Неисчерпаемые возможности современных средств автоматизации конструирования в накоплении и использовании интеллектуального капитала

Неисчерпаемые возможности современных средств автоматизации конструирования в накоплении и использовании интеллектуального капитала

Неисчерпаемые возможности современных средств автоматизации конструирования в накоплении  и использовании интеллектуального капитала.

Реформирование экономики и связанный с этим возросший объем работ по конструированию объектов  вызвали необходимость комплексного совершенствования управления процессом разработки конструкторской  документации. Данная необходимость связана с увеличением масштабов и сложности, вовлечением в сферу услуг по конструированию  технических и технологических комплексов предприятий большого числа участников и организаций, ростом связей между ними. Современные требования к проектной деятельности предусматривают снижение стоимости конструкторских  работ и повышение качества документации при сокращении сроков на ее разработку. Для их реализации необходимо оказание соответствующих воздействий на различные факторы, влияющие на качество проектов, среди которых важную роль играет целенаправленный текущий контроль результатов труда исполнителей и решений, принимаемых в процессе проектирования. К критериям качества наблюдается, повсеместно, почти формальный подход ,ограничиваясь правильностью оформления документации в соответствии с ЕСКД  и ЕСТД, проверкой соответствия деталировочных чертежей сборочным, согласования технологичности конструкторских разработок, согласования возможности комплектации покупными изделиями и материалами.

Поэтому при организации, планировании и управлении процессом конструирования  следует заранее предусмотреть мероприятия по  совершенствованию управлению качеством документацией. Под качеством конструкторской документации следует понимать степень соответствия ее характеристик требованиям нормативно-технической документации, технического задания на проектирование заказчика. При этом уровень качества документации определяется количеством имеющихся в ней несоответствий и дополнительной трудоемкостью, обусловленной необходимостью исправления данных несоответствий.

Как правило, к факторам, влияющим на качество конструкторской документации, относятся технологическая дисциплина и качество труда исполнителей, ритмичность процесса разработки, нормативно-методическая база, технологическое обеспечение процесса разработки документации, методы и средства разработки объектов и соответствующая организация труда исполнителей при проектировании и контроле конструкторской документации. При этом разрабатываемая конструкторская документация должна подвергаться текущему контролю, проводимому ответственными исполнителями, руководителями проектных групп, начальниками проектных отделов, главным инженером проекта. При обнаружении несоответствий выполняется корректировка проектной документации. На завершающем этапе выполняется итоговый контроль конструкторский документации. Таков порядок,  установленный в действующих конструкторских организациях.

Особую роль в процессе  совершенствования качества документации,  упрощения ее разработки, проверки и согласования  играют стандарты, и в частности, так называемые стандарты предприятия (завода, компании и т.п.).

Стандарты предприятия обязательны к применению и на предприятии, в основном, имеют вид некоторых ограничений уже имеющегося многообразия стандартных изделий. Упорядочение, как управление многообразием связано, прежде всего, с сокращением многообразия. Это элемент управления качеством конструирования, и производства в целом. Так, из числа возможных исполнений такой массовой крепёжной детали, как гайка, ограничивается выбор типов, размеров по резьбе и по высоте, материалов, покрытий и т.д. Это делается для того, чтобы сократить номенклатуру покупных изделий, материалов, специального инструмента, технологий и т.п. Часто такие стандарты носят название нормалей. 

Упорядочение объектов стандартизации – универсальный метод в области стандартизации продукции, процессов и услуг. Результатом работ по упорядочению являются, например, ограничительные перечни комплектующих изделий для конечной готовой продукции; альбомы типовых конструкций изделий; типовые формы технических, управленческих и прочих документов, базы унифицированных узлов и деталей. Упорядочение как универсальный метод состоит из отдельных методов: систематизации, селекции, симплификации, типизации и оптимизации. Как показала практика, многие различные по устройству детали, агрегаты и узлы выполняют в машинах одни и те же функции, а это позволяет разработке унифицированных моделей .Внедрение этого метода позволяет перейти от конструирования и производства дорогостоящих оригинальных единиц оборудования, машин и приборов к созданию их на основе стандартных унифицированных агрегатов.

Для этих целей  на предприятии создается система стандартизации, которая берет  под контроль основные направления деятельности. Наряду со стандартами на единичные элементы, создаются и внедряются системные стандарты организации. На всю номенклатуру выпускаемой продукции, прежде всего, разрабатываются технические требования к конструированию изделий. На их основе создается  из  наиболее часто повторяющиеся постоянно пополняемый и поддерживаемый в достоверности фонд  стандартной рабочей документации, которыми комплектуются проекты по мере необходимости.

Создание базы унифицированных узлов и деталей позволяет скомпоновать новую машину с уже спроектированных, проверенных, доведенных  и освоенных производством сборочных единиц и агрегатов. А не создавать ее как оригинальную, единственную в своем роде, как это было прежде.

Подобный подход позволит специализировать изготовление унифицированных узлов , деталей, агрегатов в качестве самостоятельных изделий, правильность функционирования которых можно  отрабатывать ,доводить , проверять вне зависимости от всей машины в целом.

Объектами стандартизации унифицированных узлов и деталей могут быть в первую очередь наиболее часто повторяющиеся зубчатые колеса, валы, шпиндели, детали подшипниковых узлов, пружины, станины, станочные бабки, площадки обслуживания, целые узлы из этих деталей и т.д. Конструктивная обратимость изделий, их неоднократная доводка, проверка качества позволяет разработать на них рабочие чертежи и сформировать из них пополняемый и поддерживаемый в достоверности фонд  стандартной рабочей документации. Здесь огромное поле творческой деятельности по накоплению фонда, его совершенствованию.

В процессе создания базы в конструкторско-технологической организации создаются стандарты предприятия на унифицированные узлы и детали, стандартные изделия ,создается расчетная база , программы и многое другое для совершенствования труда конструктора. На все это многообразие объектов стандартизации выпускаются альбомы, каталоги, которые ежегодно обновляются.  Такие стандартные изделия как детали крепежа, подшипники, пружины,  электродвигатели  могут быть полностью стандартизованы, на них разработаны ограничительные стандарты по типу и номенклатуре. На крепеж, пружины могут быть разработаны групповые  рабочие чертежи. На все остальное многообразие  стандартных изделий  выполнены стандартные  чертежи, заполняемые конструктором по разработанной методике. Обобщение частных конструктивных решений путем разработки унифицированных агрегатов, узлов и деталей значительно расширило возможности данного метода. Кроме унификации может быть применен метод агрегатирования.

 Важнейшим преимуществом изделий, созданных на основе агрегатирования, является их конструктивная обратимость. Агрегатирование позволяет многократно применять стандартные детали, узлы и агрегаты в новых модификациях изделий. Первая предпосылка развития метода агрегатирования - это разделение изделий на   отдельные агрегаты, отличающиеся конструктивной завершенностью.

Развитая стандартизация позволит сократить до минимума объем проверяемой документации, автоматизировать комплектацию проектов стандартной документацией..

Технологическим отделам  это позволит провести стандартизацию типового технологического процесса и его документально оформить в виде карт технологического маршрута и набора стандартных карт (технологических стандартов) в соответствии с требованиями стандартов ЕСТД. Также возможно будет создать необходимое  стандартное технологическое  оборудование приспособления, своевременно выявить материальные и энергетические потребности производства. Отделу снабжения  наличие унифицированных узлов и деталей  позволит вовремя проводить комплектацию, а также упорядочивать свою работу. Производству появляется возможность работать на склад, создавая  необходимые планируемые  заделы.

Все это в большой степени сократит время разработки нового оборудования, его изготовления, позволит осуществлять переналадку оборудования в ходе эксплуатации.

Но то, что все эти  работы очень оценят конструктора, весь коллектив это очевидно. Конечно, это же сильно упростит их работу, дает им возможность больше вкладывать в основную часть разработки, сосредотачиваться на главном. При этом все меньше досадных  ошибок просочиться сквозь контроль в цех, все меньше уйдет  время на их устранение.

Таким образом, в результате очень кропотливой  и  целенаправленной работы мы получаем нормативные документы, действующие на уровне предприятия и имеющий определенное качество восприятия специалистами и некоторым образом положительно влияющий на общую эффективность производственного процесса.

Проведенная унификация на серийном производстве в корне затрагивает все сферы изготовления изделий, уменьшает разнообразие штампов, сварочных приспособлений, позволяет отказываться от закупки дорогостоящих комплектующих, изменяет тару и упаковку, уменьшая количество поставляемых грузовых  мест. В процентном отношении стандартная рабочая документация в проектах, например, на агрегатные станки составляет до 70% ,на станочные приспособления до

80 %, в производстве унифицированных соединительных деталей и узлов трубопроводов природного газа достигнуто количество типоразмеров более 15 тыс. единиц. Эти достижения зафиксированы в конструкторско-технологической организации, на крупной монтажной базе, лифтостроительном заводе при развитой  системе стандартизации унифицированных узлов и деталей.

В упомянутых выше примерах создания нормативных баз на типовые и часто повторяющиеся  изделия вместе  с многими менее объемными нормалями, позволили наладить руководство качеством выпуска ответственной продукции. Также ощутимо их  положительное влияние на упорядочение конструкторской деятельности и деятельности всего предприятия в целом.

Вместе с тем особенно при современных видах автоматизации конструирования, целесообразно развивать системы накопления графических типовых изображений деталей, узлов, фрагментов технологических схем, текстовые типовые фрагменты и массивы. Для возможности копирования узлов и деталей, разработаны точные изображения узлов и деталей. Это позволило разрабатывать компоновки сборочных единиц оборудования с их применением в изделиях. Вполне естественно, что базы для хранения информации должны содержать доведенные и совершенные образцы графической и текстовой информации. Формирование и накопление ценных видов информации может производиться путем заимствования ее из предшествующих проектов, совершенно аналогичных разработок. Мощная, сформированная, профессиональная база из образцов графической и текстовой информации может стать руководящей для рабочего места. И по мере необходимости распределяться руководителем среди разработчиков отдела, бюро. Эта информация наряду с информационным фондом унифицированных узлов и деталей  в очень значительной степени упрощает конструирование, делает его качественным, снижает объемы проверяемой информации. Это позволяет сосредоточится на решении основных задачах новой конструкции. У меня в базе из образцов графической и текстовой информации содержаться изображения унифицированных узлов и деталей, изображения стандартных изделий, покупных единиц оборудования, фрагменты узлов и целые узлы аппаратов химической промышленности, и др. В текстовых файлах содержится технические требования к изделиям, узлам и деталям размещаемые на чертежах, технические характеристики аппаратов химической промышленности. Формирование и накопление ценных видов информации происходит практически непрерывно, так как в ходе конструирования приходится рассматривать большие массивы документации предшествующих и смежных разработок. У меня эти мероприятия поставлены на широкую творческую инициативу, пределов ее практически нет.  Единственными критериями здесь является достоверность информации и соответствие ее действующим нормам и степень ее повторяемости. Иногда чтобы сделать информацию повторяемой необходимо ее доработать и видоизменить. А уже когда ее соответствие  заданным параметрам  будет полным, можно смело внедрять ее в тело проекта или конструкции, это дает колоссальный эффект, из компьютера выходит десятки типовых проектов, с незначительным отличием. Но я еще раз повторяю  это очень скрупулезная  работа хороших профессионалов. Многие  проекты при попытках унификации, упрощения очень сильно пострадали из-за недостаточной компетенции и поспешности исполнителей. А в серийном производстве здесь очень и очень осторожное внедрение нового, с очень выверенными  шагами. Но  деятельность  опытного конструктора отличается тем ,что он свой проект разрабатывает  с максимальным количеством уже готовых типовых графических изображений унифицированных узлов ,типовыми техническими требованиями к изготовлению и эксплуатации с типовой пояснительной запиской и с типовой инструкцией по эксплуатации, откорректированных в соответствии с техническим заданием на конструирование изделия. А все высвободившее время он тратит на разработку индивидуальной  новизны изделия.

Создание  интеллектуального  капитала, оформленного в должной степени  возможно при наличии высококвалифицированного персонала с большим опытом работ, в соответствии с целенаправленной инженерной  политики  руководства производственных организаций. Должным образом разработанное программное обеспечение помогает сохранить интеллектуальную собственность - то есть, знания инженеров и операторов, перед тем как они уйдут с занимаемых ими должностей на заслуженный отдых. Целесообразность и своевременность этого  не сопоставимы  ни счем по эффективности. Интеллектуальный капитал,  сохраненный в базах даст возможность быть на современном уровне предприятию на длительный период.

Это даст возможность компенсировать временную нехватку квалифицированных кадров, связанной со старением имеющихся специалистов и нежеланием молодежи идти на производство.

С технической точки зрения не составляет сложности перенести накопленный интеллектуальный капитал на новые технологические платформы, тем самым сохраняя его для будущего. Вновь приходящие сотрудники смогут по запросу получать информацию, переданную в свое время системе опытными коллегами. Это также позволит  сделать профессию инженера и оператора более привлекательной для талантливой молодежи и нынешних школьников молодым людям, растущим в эпоху  компьютерных технологий.

Такая возможность особенно значима, когда мы говорим не о регулярно повторяющихся операциях, которым операторы и так быстро учатся, а о сложных, редко встречающихся сценариях, таких как останов оборудования или его пуск после капитального ремонта, неожиданные ситуации или аварии.

Однако все сказанное выше хорошо работает в определенной области или отрасли промышленности. И применение всех даже хорошо отработанных решений в какой-то другой отрасли или области становиться  невозможным без основательной доработки или переработки. А в некоторых областях неприменимо вообще. Примеров этому немало, вне зависимости от важности  конструирования  изделия, будь то простая ручная кофемолка или железнодорожный подвижной состав. Причина провала проекта  конструкции   при этом практически одна и та же.

Все сказанное выше опробовано и внедрено на действующих предприятиях различных отраслей в станкостроении, производстве лифтов, газовой промышленности при моем активном участии в качестве ответственного разработчика конструкторской документации. Созданные при этом десятки стандартов предприятий, стандартных рабочих чертежей, стандартных форм и бланков для заполнения, текстовой документации внесенные изменения  в серийную документацию дали эффект и применяются   не один десяток лет.

Аннотация. В статье тщательно освещены вопросы профессионализма конструирования изделий, достижения подлинного( не формального) качества конструируемых изделий путем  широкого создания и применения типовых решений ,типовых и унифицированных узлов и деталей, типизации графических изображений, типовых фрагментов и массивов текста.

Мамедов Александр Нусратович ,  главный специалист,  ООО «Техноинжениринг»

г .Ташкент тел. Служ. 256 82 82, тел. Моб. +998946351672,

  e-mail: mamedov_46@mail.ru,texnoing@bk.ru.