись изделий рекомендуется производить по группам, объединенным по их функциональному назначению, в пределах каждой группы - в алфавитном порядке наименований изделий, а в пределах каждого наименования - в порядке возрастания основных параметров или размеров изделия.
В раздел “Материалы” вносят все материалы, непосредственно входящие в специфицируемое изделие. Материалы рекомендуется записывать в следующей последовательности:
- металлы черные,
- металлы магнитоэлектрические и ферромагнитные,
- металлы цветные, благородные и редкие,
- кабели, провода и шнуры,
- пластмассы и пресс-материалы,
- бумажные и текстильные материалы,
- лесоматериалы,
- резиновые и кожевенные материалы,
- минеральные, керамические и стеклянные материалы,
- лаки, краски, нефтепродукты и химикаты,
- прочие материалы.
В пределах каждого вида материала рекомендуется записывать в алфавитном порядке наименований, а в пределах каждого наименования - по возрастанию размеров или других технических параметров. В раздел материалы не записывают материалы, необходимое количество которых не может быть определено конструктором по размерам элементов изделия и вследствие этого устанавливается технологом. К таким материалам относят: лаки, краски, клей, смазки, замазки, припои, электроды. Указание о применение таких материалов дают в технических требованиях на поле чертежа.
В раздел “Комплекты” вносят ведомость эксплуатационных документов, ведомость документов для ремонта и применяемые по конструкторским документам комплекты, которые непосредственно входят в специфицируемое изделие и поставляются вместе с ним, а также упаковку, предназначенную для изделия, и записывают их в следующей последовательности:
- ведомость эксплуатационных документов,
- ведомость документов для ремонта,
- комплект монтажных частей,
- комплект сменных частей,
- комплект запасных частей,
- комплект инструмента и принадлежностей,
- комплект укладочных средств,
- прочие комплекты,
- упаковка.
Если комплектов одного и того же наименования несколько, то их записывают в пределах одного наименования в порядке возрастания обозначений. Если в состав комплекта входит не более трех наименований, то спецификацию комплекта можно не составлять, а изделия, входящие в комплект, должны быть записаны непосредственно в спецификацию соответствующего изделия в разделе “Комплекты”. При этом наименование комплекта, к которому относятся вносимые в спецификацию изделия, записывают в графу “Наименование” в виде заголовка и не подчеркивают.
Графы спецификации заполняют следующим образом:
- в графе “Формат” указывают форматы документов, обозначения которых записывают в графе “Обозначение”. Если документ выполнен на нескольких листах различных форматов, то в графе “Примечание” проставляют “звездочку” со скобкой, а в графе “Примечание” перечисляют все форматы в порядке их увеличения. Для документов, записанных в разделе “Стандартные изделия”, “Прочие изделия” и “Материалы”, графу “Формат” не заполняют. Для деталей, на которые не выпущены чертежи, в графе “Формат” указывают БЧ,
- в графе “Зона” указывают обозначение зоны, в которой находится номер позиции записываемой составной части. Если имеются повторяющиеся номера позиций, то в спецификации в графе “Зона” проставляют “звездочку” со скобкой, а графе “Примечание” указывают все зоны,
- в графе “Поз.” указывают порядковые номера составных частей, непосредственно входящих в специфицируемое изделие, в последовательности записи их в спецификации. Для разделов “Документация”, “Комплекты” графу “Поз.” не заполняют,
- в графе “Обозначение” указывают:
в разделе “Документация” - обозначение записываемых документов,
в разделе “Комплексы”, “Сборочные единицы”, “Детали”, “Комплекты” - обозначение основных конструкторских документов на записываемые в эти разделы изделия. Для деталей, на которые не выпущены чертежи, - присвоенное им обозначение.
В разделах “Стандартные изделия”, “Прочие изделия” и “Материалы” графу “Обозначение” не заполняют. Если для изготовления стандартного изделия выпущена конструкторская документация, в графе “Обозначение” указывают обозначение выпущенного основного конструкторского документа,
- в графе “Наименование” указывают:
в разделе “Документация” для документов, входящих в основной комплект документов специфицируемого изделия и составляемых на данное изделие, - только наименование документов, например: “Сборочный чертеж”. Для документов на неспецифицированные составные части - наименование изделия и наименование документа,
в разделах спецификации “Комплексы”, “Сборочные единицы”, “Детали”, “Комплекты” - наименования изделий в соответствии с основной надписью на основных конструкторских документах этих изделий. Для деталей, на которые не выпущены чертежи, указывают наименование, материал и другие данные, необходимые для изготовления,
в разделе “Стандартные изделия” - наименования и обозначения изделий в соответствии со стандартами на эти изделия,
в разделе “Прочие изделия” - наименования и условные обозначения изделий в соответствии с документами на их поставку с указанием обозначений этих документов,
в разделе “Материалы” - обозначения материалов, установленные в стандартах или технических условиях на эти материалы.
Для записи ряда изделий и материалов, отличающихся размерами и другими данными и применяемых по одному и тому же документу, допускается общую часть наименования этих изделий записывать на каждом листе спецификации один раз в виде общего наименования (заголовка). Под общим наименованием записывают для каждого из указанных изделий и материалов только их параметры и размеры. Указанным упрощением не допускается пользоваться, если основные параметры или размеры обозначают только одним числом или буквой,
- в графе “Кол.” указывают:
для составных частей изделия, записываемых в спецификацию, количество их на одно специфицируемое изделие,
в разделе “Материалы” - общее количество материалов на одно специфицируемое изделие с указанием единиц измерения. Допускается единицы измерения записывать в графе “Примечание” в непосредственной близости от графы “Кол.”.
В разделе “Документация” графу не заполняют,
- в графе “Примечание” указывают дополнительные сведения для планирования и организации производства, а также другие сведения, относящиеся к записанным в спецификацию изделиям, материалам и документам, например, для деталей, на которые не выпущены чертежи, - массу. Для документов, выпущенных на двух и более листах различных форматов, указывают обозначение форматов, перед перечислением которых проставляют знак “звездочки”, например, *)А4, А3.
После каждого раздела спецификации допускается оставлять несколько свободных строк для дополнительных записей. Допускается и резервировать и номера позиций, которые проставляют в спецификацию при заполнении резервных строк. Допускается совмещение спецификации со сборочным чертежом при условии их размещения на листе формата А4. При этом ее располагают над основной надписью и заполняют в том же порядке и той же форме, что и спецификацию, выполненную на отдельных листах.
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 965; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!