Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Промышленные технологии и инновации (1)

.pdf
Скачиваний:
222
Добавлен:
10.02.2015
Размер:
15.91 Mб
Скачать

 

Предметный мир

 

 

 

 

Технология

 

 

 

Экономика

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дизайнер

 

Форма

 

 

 

 

 

Формообразующие

 

 

 

Экономика

 

 

 

 

 

 

технологии

 

 

 

 

 

 

 

изделия

 

 

 

 

 

 

 

 

обслуживания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Конструкто

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержани

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Экономика

 

 

 

е

 

 

 

 

Поверхностнообразущие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вспомогательного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

технологии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

производства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соединительные технологии

 

 

 

 

Экономика основного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

производства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предметный мир и прогресс

На протяжении всего времени развития научно-технического прогресса ведется спор: что раньше – изделие (как объект рынка) или технология его изготовления.

Вбольшинстве случаев именно технология развития предприятия определяет:

1.Возможности выпуска новой конкурентной продукции

2.Достижения основных экономических результатов предприятия

Подтверждается, что технология – мать экономики. Инновационное развитие предприятия невозможно без технологических инноваций. Поэтому согласно концепции долгосрочного социально-экономического развития РФ до 2020 года одним из приоритетных направлений в сфере экономики и экономического развития являются:

1.Превращение инноваций в ведущий фактор экономического роста отраслей народного хозяйства

2.Переход к формированию технологической базы социально-экономического развития, основанной на инновациях

Главная цель:

Развитие технологического обеспечения производства – создание предметного мира.

Это касается как материальных, так и большинства нематериальных экономических продуктов (патенты, ноу-хау, ПО). Однако конкурентоспособность создаваемого предметного мира, особенно в настоящее время, определяется не столько конструктивным, сколько дизайнерским решением. Было бы невозможно без «взрывного» развития технологий. Сегодня лишь коллективное творчество всех специалистов предприятия может обеспечить высокую конкурентоспособность изделия.

Сегодня при проектировании изделий особенно важно учитывать все факторы, которые определяют их существование в предметной среде:

1.Техноческие

2.Технологические

3.Экономические

Страница 1( из 28(

4.Эстетические

5.Эргономические

6.Экологические

7.Коммерческие

8.Общественно-политические

9.Социальные

10.Психофизиологические и др. факторы

Отсюда следует, что любое современное предприятие должно учитывать наличие как внутренних, так и внешних факторов.

Внутренние факторы – все, что необходимо для создания изделия (конструторская и технологическая подготовка производства, само производство, контроль, испытание)

Внешние факторы – действия, которые необходимо совершать к партнеру по рынку (маркетинговые исследования, сбытовая политика, создание положительного имиджа предприятия).

В российской производственной практике все еще недостаточное значение придается как технологическому обеспечению производства, так и дизайну изделий, которые между собой тесно связаны.

При этом промышленные изделия, спроектированные по правилам дизайна, являются не только предметом производства, но и главными средствами выразительности их формы и содержания, которые напрямую зависят от технологической обеспеченности производственных процессов.

15.02.14

Лекция#2

Другими словами. Инженер отвечает за технические параметры изделия, а

дизайнер - за его свойства, ценные для человека. То есть и инженер, и дизайнер

имеют единый объект проектирования. Инженер - автор технической логики машин и приборов, а дизайнер - их гармонии с человеком.

Дизайнер нужен, чтобы продать продукцию.

Следствия:

1.Инженерные решения обеспечивают технические, технологические и организационные параметры производства новых изделий. Технические параметры - физически и технологически достижимый уровень

тех или иных рыночных конкурентоспособных свойств изделия.

Технологические параметры - физико-химические свойства обрабатываемых материалов, величина которых характеризует уровень развития того или иного технологического процесса. Определяются, например, скоростью вращения

или перемещения изделия в процессе обработки: температурой, давлением и

тому подобными параметрами, сопровождающими процесс изготовления изделия.

Организационно-технические параметры - уровень организации

Страница 2( из 28(

производственного процесса изготовления изделий. (Например,

производственная мощность шт./смена, трудоемкость)

2.Дизайнерские решения обеспечивают интеллектуальные, социальные,

комфортные, эстетические параметры современных изделий.

Интеллектульные параметры - отражают уровень приложения знаний и прогрессивность проектно-технических решений.

Социальные параметры - выражают их общественно-производственную

полезность и значимость для общества и человека. Комфортные показатели - отражают оптимальность их функциональных и

эмоциональных связей с человеком.

Культурные признаки отражают степень его ценности и престижности, соответствующие данной эпохе, региону или обществу в целом.

Эстетические признаки отражают меру целостности и гармоничности техники

по оснащению и художественным идеалам и ценностям общества.

Изделие как объект проектирования, производства и потребления

Стадии:

1.Создание изделия

Проектирование+производство

2.Использование

Эксплуатация+ремонт

3.Разрушение Утилизация/уничтожение

Проектирование - это комплексный процесс, объединяющий в себе инженернотехнические, технологические и эстетические начала.

Цель проектирования:

Положить начало необходимым изменениям в окружающем человека предметном мире с учетом всех факторов существования будущего изделия в этой среде.

Доминирование тех или иных факторов диктуется необходимостью

удовлетворения конкретных потребностей.

Доминирование утилитарных (технических) факторов вызывает нобходимость проектирования изделия с преобладанием инженерно-технических решений.

Доминирование эстетических факторов определяет необходимость разработки

декоративного оформления.

Таким образом, изделие как продукт производства - набор утилитарных и эстетических ценностей, предназначенных для удовлетворения функциональных, социальных, психологических, экономических и прочих нужд потребителя.

Страница 3( из 28(

Изделия в зависимости от их назначения:

1.Изделия основного производства После поставки на рынок становятся товаром

2.Изделия вспомогательного производства

Спроектированные и изготовленные самим предприятием, кот. предназначены для технологического обеспечения собственного производства(нестандартная

оснастка, приспособления, инструменты)

Процесс Производства - организация целенаправленных технически, экономически и социально оправданных действий по преобразованию предметной

среды обитания человека.

Эксплуатация промышленного изделия - процесс внешних и/или внутренних изменений со стороны объектов, на которые данное изделие воздействует в

процессе своей эксплуатации.

Ремонт промышленного изделия - технологические процессы восстановления его основных технико-энергетических изменений(потерь), которые произошли в процессе его эксплуатации.

Период существования изделия заканчивается его утилизацией или разрушением.

Этот процесс может быть активным (изделие подвергается раздроблению, разбирается на части или переплавляется) или пассивным (ржавеет, крошится,

распадается).

Методы проектирования формы и содержания изделий, повышающие конкурентоспособность продукции

За форму отвечает дизайнер, за содержание конструктор

Структура изделия - упорядоченная взаимосвязь всех входящих в изделие элементов.

Содержание изделия - переменные параметры, которые разработчик может минимизировать в процессе достижения желаемых свойств изделия.

Проектирование форм и поверхностей изделия

Для определения конкурентных точек изделия необходимо знать алгоритм его

создания, т.е. порядок его проектирования и технологический алгоритм изготовления.

Определение формы изделия

Общая форма изделия определяет порядок построения и процесса взаимодействия его элементов, т.е. форма и содержание изделия находятся в постоянном взаимодействии.

Страница 4( из 28(

22.02.14

Лекция#3

Определение формы элементов изделия

Форма каждого элемента определяется свойствами выбранного материала, размерами и требованиями к поверхностям. Отправным пунктом проектирования

формы элемента служит форма его функциональных поверхностей.

Функциональные поверхности - поверхности, кот. должны исполнять основную роль при удовлетворении конкретной потребности, ради которой данные элементы

должны быть изготовлены. Таких поверхностей может быть несколько.(например,

у отвертки их 2)

При этом, элементы, соединяющие функциональные поверхности, могут изменяться более динамично, что дает возможность создавать целые гаммы

изделий. На данном этапе проектирования начинают производиться необходимые

Страница 5( из 28(

инженерные расчеты, разрабатываются эскизы и чертежи. Окончательно

конструкции каждого элемента выбираются после:

1.Выбора материала

2.Определения размеров элемента

3.После назначения параметров поверхностей

4.Выбора технологии изготовления элемента

Т.е. в рабочих чертежах всегда отражаются 4 основные свойства каждого

элемента (форма, материал, размеры и поверхности). Для выбора технологии изготовления каждого из элементов указываются технические требования,

предъявляемые к их взаимному расположению, физико-механическим свойствам

поверхностей и т д. Пятое же основное свойство изделия - его структура - отображается в сборочном чертеже.

Методы конструирования формы изделия

Основная функция изделия: описание практической реализации конкретной

потребности, ради которой оно создано. Эта функция может расширяться за счет увеличения числа удовлетворяемых потребностей.

Основная функция изделия оказывает решающее влияние на его форму: является

ли оно машиной, прибором или инструментом. Поэтому два изделия с разными

основными функциями будут настолько различными, что невозможно создать промежуточное изделие.

У элементов поверхности - основные функции, а у изделий - подфункции!!!

Очень часто основная функция изделия подразделяется на подфункции, которые

имеют практически такое же значение для проектирования, как и основная функция. Например, основная функция часов - показывать точное время, но чтобы это осуществить, приходится между механизмом, поставляющим энергию, и стрелками создавать целую конструкцию, элементы которой выполняют различные подфункции.

Метод изменения функциональных поверхностей изделия основан на

изменении параметров, которые определяют форму элемента. Он используется

для поиска или генерации новых идей.

Параметры, которые могут изменяться в процессе разработки конструкции

функциональных поверхностей:

1.Количество элементов

2.Расположение элементов относительно друг друга

3.Геометрическая форма элементов

Страница 6( из 28(

4. Размеры элементов

Пример: различие и единство лиц людей

Анализ показывает, что изменение перечисленных конструктивных параметров

приводит не к различию функционального назначения, а к различию параметров

функции, выполняемой данной поверхностью.

Метод деления формы

Если внимательно рассмотреть конструкции деталей, соединяющих

функциональные поверхности различных изделий одного и того же назначения (например, ручки в современных зубных щетках), то можно обнаружить

закономерность, которую относят к пятому вариационному параметру формы.

Таким образом, при конструированиии изделий используют 5 вариационных параметров формы в следующем порядке:

1.Количество элементов

2.Расположение элементов

3.Геометрия

4.Размеры

5.Деление формы

Однако это не означает, что в любой ситуации должны быть использованы все 5

параметров. Окончательное решение по принятию конструктивных особенностей формы изделия зависит:

1.От выбора материалов

2.От производственного процесса - технология обработки

3.От оценки внешнего вида

Используя эскизы, модели, масштабные чертежи, выбирается форма всех деталей, которые затем документируются в виде комплекта рабочих чертежей деталей и сборочных чертежей на этапе конструкторской подготовки к производству, которые затем являются основанием для осуществления

последующих работ по технологической подготовке производства.

01.03.14

Лекция#4

Технология как основа экономического развития предприятия

Страница 7( из 28(

Рыночный успех

изделия зависит не только от его

дизайна

(эстетические свойства) и

конструкции

(утилитарные свойства). В

значительной,

иногда решающей степени они зависят

от уровня

технологического

обеспечения их

производства, которым должно владеть то или иное конкретное предприятие. При этом основой жизнедеятельности и инновационного развития любого предприятия является его технологическая среда, которая включает в себя (см.рис.) прежде всего:

1.Технологические процессы как набор методов, приемов и операций, необходимых для последовательного достижения производственных целей по выпуску промышленных изделий(борщ) или предоставления услуг, но без технологии ничего не получается (что и как?)

2.Инструменты и технологическую оснастку, необходимые для получения заданных конструктивных параметров обрабатываемых изделий или предоставляемых услуг (чем?)

3.Технологическое оборудование, средства механизации и автоматизации

производственных процессов

В проспекте программы политики в области информационных ресурсов Гарвардского университета сказано:

1.Без материалов ничего не существует

2.без энергии ничего не происходит

3.без информации ничто не имеет смысла По отношению к технологии это означает:

1.Изделие всегда материально

2.Изготовление изделий без использования энергий, заключенных в различном оборудовании невозможно

Страница 8( из 28(

3.Без информации в виде технологии изготовления изделий любое производство

теряет смысл

Технология производства - последовательность совершения целенаправленных

технологически и экономически оправданных действий (методов и приемов), без

которых невозможно произвести товар или услугу.

Технологический процесс невозможно реализовать без наличия технологического

оборудования, оснастки и инструментов.

Технологическое оборудование - такое оборудование, которое предназначено для обработки исходного материала с целью изготовления из него конечного

изделия или промежуточного полуфабриката. Сегодня под ним понимают

оборудование, используемое как для промышленных целей, так и оборудование, используемое, например, для IT-технологиях, т е и станочное оборудование, и

мультимедийная техника.

Организация производственного процесса невозможна как без инструментального

обеспечения, так и без специальной или универсальной оснастки. Инструменты необходимы как для формообразования (например штамп), так и для обработки поверхностей деталей (например, токарные резцы). Технологическая оснастка

используется для фиксации обрабатываемых деталей (изделий) в процессе их обработки => технологические инновации возможны только в результате новаций

и совершенствования как инструментального и технологического оснащения, так и набора методов, приемов и последовательности операций.

15.03.14

Лекция#5

Выбор оптимального технологического процесса

Оптимальный технологический процесс - процесс, обеспечивающий наилучший путь согласования между конструктивными и технологическими

требованиями изготовления изделий.

Т.е. при разработке технологического процесса должны учитываться особенности

не только особенности всех основных свойств элементов изделия с позиции дизайна (форма, материал, размер и свойства поверхностей), но и требуемых

инженерных свойств конструкции.

Технологический цикл обработки деталей(элементов изделий) включает в себя

достижение двух целей:

a)на первых этапах обеспечение максимального приближения формы заготовки к заданной форме детали (формообразующие технологии)

Страница 9( из 28(

b)На последующих этапах обработки технологическое обеспечение достижения

требуемых свойств поверхностей (поверхностеобразующая технология)

Формообразующие технологии:

1)заготовительное производство (литье, прокатка, штамповка)

2)Процессы обработки давлением

Поверхностеобразующие - технологии обрабатывающего производства: обработка

резанием, электрофизические технологии, лазерное упрочнение, травление,

нанесение покрытий и т.д.

Как правило, заданная форма изделия максимально достигается на так

называемых черновых операциях. В то время как обработка поверхностей

относится к получистовым и финишным операциям. Чем выше требования к качеству поверхностей, тем сложнее технология их обработки.

Отсюда следует, что затраты на получение высококачественных поверхностей как

правило значительно выше, чем на получение формы элементов(деталей)

изделия за заготовительных или черновых операциях - это касается и временных и финансовых затрат.

Разговор при этом часто идет о параметрах поверхностного слоя, что требует

знания законов, например, физики поверхности, электронной теории металлов, и

т.д. Это привело к тому, что появились понятия наукоемких (высоких технологий).

Как мы говорили выше, изделие определяется формой и содержанием, при этом содержание определяется количеством элементов и технологическими

процессами их соединения между собой. Соединительные технологии: сварка,

пайка - неразборные конструкции, болтовые или винтовые соединенияразборные конструкции.

Проблема выбора технологии изготовления изделий решается, как правило, еще до выпуска рабочих чертежей и является предметом горячих дискуссий между конструкторами и технологами. Первые часто недооценивают значение технологии в экономическом пространстве, что может приводить к

неоправданному перерасходу затрачиваемых ресурсов и средств на организацию производства изделий. Технолог, как и конструктор, должен начинать свою

деятельность на первых этапах проектирования, а с позиции сегодняшнего дня -

на этапе маркетинговых исследований.

Передовые зарубежные фирмы давно поняли значение технологии и стараются

максимально использовать знания технологического персонала в деле повышения

производительности, качества и экономичности использования труда. При выборе рационального набора и последовательности технологических операций, прежде всего начинается обсуждение технологии получения функциональных поверхностей, т.е. тех поверхностей, без которых ни один элемент и ни одно изделие не может выполнять заявленные потребности.

Страница 10( из 28(