Новая техника – это средство труда, характеризующееся технической новизной и способное эффективно удовлетворять общественные потребности.
Новая техника высшего уровня – это средство труда, имеющее техническую новизну на уровне открытий и изобретений, способное удовлетворять общественные потребности с высокой эффективностью.
В основу классификаций техники по уровням ее новизны положена техническая новизна. В приборостроении (машиностроении) все создаваемые устройства, системы, приборы могут делиться в зависимости от технической новизны на пять групп изделий:
1 – являющиеся воспроизведением существующих образцов;
2 – являющиеся модернизацией или модификацией существующих базовых моделей;
3 – отличающиеся от существующих моделей размерами, параметрами или характеризующиеся появлением новых признаков и свойств;
4 – построенные на известных принципах, но новые по конструктивному исполнению;
5 – предусматривающие применение принципиально новых конструктивных решений.
По своей сложности изделия делятся на шесть групп – от сборочных единиц простейшей конструкции до полностью автоматизированных изделий.
Технико-экономический уровень новых изделий производственно-технического назначения является относительной характеристикой совокупности свойств, определяющих степень их технического совершенства, экономичности и способности удовлетворять потребности общественного производства. Для оценки технического уровня и качества новой продукции используются система следующих основных показателей:
· показатели назначения, в том числе показатели функционирования, технической эффективности (производительность, мощность, скорость, быстродействие, точность и т.д.) и показатели конструкции (масса, габариты и др.);
· показатели надежности (безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость);
· показатели экономного использования сырья, материалов, топлива, энергии и трудовых ресурсов (их удельный расход на единицу основного показателя качества продукции);
· показатели, характеризующие ограничение вредного воздействия продукции, в том числе экономические показатели, характеризующие систему «человек – изделие» и учитывающие гигиенические, физиологические, психологические свойства человека; экологические показатели, характеризующие уровень вредного воздействия на окружающую среду, и показатели безопасности.
Создание новых изделий является результатом выполнения целого комплекса работ научными, проектно-конструкторскими, технологическими и производственными коллективами.
Несмотря на чрезвычайное разнообразие новых изделий, их создание осуществляется в результате выполнения определенного комплекса взаимосвязанных работ, направленных на реализацию общей цели. Это обусловливает необходимость функционирования специальной системы создания и освоения новой техники (системы СОНТ).
Цель системы СОНТ направлена на то, чтобы обеспечить разработку и постановку на производство, в соответствии с общественными потребностями, новых образцов техники требуемого технико-экономического уровня в заданные сроки при минимальных затратах. Ее подцели должны обеспечить:
· выявление и формирование общественных потребностей как по объему производства, так и по потребительским свойствам новой техники;
· разработку и постановку на производство новых образцов техники в директивные сроки с минимальными затратами;
· техническую новизну создаваемых образцов техники на уровне открытий и изобретений;
· выполнение народнохозяйственных требований к темпам роста эффективности новых образцов техники;
· высшую категорию качества новых образцов техники.
Такой состав подцелей охватывает все аспекты создания новой техники и при полной их реализации безусловно обеспечивает ускорение разработки и постановки на производство новых высокоэффективных образцов техники.
С учетом изложенного система СОНТ должна представлять собой единую совокупность взаимосвязанных процессов разработки, стадии работ и этапов, принятия решений.
Процесс создания новой техники развивается во времени, характеризуется определенной цикличностью и является составной частью жизненного цикла новой техники.
Жизненный цикл новой техники представляет собой период времени от начала проведения специальных исследований, направленных на создание этого образца, до момента снятия с эксплуатации последнего из выпущенных его экземпляров. Он включает в себя две основные части.
- цикл создания и освоения новой техники;
- цикл производства и эксплуатации новой техники.
Цикл создания и освоения новой техники состоит из последовательно-параллельно выполняемых видов и стадий работ.
Освоение ее производства включает изготовление установочной (контрольной, головной) серии, корректировку документации, окончательную отработку технологии, форм и методов организации производства. В процессе освоения производства новой техники осуществляется постепенный переход с выпуска старой на выпуск новой техники, т. е. обновление техники в производстве. После этого начинается соответственно производство техники и ее эксплуатация. Во время производства техники систематически продолжается улучшение конструкции ее деталей, узлов, совершенствование технологии и организации производства, т.е. процесс нововведений осуществляется практически непрерывно.
При создании любого нового изделия необходимо разработать конструкцию, технологию и организацию производства. Это предопределяет наличие трех видов процессов разработки нового изделия. Все эти виды тесно связаны друг с другом и выполняются последовательно-параллельно.
Каждый из процессов разработки имеет, как правило, определенные стадии, от научно-исследовательских работ (НИР) до промышленного освоения (ПО) разработок. НИР конструкторского направления являются базой для создания нового изделия, а технологические и организационные НИР в этом комплексе направлены на разработку новых и совершенствование существующих материалов, технологических процессов, форм и методов организации производства этого изделия.
Проектные работы по процессам разработки представляют собой конструкторскую, технологическую и организационную подготовку производства.
Интеграция науки, техники и производства, организация научно-производственных объединений обусловили необходимость совершенствования процессов создания и освоения новой техники (СОНТ). От того, как организован этот процесс, зависят темпы освоения и выпуска новой продукции, развитие и совершенствование производства, его технико-экономический уровень, эффективность и возможность внедрения технических новшеств.
Цикл исследование – производство продукции включает процессы, осуществляемые в рамках системы СОНТ, а также производство изделия и его эксплуатацию. В процессе установившегося производства осуществляются модернизация и улучшение технико-эксплуатационных характеристик прибора. В период эксплуатации может выявиться необходимость в разработке, освоении и производстве нового изделия.
Выделяют четыре взаимосвязанных подсистемы СОНТ: научной, конструкторской, технологической подготовки производства, организационной подготовки и освоения производства новой техники. Процессы, осуществляемые в первых трех подсистемах, образуют научно-техническую (НТПП), во второй и третьей – техническую подготовку производства.
В общем случае создание и освоение новой техники – это непрерывный процесс последовательного преобразования одного и того же целевого объекта, представляемого на разных стадиях цикла исследование – разработка – производство.
Научная подготовка производства (НПП) – это совокупность взаимосвязанных процессов научного поиска и обоснований возможных направлений развития принципиально новой техники и технологии.
Конструкторская подготовка производства (КПП) – это совокупность взаимосвязанных процессов оптимизации структуры и конструирования объекта. Реализация этих процессов повышает вероятность достижения конечной цели подготовки до норм, достаточных для разработки и применения наиболее рациональной технологии их изготовления.
Технологическая подготовка производства (ТПП) – это совокупность взаимосвязанных процессов технологического проектирования и оснащения производства. Осуществление этих процессов обеспечивает выбор и освоение наиболее рациональных способов реализации общей цели в конкретных производственных условиях.
Организационная подготовка и освоение производства новой техники (ОПиОНТ) – это совокупность взаимосвязанных процессов организации подготовки и освоения нового изделия, включая выбор методов и моделирования процессов перехода на выпуск нового изделия, выполнение организационно-плановых расчетов, осуществление социальной подготовки производства. В результате заканчивается модельная разработка объекта и начинается производство нового продукта труда.
Общая направленность системы СОНТ должна сводиться, таким образом, к достижению в минимально допустимые сроки качественных и количественных характеристик продукта труда в соответствии с общественными потребностями, а также с учетом ресурсных и других ограничений путем последовательного накопления знаний о нем и преобразования их в материально-вещественный результат.
Сказанное выше позволяет сформулировать общую цель и критерий цели системы СОНТ. Главная цель системы СОНТ состоит в обеспечении полной готовности производства к выпуску продукции установленных качества и количества.
Критерий достижения этой цели – обеспечение минимально необходимых затрат труда, орудий и средств труда, материалов и продолжительности цикла СОНТ.
Система СОНТ строится на трех основных принципах: системности, преемственности и стандартизации.
Принцип системности предполагает построение системы СОНТ как комплекса процессов, обеспечивающих реализацию ее главной цели.
С этой точки зрения любой объект новой техники должен рассматриваться как система, а сам процесс исследование – разработка – производство – как последовательное изменение состояний этой системы.
Соблюдение принципа преемственности позволяет оптимизировать состав и структуру разрабатываемых систем. В этой связи необходимо закреплять в новых объектах все лучшее, что было создано ранее и выявлено в процессе производства и эксплуатации; обеспечивать экономически целесообразный уровень трудовых и материальных затрат на создание, изготовление и эксплуатацию объекта за счет рационального сочетания старых и новых технических решений.
Принцип стандартизации в подготовке производства выступает как эффективное средство ускорения научно-технического прогресса, так как применение методов унификации изделий и технологических процессов позволяет не только упорядочить и упростить цикл конструкторского и технологического проектирования, но и значительно сократить сроки разработки и освоения новой техники.
Кроме того, в основу формирования и функционирования системы СОНТ должны быть также положены следующие принципы:
· целенаправленность, т.е. наличие конкретных целей и подцелей, которым должна удовлетворять новая техника;
· комплексность, т.е. тесная взаимосвязь всех работ по созданию и освоению новой техники;
· непрерывность, т.е. постоянное выполнение научно-исследовательских, проектных и опытно-промышленных работ как в процессе создания и освоения нового образца техники, технологии и организации его производства, так и в процессе всего периода промышленного производства, обеспечивающих постоянное их совершенствование;
· параллельность, т.е. одновременное выполнение работ по видам, стадиям подготовки производства новых образцов техники, а также одновременное выполнение работ по формированию и отбору идей для создания последующих, более новых образцов;
· вариантность, т.е. разработка и технико-экономический анализ всех возможных вариантов решения инженерных задач;
· оптимальность, т.е. обеспечение принятия и реализации наилучших конструктивных, технологических и организационных решений при подготовке производства новых образцов техники.
Для повышения технического уровня производства, качества продукции и сокращения продолжительности цикла СОНТ необходимо постоянно совершенствовать процесс создания и освоения новой техники, его организацию и планирование в следующих направлениях:
1) унификация, стандартизация, типизация технических и организационных решений на всех стадиях СОНТ;
2) снижение затрат времени на согласование научных и технических решений между подсистемами СОНТ;
3) определение рациональной системы параллельного выполнения этапов и работ СОНТ;
4) сведение до минимума изменений, вносимых после передачи результатов в следующее звено;
5) специализация и четкое разделение труда в процессе выполнения этапов, особенно связанных с изготовлением основных средств для нового производства (оборудования, оснастки, контрольно-измерительной и испытательной аппаратуры);
6) комплексный анализ технологичности конструкций в процессе ТПП;
7) механизация и автоматизация информационного обслуживания работников служб подготовки производства;
8) механизация и автоматизация различного рода технических, экономических и нормативных расчетов;
9) выбор наилучших вариантов разработок путем сравнительного технико-экономического анализа;
10) применение современных методов управления системой СОНТ.
При организации создания и освоения новой техники в приборостроении следует также учитывать специфику этой отрасли. Прежде всего быстрое моральное старение приборов, необходимость замены или усовершенствования прибора, возникающая в среднем через три-четыре года, обусловливает первостепенное значение работ по созданию новых и усовершенствованию действующих конструкций приборов. Другим важным направлением является подготовка в короткий срок большого количества разнообразной оснастки для нескольких типов приборов, одновременно внедряемых в производство. Как в НИИ, КБ, НПО, так и на производстве работы должны вестись параллельно, что позволит максимально добиться сокращения времени освоения изделий.