Konstrukční příprava výroby: fáze, úkoly a účel

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Rozvoj vědy a techniky v moderním světě je založen na využití speciálních postupů pro navrhování a modernizaci stávajících konstrukcí, progresivních metod a přístupů ve výrobní činnosti. Integrovaná řešení, která zajišťují neustálý rozvoj konstrukční a technologické základny průmyslových podniků, jakož i jejich soulad s racionálním ekonomickým využitím, se nazývají technická příprava výroby. Je založen na inovativních procesech probíhajících v kontextu vědeckého a inženýrského výzkumu (design a technologická příprava výroby).

Typy studií

Vědecký výzkum může výrazně zvýšit úroveň konkurenceschopnosti vyvíjených produktů. Z hlediska procesů nebo jevů, ke kterým směřují, jsou posuzovány v kontextu tří hlavních skupin:

• Základní výzkum –umožňují získat nové zákonitosti či vzorce chování předmětů a systémů okolní reality, s cílem dalšího využití ve výrobní a ekonomické činnosti lidí. Provádějí speciální (specializované) výzkumné organizace.
• Exploratorní výzkum – testování otevřených vzorců pro výrobní činnosti, což umožňuje zvýšit vědeckou a technickou úroveň a celkovou efektivitu podniků a zařízení civilního sektoru.
• Aplikované - v návaznosti na předchozí výzkum umožňují řešení konkrétních vědeckých a technických problémů, vytváření nových technologií nebo návrhů.

Základní výzkum je obvykle financován vládou, protože často nemá žádnou tržní hodnotu. Rešeršní a aplikovaný výzkum je zaměřen na řešení praktických problémů a je často financován komerčními podniky. Vědecký výzkum konkrétního problému, prováděný podle konkrétního plánu, se nazývá vědecké téma (ekonomicko-smluvní).

Předvýroba designu zpravidla zahrnuje určité typy výzkumu.

Fáze realizace vědeckého tématu

Ekonomicko-smluvní, tedy financované jednotlivými podniky, a vědecký výzkum se provádí podle určitého tradičního schématu:

• rozvoj zadání pro problém, který má být řešen, a studie proveditelnosti navrhovaného tématu;
• výběr směru výzkumu, který je založen nastudium existujících řešení, výzkum patentových informací a vývoj obecných implementačních pokynů;
• provádění výzkumu (teoretického a experimentálního) k určení teoretických pozic reálných dat získaných z experimentu;
• obecné závěry o provedené práci a přípravě zprávy.

Získané výsledky jsou základem pro další fáze konstrukční přípravy výroby. Průmyslový podnik, který má ve své organizační struktuře rozvinutá oddělení pro návrh a vývoj nových technologií (hlavní konstruktér, hlavní technolog), může tato studia samostatně provádět. V případě potřeby je možné přilákat externí výzkumné organizace (instituce, rizikové firmy), což umožňuje zvýšit komplexnost prováděné práce a zrychlit tempo jednotlivých etap.

Provedený výzkum (inovativní procesy) vám umožňuje získat tři hlavní typy inovací – objev, vynález a návrh racionalizace. Jejich zavádění do výrobní a ekonomické činnosti je důležitým prvkem technického rozvoje podniků v čase a je jedním z klíčových prvků v organizaci konstrukční a technologické přípravy výroby.

Obecné záležitosti organizace

V procesu fungování potřebují průmyslové podniky neustálou obnovu průmyslových budov, technologických zařízení aprvky infrastruktury (dopravní proudy, inženýrské sítě, komunikace atd.) v důsledku fyzického znehodnocení. Kromě toho je nutné zajistit rozvoj technologie a technologie podniku tak, aby vyhovovaly novým ekonomickým podmínkám a zvyšujícím se požadavkům spotřebitelů. Což je hlavní účel předprodukce designu.

Skutečná úroveň technického stavu podniku musí být hodnocena ve stanovených intervalech s přihlédnutím k řadě ukazatelů výrobního systému. Jsou vyhodnocovány v dynamice změn v čase jak v podniku samotném, tak v souvisejících systémech, což umožňuje jejich racionální korekci. Je třeba poznamenat, že kontrola podnikových prostředků a jejich udržování v provozuschopném stavu je hlavním úkolem činnosti infrastrukturních zařízení podniků.

Parametry hodnocení vývoje

Ukazatele se zpravidla posuzují podle určitých kritérií:

1. Úroveň technického vybavení - jak jsou výrobním pracovníkům poskytovány potřebné finanční prostředky (finance) a potřebné zdroje energie.
2. Stupeň novosti technologií - proporcionální rozložení procesů podle náročnosti na práci, procento nových technologických postupů a technik, průměrné stáří prvků použité technologie, racionalita použití materiálů a náhradních dílů.
3. Novost a shoda charakteristik zařízení - výkonové parametry, funkčnost, spotřeba materiálu, ukazatele spolehlivosti (spolehlivost, životnost, udržovatelnost abezpečnost), průměrnou dobu provozu, procento progresivního vybavení, procento vybavení, které je fyzicky a morálně opotřebované.
4. Ukazatele mechanizace (automatizace) - počet mechanizovaných pracovních operací; procento produktů vyrobených pomocí automatizovaných zařízení (technologií).

Systém projekční přípravy výroby umožňuje udržet hodnotu těchto ukazatelů ve stanovených mezích.

Směry technologického rozvoje

K řešení naléhavých problémů údržby a zlepšování výrobních systémů v průběhu času se používají různé mechanismy a postupy pro ovlivňování prvků podniku. Pro jejich realizaci jsou zahrnuty přístupy konstrukční přípravy výroby. Mezi tyto destinace patří:

• Výstavba nových zařízení - vybudování podniku od nuly, vytvoření nové výrobní jednotky (dílny, areálu) způsobem stanoveným zákonem.
• Zvětšení rozsahu stávajícího podniku – zavedení dodatečných kapacit podniku vytvořením dalších divizí nebo zařízení; zvýšení půdorysu stávajících jednotek za účelem zlepšení výrobního výkonu, kapacity pro vyšší toky produktů a nákladové efektivity.
• Rekonstrukce - změna jednotlivých subsystémů podniku, zlepšení technologických a technických struktur. Provádí se na základě výměny zastaralého technologického zařízení, zvýšení podílumechanizované (automatizované) procesy, odstranění disproporce v práci různých subsystémů podniku (což přispívá ke zlepšení makroekonomických ukazatelů podniku).
• Převybavení nebo převybavení výrobních prostředků - výměna zastaralého vybavení a nástrojů za pokročilejší se zlepšeným výkonem.
• Modernizace - individuální vylepšení prvků výrobního systému (vybavení, technologie, organizace a řízení), aby výroba a vytvořené produkty (prvky, systémy) odpovídaly měnícím se podmínkám trhu, standardům nebo požadavkům spotřebitelů.

Kromě těchto ukazatelů jsou výrobní systémy hodnoceny podle jejich dopadu na životní prostředí. Zvažují rozsah recyklace výrobního odpadu, znečištění přírodního prostředí, procento produktů šetrných k životnímu prostředí.

Organizace projekční přípravy výroby

Výzkumné práce v oblasti navrhování pokročilých konstrukcí jsou pracným, rozsáhlým a náročným procesem na materiálové i finanční zdroje, spojující výsledky navrhování nových produktů s následným experimentálním hodnocením. Jsou prováděny pod kontrolou OGK (oddělení hlavního konstruktéra) nebo konstrukční kanceláře (KB) technického oddělení podniku.

V důsledku neustálého vývoje se zlepšují různé parametry výrobních systémů - zvyšuje se produktivita a funkčnost, optimalizují se náklady, mění se časové intervaly výroby apodmínky pro co nejefektivnější provoz výrobních jednotek.

Důležitou roli v organizaci konstrukční přípravy výroby mají konstrukční oddělení podniku. Je stanoveno určité pořadí ukládání výkresů, plánů a schémat. Vyvíjejí se mechanismy, jak je poskytnout výrobním jednotkám včas. Je dodržována přísná designová a technologická disciplína.

Problémy s projekční přípravou výroby

Základní otázky, které se řeší při navrhování jednoduchých a složitých systémů, jsou:

• analýza technických podmínek konstrukčních prvků, které se odrážejí ve vlastnostech výroby a oprav;
• vývoj různých projektů pro dané produkty s cílem zlepšit celkový design schémat;
• rozvoj tolerancí oprav (zvýšení zaměnitelnosti dílů a snížení výrobních nákladů);
• zlepšení a modernizace základny prvků;
• sjednocení sestav (sestav, dílů) k odstranění nepřiměřeného nadhodnocování počtu standardních velikostí.

Jak vidíte, použití předvýroby návrhu přímo ovlivňuje úroveň ztrát při následném provozu zařízení.

Proceedings

Obsah designových studií je dán charakteristickými vlastnostmi předmětu studia, jeho funkčním účelem a způsobem výroby (opravy). Obecně je jich několiktypické etapy, jejichž výsledkem bude vytvoření regulační a technické dokumentace. Provádějí se podle ESKD. Složitost produktu a rozsah jeho dalšího použití má přímý vliv na obsah a počet fází. Takže některé z nich, zejména přípravné fáze, mohou být redukovány, kombinovány nebo zcela chybí.

Fáze předprodukce designu:

1. Sestavení podmínek zadání (zkráceně TK). Vypracování seznamu literatury, analýza odborné literatury a regulačních dokumentů - pokyny, příkazy, vysvětlení a doporučení. Analýza a následné schválení položek zadání pro návrh konstrukce. Vypracování harmonogramu navrhovaných prací ve formě algoritmického modelu (Ganttovy diagramy nebo síťové diagramy). Účtování budoucích nákladů na design. Předběžný výpočet ekonomického efektu z výsledků inovační aktivity.
2. Vypracování technického návrhu (podobně jako TP). Kompletní výpočet ekonomických složek. Zvažte možnosti návrhu a vyberte ten nejoptimálnější. Úprava celkového počtu prací a délky realizace.
3. Realizace návrhu návrhu. Zvažování schematických diagramů nových návrhů nebo procesů, provádění předběžných matematických výpočtů, určování celkových rozměrů produktu na obecných výkresech, vytváření rozvržení a testování;
4. Technický design. Časově nejnáročnější a zdlouhavější fáze výzkumu. Provádění základních výpočtů konstrukční pevnosti, spolehlivostia bezpečnost. Testování prototypu (vynucené a/nebo zrychlené). Modernizace konstrukce na základě vypočtených parametrů. Časově nejnáročnější, zdlouhavější a nejdražší fáze.
5. Příprava pracovní dokumentace - vytvoření montážních výkresů, detailování výrobku, vypracování schémat a schémat zapojení. Vytváření duplikátů a kopií dokumentace. Konečný design.

Předprodukční fáze návrhu vám umožní dokončit celý cyklus vývoje a implementace projektové dokumentace.

Vlastnosti moderního designu

Aby byly splněny stále se zvyšující požadavky na prvkovou základnu konstrukcí z hlediska spolehlivosti a funkčnosti průmyslových výrobků, využívá se v posledních letech projekční příprava výroby pomocí počítačově podporovaných konstrukčních systémů. Vzhledem ke zvýšené složitosti jednotlivých projektů (například vývoj integrovaných obvodů) je použití speciálních strojních metod často jedinou možnou cestou k vytvoření požadovaného produktu s danými parametry.

Při automatizaci procesů návrhu je produkt vytvořen na základě přesných strojních algoritmů zabudovaných do specializovaných softwarových balíčků. Tím se snižuje vliv lidského faktoru na přesnost výpočtů a volbu nejvhodnější varianty návrhu. Výrazně snižuje dobu realizace projektu, testování a celkové náklady ve všech fázích návrhu.

Design-konstrukční příprava výroby má zároveň řadu výhod, které jsou vyjádřeny v následujících faktorech:

• významně snižuje složitost a dobu trvání projektu;
• mzdové náklady se snižují (kvůli optimalizaci zaměstnanců);
• zvyšuje úroveň kvality hotového výrobku;
• Ukazatele spolehlivosti se normalizují;
• kumulovat osvědčená řešení v průmyslových databázích;
• dokumentace je neustále monitorována;
• matematické modelování minimalizuje neoptimální návrhy atd.

Závěr

Systém projekční přípravy výroby je nezbytným článkem v řetězci životního cyklu každého výrobku. Se stejným úspěchem se používá jak pro tvorbu průmyslových produktů, tak pro komplexní specializované systémy. Jak ukazují zkušenosti z posledních let, stále se zvyšující informatizace výrobních procesů klade také nové požadavky na zlepšování konstrukčních systémů.