Конструкторское обеспечение производства судостроения

И судоремонта

 

Конструкторское обеспечение производства, наряду с технологическим, является одним из основных компонентов технической подготовки производства (см. Рис 5.13), которые решают задачи создания изделий высокого качества при сокращении производственного цикла и снижении трудоемкости процессов.

Конструкторская подготовка производства (КПП) – это совокупность процессов формирования комплекса инженерно-технических решений по объектам производства для оперативного освоения и стабильного выпуска изделий высокого качества.

КПП включает в себя:

- инженерное прогнозирование;

- параметрическую оптимизацию объектов производства;

- опытно-конструкторскую работу;

- обеспечение производственной эксплуатационной технологичности конструкции изделий;

Правила оформления и оборота конструкторской документации должны соответствовать требованиям «Единой системы конструкторской документации» (ЕСКД).

 

m3

 

Рисунок 5.13 – Укрупненная модель технической подготовки производства на предприятии

 

СВУ – система внешнего управления спроса на продукцию; СПР – система проектанта-разработчика изделий; СЗВУ – система внутризаводского управления производством; СМТО – система материально-технического обеспечения производства; ОП – основное производство; ВП – вспомогательное производство; γ₁, γ₂ … γ_n - внешние потребности (спрос на продукцию); α₁ – документация о потребностях изделий заданного функционального назначения; α₂ - конструкторская документация; α₃ - конструкторские документы предприятия-изготовителя; α₄ – технологические документы; α₅ - организационные документы; β₁ – отчетные документы; β₂ – корректировки конструкторской документации; β₃ - корректировки технологических документов; β₄ – корректировки организационных документов; β₅ – информация о ходе подготовки производства; m₁- средства технологического оснащения производства; m₂ – материалы и комплектующие изделия; m₃ – готовая продукция;

 

 

Одной из главных задач организации КПП является изменение системы эффективного контроля и регулирования качества разрабатываемых изделий. Повышение показателей качества продукции предусматривается в картах технического уровня и качества продукции. Процесс опытно-конструкторской разработки изделия охватывает три этапа:

- формирование целевой установки разработки;

- формирование информационной модели объекта разработки;

- материальное воплощение идеи конструктора в опытных образцах и доведение этих образцов до серийного или массового производства.

 

Исходным документом разработки является техническое задание (ТЗ) на изделие. В нем указывается требование к показателям качества изделия, его составу и конструктивному устройству, составным частям, сырью, исходным и эксплуатационным материалам и т.д.

Нормоконтроль конструкторской документации (НКД) представляет собой совокупность операций, посредством которых определяется ее соответствие требованиям действующих нормативно-технических документов (НТД).

Обеспечение технологичности конструкции изделия (ТКИ) представляет собой процесс придания конструкции изделия такой совокупности свойств, которая обеспечивает возможность выбора и применения наиболее эффективной технологии выполнения работ, и оптимизации трудовых и материальных затрат на стадии изготовления, эксплуатации и ремонта, включая испытания изделий, его техническое обслуживание, подготовку к использованию по назначению, контроль его работоспособности.

 

5.3.1. Методы конструирования

Исходными материалами для проектирования могут быть:

- техническое задание, выдаваемое заказчиком;

- техническое предложение, выдаваемое проектировщиком;

- научно-исследовательская работа;

- изобретательское предложение;

- образец конструкции, подлежащей воспроизведению с изменением.

Этапы с начала проекта до срока внедрения:

- проектирование;

- изготовление;

- внесение выявившихся в ходе испытания изменений;

- государственные испытания и приемка первого образца;

- изготовление технической документации головной серии;

- изготовление головной серии и ее промышленные испытания;

- разработка серийной документации;

- организация серийного выпуска.

 

5.3.2. Конструктивная преемственность: использование при проектировании предшествующего опыта, введение в проектируемую конструкцию всего полезного, что есть в существующих конструкциях. Основная задача при разработке новой конструкции заключается в правильном выборе ее параметров.

5.3.3. Изучение сферы применения: конструктор должен отлично знать специфику отрасли и условия эксплуатации.

5.3.4. Выбор конструкции: схему конструкции обычно выбирают путем параллельной разработки нескольких вариантов, которые подвергают сравнительной оценке.

5.3.5. Разработка вариантов: закономерный метод проектирования, позволяющий найти наиболее рациональное решение.

5.3.6. Метод инверсии: обращение функций, формы, расположения деталей. Иногда выгодно ведущую деталь сделать ведомой, неподвижную подвижной.

5.3.7. Техника компонования: компонование обычно ведется в масштабе 1:1 – легче выбирать размеры, представить деталь, ее прочность, жесткость, не надо проставлять размеры. Другой масштаб искажает пропорции и наглядность. Компоновку можно делать в одной проекции, Производится слабым нажатием карандаша.

5.3.8. Конструктивный пример:

- последовательность разработки, выяснение основных элементов конструкции;

- рассмотрение нескольких вариантов и выбор наилучшего варианта на основе сопоставления конструкций, технологичности и эксплуатационной целесообразности;

- параллельные с проектированием ориентировочные расчеты на прочность, жесткость, долговечность;

- предусмотрение резервов развития агрегата;

- придание технологичности разрабатываемой конструкции;

- разработка схемы сборки-разборки;

- тщательный анализ всей конструкции на долговечность и эксплуатационную надежность.

5.3.9. Вес и металлоемкость конструкции: особенно важен для транспорта, где каждый лишний килограмм снижает грузоподъемность, скорость, дальность действия при массовом производстве.

5.3.10. Рациональные сечения: минимальный вес обеспечивается приданием конструкции равнопрочности, когда напряжения в каждой точке сечения равны при одинаковом весе конструкции детали (см. рисунок 5.14.)

 

 

W = 1 см³ W = 1,16 см³ W= 1,6 см³ W= 1,73 см³ W= 3,2 см³ W= 52 см³

I = 1 см⁴ I = 1,06 см⁴ I = 1,9 см⁴ I = 2,1 см⁴ I=4,6 см⁴ I=11 см⁴

 

Рисунок 5.14 – Рациональные сечения

 

5.3.11. Равнопрочность: равнопрочными считают детали, у которых одинаковые максимальные напряжения в каждом сечении вдоль оси. Величину напряжений определяют расчетом.

 

5.3.12. Облегчение деталей: вес детали уменьшают путем удаления металла из менее напряженных участков, находящихся в стороне от силового потока. Вес деталей можно снизить увеличением радиусов сопряжений стенок деталей. Одним из действенных методов уменьшения веса является применение штампованных конструкций.

Экструзия – выдавливание нагретого до пластичного состояния металла через отверстия матрицы дает существенное облегчение конструкции.

 

5.4. Совершенствование конструктивной схемы:

5.4.1. Уменьшение числа звеньев (крейцкопфный и тронковый двигатели).

5.4.2. Компактность конструкции: рациональное размещение деталей и механизмов, направленное на уменьшение объема и габаритов изделия.

5.4.3. Влияние силовой схемы, т.е.способа восприятия и замыкания главных нагрузок. Например, привод машины с помощью цепной передачи через редуктор от электродвигателя нерационален. Целесообразен привод от электродвигателя непосредственно через муфту на редуктор.

5.4.4.Уточнение расчетных напряжений: в некоторых узлах напряжения не поддаются расчетам (корпусные конструкции, станины, картеры, блоки). Расчеты этих деталей основаны на упрощениях, поэтому не всегда выдерживаются реальные условия. Главные факторы, обуславливающие отклонения истинных величин напряжений и запасов прочности узлов от расчетных величин, следующие:

- рассеивание характеристик прочности (пределы прочности, текучести, усталости) по сравнению с номинальными значениями, представляющими собой среднее статистическое из ряда испытаний образцов;

- неоднородность материала, рассеивание характеристик прочности материала в различных участках сечений деталей;

- изменение прочности материала в зависимости от характера нагрузок (скорость нагружения).

5.5.Конструкторское обеспечение производства как правило Служба (Отдел) главного конструктора, на которую возложено:

5.5.1.Выполнять работы по техническому обслуживанию цехов и служб завода при постройке и изготовлении всех типов судов, изделий межзаводской кооперации (МЗК) и сторонних заказов, особенно по обработке документации по результатам постройки головных опытных образцов.

5.5.2.Выполнять опытно-конструкторские работы по заданиям руководства завода по разработке рабочих проектов, детальных и совмещенных чертежей и прочих вспомогательных документов.

5.5.3.Вести разработку и корректировку по результатам поставок, ведомостей ЗИПа, снабжения и инвентарного имущества на строящиеся и ремонтируемые суда.

5.5.4.В связи с изменением поставок комплектующих изделий на строящиеся заказы, вести корректировку рабочей документации на головные суда, совместно с проектами центрального конструкторского бюро и серийно строящихся судов.

5.5.5.Вести все конструкторское хозяйство завода: размножать и доводить до цехов и служб завода всю проектную и приемную документацию, своевременно вносить необходимые изменения во все экземпляры чертежей и технической документации по извещениям, обеспечивать изъятие из оборота аннулированной документации, обеспечивать хранение документации.

5.5.6.От имени завода вести систематический контроль за выполнением сроков поставки документации (технических и рабочих проектов), комплектностью и качеством оформления документации, поставляемой в объеме договоров на разработку и поставку, оформленных с проектно-конструкторским предприятием.

 

 

На некоторых предприятиях функции Службы главного конструктора могут возлагаться на технический отдел, где вводятся должности инженеров-конструкторов различного уровня и специализации. Конкретную структуру предприятия, где проходит практика, следует изучить и представить в отчете.

 

Обязанности инженера-конструктора судоремонтного предприятия.

 

1. Самостоятельно решать сложные технические вопросы, связанные с ремонтом механизмов и узлов ремонтируемых судов, разрабатывать рабочие чертежи на сложные конструкции и детали.
2. Разрабатывать эскизные, технические и рабочие проекты средней сложности изделий, обеспечивая соответствие разрабатываемых конструкций техническим заданиям, стандартам, нормам охраны труда и пожарной безопасности, требованиям наиболее экономичной технологии производства, а также использование в них стандартизированных и унифицированных деталей и сборочных единиц.
3. Выполнять конструкторскую проработку дефектных ведомостей любых механизмов судна, в т.ч. и главных двигателей.
4. Прорабатывать документации по модернизации судов.
5. Выполнять технические расчеты, составлять пояснительные записки, инструкции по эксплуатации, технические условия, и другую техническую документацию.
6. Изучать и анализировать поступающую от других предприятий и организаций конструкторскую документацию на годность, а также в целях использования при проектировании и конструировании.
7. Согласовывать разрабатываемую документацию с другими предприятиями, представителями заказчика и органами надзора.
8. Разрабатывать и внедрять стандарты предприятия и другую типовую техническую документацию, принимать участие в работах по новой технике, оргтехмероприятиях научной организации труда, технической информации, оказывать помощь рационализаторам и давать заключения на рацпредложения.
9. Постоянно повышать уровень собственных знаний, систематически изучать техническую литературу и информацию о передовом опыте.
10. Накапливать в техническом архиве наиболее ценную техническую информацию.
11. Конструкторская и технологическая документация на всех стадиях разработки должна выполняться с учетом требований действующих стандартов, норм и правил по охране труда и пожарной безопасности и производственной санитарии.
12. Схемы погрузки-выгрузки штатных механизмов и судового оборудования должны учитывать наиболее рациональные и безопасные пути перемещения их к местам расположения штатных отверстий и ремонтных вырезов.
13. При обнаружении грубых нарушений норм охраны труда и пожарной безопасности, создающих угрозу для здоровья и жизни окружающих, принимать меры к их устранению непосредственно через руководителей работ с сообщением в службу охраны труда и начальнику отдела.
14. При травмировании на производстве сообщить начальнику отдела, в профком завода и обратиться в медпункт завода при необходимости.
15. Средства индивидуальной защиты необходимо выбирать с учетом характера и условий производственного процесса в зависимости от уровня опасных и вредных производственных факторов.
16. Выполнять установленные правила пожарной безопасности на заводе и ремонтируемых судах.
17. Периодически, раз в три года проходить обучение и проверку знаний в комиссии по охране труда и пожарной безопасности на заводе.
18. Проводить требуемые согласования разделов «Охраны труда» и «Пожарной безопасности» в разрабатываемой документации с СОТ и ВПО завода.
19. Своевременно и качественно выполнять задания комиссии по расследованию несчастного случая.

 

 

Список использованной литературы

 

1.	Д.Д.Беньковкий, Л.Г.Будорацкий и др. «Организация и планирование производства на судоремонтных предприятиях» - М: Транспорт, 1976, с. 189.
2.	Г.П.Алексеев «Справочник конструктора» - Л: Судпромгиз, 1961, с. 240.
3.	«Сборник Государственных стандартов по конструкторской и технологической подготовке производства продукции» - М: Стандартгиз, 1981, с. 371.
4.	А.П.Гальянов «Технология и организация судоремонта в рыбной промышленности» -М: Агропромиздат, 1988. с.168.
5.	Н.Т.Андреев и др.»Ремонта судов» - Л:Судостроение, 1972, с. 220.
6.	В.Д.Мацкевич и др.»Технология судостроения»- Л:Судостроение, 1971, с.190.
7.	И.М.Гуревич и др. «Технология судостроения и судоремонта» -М:Транспорт, 1976, с.240.
8.	Ю.И.Кривошеев «Технологическая подготовка производства при ремонте судов» Тексты лекций. –М: В/О «Моринформреклама», 1988, с.182.
9.	Под редакцией В.Ф.Соколова «Основы технологии судостроения»-СПб: Судостроение, 1995, с. 230.
10.	Н.М.Капустин, Г.Н.Васильев «Автоматизация конструкторского и технологического проектирования» -М: Высшая школа, 1986, с. 280.
11.	В.С.Архангельский, М.К.Юрескул «Организация и технология судоремонта» -Л:Судостроение, 1984, с.210.

 

Приложение №1.