Материализация объектов новой техники
На разных стадиях креативной деятельности по созданию вагона появляются её овеществленные результаты, как-то фантомы, масштабные модели, муляжи, макеты, опытные образцы и партии, предсерийные, серийные и массовые экземпляры вагонов. Они не только являются материальными объектами процесса создания, но и являются предметами исследований и изучения.
Фантом (фр. fantome — призрак) - модель тела человека или части его, служащая наглядным пособием для зрительного представления его поведения в вагоне для создания комфортных условий или расположения человека за рабочим местом при эргономических исследованиях.
Модель изделия (модель) - изделие, являющееся объемным упрощенным воспроизведением данного изделия или его составной части в установленном масштабе, предназначенное для проверки принципа действия и (или) определенных характеристик этого изделия. Модели изделия изготовляются при выполнении научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ и являются составными частями макета (см. п. 3.8).
Муляж (фр. moulage - формовать), точное воспроизведение (слепок) какого-либо объекта из гипса, папье-маше и других материалов. Его делают в учебных, демонстрационных или подарочных целях.
Шаблон — специальный инструмент или приспособление для проверки правильности размеров и формы, а также образец, по которому изготовляют однородные элементы, детали или изделия.
|
|
|
Сам макет в некотором роде тоже шаблон, поскольку представляет собой образец, размеры и внешний вид которого должны быть повторены (воспроизведены) в изделиях промышленного изготовления.
Макет - упрощенное воспроизведение в определенном масшта-бе изделия или его части, на котором исследуются отдельные характеристики изделия, а также оценивается правильность принятых технических и художественных решений. Термин «макет» применяется обычно для модели, в которой сохраняются количественные соотношения между элементами изделия и моделируются отдельные его свойства, например внешний вид.
Различают проектный и рабочий макеты. Первый, - изготовляется и используется на стадии разработки эскизного и технического проектов (ГОСТ 2.002-72), а второй, - на стадии разработки рабочей конструкторской документации (ГОСТ 2.002-72).
Макет обеспечивает эффективное внедрение разработок, поскольку затраты труда и времени на устранение недостатков в макете несравнимы с затратами на доработку (чаще на изготовление) опытных образцов из реальных материалов.
Макет позволяет рабочим и специалистам изучить будущий объект производства в процессе проектирования, задолго до того, как будет готов опытный образец.
|
|
|
Одно из важнейших назначений демонстрационного макета — служить эталоном эстетических свойств изделия, образцом для воспроизведения в серийной продукции.
В итоге полный демонстрационный макет качественно приближается к опытному образцу.
Опытный образец - изделие, изготовленное по вновь разработанной рабочей документации для проверки путем испытаний соответствия его заданным техническим требованиям с целью принятия решения о возможности постановки на производство и (или) использования по назначению (ГОСТ 16504-81).
Количество опытных образцов обычно составляет не менее трех: на одном производятся статические испытания, на другом, - динамические, а третий, - является образцом изделия.
Изготовление опытных образцов, их испытание и доводка являются завершающим этапом создания новой машины.
На этом этапе вместе с качеством созданной документации оцениваются инженерные замыслы и конструкторские решения, заложенные в проект при разработке. Поэтому он является для конструкторов-разработчиков школой, которая помогает наглядно вскрывать и анализировать свои ошибки, и принимать правильные решения.
В ходе изготовления опытного образца вносятся изменения, вызванные конструктивными и технологическими соображениями, рассматриваются допустимость различных отступлений, возникающих по производственной необходимости, следят за выполнимостью требований разработанной документации, а также закладывают методические основы испытаний.
|
|
|
Таким образом, создание опытной модели позволяет определить требования к выпуску будущего изделия и получить данные об его надежности и качестве.
К опытному образцу предъявляются строгие требования – он должен представлять собой экземпляр готового продукта и соответствовать параметрам заказчика.
Кроме рассмотрения опытного образца как исследовательского, экспериментального, его еще следует видеть, как объект технологического производства, так как к его изготовлению привлекаются опытные специалисты – технологи и конструкторы, на нем отрабатывается будущий производственный процесс серийной техники, а опытная модель создается с использованием передовых технологий и в условиях высокого инженерного творчества. Это минимизирует появление ошибок в будущем серийном производстве и устанавливает пределы возможной эксплуатации новой техники.
К изготовлению опытных образцов приступает каждая крупная компания. Поэтому большому риску подвергают себя те фирмы, которые приступают к выпуску серийной продукции без исследований на опытных образцах, так как это часто приводит в будущем, при серийном производстве к появлению ошибок и выпуску низкокачественной или бракованной продукции.
|
|
|
Таким образом, выпуск экспериментальных моделей приносит пользу производственному процессу: он позволяет почти в три-четыре раза сократить время на технологическую подготовку производства, до двух раз уменьшить себестоимость и значительно повысить конкурентоспособность создаваемой техники. Кроме того, создание экспериментального прототипа позволяет довести технологию его выпуска до совершенства, так как она постоянно корректируется по результатам испытаний, устраняются замеченные недостатки, уточняются конструктивные решения и совершенствуется техническая документация. Кроме того, прототип способствует поиску более эффективных методов изготовления продукции, позволяет уточнить характеристики и параметры готового изделия.
На опытный образец, если он соответствует всем требованиям и нормам ориентируется весь дальнейший процесс изготовления уже серийной продукции и всей технологической оснастки. Создание опытной модели позволяет на более ранних стадиях разработки изделия выявлять конструктивные ошибки и экономно устранять их.
На этом этапе испытания являются единственным источником почти всех достоверных сведений о свойствах и качестве машин. Они служат основанием совершенствования конструкции, технологии изготовления, планирования эксплуатации и утилизации, содержания и технического обслуживания.
В общем, каждый объект техники, поступающий на испытания, представляет собой, в сущности, "черный ящик" с непознанным еще информационным набором фактических параметров, характеристик, свойств и состояний будущего объекта. Поэтому наблюдение, изучение, исследование, анализ и синтез его работы с ним составляет не только сущность испытаний, но и является хорошей лабораторией познания технического творчества и обучения.
Испытаниям всегда придавалось большое значение, независимо от того, как они проводились. Однако их результаты будут достаточными, если: будет до конца изучена физика эксплуатации и полностью воспроизводиться при испытаниях; будут учтены все факторы внешней среды; работать высококвалифицированные испытатели и отсутствовать недостатки в методах оценки результатов наблюдений и пр. Первым шагом в преодолении этого являются лабораторные испытания, в которых на стендах задаются любые воздействия внешней среды, возможно дублирование испытаний, есть условия непосредственного наблюдения и регистрация происходящих процессов и т.д. Однако, не все так просто, так, например, даже информацию о надёжности испытуемого образца - основы оценки качества, можно получить только при больших объемах испытаний, затратах времени, а также при наличии всесторонней, достоверной и полной информации об эксплуатационных и потребительских свойствах вагона в реальных условиях.
Множественность задач и целей испытаний, сложность, высокая стоимость их проведения и обилие конструкций образовали многообразие методов и организацию их проведения.
Таким образом, опытный образец — полномасштабная, полностью работоспособная модель, спроектированная с целью определения потребностей в производстве, требований к изготовлению данного изделия, а также для получения данных о функционировании и его надёжности.
Опытный образец, обычно изготавливаемый вручную, должен как можно точнее соответствовать стандартам разработки окончательного серийного продукта или процесса. Его создание – дорогое удовольствие, оно требует использования таких дорогостоящих услуг, как изготовление инструментов и штампов, планирование оборудования и оснастки, конструкторов, организаторов, менеджеров, а также услуг самого "капризного" из специалистов — технолога. Без таких специалистов не создать настоящий опытный предсерийный образец. Он будут дорогим и уникальным. Кроме того он несет на себе результаты проведенных экспериментов, конкретную технологию сборки. Поэтому опытный образец берегут и сохраняют так, как, например, в авиапроме.
Изделия, созданные на этапах "рабочей модели" и "технического прототипа", нельзя выпускать на реальный рынок, поскольку слишком высока их цена, не все учтены факторы безопасности, и они, самое главное, еще не способны поддерживать заявленные рабочие характеристики на протяжении нужного срока службы. Множество изобретателей потерпели крах, пытаясь доказать обратное. От эффективности, надёжности и безопасности производимой продукции зависит репутация создателей. Её можно лишится, если преждевременно выпустить на рынок незавершённые, «сырые» конструкции.
Опытный образец создаётся для того, чтобы показать: требования к рабочим характеристикам соблюдены, производственные проблемы решены, управление качеством реализовано и т.д. Опытный предсерийный образец создаётся так, чтобы максимально соответствовать изделию массового производства.
Опытные образцы — наиболее эффективная разновидность демонстрационных макетов (на практике их часто называют макетные образцы).
Опытный образец отличается от реального изделия главным образом тем, что он изготовлен методами, принятыми в макетном и экспериментальном производстве, и многие его свойства носят имитационный характер.
Кроме того, в опытном образце не в полной мере удовлетворяются дизайнерские ожидания. Поэтому сразу же видны опытные образцы, сооружаемые в составе художественно-конструкторских коллективов, от опытных образцов, изготовляемых непосредственно на предприятиях, так как цели их разные.
Предприятие строит опытный образец в интересах определения соответствия проекта своим материальным и производственным возможностям.
Художник-конструктор стремится продемонстрировать в опытном образце идеал изделия, который может и не вписываться в существующие нормативы.
Отлаженное взаимодействие художественно-конструкторских и производственных служб может способствовать тому, что создаваемые ими опытные образцы будут близки и не иметь больших различий.
Опытный образец демонстрирует результаты художественного конструирования в наиболее полном виде, поскольку зрительно воспринимаемые качества дополняются функциональными особенностями. Однако нужно иметь в виду, что опытный образец все же макет, а не реальное изделие. Он не может выйти на предельный режим работы, развить максимальную скорость, поднять требуемый груз и т.д.
Эксперименты с опытным образцом в наибольшей степени уменьшают опасность того, что в производство поступит изделие с недоделками.
Опытный образец дает художнику-конструктору возможность, окончательно расстаться с заблуждениями и иллюзиями, свойственными любому замыслу и которые ранее нельзя было рассеять.
Сооружение опытного образца позволяет привлечь к оценке разработки любого человека, в том числе и профессионалов, хорошо знакомыми с изделиями создаваемого типа.
Оценка, данная опытному образцу, в значительной степени соответствует той оценке, которую получат серийные изделия.
В настоящее время вагоны рассматриваются, как объекты «длительного пользования» сроком до 35-50 лет. Поэтому при их создании нужно предвидеть те изменения, которые наступят через относительно большой срок и в условиях которых наши вагоны могли бы выглядеть современно. Это, тем более сейчас (2017), сделать очень непросто, если бы даже «очень захотеть». Поэтому перспективное проектирование вагонов, видимо, следует осуществлять в два этапа.
В настоящее время стали создавать подвижной состав и его опытные образцы переходного типа, рассчитанные на существующие условия и технические возможности железнодорожного транспорта. При их изменении потребуются перспективные образцы, рассчитанные на новые технические решения, которые сейчас плохо изучены, не определены и не установлены.
Отказаться от переходного образца — значит принять, возможно, неправильное, вероятно затратное решение, не эффективное и очень, возможно, малопригодное к инновационному внедрению.
Отказаться от перспективного образца — значит лишиться представления о путях дальнейшего развития, как нового изделия, так и общества в целом. Это в наибольшей степени справедливо, как для подвижного состава, так и для железнодорожного транспорта [6].
В настоящее время создают, в основном, опытные образцы техники прошлых лет и в незначительном количестве «вагонов нового поколения» - опытные образцы переходного типа.
Связано это с тем, что большинство художественно-конструкторских коллективов находится еще в плену традиций и старых привычек. Поэтому они более способны лишь на модернизацию существующего. У них чаще всего опытный образец имеет новый корпус или надстройку, сохраняя при этом остальное от серийного изделия.
Модернизация постепенно приобретает более глубокий характер, и со временем число перспективных образцов приближается к числу переходных, поскольку глубокая модернизация мало отличается от перспективного проектирования.
Работы, выполняемые самостоятельным макетным производственным подразделением, связаны преимущественно с изготовлением демонстрационных макетов и опытных образцов из «макетных» материалов.
В итоге вместо желаемого эффекта получается обратный результат — не новое изделие ведет за собой улучшая производство, а существующее производство лишает новизны опытные образцы.
Совокупность опытных образцов, изготовленных за установленный интервал времени, называется опытной партией, которая может превратиться в предсерийную партию.
Дата добавления: 2018-10-27; просмотров: 261; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!