Я. Ф. Талене
РАБОТА
КОНСТРУКТОРА
ЛЕНИНГРАД
«МАШИНОСТРОЕНИЕ»
ЛЕНИНГРАДСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ
1987

Рецензент д-р техн. наук X. У. Бугов
Редактор д-р техн. наук, лауреат Государственной
премии СССР И. А. Дружинский
Таленс Я. Ф.
Т16 Работа конструктора. — Л.: Машиностроение.
Ленингр. отд-ние, 1987.—255 с: ил.
(В пер.): 1 р. 10 к.
В книге рассмотрен весь диапазон работы конструктора — от
возникновения идеи до внедрения конструкции в производство.
Основное внимание в книге уделено творческой, организационной и
психологической стороне деятельности конструктора. Приведены основные
этапы конструирования, сформулированы требования к процессу
разработки, к разрабатываемому изделию и конструкторской
документации. Описана методика определения качества разработок, указаны
основные ошибки, допускаемые при конструировании. Рассмотрены
методы проверки и контроля конструкторской документации.
Книга предназначена для конструкторов машиностроительных и
приборостроительных предприятий.
2109000000-155 ББК 34.42
Т о38(01)-Ь7 155"87 603
© Издательство «Машиностроение», 1987.

ПРЕДИСЛОВИЕ
Техника в наши дни получила стремительное развитие.
Темпы смены новых поколений технических средств стали
опережать темпы смены их разработчиков. Теперь уже
за время активной трудовой деятельности специалиста
в передовых отраслях производства происходит смена
нескольких поколений технических средств. Столь быстрое
техническое перевооружение вызывает не менее быстрое
устаревание накопленных знаний и требует их скорейшей
замены новыми. В то же время к разработчикам
предъявляются все более повышенные требования и перед ними
ставятся новые задачи. Чтобы конструктор не отставал
от общего прогресса в области развития техники, ему
приходится постоянно совершенствовать свои знания
исходя не только из конкретной специализации, но и
всей отрасли в целом. Обновлению знаний способствует
огромный объем научно-технической и производственной
информации, который доводится до всех технических
работников.
Сегодня наука превратилась в непосредственную
производительную силу; благодаря ей совершенствуется
техника, создаются изделия, работающие на совершенно
новых принципах. Характерно, что определенное
научное достижение, имеющее четко сформулированный,
законченный вид, может явиться основой для создания
бесчисленных образцов техники. Единственное
ограничение — возможности общества на данном этапе.
XXVII съезд КПСС определил основные задачи
технической реконструкции народного хозяйства нашей
страны, перевода его на интенсивные рельсы развития.
В решениях мартовского Пленума ЦК КПСС 1985 г.
3

подчеркивается необходимость шире использовать науч
ные достижения для усовершенствования новой техники-
и достижения в короткое время передовых позиций
мирового уровня во всех отраслях науки и техники. То, как
эти решения будут осуществлены, зависит от каждого
конструктора, технолога, технического и научного
работника. Новые разработки должны решаться по-новому,
быть лучше, чем их аналоги и прототипы, превышать
достижения мирового уровня. Если новое изделие только
повторяет уже достигнутое на мировом уровне, то в
ближайшем будущем, на этапе широкого внедрения оно будет
отставать от данного уровня. В результате может быть
нанесен ущерб конкурентоспособности этих изделий.
Технический уровень и качество новых изделий
всецело зависят от уровня и качества работы конструктора,
лишь результат труда которого покажет, в какой мере он
воплотил в реальном изделии соответствующие
требования и предложения. Решение вопросов конструирования
на высоком уровне зависит от профессиональной
компетентности конструктора.
Данная книга не ставит перед собой цель подменить
учебники и другие научно-технические издания на
указанную тему. Она призвана помочь конструктору лучше
познать весь тот круг вопросов, которые решаются при
разработке новых изделий. Знание и соблюдение их при
разработке конструкции избавит последнюю от
недостатков, а самого конструктора — от неприятных
неожиданностей.
Автор при изложении материала книги
руководствовался тем, что, во-первых, в разработках новых изделий
в равной степени участвуют как конструкторы, так и
технологи (большое значение придается отработке
конструкции на технологичность); во-вторых, все новые
разработки ведутся на основе изучения максимально
доступной информации (патентной информации, передового
научно-технического и производственного опыта и т. д.);
в-третьих, большое внимание уделяется новым, нетиповым,
нешаблонным подходам к решаемой проблеме, разработки
выполняются на уровне изобретений.
Автор благодарит С. Б. Фуксиса за советы и помощь
в создании данной книги.
Все замечания и предложения по книге автор просит
присылать по адресу: 191065, Ленинград, ул.
Дзержинского, 10, ЛО издательства «Машиностроение».

ВВЕДЕНИЕ
В нашей стране непрерывно растет число
проектировщиков и конструкторов, роль которых в развитии
современной техники поистине велика. Каждая новая
разработка требует все новых, более эффективных технических
решений. Конструкторская подготовка производства
приобретает все большее значение во внедрении новых
изделий и во многом определяет качество и сроки этого
внедрения. Чтобы решать задачи по внедрению новой техники,
конструктор должен обладать не только обширными
знаниями, но и определенными профессиональными
качествами. Профессия инженера-конструктора является
наивысшей квалификацией создателя новой техники.
Инженерный труд по сути его проявления является
умственным трудом. Профессиональные знания (в
основном теоретические), лежащие в его основе, даются в
высшем учебном заведении. Опыт и навыки приобретаются
в практической работе.
Слово «конструктор» возникло в латинском языке.
Конструировать Iconstruere] — значит создавать
конструкцию механизмов, машин, сооружений с выполнением
их проектов и расчетов. Конструктор — лицо,
занимающееся созданием конструкций различных устройств или
их отдельных частей. Он — специалист, знающий не
только порядок, способы и методы этого создания, но и
способы, и методы изготовления составных его частей и
материала, из которого они изготовляются. Для
конструктора ясен как принцип взаимодействия построенных
частей, так и надежность и др.
Сегодня, в период научно-технической революции,
во всех сферах науки, техники и производства происходит
5

постоянное обновление оборудования, приборов и
технических средств, осуществляется модернизация
выпускаемых изделий. В этом широком по размаху процессе
участвует огромное число рабочих, техников, инженеров
и ученых. В их работе постоянно растет доля творческого
труда. Техническое творчество, которое лежит в основе
конструкторского труда, становится увлечением и
жизненной необходимостью многих людей. Рабочие, техники
и инженеры объединяются в общественные
конструкторские бюро. Здесь они свои творческие замыслы,
найденные ими технические решения излагают в доступной
форме — в чертежах и другой конструкторской документации.
Профессия конструктора возникла в XIX в. как
результат разделения труда, что было подготовленно
интенсивным развитием техники и производства в XVIII веке.
Работа конструктора приобрела целенаправленность,
основанную на исследовании принципов построения машин
и использовании чертежей.
Начальный период развития техники характеризуется
тем, что в создании машин участвовал преимущественно
один человек — одаренный мастер — изготовитель. Он
единственный знал, чего хочет добиться, но не знал,
каким образом достигнет намеченного. Конструирование
осуществлялось в процессе изготовления. Тогда и
уточнялась кинематическая схема, форма и размеры деталей
и др. Конструктивные идеи основывались на интуиции
и являлись профессиональной тайной специалиста. Эти
идеи он старался широко не распространять, хотя
распространять их в то время было крайне трудно: чертежей,
которые являются «языком техники», не было; вся
информация передавалась устно, что при несовершенной
терминологии сделать было не так просто. Создание новой
техники в этот период осуществлялось по схеме идея—
модель. Модель являлась «материализованным чертежом»
конструкции и использовалась для изготовления новых
машин, если конструкция была удачной. Часто модель
имела очень мало сходства с первоначальным замыслом,
а каждая новая машина отличалась от предыдущей.
Она, по существу, являлась уникальной конструкцией,
так как не имела взаимозаменяемых деталей и узлов.
Постоянные усовершенствования и модернизация изделий
вносили существенные различия в их конструкции.
Развитие технической культуры производства и рост
потребности в новой технике заставили изготовителя
б

новых машин обобщить накопленный опыт. Появились
эскизы с указанием размеров деталей и характера
сопряжений. А затем постепенно между идеей и моделью встал
чертеж. Чертеж отражает всю информацию об
изготавливаемом изделии, включая размеры, ограничения и
технические требования. На современном этапе изготовление
новой техники осуществляется по схеме идея—чертеж—
модель. Полная взаимозаменяемость деталей и узлов,
специализация и разделение труда обеспечивают
качественное выполнение данной схемы.
Положительная роль чертежа заключается не только
в том, что он служит носителем информации, но и в том,
что он позволяет полнее проработать варианты новой
конструкции. Исправление неудачного технического
решения в действующей модели, выполненной по схеме идея—
модель, было связано с большими материальными
затратами и потерями времени. Нередко работу приходилось
начинать заново. Разработка конструкции с помощью
чертежей позволяет абстрагироваться от любых
посторонних влияний в процессе решения задачи, проводить
мысленные эксперименты с появившимися вариантами.
Отобранные варианты, оформленные сначала в виде эскизов
и схем, прорабатываются (анализируются)
разработчиком, обсуждаются в коллективе, согласовываются с
заказчиками и заинтересованными службами. Таким
образом, выявляется оптимальный вариант,
удовлетворяющий всем требованиям изготовителей и потребителей.
Только тогда детально разрабатываются рабочие чертежи,
в которых конструкция доводится до совершенства.
До 30-годов нашего столетия к новой технике
предъявлялись невысокие требования: изделия должны были
обладать основным функциональным назначением. Сегодня
требования к новой технике возросли: большое внимание
обращается на внешний вид, удобство обслуживания,
комплексную механизацию и автоматизацию, на качество
изделия. В наши дни немаловажное значение имеют
вопросы воздействия новой техники на окружающую среду,
поэтому во всех разработках должны учитываться
экологические требования.
В новых разработках широко применяются научные
достижения, способствующие росту технического уровня
разрабатываемых изделий. Этот рост не мог не отразиться
на самом процессе проектирования и конструирования.
Долгое время техническое оснащение и методика проек-
7

тирования и конструирования существенно не менялись.
Механизация процесса разработки началась с
применения вычислительной техники в сложных расчетах.
Дальнейшей ступенью усовершенствования процесса
разработки явилось применение автоматизированного
проектирования (САПР). Применение вычислительной техники,
работающей по специальной программе, позволило
возложить на машину ряд функций, которые до сих пор
выполнял конструктор.
Сокращение длительности периода эффективного
действия новой техники предъявляет определенные
требования к самому процессу разработки. Чтобы новая техника
давала максимально полезный эффект, срок разработки
должен сокращаться. Интенсифицируются
конструкторские разработки, что требует от разработчиков большей
отдачи. Сам процесс разработки осуществляется по
принципам научной организации труда.
В трудовой деятельности инженера-конструктора
большую роль начинают играть взаимоотношения в
коллективе. Эти взаимоотношения образуют психологический
климат производства, положительно или отрицательно
влияющий на творческий процесс и его эффективность.
Производственная специализация разработчиков,
выполняющих общую работу (работающих над одной темой или
разрабатывающих одно изделие), служит возникновению
новых соотношений между исполнителями. Эти вопросы
рассматривает инженерная этика.
Создание эффективных конструкций становится под
силу тем конструкторам, которые постоянно повышают
уровень своих знаний и совершенствуют свою работу.
Сегодня издается такое большое количество специальной
литературы и информационных материалов, что их
изучение может быть только выборочным. Поэтому понимание
необходимости новых технических знаний, умение
ориентироваться в потоке специальной литературы, знание
мирового уровня развития техники по своей
специальности позволяют конструктору приобрести большой опыт.
Успех в этом деле во многом зависит от работоспособности
и стараний конструктора, от его умения организовать
и спланировать свой труд. Обширные знания, непрерывно
пополняемые в процессе трудовой деятельности, и
навыки, основанные на личных способностях и любви к своей
профессии, позволяют стать эрудированным инженером
и способным конструктором.

Глава 1
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС
1.1. РАЗВИТИЕ МАТЕРИАЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Основой развития жизни общества является
материальное производство, призванное удовлетворить потребности
человека в продовольственных товарах, бытовых изделиях,
жилье и др. Проследив за развитием человеческого
общества с древних времен до наших дней, увидим, как
развивались орудия труда, предметы культурно-бытового
назначения^ Вся история человечества говорит о
непрерывном развитии материального производства. Однако
это развитие проходило неравномерно. Периоды
спокойного, эволюционного развития чередовались с периодами
технических переворотов. Эволюционный период
развития техники занимает продолжительное время, в течение
которого осуществляется постепенное улучшение данного
средства труда в рамках его основного принципа.
Примером эволюционного развития в современной технике
может служить совершенствование давно освоенной в
производстве обработки металла резанием. Характерным
свойством изделий, работающих на определенном'
техническом принципе, является то, что возможности его
совершенствования постепенно исчерпываются. Достижение
новых качеств требует увеличения затрат
конструкторского труда, что снижает эффективность изделий.
Наступает момент, когда назревает необходимость в замене
его новым принципом работы изделия. Ситуация
разрешается переходом к изготовлению и использованию
новых технических средств, основанных на качественно
новых принципах действия. Технические перевороты под-
9

готавливаются развитием науки и техники, накоплением
знаний как в данной области, так и в сопряженных
областях.
Важнейшие особенности научно-технического
прогресса в современных условиях обусловливаются научно-
технической революцией (НТР). НТР наших дней была
подготовлена всем ходом развития производства, науки
и техники на рубеже XIX—XX столетий и развернулась
со всей силой в середине 50-х годов XX в. НТР —
коренное качественное преобразование производительных сил
на основе превращения науки в ведущий фактор развития
общественного производства, непосредственную
производительную силу. Она охватывает, наряду с
промышленностью, и сельское хозяйство, транспорт, связь,
медицину, образование, быт. Научная революция наших
дней совпадает с технической революцией. Наука
переплетается с техникой, образуя единую систему наука—
техника. Реализация достижений этой системы позволяет
совершенствовать материальное производство и создать
новую технику.
Научно-техническая революция является научно
обоснованным, закономерным явлением. Она наиболее
существенно влияет на развитие техники и технологии,
процессов управления. Чтобы обеспечить это развитие,
необходимо решить ряд крупных народнохозяйственных
проблем. Одной из них является обеспечение промышленности
необходимыми конструкционными материалами.
Улучшение качества изделий при одновременном увеличении их
выпуска предъявляет определенные требования к
применяемому материалу. В связи с постоянным уменьшением
ресурса традиционных природных материалов резко
возрастает потребность в синтетических материалах. Их
создают для конкретного целевого применения со всеми
необходимыми свойствами.
НТР, обеспечивая существенные улучшения качества
выпускаемых изделий, не может оставить без внимания
технологию изготовления изделий и необходимое для
этого оборудование. Усовершенствование старой
технологии и создание новой, более эффективной, является
главным фактором повышения производительности труда.
Современная технология должна максимально освободить
человека от участия в технологическом процессе. Этому
способствует механизация и автоматизация производства.
Наибольшего эффекта можно добиться путем применения
Ю

автоматизированных систем управления технологическими
процессами при помощи ЭВМ. Если в 50-х годах нашего
столетия было верным определение машины как
устройства, облегчающего физический труд человека, то сегодня
машина облегчает и умственный труд. Начался период
автоматизации умственного труда человека, включающий
автоматизацию управления технологическими процессами
и проектирование новых изделий.
Широкое применение средств механизации и
автоматизации влечет за собой все возрастающую потребность
в энергии. Для удовлетворения этих потребностей
необходимо создать новые источники энергии.
НТР предъявляет повышенные требования и к
производственному персоналу, что вызывает необходимость
постоянного повышения его квалификации. Особенно
высокие требования предъявляются к квалификации
разработчиков новой техники — проектировщиков и
конструкторов.
Важнейшим преимуществом социализма, на базе
которого возможность ускорения научно-технического
прогресса превращается в действительность, является
единая техническая политика. С ее помощью обеспечивается
единство научно-технических и социально-экономических
задач, а научно-технический прогресс подчиняется
достижению высшей цели общества.
1.2. НОВАЯ ТЕХНИКА -
ПОКАЗАТЕЛЬ ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ ВРЕМЕНИ
Каждый период времени человеческого развития
характеризуется своей техникой, соответствующей уровню
развития общества и уровню его технических
возможностей.
Сегодня мы говорим о новой технике, подразумевая
под этим целый комплекс технических средств. Новая
техника наших дней существенно отличается от техники,
созданной ранее. В создании нынешней техники большую
роль играют научные достижения. Сам процесс
разработки новой техники проводится планомерно, с
использованием огромной организационной системы
разработчиков, изготовителей, эксплуатационников. К новой
технике относят: впервые реализуемые результаты научных
исследований и прикладных разработок, содержащие
изобретения; новые или более совершенные
технологические процессы, орудия и предметы труда; способы орга-
11

низации производства и труда, обеспечивающие технико-
экономические показатели или решение социальных и
других задач развития народного хозяйства. Новая
техника характеризуется более высоким техническим уровнем
и качеством по сравнению с техникой, выпускаемой ранее.
Она по своим технико-экономическим показателям
отвечает современным требованиям или перспективам
развития науки и техники.
Новое изделие — это преимущественно образец новой
техники. Оно демонстрирует улучшенные
технико-эксплуатационные показатели привычной нам номенклатуры
изделий. Эффективность использования новых изделий
заключается в повышении производительности труда,
снижении расхода энергии и материалов, улучшении
общетехнических и потребительских показателей, в повышении
качества и др. Появление новых изделий вызвано
объективной необходимостью, диктуемой постоянным
совершенствованием бытовой и производственной сфер. Наш
период научно-технической революции вносит коренные
изменения в структуру и функции выпускаемых изделий.
Изделия, которые нельзя отнести к образцам новой
техники, также совершенствуются, приобретая более
рациональную форму, более приятный внешний вид и т. п.
Решение о целесообразности внедрения новой техники
принимается на основе расчетов и оценки их экономической
эффективности. Достигаемый расчетный эффект является
главным критерием для принятия решения о разработке
изделия и отражается в технико-экономических
обоснованиях на разработку (ТЭО).
Помимо экономического эффекта каждый объект новой
техники определяется другим эффектом — техническим
уровнем. Технический уровень характеризует
техническую полезность и ценность объекта, его соответствие
своему назначению. Он представляет собой
количественную характеристику степени совершенства изделия и
выражается в различных технических и информационных
единицах измерения. Технический уровень новой
техники, выраженный в относительных единицах, позволяет
сравнивать с другой техникой и оценивать ее достоинства
и преимущества. Для сравнения выбирается, как
правило, техника, имеющая высший мировой технический
уровень.
На технический уровень выпускаемого изделия влияет
технический уровень предприятия, на котором изготов-
12

ляется изделие. Нельзя выпускать сложную современную
продукцию устаревшими методами на отсталом
предприятии. Показателем технического уровня предприятия
служит научно-технический и производственный потенциал,
определяющий состояние и возможности производства.
Научно-технический и производственный потенциал
предприятия определяются следующими
показателями:
технической вооруженностью, которая определяет
стоимость машин и оборудования на одного
работающего;
материально-технической обеспеченностью;
научно-информационной обеспеченностью,
определяющей количество информационных материалов в фондах
научно-технической библиотеки, число патентов,
научных разработок и др.;
общим числом и значимостью разработок, создающих
научный задел;
обеспеченностью кадрами высшей квалификации;
степенью использования результатов научных
исследований в производстве;
уровнем организации производства и надежностью
работы системы управления;
техническим уровнем выпускаемых изделий и др.
Внедрение новой техники на предприятиях оказывает
огромное влияние на производство: 70 % заданий по
повышению производительности труда и 50 % по
снижению себестоимости продукции достигаются за счет
внедрения новой техники.
Важная роль в использовании новой техники на
производстве отводится отраслевым НИИ и КБ, в которых
сконцентрировано большое число научных кадров и
других специалистов. Чтобы науку приблизить к
производству, особое внимание необходимо уделить научному
сектору научно-промышленных объединений и
промышленных предприятий. Здесь наука органически связана
с производством и используется в решении конкретных
вопросов создания новой техники и обеспечении условий
для повышения технического уровня и качества этой
техники. Большое значение приобретает оснащение научного
сектора предприятий приборами и научной аппаратурой,
создание экспериментальной базы. В создании новой
техники необходимо максимально использовать ранее
разработанные и положительно себя зарекомендовавшие
13

на практике новшества, пока они морально не устарели.
Надежность, присущая этим составным частям, повысит
надежность всего изделия.
1.3. ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ НОВОЙ ТЕХНИКИ
Создание новой техники — путь долгий и
трудоемкий. Ни одна идея сразу не находит применения, так как
это вызвано сложностью структуры новой техники и ее
действия. Создание новой техники требует комплексного
подхода. Основные этапы создания и освоения новой
техники таковы: 1) научное открытие; 2) лабораторные
исследования; 3) разработка производственных образцов;
4) использование в производственных условиях; 5)
широкое применение в какой-то одной отрасли; 6)
применение в разных отраслях.
Процесс создания новой техники проводится по схеме
наука—техника—производство. Связь между наукой,
техникой и производством служит возникновению
благоприятных условий для создания новой техники высокого
научно-технического уровня.
Научные исследования являются начальным этапом
создания новой техники. Они определяют основные пути,
по которым следует двигаться техническому прогрессу.
Наука создает для этого необходимую теоретическую
и практическую основу. Развитие самой науки
осуществляется на основе тех исследований, которые были
проделаны ранее. Наука развивается непрерывно. Для
ее развития характерна последовательность и
целенаправленность, где одни исследования создают основу
для дальнейших работ.
Эффективность научных исследований, особенно
прикладных, зависит от научного потенциала
(информационной обеспеченности, технической оснащенности,
обеспеченности высококвалифицированными кадрами и т. п.).
Повышение производственного потенциала базируется на
передовых научных достижениях: используются не только
новые открытия старых научных дисциплин, но и
образуются новые научные дисциплины на стыке старых.
Такими являются радиоэлектроника, бионика,
оптическая электроника, биофизика и многие другие.
Расширяются познания все новых сторон реальных процессов,
что способствует созданию технических устройств с
самыми разнообразными свойствами. Наряду с этим сама
14

наука все более использует индустриальные методы с
обработкой данных при помощи ЭВМ.
Научные открытия дают самые общие направления
для создания новой техники. Конкретные технические
решения новых разработок находят свое воплощение после
теоретических изучений и лабораторных исследований
этих открытий.
В зависимости от специфики и области применения
новых изделий этапы их разработки классифицируются
следующим образом.
1. Фундаментальные исследования (ФИ) науки,
охватывающие самые общие вопросы материального мира.
Они заключаются в открытии сущности и действия
природных процессов с целью применения в практических
разработках.
2. Поисковые исследования (ПИ) включают в себя
выбор идеи. В ходе этих исследований выявляются
возможности и условия использования научных идей в
интересах материального производства. Результатом
поисковой работы являются открытия или изобретения.
Поисковые исследования создают научный задел, на котором
основываются прикладные работы.
3. Научно-исследовательские работы (НИР) — это
прикладные исследования. В результате НИР
информация о возможностях создания новой техники превращается
в принципиальную, схему разработки конкретного
образца изделия. К работам прикладного направления
относят разработки изделий, действующих на новых
принципах, повышающих технический уровень, разрешение
специальных проблем, связанных с улучшением качества,
эксплуатационных свойств и др. Сделанные открытия и
теоретические исследования находят практическое
применение в прикладных работах. При этом проверяется
и обосновывается экономическая целесообразность
конструктивного и технологического решения.
НИР выполняются научными кадрами в
научно-исследовательских институтах и лабораториях. Результаты
работ оформляются как отчеты или самостоятельные
труды. Дальнейшей проработкой темы являются опытно-
конструкторские работы.
4. Опытно-конструкторские работы (ОКР) направлены
на создание образцов изделий новой техники —
комплексов и систем машин, агрегатов, станков, приборов и т. д.
Опытно-конструкторские работы направлены на мате-
15

риальное воплощение результатов и рекомендаций НИР.
Разрабатывается техническая документация и образец
функционирующего изделия. На стадии освоения научно-
технического результата опытное изделие
приспосабливается к специфическим условиям
предприятия-изготовителя и условиям применения. Опытный образец проходит
отработочные, предварительные заводские и
государственные испытания. По результатам испытаний
корректируется конструкторская и технологическая
документация, которая затем передается заводу-изготовителю для
подготовки изделия к серийному производству.
5. Конструкторские разработки изделий для
собственного производства промышленных предприятий. Такие
работы выполняются в конструкторских подразделениях
промышленных предприятий. Изделия отличаются
локальной новизной. В создании их используется
передовой технический и производственный опыт.
Конструкторские разработки чаще всего ограничиваются внесением
изменений в конструкторскую документацию ранее
разработанных изделий. Эти изменения не носят
принципиального характера, а помогают приспособить изделие
к специфическим условиям применения: месту установки,
выполняемой работе и т. п. Конструкторская
документация разрабатывается не для всех стадий работы. Часто
ограничиваются разработкой технического проекта и
рабочей конструкторской документации.
Разрабатываемые изделия имеют индивидуальное
применение, часто изготавливаются в одном экземпляре,
который одновременно является опытным образцом.
Зачастую на техническую подготовку производства этих
изделий, в том числе на разработку конструкторской
документации, дается мало времени, из-за чего опытные
работы приходится проводить непосредственно на
промышленном образце. Доработки конструкций в процессе
внедрения иногда влекут за собой большие
дополнительные материальные затраты.
Конструкторские разработки по модернизации
действующего на предприятии оборудования направлены на
улучшение его технических возможностей и устранение
морального износа. Разработка проектов модернизации,
повышающих общие показатели оборудования,
производится в НИИ и отраслевых КБ. На основе этих разработок
создаются типовые проекты модернизации, которые
широко распространяются но всей стране.
16

Проекты модернизации оборудования разрабатываются
также на предприятиях, эксплуатирующих оборудование.
Данные проекты в основном технологические,
направленные на лучшее приспособление оборудования к местным
условиям, к выпускаемой продукции, к режимам и
параметрам эксплуатации. Технологическая модернизация
оборудования обычно связана со специфическими условиями
конкретного производства и не находит применения на
других предприятиях.
Создание конструкторской документации на ремонт
оборудования производится в целях обеспечения
конструкторской и технологической подготовки ремонтных
работ и повышения их качества. Конструкторская
документация на ремонт оборудования создается на
предприятиях, эксплуатирующих оборудование. Это вызвано
отсутствием чертежей на некоторые узлы и детали
оборудования, которые необходимо восстановить при
ремонте или после поломки в процессе эксплуатации.
1.4. ЭВОЛЮЦИЯ РАЗВИТИЯ
ОТРАСЛИ МАШИНОСТРОЕНИЯ
Машиностроение является ведущей отраслью тяжелой
промышленности, технический прогресс которой влияет
на развитие всех отраслей народного хозяйства.
Машиностроение — это промышленность, занятая
производством машин. Машиностроение можно отнести к разряду
старой, традиционной отрасли промышленности. В основу
работы машин положены принципы классической
механики. Эти принципы с течением времени мало
изменялись и сегодня, в период научно-технической революции,
не приобрели новых черт. Однако машиностроение
наших дней вбирает в себя все новейшие достижения других
наук и на основе сплава этих достижений со старыми
принципами механики создает новую технику.
Широкое внедрение современных технических средств
было подготовлено длительным развитием техники. В очень
давние времена (по крайней мере, не позднее V в. до н. э.)
в связи с широко проводившимися строительными и
ирригационными работами появились различные
вспомогательные средства: рычаг, наклонная плоскость, клин,
качалка, пресс, ворот, блок, полиспаст, насос и т. п.
Первые технические средства были предназначены для
подъема и перемещения грузов. Первым механическим
17

двигателем, заменившим мускульную силу человека,
было водяное колесо. На его основе еще в I в. до нашей
эры была создана одна из ранних технологических
машин — водяная мельница. Она имела важное значение
для дальнейшего развития техники.
Начальной стадией развития производства, а также
первым предприятием по изготовлению машин в XVI —
XVIII вв. явились мануфактуры. Изделия на них
изготовлялись на основе ручной ремесленной техники.
Организационной формой производства явилось разделение
труда и кооперирование. Мануфактуры непосредственно
предшествовали машинному производству.
В XVIII в. техника начинает развиваться ускоренными
темпами. Появляются машины, которые предназначены,
в первую очередь, для текстильной промышленности.
Технологические машины промышленных предприятий
приводились в действие от центрального парового
двигателя через разветвленную сеть передаточных
механизмов.
История создания автоматических устройств уходит
в глубь веков и начинается со времени изготовления и
применения ловушек. Герон (около II—I вв. до н.э.)
описал пневмоавтомат для открывания дверей храма при
зажигании жертвенного огня. Зарождение промышленных
автоматов относится ко второй половине XVIII в.
Первым промышленным автоматическим устройством был
регулятор уровня воды в котле паровой машины (1765 г.)
И. И. Ползунова и регулятор скорости вращения вала
паровой машины (1784 г.) Д. Уатта. Позднее (в 1804 —
1808 гг.) была создана система программного управления
с помощью перфоленты ткацким станком Ж. Жаккара.
Созданные в XVIII в. самодвижущийся челнок ткацкого
станка и механический суппорт для токарного станка
сыграли большую роль в развитии техники. Изобретение
большого числа разнообразных машин и широкое их
использование в производстве послужило для
возникновения в XVIII в. новой отрасли производства
—машиностроения.
В XIX в. уже был накоплен значительный опыт по
созданию и эксплуатации различных машин.
Определенный успех был достигнут в фундаментальных
исследованиях машиноведения. Наука о машинах делилась на две
большие научные дисциплины: теоретическое
машиноведение и учение о построении машин. Образовались
18

такие технические дисциплины, как сопротивление
материалов, кинематика механизмов, динамика машин, основы
деталей машин и др.
Стали появляться первые трактаты по теории создания
машин, открывающие принципиально новый подход
к этому процессу. Старый метод разработки базировался
на проектировании по «подобию», т. е. по преобразованию
реально работающих изделий, которые себя хорошо
зарекомендовали на практике. Приемы графического
изображения технических средств в XVIII в. были уже
значительно развиты, однако детального изображения чертежи
не содержали. Это были наброски, схемы, эскизы, планы
и профили общих видов машин, механизмов, технических
устройств. Машиностроение конца XIX в. перешло на
поточно-массовое производство. Сначала поточное
производство заключалось в выпуске простых изделий
(консервов, бутылок и т. п.), а затем сложных, в частности
автомобилей.
Подлинное развитие машиностроения и автоматизация
производственных процессов начались в середине XX в.,
когда наряду с механическими и электрическими
устройствами появились электронные регулирующие приборы
и аппараты. Были созданы свободные от инерции
механические средства, обладающие точностью и гибкостью
применения. Работа технических систем начала
обеспечиваться автоматизированными системами управления и
контроля.
Функции сегодняшнего машиностроения можно
подразделить на три группы: технические, экономические и
социальные. Технические функции заключаются в
создании современных эффективных типов машин, аппаратов
и приборов, в модернизации существующих, не
исчерпавших своих эксплуатационных возможностей машин.
Экономические функции машиностроения связаны с
улучшением основных показателей развития всех звеньев
общественного производства. Социальные функции
заключаются в том, что развитие машиностроения влияет
на темпы научно-технического прогресса во всех сферах
материального производства.
Машиностроительная промышленность нашей страны
имеет мощную базу. В стране действуют более 9 тыс.
хорошо оснащенных предприятий и объединений.
Основным направлением развития машиностроения должен
стать переход к созданию предприятий сборочного типа
19

на базе развития сети специализированных заводов. Эти
заводы будут иметь оптимальные мощности по
изготовлению узлов, агрегатов и заготовок массового применения.
Производство унифицированных узлов и агрегатов
общемашиностроительного применения намечается выделить
в самостоятельные специализированные подотрасли по
примеру подшипниковой промышленности.
Классификация машиностроительного производства по
однородном группам производится на основе единства
признаков, определяемых задачами планирования:
экономического назначения производимой продукции;
общности организации технологических процессов и
технической базы производства; особенностей важнейших
технико-экономических показателей. В результате такой
классификации выделяется 19 комплексных отраслей
и около 100 подотраслей машиностроительной
промышленности. Состав каждой крупной отрасли
машиностроения представлен в виде отдельных подотраслей,
характеризующихся единством целевого назначения
производимой продукции, общностью перерабатываемого сырья и
общностью технологии, формой подчинения и
экономическим назначением. Например, отрасль тяжелого и
транспортного машиностроения состоит из подотраслей:
металлургического машиностроения, вагоностроения,
тепловозостроения, горного машиностроения, дизеле-
строения, подъемно-транспортного машиностроения.
В свою очередь, каждая подотрасль может быть
представлена по видам конкретных производств, различающихся
особенностями целевого назначения продукции, формами
организации производства, спецификой технологических
процессов, своеобразием технико-экономических
показателей.
Развитие определенных отраслей машиностроения
в том или ином районе нашей страны зависит от ряда
факторов, например местных ресурсов материалов,
специфики рабочих кадров и др. Эти факторы служат основой
для рационального подбора выпускаемых изделий по
материалоемкости, материалотрудоемкости и
трудоемкости. Специфика отрасли, подотрасли и вида
производства машиностроения создает ту разновидность
выполняемой работы, которая требует от разработчика
специфических знаний и практического опыта. Это лежит в основе
специализации конструкторов и конструкторских
подразделений. Специализация связана с детальным изуче-
20

нием своей отрасли, уровня техники, технологии и др.
В двенадцатой пятилетке (1986—1990 гг.) перед
машиностроением ставятся большие задачи. Некоторые
отрасли машиностроения, особенно те, от которых
зависит научно-технический уровень всего народного
хозяйства, должны развиваться ускоренными темпами. В
первоочередном порядке должны быть обеспечены коренная
реконструкция и опережающее развитие станкостроения,
производства вычислительной техники, приборостроения,
электротехнической и электронной промышленности.
Предусматривается опережение темпов прироста выпуска
продукции в этих отраслях в 1,3—1,6 раза по сравнению
со средними по машиностроению в целом. В двенадцатой
пятилетке сроки разработки и освоения новой техники
должны сократиться в 3—4 раза. Все вновь осваиваемые
виды техники по производительности и надежности должны
превосходить не менее, чем в 1,5—2 раза выпускаемую
аналогичную продукцию. Удельная металлоемкость
машин и оборудования должна снизиться на 12—18 %,
а их удельная энергоемкость —на 7—12 %. Достижение
намеченных показателей зависит в основном от
конструкторской подготовки производства, от качества и
производительности труда проектировщиков и
конструкторов.
Глава 2
РАЗРАБОТКА НОВОГО ИЗДЕЛИЯ
2.1. АНИЛИЗ ПОНЯТИЙ
„ПРОЕКТИРОВАНИЕ44 И „КОНСТРУИРОВАНИЕ41
Целью и результатом разработки новых изделий
является само изделие. Изделие относится к сфере
материальных объектов и служит для удовлетворения
требований производства и потребностей человека. Сама
разработка нового изделия —это особый этап, относящийся
к сфере умственной деятельности.
Разработка новых изделий осуществляется инженерно-
техническим персоналом путем проектирования и
конструирования. Проектирование и конструирование
являются процессами взаимосвязанными, дополняющими
21

друг друга. Конструктивная форма объекта уточняется
применением методов проектирования —произведением
расчетов параметров, прочностных расчетов,
оптимизации и др. В свою очередь, проектирование возможно
только при предварительно принятых вариантах
конструктивного исполнения. Часто эти два процесса не
различают, так как они выполняются, как правило,
специалистами одной профессии — инженерами-конструкторами.
Однако проектирование и конструирование — процессы
разные. Проектирование предшествует
конструированию и представляет собой поиск научно
обоснованных, технически осуществимых и экономически
целесообразных инженерных решений. Результатом
проектирования является проект разрабатываемого объекта.
Проектирование —это выбор некоторого способа
действия, в частном случае —это создание системы как
логической основы действия, способной решать при
определенных условиях и ограничениях поставленную
задачу. Проект анализируется, обсуждается, корректируется
и принимается как основа для дальнейшей разработки.
Конструированием создается конкретная,
однозначная конструкция изделия. Конструкция —это
устройство, взаимное расположение частей и элементов
какого-либо предмета, машины, прибора,
определяющееся его назначением. Конструкция предусматривает
способ соединения, взаимодействие частей, а также
материал, из которого отдельные части (элементы) должны
быть изготовлены. В процессе конструирования создается
изображение и виды изделия, рассчитывается комплекс
размеров с допускаемыми отклонениями, выбирается
соответствующий материал, устанавливаются требования
к шероховатости поверхностей, технические требования
к изделию и его частям, создается техническая
документация. Конструирование опирается на результаты
проектирования и уточняет все инженерные решения,
принятые при проектировании. Создаваемая в процессе
конструирования техническая документация должна
обеспечить перенос всей конструкторской информации на
изготавливаемое изделие и его рациональную эксплуатацию.
Проектирование и конструирование служат одной
цели: разработке нового изделия, которое не существует
или существует в другой форме и имеет иные размеры.
Проектирование и конструирование —виды умственной
деятельности, когда в уме разработчика создается кон-
22

кретный мысленный образ. Мысленный образ подвергается
мысленным экспериментам, включающим перестановку
составных частей или замену их другими элементами.
Одновременно оценивается эффект внесенных изменений,
определяется, как эти изменения могли подействовать на
окончательный результат. Мысленный образ создается
в соответствии с общими правилами проектирования и
конструирования и впоследствии принимает
окончательный, технически обоснованный вид.
Рис. 2.1. Виды изделий и их структура (СТ СЭВ 364—76)
Разработка, составными частями которой являются
проектирование и конструирование, —термин, широко
применяемый в технической литературе. Нередко этот
термин используется узко, как синоним проектно-кон-
структорских или конструкторских работ. В
действительности в разработку новых изделий входит ведение научно-
исследовательских и проектно-конструкторских работ.
Разработка входит в комплекс мероприятий,
направленных на выпуск изделий промышленностью. Наряду с
такими работами, как разработка технологии изготовления,
материально-техническое обеспечение, организация
производства, разработка занимает основное место в
технической подготовке производства. Будучи исходным этапом,
разработка оказывает существенное влияние на все
последующие стадии жизненного цикла продукции:
изготовление, обращение и реализацию, эксплуатацию или
потребление.
Понятие «изделие» также имеет широкий диапазон
значений. По ГОСТ 2.101—68 изделием называется любой
23

предмет или набор предметов производства, подлежащих
изготовлению на предприятии. Под изделием
подразумеваются все объекты материального производства и их
составные части машины, технологическое оборудование,
механизмы, функциональные системы и др. (рис. 2.1).
Установлены следующие виды изделий: детали, сборочные
единицы, комплексы, комплекты.
Деталью называется изделие, изготовленное из
материала одной марки без применения сборочных
операций или с использованием местных соединительных
операций (сварки, пайки, склеивания и т. п.).
Сборочная единица представляет собой изделие,
составные части которого подлежат соединению между
собой на предприятии-изготовителе с помощью сборочных
операций. К сборочным единицам может быть отнесено
большинство разрабатываемых и выпускаемых изделий,
а также входящих в них составных частей. Например,
сборочной единицей является токарный станок, а также
входящие в него суппорт, резцедержатель и др. Сборочная
единица является специфицированным изделием, так как
на него составляется спецификация, включающая в себя
все составные части.
Комплекс —это изделие, состоящее из нескольких
специфицированных изделий взаимосвязанного
назначения, не соединяемых на предприятии-изготовителе
посредством сборочных операций.
Комплект — несколько изделий общего
функционального назначения вспомогательного характера, не
соединяемых на предприятии изготовителе с помощью
сборочных операций.
В процессе подготовки производства и изготовления
изделий в расчет принимаются и другие принципы
классификации изделий: комплектующие изделия, покупные
изделия, изделия основного производства, изделия
вспомогательного производства, изделия серийного
производства и др.
Иногда определенные изделия называют
конструкциями, например «металлическая конструкция»,
«железобетонная конструкция» и др., подразумевая под этим
нечто конкретное. Чтобы внести ясность в эти понятия,
целесообразно проследить весь процесс создания нового
изделия, начиная с зарождения идеи и кончая
изготовлением действующего образца. Разработка является
мыслительным процессом, умственной деятельностью, в ре-
24

зультате которой создается конструкция. Конструкция —
это строение, устройство, взаимное расположение частей
изделия. Конструкция является одним из основных
свойств изделия, позволяющих отличить одно изделие от
другого.
2.2. СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ КОНСТРУКТОРСКИХ
ОРГАНИЗАЦИЙ
Новые изделия разрабатываются в конструкторских
организациях и подразделениях. В зависимости от
специфики выполняемых работ разработки производятся, как
правило, в специализированных организациях,
отличающихся обеспеченностью высококвалифицированными
кадрами данного профиля, применением прогрессивных
организационных принципов и технической оснащенностью
данной специализации и др.
Конструкторские организации и подразделения
классифицируются . по двум главным признакам:
подчиненности и специализации.
По подчиненности конструкторские
организации делятся на организации союзного, республиканского
и местного подчинения. К конструкторским организациям'
союзного подчинения относятся организации,
подведомственные министерствам, ведомствам СССР и другим
союзным органам. Аналогичные организации находятся
также в подчинении республиканских министерств и
других органов союзных республик. К конструкторским
организациям местного подчинения относятся организации,
находящиеся в ведении горисполкомов, и подразделения
промышленных предприятий.
Основная классификация конструкторских
организаций осуществляется по специализации.
Специализация производства является экономически
наиболее целесообразной формой его организации.
Специализация конструкторских организаций основывается на
разработке конструктивно и технологически подобных
и подобных по типоразмерам изделий.
Определенные этапы разработки новой .техники
производятся в разных проектно-конструкторских
организациях, что и определяет место этих организаций в
подготовке производства.
Головной проектный институт (ГИПРО) производит
выбор основных направлений и разработку перспективных
25

планов комплексных разработок, а также выполняет
разработку рабочих проектов и частей проектов.
Научно-исследовательский институт (НИИ) создает
изделия принципиально новой конструкции на базе
специальных теоретико-экспериментальных исследований.
Разработки доводятся до изготовления опытного образца.
Научно-исследовательский и проектно-технологиче-
ский институт (НИПТИ) создает принципиально новые
технологические процессы и осуществляет модернизацию
существующих. Производит опытные проверки
технологических процессов и изготовление необходимой оснастки.
Специальное конструкторское бюро (СКВ), особюе
конструкторское бюро (ОКБ), центральное
конструкторское бюро (ЦКБ) осуществляют создание новых изделий
на базе имеющихся теоретико-экспериментальных
исследований и модернизацию существующих; разрабатывают
автоматические линии, типовые проекты модернизации;
работают над вопросами унификации, агрегатирования,
стандартизации, повышения надежности и долговечности
изделий.
Исследовательские проблемные лаборатории и КБ
втузов работают над созданием принципиально новой
техники и модернизацией существующей; решают вопросы
по увеличению надежности. Работы производятся на
теоретическом и экспериментальном уровнях.
Проектно-конструкторские подразделения
промышленных предприятий осуществляют создание и модернизацию
выпускаемых изделий, создание и модернизацию техники,
работающей на предприятии; производят оснащение
производства новыми видами нестандартизированного
оборудования, приспособлениями, инструментом.
Проектно-конструкторские организации-
специализируются на разработке ограниченного числа типов и
номенклатуры технических средств и систем.
Специализация данных организаций вызвана тем, что современные
изделия, уже являясь сложными системами, имеют
тенденцию еще усложняться, что требует от разработчика
глубокого анализа и изучения всех составляющих частей
конструкции. В зависимости от степени сложности
изделия различают предметную, подетальную и
технологическую специализацию проектно-конструкторских
организаций. Все три названных вида специализации
комбинируются и применяются в разработке с таким расчетом,
чтобы достичь наибольшего эффекта и улучшения качества
26

изделия. Предметная (комплексная) специализация
направлена на разработку определенного тина продукций,
где номенклатура разрабатываемой продукции
максимально сокращена. Например, СКВ станкостроительное
по разработке токарных автоматов специализируется на
выпуске данной продукции. Организация выполняет весь
объем (комплекс) работ по выполнению документации
данного изделия (группы изделий). Проектные
организации выполняют комплексные проекты с начала до конца.
Предметная специализация имеет следующие
преимущества:
возможность параллельной разработки отдельных
частей проекта;
сокращение сроков проектирования, обусловленных
сокращением межоперационного пролеживания частей
проекта при согласовании конструкторской документации;
облегчение управления процессами разработки, так
как она проходит в стенах одной организации;
возможность использования в новых разработках
типовых и унифицированных деталей и узлов, освоенных ранее;
возможность обширного сбора информации,
используемой в разработке;
возможность расширения уровня знаний и
технического кругозора у разработчиков.
Наряду с преимуществами предметная специализация
имеет ряд недостатков:
система специализации нерациональна для сложных
конструкций, включающих сложные электрические,
электронные, гидравлические и другие системы;
не способствует выполнению разработки по всем частям
на высоком техническом уровне;
требует руководителя разработки с обширными
знаниями по всем частям проекта;
препятствует узкой специализации разработчиков.
При подетальной специализации разрабатываемая
конструкция расчленяется на ряд составляющих ее узлов,
агрегатов, систем, деталей. Разработчик закрепляется за
отдельными элементами и выполняет на них всю
конструкторскую документацию. Это наиболее экономически
выгодная форма специализации. Подетальная
специализация характеризуется разработкой частей изделий,
широко применяемых в технике, например, гидроприводов,
электрических схем, редукторов, карбюраторов
двигателей и др.
27

При подетальной специализации предоставляется воз-*
можность сбора информации по самым детальным
вопросам проекта; возможна узкая специализация
разработчиков, которая влечет за собой увеличение
производительности труда; предоставляется возможность приобретения
глубоких знаний у разработчиков, что способствует
повышению роста их квалификации; появляется возможность
применения унифицированных конструкций в
разработках. Однако при этом затрудняется разработка общей
компоновки и согласование отдельных частей проекта; растет
межоперационное пролеживание конструкторской
документации при согласовании отдельных частей проекта,
тем самым удлиняется цикл подготовки производства;
расширяется кооперирование по разработке частей
проекта и тем самым усложняется управление
разработкой.
При технологической или отраслевой специализации
разделение труда производится по характеру выполняемой
изделием функции или технологическому признаку.
Специализация производится по отдельным технологическим
частям разработки или отдельным операциям
технологического процесса, которые выделяются в отдельное
производство или отдельное отраслевое проектирование.
Технологическая специализация является основным
признаком отрасли. Особенности изделий данной отрасли должны
быть учтены при конструкторской подготовке
производства, поэтому конструктор является специалистом той
отрасли, в которой он работает. Переходя на работу
в другую отрасль, он должен переквалифицироваться
с учетом особенностей данной отрасли и новых условий
производства. В таких случаях должна проводиться
переаттестация специалиста и подтверждение его
квалификационной категории.
Технологическая специализация способствует выбору
разработчиком поля деятельности согласно его личным
склонностям и приобретению глубоких знаний по своей
специальности.
2.3. ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ -
СТРУКТУРНАЯ 'ЧАСТЬ РАЗРАБОТКИ
Техническое решение (ТР) является структурной
частью технического творчества. Оно определяет
принципиальные, схематические, теоретические решения и не
всегда носит конкретную форму реального материального
28

объекта (изделия), но непосредственно связано с его
определенным содержанием с конструкцией, технологией,
принципом работы или материалом. Техническое решение
представляет собой раскрытую техническую идею,
которую можно осуществить с привлечением специалистов,
не применяя изобретательских принципов. Оно должно
быть практически осуществимым, полезным,
работоспособным, причем принцип работы не обязательно должен
иметь теоретические обоснования.
Разработка является техническим творчеством, в
результате которой создаются технические решения.
Созданию технического решения предшествует
подготовительный процесс, в котором обобщается предыдущий опыт,
ставится задача, уясняется цель. В разработку
технического решения непосредственно входит создание его
вариантов и их анализ, выбор окончательного варианта.
В процессе конструирования конструктор детально
обрабатывает техническое решение, воплощает его в
конкретную форму реального изделия.
Технические решения характеризуются признаками,
которые в зависимости от их важности делятся на
существенные (главные) и дополнительные.
Любой реальный объект воспринимается нами как
сочетание его отдельных признаков. Общее понятие,
например, ведущего зубчатого колеса в нашем воображении
предстает как предмет деталей машины, даже если мы
не имеем перед собой чертежа или реального образца.
Ведущее зубчатое колесо в нашем воображении
предстает как зубчатый венец, посредством корпуса
соединенный с центрирующей частью, которая, в свою очередь,
имеет устройство для передачи вращающего момента
(рис. 2.2).
Таким образом, среди множества признаков,
характеризующих техническое решение, имеются такие, кото-»
рые выражают сущность, природу и коренные свойства
технического решения. Эти признаки называются
существенными. Каждый существенный признак необходим,
а все вместе они достаточны для характеристики
технического решения. Дополнительными признаками являются
признаки, которые дополняют, развивают и уточняют
техническое решение.
Технические решения в зависимости от степени
сложности конструктивного исполнения делятся на простые
и сложные.
29

Рис. 2.2. Функциональная структура зубчатого колеса
30

Сложные технические решения имеют иерархическое
строение, т. е. существенные признаки решения в целом
представляют собой самостоятельные технические
решения низшего порядка. Технические решения низшего
порядка, свою очередь, могут делиться на ряд
существенных признаков. Эти существенные признаки
являются дополнительными признаками решения в целом
и могут являться самостоятельными техническими
решениями. Технические решения, существенные признаки
которых не могут представлять собой самостоятельные
технические решения, называются простыми.
Технические решения могут относиться к изделию
в целом, его функциональному узлу, к детали узла или
к конструктивному элементу детали. В зависимости от
места технического решения в общем функциональном
строении конструкции решение получает свое
наименование, например зубья зацепления с закругленными
торцами, а не зубчатое колесо ведущее с закругленными
торцами зубьев.
Техническое решение выявляется только в процессе
разработки или проведения анализа конструкции и
принципов работы изделия. В технической документации и
в действующем изделии технические решения воплощены
в определенной совокупности узлов, деталей или их
элементов. В процессе разработки вырабатываются
технические решения, являющиеся основой построения
детали, узла или изделия в целом. Чем подробнее
прорабатываются выбранные технические решения, тем более
совершенной и качественной получится конструкция.
Технические решения могут служить для сравнения и
оценки разных изделий. Нередко в практике разработки
приходится оценить и выбрать более подходящее изделие
из множества аналогов. Всю разработку в целом сравнить
трудно, особенно если конструкция сложная и включает
в себя разные узлы и системы: электрические,
гидравлические и др. Сравнению поддаются технические решения,
к которым можно применить общий критерий,
характеризующий главный принцип выбора.
Новые разработки, включая применение в них ранее
разработанных конструкций и принципов работы,
являются творческим созданием конструктора. Каждый
конструктор создает собственные решения, которые, по
его мнению, не имеют прецедента. Как любой объект
творческой деятельности новая разработка в целом и
31

технические решения, заключенные в ней, имеют
определенные отличия от известных, обладают определенной
новизной. Эти отличия могут проявиться в форме,
размерах, компоновке, принципе работы, применяемом
материале и др.
Новизна технического решения —важная ее
характеристика. Она определяет тот круг лиц, для которых
данное решение известно. Техническое решение, новое для
автора, может оказаться известным для других лиц.
В самом деле, разработчики постоянно «изобретают» уже
ранее изобретенные технические решения. Определение
степени новизны технических решений дает возможность
оценить уровень разработок. Технические решения,
характеризующиеся существенными отличиями, новизной
и обеспечивающие положительный эффект, представляют
общественный и государственный интерес. Эти технические
решения лежат в основе изобретений и
рационализаторских предложений.
2.4. ПОРЯДОК РАЗРАБОТКИ НОВОГО ИЗДЕЛИЯ
В ходе разработки новых изделий решаются самые
разнообразные вопросы. Характер этих вопросов зависит
от конструктивных особенностей и области применения
изделия.
Новые изделия, будучи объектами новой техники,
должны обладать свойствами, которые устанавливают
их преимущества над изделиями аналогичного
применения. Это достигается за счет улучшения параметров
ранее выпускаемых изделий, применения нового, более
совершенного принципа работы.
Чтобы изделие соответствовало требованиям новой
техники, было высокого качества и надежным, оно должно
тщательно прорабатываться. Главным путем повышения
технического уровня изделия, т. е. его качества,
характеризуемого технической стороной, является проведение
научно-исследовательских работ.
Научно-исследовательские работы (НИР) решают следующие проблемы:
разработку нового принципа работы разрабатываемого
изделия, который позволяет улучшить потребительские
качества, долговечность, удобства обслуживания и т.д.;
разработку новой технологии, более совершенной и
производительной, с минимальным участием человека,
малоотходной, позволяющей механизировать и
автоматизировать процесс.
32

Опытно-конструкторские работы (ОКР) используют
результаты прикладных исследований. Задача ОКР —
подготовить производство и создать конструкторскую
документацию.
Разработка сложного изделия и конструкторской
документации на него является трудоемким процессом,
связанным с большими затратами. Стоимость разработки
в отдельных случаях может составлять половину всех
капиталовложений, идущих на производство изделий.
Чтобы разработка нового изделия достигла поставленных
целей, ГОСТ 2.103—68 устанавливает разбивку процесса
проектирования на отдельные стадии. На каждой стадии
решается определенный круг вопросов, объем и
очередность которых исключает возможность упустить решение
важных вопросов проектирования и постоянно
приближает к наиболее совершенной конструкции изделия.
Стандартом предусматриваются следующие стадии
разработки: техническое задание, техническое предложение,
эскизный проект, технический проект, разработка рабочей
документации. Стадийность конкретной разработки и
объем разрабатываемой документации устанавливаются
в техническом задании. Это вызвано теАм, что все стадии
разработки выполнять необязательно. Стадии разработки
устанавливаются в зависимости от сложности
разрабатываемого изделия и программы выпуска его.
Процесс проектирования определяется, с одной
стороны, директивными документами, установившими
стадии разработки, а с другой — этапами логического
мышления. Независимо от установленной стадийности
конкретной разработки в процессе проектирования все стадии
«прорабатываются» в голове конструктора. Это значит,
что конструктор мысленно перебирает все вопросы в той
последовательности, в какой они должны рассматриваться
в техническом предложении, эскизном проекте и в
техническом проекте. Опытный конструктор в процессе
осмысления новой конструкции словно интуитивно находит
хорошее решение, на самом же деле процесс нахождения
решения строго определен.
2.6. ТРЕБОВАНИЯ
К РАЗРАБАТЫВАЕМОМУ ИЗДЕЛИЮ
Разработка новых изделий связана с конкретной
производственной необходимостью и конкретными
требованиями быта. Подготовка производства, изготовление и
2 Таленс Я. Ф.
33

эксплуатация изделия происходят в конкретных
производственных и эксплуатационных условиях. Это налагает
определенные ограничения на работу конструктора, с
которыми он должен считаться в процессе разработки.
В противном случае коррективы, вносимые в
конструкцию в процессе производства и эксплуатации изделия,
могут повлечь за собой дополнительные затраты труда
и материалов.
Требования к изделию должны обеспечить
максимальное соответствие изделия конкретным условиям
применения.
1. Основными требованиями к любому изделию
независимо от области его применения являются
соответствие своему назначению и высокая производительность,
обеспечение высокого качества, надежности и
ремонтопригодности. Этими требованиями обеспечивается
сохранение функциональных свойств изделия на расчетный
(гарантийный) срок годности, а также на межремонтный
период после проведения плановых восстановительных
ремонтов.
2. Разрабатываемое изделие должно иметь
конкретное целевое назначение (применение), что предъявляет
к изделию конкретные требования. Оно должно обладать:
удобством применения; функциональными свойствами,
необходимыми для выполнения нужных операций.
Условия применения изделия оговариваются в паспорте
или инструкции по эксплуатации. Специализация или
универсальность применения изделия налагает свой
отпечаток на его конструкцию, и конструктор не должен
упускать этого из виду.
3. Конструкция изделия и конструкторская
документация на него разрабатываются с учетом изготовления
этого изделия конкретными технологическими способами
на конкретном производстве.
Существенный отпечаток на конструкцию налагает
программа выпуска изделий. Например, изделия,
предназначенные для массового производства, непригодны
для изготовления в единичном производстве и наоборот.
Эта пригодность диктуется экономической
целесообразностью. Например, детали массового производства,
изготовляемые литейным способом или штамповкой, для
индивидуального производства окажутся нетехрологич-
ными. Здесь более удачной будет сварная
конструкция.
34

4. Конструкторская документация должна
разрабатываться для изготовления изделия на конкретном
производстве. Производственная база
предприятия-изготовителя должна обеспечить возможность изготовления
изделия с наименьшими затратами. Конструктор должен
считаться с существующим на соответствующем
предприятии оборудованием и оснасткой, необходимыми для
изготовления, сборки и контроля изделия. Необходимо
также учитывать квалификацию персонала,
изготовляющего изделие, и состояние технологической дисциплины
на предприятии. В то же время конструкция изделия и
конструкторская документация на него не должны
препятствовать внедрению более прогрессивной технологии
и ее непрерывному улучшению.
Использование конструкторской документации,
непригодной для конкретного производства, влечет за собой
доработку и переработку этой документации.
5. Разрабатываемое изделие должно соответствовать
конкретным условиям технической подготовки
производства и быть согласованным со службами, предприятиями
и организациями, участвующими в изготовлении изделия.
Выпущенная промышленная продукция — результат
труда различных предприятий из разных отраслей
промышленности. Материалы, заготовки и комплектующие
изделия изготовляются специализированными
предприятиями. Разрабатывая изделие, конструктор должен
считаться с поставками по кооперации материалов и
комплектующих изделий, используемых в разработке, а также
с дефицитностью и возможностью их получения в
необходимом количестве.
При получении конструкторской документации из
других организаций и предприятий необходимо провести
входной конструкторский, технологический и нормали-
зационный контроль документации.
6. Разрабатываемое изделие должно соответствовать
требованиям стандартов, технических условий, правил,
инструкций, норм. Изготовление изделия в соответствии
с действующими нормативно-техническими материалами
будет способствовать охране труда обслуживающего
персонала и охране окружающей среды. Основными
нормативно-техническими материалами являются: стандарты
Системы стандартов безопасности труда (ССБТ); Правила
безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов;
Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов,
2*
35

работающих под давлением; Правила устройства
электроустановок (ПУЭ) и др.
7. Разрабатываемое изделие должно соответствовать
всем требованиям, предъявляемым в конструкторской
документации. Чтобы обеспечить соответствие изделия
информации, заложенной в конструкторской документации,
документация должна соответствовать следующим
требованиям:
быть четкой и ясной и содержать все сведения,
необходимые для изготовления, эксплуатации и ремонта
изделия без дополнительного изобретательского
творчества;
обеспечивать однозначное выполнение детали,
сборочной единицы, комплекса или комплекта изделия. Варианты
оформляются отдельными чертежами или графическими
изображениями на том же чертеже с самостоятельными
обозначениями. В изготовлении принимается тот или иной
конкретный вариант в зависимости от условий
изготовления или эксплуатации изделия;
исключать дублирование размеров и другой
информации, что уменьшает трудоемкость разработки, вероятность
появления ошибок, обеспечивает четкое внесение
изменений в документацию (изменение элементов необходимо
выполнить только один раз) и др.;
иметь иерархическую структуру обозначений, где
каждый документ имеет определенное место и
определенное условное обозначение. Основной конструкторский
документ в отдельности и в совокупности с другими,
записанными в нем конструкторскими документами,
полностью и однозначно определяет данное изделие и его
состав; основным конструкторским документом для
сборочных единиц, комплексов и комплектов является
спецификация, а для детали — чертеж детали;
все параметры, размеры изделия, которые подлежат
исполнению, должны задаваться с предельными
допустимыми отклонениями; выполнение размеров в любом
значении поля допуска должно обеспечить изготовление
годной детали, обеспечив максимальную экономичность
изготовления;
не содержать технологических указаний, что
позволяет для изготовления изделия применять любую
технологию и непрерывно улучшать ее. В' отдельных случаях,
когда для изготовления выбран оригинальный
технологический процесс или он является единственным, обес-
36

печивающим изготовление изделия высокого качества,
технологический процесс указывается в чертежах;
содержать все необходимые технологические
требования на изготовление, контроль и испытание изделия.
2.6. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ
ТЕХНИЧЕСКИХ РАЗРАБОТОК
В наше время, в век научно-технической революции,
нет изделий, которые не претерпевали бы существенных
изменений. Каждая новая выпускаемая модель
значительно отличается от предыдущей как по форме, удобству
применения, так и по технико-экономическим
показателям. Конструкции становятся более рациональными за
счет устранения многих излишеств. Изделия улучшаются,"
в основном, за счет совершенствования принципа их
работы. Повышение потребительских качеств изделий,
определяемых новым принципом работы, является движущей
силой прогресса.
Техника развивается по определенным законам,
зависящим от технического потенциала и уровня
производства, от достижений науки и т. д. При этом на передний
план выдвигаются конкурентоспособные изделия.
Малоэффективные изделия, работающие на базе устаревшей
технологии, должны быть сняты с производства.
Изготовление и эксплуатация их приводят к экономическим
убыткам и в результате к отставанию от передовых
направлений развития техники.
Техника имеет множество путей возможного развития.
Все они способствуют росту научно-технического
потенциала, но не все направления развития имеют далекую
перспективу. Хотя в какой-то конкретный период или
в каких-то конкретных условиях они дают экономический
эффект народному хозяйству, все же могут тормозить
развитие техники в будущем. Как правило, перспективу
имеет один или несколько путей развития, способных
решать множество проблем, которые будут возникать в
будущем. Например, автоматическое обрабатывающее
оборудование (станки-автоматы), обеспечивающее
наибольшую производительность труда в определенных условиях
массового производства, не может иметь перспективу
в будущем. Развитие обрабатывающего оборудования
пойдет по пути создания гибких автоматизированных
производств (ГАП), приспособленных для обработки ма-
37

лых партий изделий и быстрой переналадки на выпуск
новых.
Главные направления развития технических средств
устанавливаются прогнозированием. Прогнозирование
играет важную роль в управлении научными
исследованиями и конструкторскими разработками. Научное
прогнозирование определяет, что и при каких условиях
может произойти в будущем. Прогнозирование максимально
уменьшает влияние неопределенностей на результат
решений. Прогнозирование — это исследовательский
процесс, в результате которого получают вероятностные
данные о будущем состоянии прогнозируемого объекта.
С помощью прогнозов определяется предполагаемый ход
развития важных для народного хозяйства процессов и
явлений в экономике, науке и технике. Объектами научно-
технических прогнозов могут быть отдельные отрасли
науки, различные технические вопросы, технологические
процессы, различные виды изделий, функциональные
узлы и др.
В основе прогнозирования лежит предположение, что
процессы, события, тенденции, имеющие место в прошлом,
действующие в настоящем, будут продолжаться и в
будущем. Подобное -предположение основано на том, что
процессы, действующие в природе, науке и технике, в
основном непрерывные и им свойственна некоторая
инерционность развития. Так называемые инерционные прогнозы
основываются на предположении, что тенденция развития
объекта прогнозирования будет сохраняться в будущем
на период разработки прогноза. Прогнозная тенденция —
это качественная характеристика развития объекта
прогнозирования в прошлом и состояние его в настоящем.
При применении методов прогнозирования выявляются
возможные варианты этой тенденции в будущем. Эти
варианты, разработанные на определенный период
времени, являются прогнозом.
Прогнозная тенденция выявляется путем изучения
информации об объекте прогнозирования. Из информации
о развитии объекта прогнозирования в прошлом, так
называемой ретроспективной информации, получают
данные для опорных точек построения графика тенденций
развития. Полученный график развития прогнозной
тенденции по времени (тренд) подлежит анализу и
математической обработке. Выявляется математическая функция
тренда и проводится его математическая экстраполяция,
38

которая дает возможные значения прогнозной
тенденции в будущем.
Новое рождается в недрах прошлого. Развитие
технических средств связано с преемственностью и
последовательностью научных исследований и технических
разработок. Любая новая технология зарождается на
основе новых научных исследований и опытных
разработок.
В основу развития техники положены научные
достижения — научный задел, позволяющий, с одной стороны,
прогнозировать пути развития техники, с другой —
развитие самой науки. Тщательное прогнозирование развития
науки и правильное планирование научных разработок
являются ключом технического прогресса. Планирование
научных разработок сводится к планированию
изобретений и открытий. Тем самым процесс изобретения
превращается в планируемый, управляемый процесс, а не
представляет собой результат счастливых совпадений.
В наши дни наука и техника достигли такого уровня,
что им посильно решение многих проблем, стоящих перед
человеком. Ученые и конструкторы разработали для
многих изделий ряд функциональных узлов, значительно
улучшающих качество и технический уровень этих
изделий. Однако их выпуск в настоящее время может быть
задержан такими причинами, как отсутствие потребных
материалов, недостаточная стабильность режимов работы,
отсутствие надежности, дороговизна и др. Поэтому в
каждом отдельном случае подобные вопросы рассматриваются
учеными, и при получении положительных результатов
даются рекомендации по выпуску этих изделий.
Прогнозирование обеспечивает пропорциональность
развития отраслей техники, тем самым создает условия
для нормального использования их достижений. Так,
развитие автомобильной промышленности немыслимо без
развития производства топлива, сети станций технического
обслуживания, строительства автомобильных дорог и др.
Прогнозирование, использующее комплексный подход,
позволяет создать более реальную основу для
предполагаемого развития. Прогнозирование является сложным
трудоемким процессом. Его выполняют специалисты,
широко используя в своей работе математические методы.
Прогнозные расчеты проводятся на ЭВМ.
В практическом прогнозировании развития объектов
науки и техники принимается множество методов. Но фак-
39

тически все они основываются на двух основных методах
прогнозирования: эвристическом и математическом.
Эвристические методы являются наиболее старыми
методами прогнозирования. Они основываются на
предвидениях высококвалифицированных специалистов той
отрасли, к которой относится объект прогнозирования.
Хотя суждения экспертов подлежат математической
обработке, сами эксперты не пользуются математическими
методами. При эвристических методах прогнозирования
мнение каждого эксперта является субъективным.
Достоинство математических методов заключается
в объективности полученной с их помощью информации
и ее высокой точности. Математические методы
прогнозирования применяются в тех случаях, когда тенденция
развития объекта прогнозирования поддается
математическому описанию. Основным принципом математических
методов прогнозирования является вышеуказанная
прогнозная экстраполяция.
Создание новых изделий осуществляется в условиях
неопределенности. Порой трудно предсказать, как будет
вести себя новое изделие, каким будет качество его работы
(предполагается, что изделие будет функционировать).
Чтобы во всем многообразии технической
неопределенности найти наилучший и самый правильный выбор
конструкции нового изделия, прогнозирование и управление
процессом создания новой техники должно вестись на
всех стадиях создания изделия. На начальных стадиях
создания изделия неопределенность особенно велика:
много различных предположений и чрезвычайно мало
подтверждений этим предположениям. В этих случаях
решение по созданию нового образца техники можно
назвать прогнозом. На начальных стадиях технические
решения принимаются исходя из предположения, что
похожие ситуации должны вызывать похожие решения.
Для принятия технического решения используются все
теоретические исследования и практические работы, прямо
или косвенно способствующие принятию решения. С
увеличением объема выполненных научно-исследовательских
и опытно-конструкторских работ неопределенность все
более уменьшается и точнее можно оценивать
преимущества или недостатки принятого решения.
После завершения очередной фазы проектных работ и
оценки их результатов заново проводится
прогнозирование хода развития темы. На основе прогнозных исследо-
40

ваний принимаются решения о дальнейшем продолжении
работ и их направлениях. Все ранее принятые решения
при этом теряют силу. Если результаты выполненной
работы не удовлетворяют требованиям их использования
и не вырисовывается дальнейшее направление развития
объекта разработки, то принимается решение о
прекращении работ по теме как неперспективной.
Техника, развиваясь в каждом достаточно небольшом
промежутке времени непрерывно, в целом имеет
скачкообразное развитие. В основе каждого скачка лежат открытия
или крупные изобретения, коренным образом меняющие
существующие принципы в технике и технологии. Они
вызывают лавину новых изобретений, совершенствующих
новый принцип. Новые открытия и изобретения
расчищают путь для технического прогресса не только в той
отрасли, к которой сами относятся, но и в смежных
отраслях. Сами открытия и изобретения, коренным
образом меняющие существующие принципы, появляются при
определенном состоянии науки и техники и являются
результатом последовательного, методического труда.
Технология, основанная на данном открытии или
изобретении, имеет все предпосылки для бурного и длительного
развития. Возникновение новой технологии
непосредственно связано с необходимостью разработки новых
конструктивных решений. Чтобы понять такую зависимость,
необходимо проанализировать любое изделие, которым
пользуется человек. Каждое изделие выполняет какие-то
определенные функции, служит для какой-то
конкретной цели (технологическое применение). Потребность
в новой технологии, потребность в применении существуют
до того, как появилось новое изделие, способное
осуществить эту технологию, это применение. Только тогда,
когда создана технология, разрабатываются изделия
(оборудование, оснастка, приборы и т. п.). Технологические
свойства изделия определяют его структуру, внешний вид,
качество, поэтому целесообразно проследить, как
развивается любая технология.
Любая технология проходит три периода развития
(рис. 2.3). Сначала она новая, перспективная, и объем
внедрения постоянно растет (период времени хг—т2).
В конце этого периода развитие стабилизируется,
технология подходит к технической и экономической
насыщенности (период т2—т3). В этом периоде каждое
усовершенствование связано со все возрастающими затратами
41

при одновременном снижении эффективности. Наступает
момент, при котором дальнейшее техническое развитие
нецелесообразно (время т3) — технология становится
бесперспективной. Моральное устаревание технологии /
дает толчок к изобретению принципиально новой
технологии //, которая будет иметь аналогичное развитие.
Закономерность циклического развития технологий
и смена одной технологии другой позволяет установить
пути развития и прогнозировать появление новой
технологии ///, которая заменит старые. Рабочий принцип
и структура новой технологии
/// до ее появления не
известны широкому кругу
специалистов, но задатки этих
характеристик и ссылки на них
можно найти в технической и
патентной информации.
Процесс проектирования
изделий, относящихся к
новой технике, во многих
отношениях подобен процессу
прогнозирования. И в том и в другом случае изучается
имеющаяся информация, отражающая всю предыдущую
историю проблемы. Результатами разработок являются
объекты, созданные воображением человека. Так же как
новое изделие создается на базе известных, ранее
разработанных составных частей, так и прогноз имеет прямую
связь с предыдущей практикой.
Прогнозирование является дорогостоящим процессом,
для выполнения которого требуется много времени. Не
всем проектным организациям под силу иметь свои
подразделения по прогнозированию. В таких случаях при
необходимости привлекаются специалисты
централизованных организаций по прогнозированию, которые
совместно с местными специалистами проводят разработку
прогноза.
Любая инженерная работа, в частности работа
проектировщика и конструктора, постоянно заставляет
исполнителя принимать решения по выбору определенных
параметров изделия, показателей качества, выбору
технологического исполнения и т. п. В любом указанном
случае оптимальное решение могло быть принято при
наличии прогноза. Так как разработка прогноза
целесообразна только для крупных объектов народнохозяйствен-
42
Рис. 2.3. Периоды развития
новой технологии

ного значения, решение общих вопросов проектирования
не может основываться на прогнозах.
Повышению эффективности проектных решений могут
служить использование разработчиком некоторых
принципов, применяемых при прогнозировании:
сбор ретроспективной информации с целью выявления
тенденций развития параметра;
анализ тенденций развития и попытка вообразить
влияние этих тенденций на интересующий разработчика
параметр в будущем;
использование ранее разработанных прогнозов,
встречающихся в технической информации и позволяющих
определить развитие параметра. Зти прогнозы могут
относиться непосредственно к интересующему
разработчика вопросу или иметь к нему определенное отношение;
проведение консультаций с крупными специалистами
данной отрасли по интересующим разработчика вопросам.
В ретроспективную информацию, используемую при
определении параметров новых изделий, могут входить:
стандарты, промышленные каталоги, статистические
отчеты, справочники и др. Особое место при
прогнозировании будущего развития объекта занимает патентная
информация. Патентная информация обладает рядом
свойств, которые характеризуют ее как потенциальный
источник научно-технического прогресса. Она опережает
по времени любые другие источники информации.
Патентная информация характеризуется качественным уровнем,
определяющим значимость патента в дальнейшем
развитии интересующего нас вопроса. Назовем основные
качественные свойства патентной информации.
1. Новизна — одна из наиболее объективных ее черт.
Патентная информация ценна также тем, что приоритет
новизны технологического решения зафиксирован
конкретной датой. Зная то, что от момента зарождения новой
мысли до ее широкого практического применения
проходит 10—15 лет, можно приблизительно установить
предполагаемое время внедрения технического решения.
2. Достоверность информации, которую гарантирует
заключение о новизне технического решения, возможных
областях его применения в народном хозяйстве и
ожидаемом технико-экономическом или ином эффекте.
3. Значимость патента как носителя информации при
определении развития объекта прогнозирования. По
патентной информации можно установить техническую ш>
43

литику на долгие годы. Для этого необходимо провести
анализ технического решения с целью выяснения его
важности. Анализ показывает, что многие технические
решения пополняют ранее известные изобретения и сами
по себе не имеют инженерно-технической значимости.
Однако некоторые патенты характеризуются широтой,
перспективностью проблемы. Значимость и полноту
патентной информации подтверждает сложность
технического решения, степень и качество его оформления,
выражающегося объемом описания изобретения, числом
чертежей, числом ссылок на перекрестные патенты.
Количественные факторы патентования позволяют выявить
динамику патентования. Динамика патентования дает
возможность оценить перспективу реального развития
объекта. Для этого необходимо установить число патентов,
касающихся этого объекта, и тенденцию увеличения или
уменьшения их. О хорошей перспективе объекта
свидетельствует увеличение этих патентов, а также
увеличение числа стран, в которых изобретение запатентовано.
Ознакомление с патентной информацией позволяет
разработчику находить ответы на многие вопросы,
связанные с разработкой. Патентная информация позволяет
выявить также, над какими вопросами и в каком
направлении работают специалисты ведущих организаций и
ведущих стран по интересующей отрасли. Это способствует
ведению новых разработок на высоком техническом уровне.
2.7. ПЛАНИРОВАНИЕ РАЗРАБОТОК
И СЕТЕВОЙ ГРАФИК
Прогнозирование и планирование находятся в тесной
взаимосвязи. Прогнозирование имеет целью уменьшить
неопределенность в будущем, найти конкретные пути
развития. Прогноз сам по себе не может изменить реаль-'
ное развитие, создать новые изделия или улучшить их
параметры, несмотря на то что он разработан для этой
цели. Прогноз, в отличие от плана, не носит
директивного характера. Разработку прогноза и разработку плана
можно рассматривать как два этапа одного и того же
процесса. Прогноз способствует составлению
рационального плана, поэтому прогнозирование предшествует
планированию. План как решение, подлежащее
обязательному выполнению, характеризуется однозначностью в
отличие от прогноза, допускающего ряд вероятных вариан-
44

тов. План включает в себя пути и методы выполнения
предусмотренных мероприятий (рис. 2.4).
Планированием охватывается разработка новых
изделий, включающая научные исследования, разработку
параметров, показателей качества и др. Планируется
также модернизация и улучшение качества выпускаемых
изделий.
Система планирования развития науки и техники
предусматривает разработку долгосрочных (на период
до 20 лет), среднесрочных (пятилетних) и краткосрочных
(годовых) планов. Для
каждого вида плана используются
свои планово-учетные
единицы:
для долгосрочного —
научно-техническая программа;
для пятилетнего—научно-
техническая проблема (тема);
для годового — научно-
исследовательская и
опытно-конструкторская работа
(НИОКР).
Долгосрочные и
среднесрочные планы
предусматривают изменения изделий преимущественно качественного
характера. Пятилетний план с разбивкой по годам
включает разработку изделий, которые должны быть освоены
производством в плановом периоде. С помощью
краткосрочных планов решаются вопросы использования
достижений науки и техники в народном хозяйстве. Годовой
план является основным планом текущей деятельности
проектно-конструкторских организаций. Его задача —
уточнение и выполнение перспективного и пятилетнего
планов, инициативных заданий, предложенных самим КБ
или предприятиями-заказчиками исходя из неотложных
потребностей. Главным разделом годового плана
организации является тематический план, содержащий
перечень тем, переходящих из других планов, подлежащих
выполнению по правительственным постановлениям, и
другие темы.
Новая техника должна более полно охватывать все
стороны выполняемых операций и быть наиболее
приспособленной к конкретным условиям применения. Это
достигается тщательностью и всесторонностью планиро-
45
Рис. 2.4. Прогнозирование и
планирование

вания выполняемых работ, что обеспечивает комплексное
внедрение новых издедий. Должны исключаться
недостатки в разработке, имеющие место в практике
конструкторских организаций, например:
параметры конструкции устанавливаются в процессе
конструирования, а не в самом начале, как это должно
быть;
в начале конструирования имеется несколько
альтернативных направлений новой разработки;
может отпасть необходимость разработки некоторых
видов изделий или одни изделия заменяются другими, не
равноценными по сложности и трудоемкости разработки;
возникает необходимость переключиться на новое
направление работ, если прежние себя не оправдают и др.
Разработка и постановка на производство новых
изделий, особенно сложных, не является делом одной
организации или одного завода. В этой работе обычно участвуют
десятки и сотни различных организаций, и предприятий,
работу которых необходимо тщательно планировать и
координировать. Каждый коллектив исполнителей,
участвующий в комплексном проекте, должен действовать
в строгом соответствии с выданным ему заданием и строго
укладываться в заданные сроки. Наблюдается тенденция
постоянного сокращения сроков разработки, что
затрудняет и без того трудное управление и координацию работ.
Планирование работ с помощью календарных графиков
становится неэффективным. Календарные графику,
составляемые отдельно на каждую работу, не отражают
взаимосвязи между этими работами. Трудно становится
оценить важность каждой отдельной работы в общей
совокупности работ. Календарные графики, широко
используемые в планировании несложных объектов новой
техники, не пригодны для организации разработки
комплексных изделий. С ростом технологической сложности
разработки резко возрастает число линейных графиков,
в результате чего они становятся необозримыми,
усложняется контроль и управление разработками. Линейные
графики не позволяют при необходимости оперативно
корректировать планы.
Сетевое планирование и управление не имеет
недостатков, присущих календарному планированию, и
представляет собой систему планирования комплекса работ,
ориентированную на выполнение конечной цели. Сетевой
график является календарным планом разработки, он на-
46

глядно отражает весь комплекс работ. В сетевых
графиках установлена логическая связь между планируемыми
работами и достигнутыми результатами. Сетевой график
позволяет точно рассчитывать по времени план работ для
отдельных исполнителей. Анализ сетевого графика
позволяет установить «узкие» места разработки (рис. 2.5).
Сетевой график строится из графических изображений.
Работы, которые необходимо выполнить для достижения
конечной цели, условно обозначаются стрелками.
Понятие «работа» используется в широком смысле и может
иметь следующие значения:
1) действительная работа или просто работа
—трудовой процесс, требующий затрат времени и ресурсов,
например разработка какого-либо узла, расчет
кинематической схемы, испытание и др.
2) ожидание—процесс, требующий затрат времени,
но не требующий затрат ресурсов, например процесс
твердения бетона, старение отливок, пролеживаыие деталей
перед началом сборки и др.;
3) фиктивная работа (зависимость) — изображение
логической связи между работами. Фиктивная работа
изображается штриховой линией и не связана с расходом
времени и ресурсов.
Кружками в сети изображаются события. Событиями
называются конечный результат произведенных работ и
готовность начала непосредственно следующих за ним
работ. Событие не является процессом и не имеет
продолжительности. Временная продолжительность события
равна нулю. Событие не может наступить, пока не
закончатся все предшествующие ему работы, например работа
«Разработка узла и сдача чертежей в производство»
должна кончаться событием «Разработка узла ... закончена,
чертежи сданы цеху ...». Начало выполнения работ
обусловливается исходным событием. В него не входит ни
одна работа. Исходное событие создает основу для
дальнейшей деятельности и не является следствием или
результатом ни одной из работ, входящих в данную сеть,
например «Решение о разработке изделия принято
министерством». Завершающее событие характеризуется тем, что
оно не является условием начала ни одной из работ,
входящих в данную сеть. Завершающее событие
представляет собой конечную цель данной разработки, например
«Государственные испытания опытного образца изделия
успешно завершены».
47

Рис. 2.5. Сетевой график этапа теоретической проработки темы
48

Трудоемкость, определяющая каждую работу,
выражается в днях, неделях, месяцах и делится на
минимальную, максимальную и наиболее вероятную. Если работа
имеет значительную долю неопределенности и может
производиться при неблагоприятных условиях,
планируется ее максимальная продолжительность.
На основе оценок, данных каждой работе, производится
обсчет длительности всей разработки. Продолжительность
разработки равна максимальному из путей, образованному
непрерывной последовательностью работ. Этот путь
называется критическим. Анализ критического пути и
принятие организационных решений по уменьшению его
продолжительности позволит сократить время выполнения
работ.
Для составления сетевого графика необходимо четко
представить техническую структуру разработки, а также
определить, какими подразделениями будут выполняться
различные части разработки. Подразделения-исполнители
определяют ответственных исполнителей, т. е. лиц,
непосредственно выполняющих работу, руководящих ею и
отвечающих за нее. Ответственными исполнителями обычно
являются главные или ведущие конструкторы систем либо
комплекса. Для полного выявления ответственных лиц
уточняется технология разработки и прохождение заказа
с начала до конца работ. Технологию разработки
необходимо детально разделить на отдельные элементы и
установить связь между ними.
Общая технология выполнения этапа проектирования
может выражаться следующими работами:
ознакомлением с техническим заданием;
подготовкой исходной информации для
проектирования;
выдачей частных технических заданий;
разработкой чертежей отдельных узлов;
разработкой и согласованием чертежей общего вида
объекта;
разработкой и выпуском детальных и вспомогательных
чертежей;
составлением спецификаций и ведомостей
спецификаций;
проверкой полного комплекта документации;
нормализационным контролем документации;
устранением выявленных замечаний;
копировкой и оформлением подлинников чертежей;
49

размножением чертежей и передачей подлинника в
архив.
Общий процесс составления сетевого графика
характеризуется следующими операциями: 1) разбивкой
разрабатываемого объекта на составные части и определением
для каждой из них события; 2) нанесением событий на
график; 3) соединением событий работами; 4) нумерацией
событий; 5) оценкой продолжительности каждой работы.
В составлении сетевого графика обычно участвуют
ответственные исполнители. Разбивка объекта на
составные части и составление списка событий выполняется
высококвалифицированными специалистами, в общих
чертах знающих весь проект. Оценку трудоемкости делают
ответственные исполнители.
Сетевое планирование может применяться как для
сложных многолетних разработок, так и для более
простых. В том и другом случае разработки делятся на
структурные части, соответствующие технологическим узлам,
агрегатам, этапам работ. Затем каждый узел, агрегат или
этап делятся, в свою очередь, на части, назначаются
ответственные исполнители, которые составляют свой
рабочий сетевой график. В разработке сетевых графиков
широко используется вычислительная техника. Она
способствует созданию оптимальных планов и сокращению
сроков выполнения работ. При помощи вычислительной
техники разрабатываются оперативные команды
управления разработкой.
Глава 3
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
И ЕГО АНАЛИЗ
ЗЛ. ОСНОВНОЕ ЗНАЧЕНИЕ
ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ
Первичным, основополагающим документом, которым
руководствуются проектировщики, приступая к
разработке нового изделия, является техническое задание.
Оно определяет основные направления разработки:
конструкции и принципа работы будущего изделия.
Техническое задание, с одной стороны, отражает потребности
общества в новых изделиях, с другой —технические и
50

технико-экономические характеристики будущего
изделия. На основе народнохозяйственной потребности
вышестоящая организация выносит решение о выпуске нового
изделия и начале технической подготовки производства.
Техническое задание является начальным этапом работ
и составляется на все разработки и виды работ,
необходимые для создания нового изделия. Оно может
предшествовать научно-исследовательским и
опытно-конструкторским работам (НИОКР) по разработке средств
механизации и автоматизации, отдельных узлов и систем,
технологии, измерительных средств, средств контроля,
техники безопасности и др. Требования, включаемые в
техническое задание, должны основываться на современных
достижениях науки и техники, на выполненных научно-
исследовательских и экспериментальных работах.
Техническое задание должно устанавливать
следующие показатели разрабатываемого изделия:
прогнозируемые показатели технического уровня и качества;
основное назначение, характеристика рынка сбыта;
технические и тактико-технические характеристики; уровень
стандартизации и унификации; технико-экономические
показатели; панентно-правовые показатели; специальные
требования к изделию и др.
В технических заданиях оговариваются этапы
разработки и сроки выполнения каждого этапа и разработки
в целом.
Качество технического задания обеспечивается объемом
и полнотой сбора материалов, необходимых для
разработки. При разработке используются следующие
материалы: научно-техническая информация; патентная
информация; характеристика рынка сбыта; характеристика
производства, на котором изделие будет изготовляться
(технологическая оснащенность, квалификация кадррв,
технологическая дисциплина, уровень организации труда
и др.).
Техническое задание может явиться результатом
проведенного этапа работ исполнителем и составляться по
окончании работ как отсчетный документ. Примером
могут служить научно-исследовательские работы (НИР),
исходом которых является техническое задание на
выполнение опытно-конструкторских работ. Выполненную
стадию разработки нового изделия по ЕСКД можно
рассматривать как техническое задание для дальнейшей
разработки (разработки последующей стадии).
51

В создании нового изделия участвует множество
организаций, объединений и предприятий. В зависимости от
специфики этого участия они могут выполнять
соответственно функции заказчика, разработчика, изготовителя
и использователя или совмещать некоторые из них.
Заказчиком является министерство (ведомство) или
подведомственное ему предприятие (объединение,
организация), по договору с которым или по принятой к
исполнению заявке от которого производится разработка изделия.
Техническое задание разрабатывается, как правило, в
конструкторском отделе, но оно может быть разработано и
заказчиком.
Обязанность заказчика — предъявлять разработчику
исходные данные для разработки изделия. Заказчик
отвечает за предъявленные требования к новому изделию
и исходные данные и несет полную ответственность за
использование изделия.
На стадии разработки технического задания
анализируются патентно-информационные материалы текущего
характера (последние официальные патентные бюллетени,
переводы описаний изобретений, данные о промышленных
образцах и др.). Большое внимание уделяется
рекомендациям Госкомизобретений по использованию изобретений,
отобранных для внедрения. При разработке технического
задания- учитываются критерии оценки
научно-технического уровня исследований и разработок, установленные
ГКНТ СССР. Отбирается патентный материал, который
рекомендуется использовать путем заключения
лицензионных соглашений. (Под лицензией понимается
предоставление за определенное вознаграждение прав на
использование изобретений и других научно-технических
достижений).
Техническое задание требует от его разработчика
больше эрудиции и больше творческих поисков, чем это
требуется при разработке изделия. Поэтому техническое
задание составляется ведущими специалистами, наиболее
квалифицированными работниками. Несмотря на то что
оно определяет основные характеристики проектируемого
изделия, техническое задание не должно ограничивать
инициативу разработчика при поиске и выборе им
оптимального решения поставленной задачи. Все изменения и
дополнения к техническому заданию, возникающие в
процессе анализа, разрабатываются, согласуются и
утверждаются в установленном порядке. Общий порядок разра-
52

Таблица 3.1
Порядок построения, изложения и оформления
технического задания
Основные
разделы
Наименование и
область
применения
(использования)
Основание для
разработки
Цель и
назначение разработки
Источники
разработки
Технические

(тактико-технические) требования
Экономические
показатели
Примерный перечень
рассматриваемых вопросов
Наименование и условное обозначение
продукции. Краткая характеристика области ее
применения. Общая характеристика объекта,
в котором используют продукцию.
Возможность использования для поставки на экспорт
Полное наименование документа, на
основании которого разрабатывают продукцию;
организация, утвердившая этот документ,
и дата его утверждения. Наименование и
условное обозначение темы разработки
Эксплуатационные и функциональные
назначения и перспективность продукции
Перечень научно-исследовательских и
других работ. Перечень экспериментальных
образцов или макетов
Состав продукции и требования к
конструктивному устройству. Показатели
назначения. Требования к надежности. Требования
к технологичности. Требования к уровню
унификации и стандартизации. Требования
безопасности. Эстетические и эргономические
требования. Требования к патентной чистоте.
Требования к составным частям продукции,
сырью, исходным и эксплуатационным
материалам. Условия эксплуатации
(использования). Дополнительные требования.
Требования к маркировке и упаковке. Требования
к транспортированию и хранению.
Специальные требования
Ориентировочная экономическая ффектив-
ность и срок окупаемости затрат. Лимитная
цена. Предполагаемая годовая потребность
в продукции. Экономические преимущества
разрабатываемой продукции по сравнению
с а налога уи
63

Продолжение табл. 3.1
Основные
разделы
Стадии и этапы
разработки
Порядок
контроля и приемки
Приложение к
техническому
заданию
Примерный перечень
иасгматриваемых вопросов
Стадии разработки, этапы работ и сроки их
выполнения (сроки, указываемые в
техническом задании, являются ориентировочными.
Основные сроки указываются в плане работ
или в договоре); предприятие-изготовитель
разрабатываемого изделия; перечень
документов, представляемых на экспертизу,
стадии, на которых она проводится, и место про-
! ведения
Перечень конструкторских документов,
подлежащих согласованию и утверждению, и
перечень организаций, с которыми следует
согласовывать документы. Общи« требования
к приемке работ на стадиях разработки;
число изготовляемых опытных образцов
продукции
Перечень научно-исследовательских и
других работ, обосновывающих необходимость
проведения разработки. Чертежи, схемы,
описания, обоснования, расчеты и другие
документы, которые должны быть использованы
при разработке. Перечень заинтересованных
организаций, с которыми согласовывают
конкретные технические решения в процессе
разработки продукции. Перечень нового
технологического оборудования, необходимого для
выпуска новой продукции
ботки и утверждения технического задания устанавливает
ГОСТ 15.001—73* (табл. 3.1).
Техническое задание оформляют в соответствии с
общими требованиями к текстовым конструкторским
документам по ГОСТ 2.105—79 на листах формата А4 по
ГОСТ 9327—60, как правило, без рамки и основной
надписи. Номера листов (страниц) проставляют в верхней
части листа над текстом. К техническому заданию
прилагаются схемы и эскизы наметок по конструкции будущего
изделия, а для технологических разработок
—технологические данные и технико-экономические показатели
существующего производства. Техническое задание должно
54

содержать максимум информации, облегчающей работу
конструктора и сокращающей сроки разработки.
Организация разработки сложных изделий, требующих
больших трудозатрат, нуждается в особом подходе. До
разработки технического задания этих изделий проводится
самостоятельный вид работ —разработка аванпроекта.
Аванпроект позволяет более глубоко предварительно
проработать комплекс вопросов, определяющих
необходимость и целесообразность создания нового изделия.
Аванпроект разрабатывают на продукцию машиностроения и
приборостроения, имеющую важнейшее
народнохозяйственное значение и включенную в перечень,
утвержденный ГКНТ СССР и Госпланом СССР в установленном
порядке. Аванпроект разрабатывается согласно
методическим указаниям РД 50-538—85 и служит исходной
документацией для разработки технического задания.
Разработка аванпроекта должна гарантировать
возможность создания продукции, отвечающей по своим технико-
экономическим показателям высшему мировому уровню
на момент освоения ее в производстве.
Аванпроект должен обеспечивать:
формирование прогрессивных исходных требований
к новому изделию, отвечающих высшему мировому уровню,
и создание предпосылок для его рациональной разработки,
производства и эксплуатации;
выявление необходимой потребности в данном изделии
для народного хозяйства и экспорта;
сокращение сроков и затрат на разработку и освоение
новой продукции за счет тщательной предварительной
проработки основных вопросов и снижения вероятности
ошибок в процессе дальнейших работ.
Исходным документом для разработки аванпроекта
является задание, составленное заказчиком аванпроекта.
Задание на аванпроект должно содержать следующие
разделы.
1. Цель разработки: уточняется назначение новой
продукции по сравнению с ранее выпускаемой.
2. Технико-экономические показатели: приводятся
ориентировочные значения основных показателей,
определяющих экономическую эффективность от
использования нового изделия.
3. Ориентировочная потребность в продукции:
приводится ориентировочная годовая потребность или
суммарный объем выпуска изделий.
55

4. Условия эксплуатации продукции: приводятся
основные данные производственного процесса, в котором
предполагается использовать изделие; применяемые при
этом виды энергии, сырье, материалы, характеристики
окружающей среды, особенности технического
обслуживания и ремонта.
5. Перечень дополнительных вопросов, требующих
решения в аванпроекте: отражаются вопросы, решение
которых желательно для заказчика, но постановка их
в виде законченных требований невозможна.
6. Условия и сроки выполнения аванпроекта:
устанавливаются сроки начала и окончания разработок,
источники финансирования, порядок рассмотрения и приемки
аванпроекта.
На основе задания аванпроект разрабатывает
организация — предполагаемый разработчик изделия или эта
работа выполняется на конкурсных началах. На этапе
разработки аванпроекта выполняют:
исследование состояния вопроса в области создания,
производства и эксплуатации данного вида изделий;
обоснование технико-экономических показателей
изделия и изыскание путей его разработки;
обоснование потребности в новой продукции;
разработка предложений по организации разработки,
производства и эксплуатации изделий;
разработка предложений по математическому,
информационному и другим видам обеспечения в зависимости
от особенностей изделий;
оформление комплекта документов аванпроекта;
•составление проектов технического задания на
разработку и карты технического уровня и качества изделий;
рассмотрение и утверждение аванпроекта.
В процессе разработки аванпроекта проводят
патентные исследования технического уровня и тенденций
развития техники по ГОСТ 15.011—82, технико-экономические
расчеты, конструкторские проработки, осуществляют
прогнозирование основных работ по всему жизненному циклу
изделия с использованием количественных методов
оптимизации параметров. Разработанный аванпроект
подвергают экспертизе технико-экономических показателей.
Результаты экспертизы оформляют экспертным
заключением по форме, установленной ГОСТ 15.001—73 *. На
средства измерений проводят метрологическую экспертизу
по ГОСТ 8.384—80.
56

В комплект документов аванпроекта в общем случае
включают: пояснительную записку, ведомость аванпроекта,
схемы, таблицы и расчеты, чертеж общего вида,
габаритный чертеж. Аванпроект перед утверждением
рассматривает комиссия, состоящая из представителей разработчика
и заказчика, с приглашением, при необходимости,
специалистов других заинтересованных организаций. По
результатам рассмотрения аванпроекта составляют
протокол и при положительных результатах рассмотрения
аванпроект рекомендуют к утверждению.
3.2. РАЗРАБОТКА НОВОГО ИЗДЕЛИЯ
Изучение технического задания является предпроект-
ной стадией. Во время этого процесса разработчик наводит
справки, знакомится с литературой, изучает чертежи
изделий, имеющих отношение к разработке, и аналогов.
Одновременно уточняются технические требования,
предъявляемые к новому изделию, и выясняются ограничения
(условия, которые должны быть обязательно учтены при
решении задачи). Изучение технического задания
позволяет уяснить цель разработки и убедиться в том, что эта
цель в задании сформулирована правильно. Если требуется,
разработчик обязан обоснованно доказать необходимость
его корректировки. В противном случае ошибка
разработчика технического задания может привести к неверному
направлению всей разработки.
При изучении технического задания у разработчика
начинают мысленно вырисовываться различные варианты
новой конструкции, разные компоновки. Этот .период
характеризуется созреванием конструктивных образов,
процесс возникновения которых для каждого
разработчика носит индивидуальный характер. Всестороннее
изучение вопроса само наводит на разные конструктивные
варианты. Но основной процесс проектирования
заключается в разработке конструктивных исполнений с
применением общих принципов разработки. Основы
проектирования и конструирования дают эти общие принципы, и
они широко освещаются в технической литературе и
учебниках.
В процессе разработки нового изделия разработчику
рекомендуется руководствоваться следующими
соображениями. Следует идти от необходимого к желаемому,
а от желаемого к допустимому. Качество конструктивного
57

решения изделия зависит от качества идеи или принципа
использованного в конструкции изделия. Следует находить
побольше технических решений для выбора наилучшего;
разрабатывать варианты известных технических решений,
но в других ситуациях. Стремиться в любом вопросе
выяснять все необходимые детали, способные повлиять
на разработку. Оценивать сравнительную важность
каждого варианта, чтобы облегчить выбор наилучшего или
создать компромиссный. Избегать поспешних решений и
чрезмерного влияния авторитетных решений. Правильно
оценивать результаты опытов и расчетов и рационально
их использовать.
Если предлагается ввести новый узел или изменить
уже существующий, надо уточнить, нельзя ли вообще
обойтись без них. Добиваться простоты конструкции.
Избегать сложных, многодетальных конструкций. Чаще
спрашивать себя «почему?». Преодолевать
психологическую инерцию — игнорирование всех последующих
вариантов и признание одного единственного, который
показался удачным. Не использовать в конструкции
узлы и механизмы, работоспособность которых
сомнительна и требует экспериментальной проверки.
Требования, предъявляемые к конструкции в процессе
разработки, обычно противоречивы, как и сам процесс
создания новых изделий. Разработчик, улучшая один
параметр изделия, влияет на другие, нередко ухудшая
их. Важно оценить эти влияния и на их основе при
необходимости принять компромиссное решение, в данном
конкретном случае оптимальное. Важно запомнить, что
улучшение конструкции по некоторым параметрам за счет
ухудшения качества, надежности и безопасности работы
ее недопустимо.
При оценке требований, предъявляемых к
разрабатываемым изделиям, необходимо учитывать следующее.
Уменьшение массы детали, узла, изделия вызывает
уменьшение прочности и жесткости. Создание компактной,
малогабаритной конструкции влечет за собой улучшение
условий сборки, обслуживания, регулировки и ремонта.
Применение дешевых материалов порождает ухудшение
прочности, износостойкости и долговечности. Создание
простой конструкции узла, механизма, изделия
накладывает ограничения на технические и технологические
возможности работы узла, механизма и изделия. Увеличение
скорости действия механизма служит росту инерционных
58

сил и нагрузок на детали и узлы. Разбивка конструкции
на узлы, облегчающие организацию их сборки и
транспортировки, ведет к уменьшению жесткости конструкции,
росту трудоемкости сборки изделия. Создание изделия
для разных режимов работы и разных операций наносит
экономический ущерб при эксплуатации изделия на одной
операции.
В процессе проектирования разработчик должен
определить основные параметры изделия и добиваться
максимального их
конструктивного и организационного
обеспечения. К основным
параметрам следует отнести
и те, которые имеют
перспективу и будут иметь
значение в ближайшем будущем.
Чтобы найти лучшее
конструктивное решение,
разработчик должен создать
как можно больше'
вариантов конструкции так как
в каждом варианте те или
иные вопросы решаются в
разной степени. Однако
разработка принципиально
различающихся вариантов дело не простое. Кроме знания
разных конструктивных схем требуются способности
и навыки использования приемов и методов
разработки. Существуют методы, которые направляют
творческую мысль разработчика на создание новых,
нешаблонных, нетиповых решений. Эти методы способст-
ствуют проектированию, и разработчику полезно знать их.
Инверсия —метод получения нового технического
решения путем отказа от традиционного взгляда на задачу.
При инверсии взгляд на задачу осуществляется с другой
позиции, обычно диаметрально противоположной.
Инверсия позволяет создать новые, поражающие
оригинальностью и смелостью мысли конструкции (рис. 3.1). Обычно
исследуемые элементы меняются местами. Рассмотрим
некоторые принципы инверсии.
Снаружи (традиционный способ рассмотрения
объекта) — изнутри (способ рассмотрения объекта после
применения метода инверсии); вертикально —горизонтально;
вертикально —вверх дном; с лицевой стороны —с об-
Рис. 3.1. Пример инверсии:
перенос сферы тяги на боек в
приводе коромысла к лапа и ною
механизма двигателей
59

ратной стороны; поверхность охватывающая
—поверхность охватываемая; с начала —с конца; в движении —
неподвижно; вращение вперед—вращение назад;
возвратно-поступательное движение —вращательное
движение; симметрично —асимметрично; ведущее —ведомое;
направляющее —направляемое; в жидком виде —в
твердом агрегатном состоянии; вредные явления
—превращение их в полезные; жесткие связи —в гибкие; работа
на растяжение —работа на сжатие; элемент находится
на одной детали —перенести его на другую деталь,
взаимодействующую с первой.
Аналогия—использование технических решений из
других областей науки и техники для решения задачи или
стимулирования разработки новых решений.
Аналогичные решения, используемые для решения
инженерных задач, могут быть заимствованы из живой
природы как природные конструкции и элементы
биомеханики. Метод прецедента основывается на использовании
аналогии с ранее разработанными конструкциями. Новая
может быть эквивалентна своему аналогу. Нередко
увеличение или уменьшение размеров конструктивного
исполнения приводит к новому качеству. Аналогия может
не только использовать ранее существующие
конструктивные решения, но и имитировать форму, цвет, звук,
моделировать разные качества.
Эмпатия —отождествление личности разработчика
с предметом исследования, т. е. деталью или процессом.
Эмпатия требует от человека «вхождения в образ». Этот
метод позволяет выявить многие факторы, которые внешне
не заметны, но могут существенно повлиять на
конструкцию. Эмпатия приводит к новому взгляду на задачу.
Комбинирование — использование в новой
конструкции в разном порядке и в разных сочетаниях отдельных
технических решений, процессов, элементов. При этом
получается новое качество, дополнительный
положительный эффект. В конструкции могут быть использованы не
только новые элементы, но и старые, известные и
использованные ранее.
Метод комбинирования может производиться по трем
схемам объединения элементов: новое + новое, новое +
старое, старое + старое. В новом устройстве элементы
могут выполнять старые функции или приобретать новые
свойства. Комбинации этих элементов могут быть очень
разного характера: механическое соединение, соединение
60

посредством промежуточных элементов, дублирование,
образование многоступенчатых, каскадных конструкций
и др.
Компенсация —уравновешивание нежелательных и
вредных факторов средствами противоположного действия.
Часто приходится компенсировать влияние массы,
инерции, трения, потерь различного вида. Компенсация
осуществляется специальными устройствами —
компенсаторами, которые могут быть постоянными, регулируемыми,
автоматическими, пружинными и др.
Динамизация — превращение неподвижных и
неизменных элементов конструкции в подвижные и
изменяемой формы.
Агрегатирование — создание множества изделий или
их комплексов, способных выполнять различные функции
либо существовать в различных условиях. Это достигается
путем изменения состава изделий или структуры их
составных частей. Основные способы агрегатирования:
соединение агрегатов с самостоятельными изделиями,
представляющее комплексы, например трактор с
прицепными орудиями (плугом, культиватором, сеялкой и др.);
агрегатирование присоединением, когда к базовой
составной части могут присоединяться различные
зависимые составные части —агрегаты, узлы, детали, например
трактор с различными навесными орудиями (бульдозером,
рыхлителем). Здесь базовая составная часть может иметь
как самостоятельные функции (трактор), так и быть
агрегатом, предназначенным для функционирования только
с присоединенными составными частями;
агрегатирование изменением, когда в изделии могут
применяться всевозможные варианты составных частей
при различной их компоновке, например различные
варианты кузова автомобиля (автомастерская, бортовой
кузов, молоковоз и др.). В отличие от агрегатирования
присоединением каждая составная часть здесь всегда
присутствует в конструктивной компоновке в виде одной из
модификаций.
Компаундирование состоит в том, что для увеличения
производительности параллельно соединяются два
технических объекта. Соединение производится различными
приемами:к технические объ.екты устанавливаются
параллельно как независимые агрегаты и связываются
синхронизирующими устройствами; конструктивно объединяются
в один агрегат и т. д.
61

Блочно-модульное проектирование предусматривает
создание изделий на основе модулей и блоков. Модуль
является составной частью изделия, преимущественно
состоящей из унифицированных или стандартных составных
частей различного функционального назначения. Блочно-
модульное проектирование является прогрессивным
способом унификации, обеспечивающим экономию времени
при разработке изделия, оно особенно эффективно в сфере
эксплуатации.
Резервирование — увеличение числа технических
объектов для повышения надежности изделия в целом.
Мультипликация — повышение эффективности за счет
использования нескольких рабочих органов,
производящих одни и те же функции (полиспаста, многодетальной
обработки, многоступенчатых конструкций, каскадных
конструкций, многоэтажных конструкций, многослойных
конструкций и др.).
Метод расчленения заключается в мысленном
разделении традиционных технических объектов с целью
разделения и упрощения выполняемых ими функций и
операций. Секционирование предполагает дробление
технического объекта на конструктивно подобные составные
части —секции, ячейки, блоки, звенья.
Ассоциация — свойство психики при появлении одних
объектов в определенных условиях вызывать активность
других, связанных с первыми. Совпадение определенных,
признаков разных объектов позволяет найти у
исследуемого процесса нехарактерные решения. Например,
ассоциативное исследование механики работы
человеческой руки наводит на мысль о создании механического
манипулятора, имитирующего работу руки.
Идеализация — наделение реальных объектов
нереальными, неосуществимыми свойствами и изучение их как
идеальных (точка, линия, абсолютно твердое тело и др.).
Идеализация позволяет значительно упростить сложные
системы, обнаружить существенные связи и применить
математические методы исследования.
Совокупность разработанных вариантов нового
изделия является основой для создания его конструкции.
Анализ вариантов и выбор наилучшего из них является
труднейшим и самым ответственным этапом разработки. От
него зависит качество изделия на всех стадиях
жизненного цикла. Поэтому проектирование проводится
разработчиками высокой квалификации, имеющими большой
62

практический опыт и творческие способности. Результаты
разработки рассматриваются, обсуждаются и принимаются
на техническом совете.
3.3. ИНФОРМАЦИОННЫЙ ПОИСК
Разрабатываемое изделие содержит множество
технических решений, которые образуют структуру его узлов,
механизмов, деталей или их элементов. Часть этих узлов,
механизмов и деталей имеет общеизвестные устройства
и типоразмеры, которые отражены в соответствующих
стандартах, типовых проектах, альбомах внедренных
изделий и др. Общеизвестность — понятие относительное, во
многом зависящее от уровня знаний и квалификации
разработчиков. Общеизвестность технических решений
заключается в том, что они используются в практической
работе. Во многом этому способствуют информационные
источники — учебники и справочники конструктора,
широко распространяющие эту информацию на всех уровнях
разработки. Однако существуют технические решения,
которые известны очень немногим разработчикам. Это, в
первую очередь, решения, относящиеся к специфическим
изделиям; информация о них публикуется в специальной
литературе, предназначенной для узкого круга
специалистов. Вновь появившаяся информация также может быть
отнесена к малоизвестной, так как не имеет широкого
распространения. Малоизвестность конкретной информации
в определенных кругах разработчиков может носить
субъективный характер. Причина заключается в том, что у этих
разработчиков отсутствует привычка изучать техническую
информацию.
Роль технической информации в новых разработках
огромна. Разработчик творчески перерабатывает
имеющиеся в его арсенале или заимствованные из технической
литературы информацию, технические решения,
приспосабливая их к конкретным условиям. Если
проанализировать структуру разработанного изделия, то можно
убедиться, что существенно новых решений в нем весьма мало
или их вовсе нет. Это можно объяснить тем, что
конструкторы, ставя перед собой цель развить и поднять уровень
оснащенности отрасли, на многих предприятиях
занимаются решением одних и тех же проблем. Ежедневно
происходит повторение одних и тех же конструктивных
решений. Несмотря на широкую техническую информа-
63

цию по различным техническим и производственным
вопросам, иногда легче разработать новое изделие, чем
убедиться, что такое где-то уже существует.
Бурное развитие науки и техники вызвало бурный
рост объема научно-технической информации. Ученые
определили, что объем информации удваивается в течение
семи лет. Это связано с тем, что постоянно выпускаются
новые серии информационных материалов, касающихся
новых областей техники. Постоянно увеличиваются
издаваемые виды журналов, технической и экономической
информации, экспресс-информации и информационные
листки. В настоящее время общее число информационных
документов в нашей стране составляет более 10 млн
экземпляров. Поиск и изучение необходимой информации
становится все труднее. В то же время изучение
положительного опыта ведущих организаций и предприятий
отрасли по разработке новых изделий является жизненной
необходимостью.
Как же изучить все увеличивающийся объем научно-
технической информации и особенно тогда, когда
информацию изучают разработчики, не имеющие большого
опыта, молодые специалисты? Стремление освоить всю
предыдущую информацию не дает результата.
Информация изучается по актуальным конкретным вопросам,
начиная с новейших достижений и кончая
ретроспективной информацией. Так происходит постоянное
расширение и углубление знаний.
Результаты информационного поиска обеспечивают
конструктивную преемственность и способствуют
разработке. Конструктивная преемственность — это
использование при разработках предшествующего опыта
данного профиля и смежных отраслей, введение в
разрабатываемое изделие всего полезного, что имеется в
существующих конструкциях. Конструктивная преемственность не
ограничивает творческую инициативу разработчика, а
помогает находить наилучшее решение конструктивного
исполнения. Источниками научно-технической
информации являются следующие виды
информации: техническая литература, включающая учебники,
тематические издания, сборники, издания по
распространению передового научно-технического и
производственного опыта, обзоры, реферативные издания, экспресс-
информация, бюллетени (описания изобретений, технико-
экономической информации, регистрации НИР и др.),
64

библиографические издания, картотеки, плакаты, отчеты,
рекомендации и тезисы докладов, периодику и др.
Производственно-техническая
информация включает в себя информацию о новейших
достижениях научной и производственной практики и включает
в себя следующие издания.
Обзоры, которые освещают внедренные в производство
програссивные технические решения и мероприятия по
совершенствованию производственно-хозяйственной
деятельности предприятий и организаций. В аналитические
обзоры включаются анализ и обобщение данных о
состоянии и направлении развития отдельных отраслей
промышленности. В реферативных обзорах меньше анализируется
статья, а кратко передается ее суть и содержание.
Реферативные издания кратко описывают новые
конструкции машин и оборудования, програссивные
технологические процессы, результаты
научно-исследовательских и проектно-конструкторских разработок, передовой
опыт машиностроительных предприятий. Рефераты
получаются путем обработки журнальных статей, сборников
трудов, научных записок, отчетов, конференций и
описаний изобретений.
Экспресс-информация — это ежемесячные издания
в виде комплектов кратких рефератов, освещающие
последние, наиболее важные производственно-технические
достижения НИИ, КБ и предприятий, а также
зарубежной техники. Библиографическая информация —
аннотированные указатели информационных материалов и
новостей технической литературы, тематические подборки
информационных материалов.
Информационные листки содержат описания сущности
производственного опыта. Материалы научно-технической
и экономической информации включают описания
сущности передового научно-технического и экономического
опыта в виде статей, рефератов или аннотаций.
Бюллетень технико-экономической информации
включает рефераты и аннотации на информационные материалы
о передовом производственно-техническом опыте.
Указываются организации, выпускающие первичную
информацию. Бюллетень изобретений — это сборник формул
изобретений с иллюстрациями, необходимыми для понимания
сущности изобретений.
Описания изобретений к авторским свидетельствам и
патентам содержат подробную информацию о зарегистри-
3 Талоне Я. Ф.
65

рованном изобретении. Иллюстрируются
принципиальными схемами и чертежами, поясняющими сущность
изобретения. Материал позволяет осуществить
техническое решение без дополнительного изобретательского
творчества.
Материалы конференций включают тезисы докладов,
рекомендации, решения, отчеты. Каталоги и проспекты
включают технико-экономические и эксплуатационные
характеристики изделий, оборудования и машин с
иллюстрациями или чертежами.
К производственно-технической информации относят
также переводы статей и другой информации
официальных бюллетеней зарубежных стран; сборники разных
информационных материалов (рефератов, статей,
рационализаторских предложений, стандартов,
научно-исследовательских работ, трудов институтов, тематические
сборники и др.); полные комплекты рабочих чертежей
в виде светокопий; альбомы общих видов изделий с
технической характеристикой и реквизитами калькодержателя.
Картотека калькодержателя информирует о
распространении информационными центрами рабочих чертежей
внедренных в производство изделий. Картотека дает
краткую аннотацию внедренной конструкции, копию
чертежа общего вида, адрес калькодержателя и данные для
оформления заказа на рабочие чертежи. Фототека
промышленных образцов включает изображения изделий,
выпускаемых промышленностью.
Типовые и руководящие материалы дают компоновки
типовых конструкций машин, средств механизации и
автоматизации, а также типовые решения отдельных узлов
и механизмов; дают размеры и основные
технико-экономические показатели на отдельные конкретные
типоразмеры.
Справочные материалы включают справочники
конструктора (межотраслевые и отраслевые), энциклопедии
(универсальные и отраслевые), словари
терминологические и разъяснительные, каталоги, отраслевые каталоги
продукции, номенклатурные справочники, прейскуранты,
справочные картотеки, типаж машин и оборудования,
типовые руководящие материалы.
Нормативно-техническая документация состоит из
государственных стандартов СССР (ГОСТ), отраслевых
стандартов (ОСТ), республиканских стандартов (РСТ),
стандартов предприятий (СТП), технических условий (ТУ),
66

руководящих технических материалов (РТМ),
технических описаний (ТО) и др.
Графические материалы включают комплекты рабочих
чертежей, альбомы общих видов, типовые конструкции
и типовые схемы, типовые проекты и др.
Зрительную информацию составляют эталоны,
действующие образцы, экспонаты выставок, кинофильмы по
науке и технике и др. Устная информация состоит из
материалов конференций, семинаров, совещаний, лекций,
сообщений по радио, телевидению, личные беседы со
специалистами, консультации и др.
В стране действует широкая сеть органов
научно-технической информации. Информация, распространяемая
этими организациями, оказывает проектировщику
огромную помощь в разработке новых изделий.
Распространяемая этими организациями информация объединяется
в серии, которые включают отраслевую научную,
техническую и производственную информацию. Широко
выпускается и межотраслевая информация. Все организации
и предприятия нашей страны ведут подписку на научно-
техническую информацию согласно своей специализации.
Система по распространению информации в СССР
включает следующие организации [41]: Государственный
комитет СССР по науке и технике (ГКНТ СССР); всесоюзные
органы информации (10—12 информационных центров);
отраслевые органы информации (86 отраслевых органов);
межотраслевые органы информации (93 межотраслевых
органа); отделы (бюро) научно-технической информации
предприятий и организаций (11 тыс.).
По союзным республикам: республиканские комитеты
по науке и технике; республиканские органы информации;
территориальные центры НТИ; отделы (бюро)
предприятий и организаций республиканского подчинения.
ГКНТ СССР осуществляет координацию и
методическое руководство деятельностью информационных
органов в стране; а также контроль за использованием
информационных материалов в народном хозяйстве. Всесоюзные
органы обеспечивают сбор и передачу информации
низовым органам НТИ путем выпуска реферативных журналов,
сигнальной информации, экспресс-информации, обзоров.
К числу всесоюзных центров НТИ относятся следующие
организации.
1. Всесоюзный институт научной и технической
информации (ВИНИТИ). Он издает реферативный журнал,
3*
67

экспресс-информацию, ежегодный сборник «Итоги науки»,
ежемесячный сборник «Научно-техническая информация».
2. Центральный научно-исследовательский институт
патентной информации и технико-экономических
исследований (ЦНИИПИ) Госкомитета СССР по делам
изобретений и открытий. К ЦНИИПИ относится Всесоюзная
патентная и техническая библиотека (ВПТБ) с филиалом
в Ленинграде (предприятие «Патент»).
3. Всесоюзный научно-исследовательский институт
технической информации, классификации и кодирования
Государственного комитета СССР по стандартам (ВНИИКИ).
4. Всесоюзный научно-технический информационный
центр (ВНТИЦ), осуществляющий обмен информацией
о результатах научно-исследовательских работ в СССР
и выпускающий сборники рефератов.
5. Государственная публичная научно-техническая
библиотека СССР (ГПНТБ).
6. Всесоюзная книжная палата СССР.
7. ВДНХ.
8. Всесоюзный центр переводов (ВЦП).
9. Всесоюзный институт межотраслевой информации
(ВИМИ) и др.
Вышеуказанные всесоюзные органы
научно-технической информации создают нисходящий поток
информационных материалов по опубликованным источникам.
Центральные отраслевые органы информации
осуществляют переработку различных источников, включая'
неопубликованные, выпуск обзорной, реферативной и
других видов информации по отрасли. Основной задачей
отраслевых информационных центров является обработка
и подготовка информации о достижениях предприятий,
научно-исследовательских и проектных организаций. Эти
центры издают реферативную и обзорную информацию
по наиболее актуальным проблемам НИОКР отрасли и
передают ее соответствующим предприятиям и
организациям.
Республиканские институты научно-технической
информации осуществляют переработку информации в
соответствии с профилем специализации промышленности
обслуживаемой территории.
Отделы (бюро) научно-технической и экономической
информации (ОНТЭИ, БНТЗИ) объединений,
предприятий научно-исследовательских и проектно-конструктор-
ских организаций осуществляют оперативное обеспече-
68

ние работников этих организаций информацией о
новейших научных и производственно-технических достижениях
по конкретным вопросам, связанным с их деятельностью;
систематизацию, изучение, анализ и обобщение
информационных материалов по тематике данной организации;
обмен опытом между родственными предприятиями.
ОНТЭИ и БНТЭИ непосредственно подбирают
необходимую информацию для выполнения конкретной
разработки проектно-конструкторского подразделения.
3.4. ПАТЕНТНО-ЛИЦЕНЗИОННЫЙ ПОИСК
В общей структуре информационных потоков важное
место занимает патентная информация. Патентная
информация — совокупность сведений о результатах научно-
технической деятельности, содержащихся в описаниях,
прилагаемых к заявкам на изобретения или к охранным
документам (авторским свидетельствам и патентам).
Информация, заложенная в патентах — это практика
будущей техники. Патентная информация широко применяется
в разработках новой техники. В то же время необходимо
отметить, что новая патентная информация рождается,
как правило, в разработках как творческий, нешаблонный
подход к решению поставленной задачи. Основным
источником изобретений являются экспериментальные работы
и Лабораторные исследования. Патентная информация
играет решающую роль в начальных стадиях разработки,
в частности в разработке технического задания. Она дает
возможность вносить в разработки самые новые, самые
прогрессивные достижения науки и техники. Некоторые
свойства патентной информации и ее роль с прогнозных
разработках рассматривались в п. 2.6. Патентные решения
можно использовать: в усовершенствовании деталей и
узлов существующих конструкций; в усовершенствовании
узлов и механизмов существующих конструкций на новом
уровне механизации и автоматизации; в создании
принципиально новой техники и технологии.
Основной составной частью патентной информации
является патентная документация. Под патентной
документацией понимаются прежде всего официальные
публикации патентных ведомств — описания изобретений к
авторским свидетельствам и патентам, описания открытий,
официальные патентные бюллетени, предварительные
описания к заявкам на открытия и изобретения. Основным
69

патентным документом является описание изобретений.
Описание изобретений — это первый материал, доступный
для широкого круга читателей. Патентное описание имеет
ряд преимуществ перед другими информационными
материалами. В нем в сжатой форме приводятся сведения
о структуре и основных особенностях изобретения.
Сущность изобретения заключена в формуле. Формула
изобретения — это краткое словесное изложение признаков
изобретения. Важной особенностью патентной
документации является единообразие изложения в нем материала.
Как правило, в описаниях изобретений используются
специальные стандартные языковые конструкции и
общепринятая научная терминология. Это способствует
хорошему пониманию сути изобретения специалистами разных
отраслей.
Патентование изобретения дает определенную выгоду
и автору изобретения, и организации-заявителю. Однако
возникают ситуации, когда изобретение патентовать
нецелесообразно. Использование изобретения на основе
принципа «ноу — хау» (кпо\у Ьо^ — «знаю как»)
способствует сохранению производственных секретов, которые
трудно или невозможно уберечь при патентовании.
Принцип «ноу-хау» умаляет роль патента как носителя всей
новейшей информации в данной области применения.
Патентная документация является наиболее полным и
систематизированным собранием сведений о
научно-технических решениях, созданных человечеством за последние
150—200 лет. Анализ патентной информации должен
предшествовать каждой новой разработке. Патентный
поиск проводится согласно требованиям ГОСТ 15.011—82.
Уже на стадии научно-исследовательских работ и сбора
материалов для составления технического задания
проводятся патентные исследования, в которых используется
патентная документация и патентная информация.
Патентные исследования проводятся в следующем порядке:
1) составляется задание на поиск; 2) составляется
регламент работ; 3) проводится поиск, систематизация и анализ
отобранного материала; 4) обобщается результат и
составляется отчет; 5) заполняется патентная характеристика;
6) составляется информация на тему.
Патентный поиск является разновидностью
информационного поиска и позволяет не только решить задачи
информационного поиска, но и осуществить проверку
изделия на конкурентоспособность, патентную чистоту,
70

на установление объема прав патентообладателя и
другие аналогичные показатели.
В определенных случаях стандарты реглахментируют
обязательное проведение патентных исследований,
которые проводит подразделение-разработчик.
Имеется несколько видов патентного поиска. Они
характеризуются аспектами, по которым мы ищем
информацию. Различают тематический (предметный) поиск,
именной, по номеру документа, по виду документа и др.
Тематический (предметный) поиск является главной и наиболее
распространенной поисковой процедурой. Для
тематического поиска используются систематические указатели
(текущие, годовые, итоговые), а также узкопрофильные
информационно-поисковые системы. Таковыми являются
классификаторы МКИ, УДК, национальные системы
классификации стран и др.
Источниками патентного поиска служит патентная
документация, хранящаяся в патентных фондах и
являющаяся основной частью справочно-информационных
фондов (СИФ) информационных служб. Большое количество
патентной информации сосредоточено во Всесоюзной
патентно-технической библиотеке (ВПТБ), где хранится
государственный патентный фонд, в отраслевых и
территориальных научно-технических, библиотеках. Патентные
ведомства разных стран обмениваются описаниями
изобретений, пополняя свои патентные библиотеки. В ВПТБ
сосредоточена патентная документация, получаемая из
57 стран. О новых изобретениях, заявках на изобретения
выпускается сигнальная информация: реферативные
журналы, указатели и др. В СССР на русском языке издается
сигнальная информация о патентах США,
Великобритании, Франции, Японии. Сигнальная информация
публикуется в виде формул изобретения (рефератов) с чертежами
и библиографическими данными.
Патентные исследования различаются по временному
диапазону, т. е. глубиной поиска, и по охвату патентной
документации разных стран. Поиск сначала ведется в фонде
отечественных изобретений (по основным и смежным
рубрикам систем классификации изобретений), а затем в фонде,
составляющем минимум патентной документации. При
исследовании узкоспецифического вопроса подбираются
патенты стран, которые являются ведущими в этой области.
В патентах этих стран наиболее полно раскрывается
данная тема и перспективы ее развития.
71

3.5. МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ
Механизация и автоматизация производственных
процессов является одним из главных направлений
технического прогресса. Цель механизации и автоматизации —
облегчить труд человека, оставляя человеку функции
обслуживания и контроля, повысить производительность
труда и улучшить качество изготовляемых изделий.
Рис. 3.2. Манипулятор модели МП-100-1,
используемый для механизации погрузочных операций,
в том числе загрузки оборудования
Механизация — направление развития производства,
характеризуемое применением машин и механизмов,
заменяющих мускульный труд рабочего (рис. 3.2).
По степени технического совершенства механизация
делится на следующие виды:
частичная и малая механизация, характеризуется
применением простейших механизмов, чаще всего
передвижных. Малая механизация может охватить части движений,
оставляя немеханизированными многие виды работ,
операций, процессов. К механизмам малой механизации могут
быть отнесены тележки, простые подъемные средства и др.;
полная, или комплексная механизация, включает в себя
механизацию всех основных, вспомогательных,
установочных и транспортных операций. Этот вид механизации
72

характеризуется применением достаточно сложного
технологического и подъемно-транспортного оборудования.
Высшей ступенью механизации является
автоматизация. Автоматизация означает применение машин,
приборов, аппаратов, приспособлений, позволяющих
осуществлять производственные процессы без непосредственного
участия человека, а лишь под его контролем.
Автоматизация производственных процессов неизбежно связана
с решением процессов управления, которые также должны
быть автоматизированными. Отрасль науки и техники,
которая решает системы управления автоматическим
оборудованием, называют автоматикой. Автоматика
основывается на управлении, контроле, сборе и переработке
информации об автоматическом процессе при помощи
технических средств — специальных приборов и устройств.
Автоматизированная система управления (АСУ)
основывается на применении современной
электронно-вычислительной техники и электронно-математических методов
в управлении производством и призвана способствовать
повышению его производительности.
Автоматизация производственных процессов также
делится на две части:
частичная автоматизация, охватывает часть
выполняемых операций при условии, что остальные операции
выполняются человеком. Как правило, автоматически
выполняется непосредственное воздействие на изделие,
т. е. обработка, а загрузочные операции заготовок и
повторное включение оборудования производится
человеком. Такое оборудование называется
полуавтоматическим;
полная или комплексная автоматизация,
характеризуется автоматическим выполнением всех операций, в том
числе и загрузочных. Человек только заполняет
загрузочные устройства заготовками, включает автомат,
контролирует его действия, осуществляя подналадку, смену
инструмента и удаление отходов. Такое оборудование
называется автоматическим. В зависимости от объема
внедрения автоматического оборудования различаются
автоматические линии, автоматический участок, цех и
завод.
Как показала практика, обыкновенные схемы
автоматизации и комплексной автоматизации эффективно
применяются только в крупносерийном и массовом
производстве. В многономенклатурном производстве, где требуется
73

частая переналадка потока, обыкновенные схемы
автоматизации мало пригодны. Оборудование, оснащенное
стационарными системами автоматизации, не позволяет
переходить на управление с ручным режимом. Под
обыкновенной схемой автоматизации подразумевают применение
загрузочных устройств (склизов, лотков, бункеров,
питателей и др.) и обрабатывающего оборудования,
приспособленного для выполнения автоматических операций.
Обработанные изделия удаляются с помощью устройства
для приема обработанных изделий (склизы, лотки,
магазины и др.).
Азтооператоры и механические руки, давно
применяемые в обыкновенных схемах автоматизации, послужили
прототипами для нового вида автоматизации. Новый вид
автоматизации с применением промышленных роботов
(ПР) позволяет решить вопросы, которые не могут быть
решены с помощью обыкновенных схем автоматизации.
Промышленные роботы, по замыслу их разработчиков,
предназначены для замены человека на опасных для
здоровья тяжелых и утомительных работах. Они основываются
на моделировании двигательных и управляющих функций
человека.
Промышленные роботы, решают сложные
процессы сборки изделий, сварку, окраску и другие сложные
технологические операции, а также загрузку,
транспортировку и складирование деталей. Новый вид автоматизации
имеет ряд качественно отличающих его от других видов
свойств, дающих ПР значительные преимущества перед
обыкновенными схемами :
высокие манипуляционные свойства, т. е. способность
перемещать детали по сложным пространственным
траекториям;
собственную систему привода;
систему программного управления;
автономность ПР, т. е. невстроенность их в
технологическое оборудование;
универсальность, т. е. способность перемещать в
пространстве изделия различного типа;
сопрягаемость с достаточно большим числом типов
технологического оборудования;
переналаживаемость на различные сменяющие друг
друга виды работ и изделий;
возможность отключения ПР и перехода на ручное
управление оборудованием.
74

В зависимости от участия человека в процессах
управления роботами их делят на биотехнические, автономные.
Биотехнические — это дистанционные копирующие
роботы, управляемые чаловеком. Управление роботом может
быть выполнено с пульта при помощи систем рукояток,
рычагов, клавишей, кнопок или посредством «надевания»
на руки, ноги или корпус человека специальных устройств.
Эти устройства служат для воспроизведения движений
человека на расстоянии с необходимым увеличением
усилий. Такие роботы называются роботами-экзоскелетонами.
Роботы полуавтоматического действия таклсе относятся
к биотехническим роботам.
Автономные роботы работают на дистанции
автоматически при помощи программного управления.
За относительно долгую историю развития
робототехники создано уже несколько поколений роботов.
Роботы первого поколения (программные роботы)
характеризуются жесткой программой действий и
элементарной обратной связью. К ним обычно относятся
промышленные роботы (ПР). В настоящее время эта система
роботов наиболее разработана. ПР первого поколения делятся
на универсальные, целевые ПР подъемно-транспортной
группы, целевые роботы производственной группы. Кроме
того, роботы распределяются на типоразмерные ряды, на
ряды по максимальной производительности, по радиусу
обслуживания, по числу степеней подвижности и т. д.
Роботы второго поколения (очувствленные роботы)
обладают координацией движения с восприятием.
Программа управления этими роботами осуществляется при
помощи ЭВМ.
К роботам третьего поколения относятся роботы с
искусственным интеллектом. Зти роботы создают условия
для замены человека в области квалифицированного труда,
имеют способности к адаптации в процессе производства.
Роботы третьего поколения способны понимать язык,
могут вести диалог с человеком, планировать поведение
и др.
Осуществляя комплексную автоматизацию
технологических процессов участков, цехов и заводов, создают
роботизированные технологические комплексы (РТК).
Роботизированный технологический комплекс представляет
собой совокупность технологического оборудования и
промышленных роботов. РТК размещается на
определенной площади и предназначается для одной или нескольких
75

операций в автоматическом режиме. Оборудование,
входящее в РТК, делится на оборудование обрабатывающее,
обслуживающее и оборудование контроля и управления.
К обрабатывающему оборудованию относится основное
технологическое оборудование, модернизированное для
работы с промышленными роботами. Обслуживающее
оборудование содержит устройство для размещения
деталей на входе в РТК, межоперационные
транспортирующие ч накопительные устройства, устройства для приема
обработанных изделий, а
также промышленные роботы
(рис. 3.3). Оборудование
контроля и управления
обеспечивает режим работы
РТК и качество выпускаемой
продукции.
Повышению
эффективности применения
промышленных роботов способствует
рациональное сокращение
номенклатуры ПР и
улучшение их
приспособляемости (адаптивности). Это
достигается типизацией ПР.
Производится всесторонний
анализ производства,
группировка объектов
роботизации и установление типов
и основных параметров ПР.
Типизация ПР является основой для развития их
унификации, которая должна быть направлена на
обеспечение возможности создания роботов путем
агрегатирования. Чтобы обеспечить принцип агрегатирования,
производится стандартизация: 1) присоединительных
размеров приводов, передаточных механизмов и датчиков
обратной связи; 2) рядов выходных параметров приводов
(мощностей, скоростей и т. п.); 3) методов связи устройств
программного управления с исполнительными и
измерительными устройствами.
Результатом работ по унификации ПР должно явиться
создание их оптимального типажа и системы агрегатно-
модульного построения. Агрегатно-модульная система
построения промышленных роботов — это совокупность
методов и средств, обеспечивающих построение разных
Ряс. 3.3. Напольный робот с
горизонтальной выдвижной
рукой и консольным механизмом
подъема ПР-4
76

типоразмеров ПР из ограниченного числа
унифицированных узлов (модулей и агрегатов). Она позволяет
использовать минимальное число серийно выпускаемых
функциональных узлов, которые выбирают по специальным
промышленным каталогам. Зто дает возможность в
многономенклатурном производстве быстро перестроить
роботизированные системы машин на выпуск новой продукции.
На базе ПР с агрегатно-модульным построением
основывается гибкое автоматизированное производство (ГАП).
Планирование внедрения механизированного и
автоматизированного оборудования связано с анализом
производства. Анализ производства сводится к выявлению
ряда условий, которые способствуют применению этого
оборудования. Анализу не подлежит производство,
связанное с применением тяжелого ручного труда.
Механизация и автоматизация тяжелого ручного труда является
первостепенной задачей и не зависит от результатов
экономического расчета.
Проектирование механизации и автоматизации
технологических процессов необходимо начинать с анализа
существующего производства. Во время анализа
выясняются и уточняются те особенности и специфические
отличия, на базе которых выбирается тот или иной тип
оборудования. Предпроектная стадия разработки
механизации и автоматизации производственных процессов
включает в себя решение ряда вопросов.
1. Анализ программы выпуска изделий включает в себя
изучение: годовой программы выпуска изделий,
стабильности и перспективы выпуска; уровня унификации и
стандартизации; специализации и централизации
производства; ритмичности производства; грузооборота
(грузооборот представляет собой общую массу прибывающего и
отправляемого груза — для погрузочных операций).
Необходимо запомнить, что эффективность механизации и
автоматизации процесса в большой степени зависит от
программы выпуска изделий. Устройства механизации и
автоматизации в массовом и мелкосерийном производстве
будут значительно различаться.
2. В анализ технологического процесса изготовления
изделий, подлежащего механизации и автоматизации,
входит: определение пригодности технологического
процесса для механизации и автоматизации; выявление
недостатков действующего технологического процесса;
определение трудоемкости основных и вспомогательных опера-
77

ций; сравнение действующих режимов изготовления с
режимами, рекомендуемыми в справочниках; анализ
применения групповой технологии; разделение
технологического процесса на классы.
К первому основному классу относятся процессы,
которые требуют ориентации заготовки (детали) и
характеризуются наличием обрабатываемого инструмента. Эти
процессы свойственны основной номенклатуре изделий,
которые изготовляются резанием, давлением или
собираются, контролируются и т. п. Ко второму основному
классу относятся процессы, которые не требуют
ориентации заготовки (детали), в них вместо обрабатывающего
инструмента используют рабочую среду. К ним относятся
термическая обработка, галтовка, мойка, сушка и т. п.
К первому переходному классу относятся процессы,
которые требуют ориентации заготовки (детали), но
инструмент отсутствует, и его роль выполняет рабочая среда;
нанесение местных покрытий, контроль твердости
намагничиванием и т. п. Ко второму переходному классу
относятся процессы, которые не требуют ориентации заготовки
(детали), но в них участвует обрабатывающий инструмент;
изготовление деталей методом порошковой металлургии,
производство металлокерамических и керамических
деталей и др.
3. Анализ конструкции изделия, при этом
устанавливается четкость обработки изделия и полнота технических
требований к изготовляемой детали; исследуется форма,
размеры, материалы, масса изделия и устанавливается
пригодность для того или иного вида механизации и
автоматизации.
4. Подбор информации по разным видам механизации
и автоматизации. До начала работы должны быть
известны все приемы и технологические схемы, а также
оборудование, приборы и средства, освоенные
промышленностью. Перед принятием решения производится поиск
информации по производству аналогичных изделий в
стране и за рубежом.
5. Экономический расчет эффективности
предполагаемой механизации и автоматизации производства.
6. Разработка и согласование рекомендаций по
изменению действующих производственных условий.
Рекомендации разрабатываются на основе проведенного анализа
и к ним могут быть отнесены: проведение унификации,
т. е. приведение к одному типоразмеру близких по кон-
78

струкции изделий; изменение последовательности техно-
логических операций или применение совершенно нового
прогрессивного технологического процесса;
использование группового технологического процесса близких по
конструкции изделий; применение нового вида заготовки
изделия; уточнение и при необходимости изменение
технических требований чертежа; изменение формы и
размеров изделия; изменение материала изделия.
7. Принятие решения по использованию определенного
принципа механизации и автоматизации и составление
технического задания на разработку.
В основных направлениях социально-экономического
развития народного хозяйства страны на двенадцатую
пятилетку большая роль отводится механизации и
автоматизации производства. Уровень автоматизации
народного хозяйства в течение пятилетки должен увеличиться
в среднем в два раза. Предусмотрено внедрить в
промышленность около 5 тыс. автоматизированных систем
управления технологическими процессами. Должно резко
повыситься развитие робототехники. Парк промышленных
роботов предусмотрено увеличить в три раза.
Достижение высокого уровня автоматизации будет
возможно на основе широкого развития
электронно-вычислительной техники, общий выпуск которой в течение
пятилетки должен увеличиться в 2,3 раза. Планируется
создать и освоить новые поколения ЭВМ всех классов.
3.6. НОВЫЕ ВИДЬ! ТЕХНОЛОГИИ
Научно-техническая революция существенно влияет
не только на внешний вид новых изделий, но и на
технологию их изготовления. В производство смело внедряются
прогрессивные технологии, основанные на
ультразвуковом и лазернохМ принципах, мембранная и плазменная
технология, технология сверхвысоких давлений и
импульсных нагрузок, виброударный принцип в резонансном
режиме и др.; совершенствуются также традиционные
технологии. Новые виды обработки требуют нового
оборудования и нового подхода к управлению
технологическими процессами. Управление современным
технологическим оборудованием осуществляется комплексно, в
неразрывной связи с работой этого оборудования.
Автоматизация производственных процессов и управление работами
осуществляются при помощи программ с использованием
79

вычислительной техники. Автоматические поточные линии
позволяют создавать автоматические участки, цехи,
заводы, работающие без участия людей. Такое автоматическое
оборудование применяется главным образом в
крупносерийном и массовом производствах. Эти линии
предназначены для обработки определенных изделий и не обладают
универсальностью. Переход на выпуск другой продукции
требует перестройки линии и замены оборудования,
которая вызвана тем, что станки-автоматы практически не
поддаются переналадке.
Согласно статистике, в промышленности около 75 %
всех механически обрабатываемых деталей изготовляется
партиями по 50 шт. и менее. Оборудование, на котором
изготовляются эти детали, оправдает себя при возможности
быстрой переналадки его на выпуск другого типоразмера
деталей. Такими свойствами обладает новая,
прогрессивная технология обработки деталей при помощи
комплексной автоматизации всех операций, выполняемых на быстро-
переналаживаемом оборудовании с числовым
программным управлением (ЧПУ). Оборудование работает по
программе, заложенной в компьютерное устройство. Стоит
лишь сменить программу, заложить в магазин
обрабатывающего центра (ОЦ) новый набор инструментов, и станок
готов к изготовлению новой детали. Подача заготовок и
прием готовых деталей производятся при помощи роботов-
манипуляторов и транспортных тележек, работающих по
программе, заложенной в ЭВМ.
Использование быстропереналаживаемого
оборудования позволяет создать гибкое автоматизированное
производство (ГАП). ГАП предназначено для
автоматизированного выпуска продукции в многономенклатурном и
мелкосерийном производстве с учетом приспособления
к быстроменяющимся производственным условиям и
сменяемости номенклатуры выпускаемой
продукции.
ГАП состоит из двух основных систем: гибкой
автоматизированной производственной системы (ГПС) и
автоматизированной системы управления (АСУ), использующей
микропроцессоры и ЭВМ. Каждая система имеет свою
структуру. В гибкое автоматизированное производство
входит автоматизированная технологическая система,
транспортная система, системы автоматизированного
складирующего оборудования, контрольно-измерительного
оборудования и др.
80

Главные практические достоинства гибких
производственных систем (ГПС) заключаются в следующем:
1) повышается мобильность производства.
Технологическое оборудование способно выполнять различные
операции обработки с быстрой сменой инструмента и широким
диапазоном изменения режимов обработки. С этой целью
обеспечивается концентрация операций и расширение
технологических возможностей оборудования за счет
оснащения его сложными револьверными головками, в том
числе и индивидуальным приводом инструмента и др.;
2) сокращаются сроки перехода на выпуск новой
продукции; время переналадки уменьшается в среднем на 50%,
а в некоторых случаях на 75 %;
3) автоматизируется выполнение всех вспомогательных
функций, включая диагностику работы и состояние
оборудования на всех уровнях.
ГПС относится к категории сложных систем. В их
создании участвуют технологи, конструкторы,
специалисты в области электроники, программисты, экономисты
и др. Решения, принимаемые этими специалистами, имеют
большое значение для работы системы и могут вызывать
удорожание или удешевление ее. Если стоимость
существующих ГПС колеблется от сотен тысяч до десятков
миллионов рублей, то очевидным становится
ответственность разработчиков, принимающих решения по
устройству системы. Принятие неоптимальных решений и ошибки
при разработке повышают затраты и затягивают сроки
внедрения ГПС.
Разработка ГПС представляет собой взаимоувязанные
решения таких вопросов, как проектирование
технологических процессов, выбор и разработку новых видов
базового оборудования и их структурно-компоновочную
расстановку, разработку средств системы обеспечения
функционирования технологического оборудования и
организацию работы системы. Применение эмпирических
методов разработки, основанных на интуиции, не всегда
приводит к желаемым результатам. Только применение
научных методов с использованием систем
автоматического проектирования позволит учесть доминирующие
связи всех компонентов, минимизировать риск ошибок
и создать оптимальную ГПС.
Общим характерным признаком ГПС является гибкость.
Гибкость выражает динамичность, изменчивость системы,
возможные внутренние перестройки и преобразования.
81

Гибкость системы должна быть рассмотрена вместе с
изучением ее технологических возможностей. Гибкость ГПС
есть свойство быстро и целенаправленно изменять
технологические возможности в пределах своего
технологического потенциала путем перестройки (переналадки)
морфологической и функциональной организации в
соответствии с требованиями производственной ситуации при
минимально возможных трудовых (материальных)
затратах [24].
Важной характеристикой гибкости ГПС является ее
живучесть, которая проявляется при выходе из строя
одного или нескольких станков ГПС. Закрепленные за
отказавшими станками детали обрабатываются на исправных
станках за счет перераспределения технологических
функций между ними. Степень перераспределения,
осуществляемая управляющей ЭВМ/ характеризует живучесть
системы.
Основу ГПС составляют станки с числовым
программным управлением (ЧПУ); обрабатывающие центры (ОЦ);
универсальные приспособления со стандартными
крепежными элементами для обработки деталей; стандартный
комплект режущего инструмента с-оснасткой;
сопроводительная оснастка (тара, спутники, поддоны); транспортно-
накопительная система для создания заделов и
оперативного перемещения по соответствующим адресам заготовок,
деталей, инструмента и приспособлений; устройства
автоматической установки и снятия деталей на станке;
контрольно-измерительная техника и измерительный
инструмент.
Достижение гибкости металлорежущих станков и ОЦ
с ЧПУ базируется на создании комбинированных
многошпиндельных обрабатывающих центров (модульный
принцип) с магазинами сменных многошпиндельных коробок
н магазинами единичных стержневых инструментов. В
процессе работы обрабатывающего центра смена инструмента
в шпинделе выполняется в соответствии с программой
обработки детали. Каждый последующий инструмент
вступает в работу после окончания использования
предыдущего. Смене каждого инструмента предшествует
выполнение процедуры поиска очередного инструмента в
накопителе магазина.
Для достижения гибкости формируются гаммы
агрегатных узлов, позволяющих создавать различные
компоновки одно- и многошпиндельных и комбинированных
82

центров. Построенное по этому принц'ипу оборудование
обладает производительностью агрегатных станков и
гибкостью обрабатывающих центров. Сменные головки
располагаются в магазинах по 4—12 позиций в каждом и
образуют мультицентры. Подача сменных головок в рабочую
зону станка осуществляется автоматическим
манипулятором по команде управляющей программы. Станок, в
котором может заменяться как инструмент, так и
многошпиндельная головка, называется «блок-центром».
Разрабатывается «глобус-центр», способный изготовлять детали со
сферическими поверхностями. В перспективе будет
разрабатываться «агрегат-центр», который можно
состыковать с центральной управляющей ЭВМ и
роботизированной транспортной системой. Станки оснащаются
устройствами контроля точности обработки изделий, системами
автоматизированной размерной наладки и целостности
инструмента. В' качестве транспортного средства в ГПС
успешно применяются самоходные тележки с разными
системами управления. Работу оборудования ГПС
осуществляет система ЧПУ, управляемая ЭВМ. Если раньше
ЭВМ размещалась отдельно от станка, то теперь
миниатюрные микропроцессоры и микроЭВМ легко вписываются
непосредственно в станок.
Современная система ЧПУ станком — классическая
схема управления: источники информации (датчики) об
объекте управления и внешней среде; исполнительные
устройства (двигатели, контакторы, муфггы);
вычислительно-управляющее устройство. Для ввода информации
управляющих программ в системе ЧПУ используются такие
программоносители, как перфоленты, штекерные панели,
а также блоки памяти на ферритовых кольцах и
полупроводниковых интегральных схемах. Система управления
может осуществлять: выбор и выполнение операций;
распознавание и перемещение спутников; смену
обрабатываемых деталей; поиск требуемых инструментов,
который производится при перемещении магазина или
шпиндельного узла с целью сокращения времени на смену и
увеличение надежности диагностики состояния (износа)
инструмента; изготовление деталей с контролем заданных
размеров непосредственно на детали (активный контроль)
либо измерением текущих координат рабочих органов
станка путем сравнения их со значениями
запрограммированных координат (косвенный контроль); управление
и диагностику подсистем процесса обработки.
83

Новые автоматические технологии способствуют
исключению ошибок и неточностей, допускаемых человеком, из
процесса обработки. Одновременно они обеспечивают
надежность и высокое качество изготавливаемых изделий.
Глава 4
ПРОЕКТНЫЕ СТАДИИ
РАЗРАБОТКИ ИЗДЕЛИЯ
4.1. ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ
Техническое предложение разрабатывается в том
случае, если это предусмотрено техническим заданием. Его
разрабатывают с целью выявления дополнительных или
уточнения существующих требований к изделию. Объем
технического предложения определяется техническим
заданием.
Если чтехническое задание выполнено подробно,
с анализом вариантов и установлением предпочтительных,
то работа проектировщиков облегчается и сроки
проектирования сокращаются. '
Техническое предложение — начальная стадия
проектирования. Оно является ответом проектировщика. на
задачи, требования и ограничения, приведенные в
техническом задании. Выдвигаемый техническим предложением
вариант тщательно обосновывается с использованием для
этого теоретических расчетов и Анализа практического
опыта (табл. 4.1). Важность этого обоснования
заключается в том, что технический уровень и качество
предлагаемого варианта имеют огромное влияние на
дальнейшую разработку и определяет все основные
характеристики разрабатываемого изделия.
При разработке технического предложения может
обнаружиться, что для принятия окончательного варианта
не хватает информации. Такая ситуация возможна, когда
в разработке используют малоизученную конструкцию
или рабочий принцип. В этом случае необходимо провести
дополнительные исследования, которые могут носить
теоретический или экспериментальный характер. Чаще всего
они включают изготовление экспериментальных образцов
или моделей,
84

Таблица 4.1
Работы, проводимые при разработке
технического предложения
Проводимая
работа
Уточнение
технического задания
1 Анализ задания
Подбор
материалов
Выявление
вариантов
Проверка
вариантов
Оценка
вариантов
Выбор
оптимального
варианта
Рассмотрение и
утверждение
проекта
Содержание работы 1
Уточнение того, что в задании высказано,
что полностью ясно и что не раскрыто.
Определение условий и требований, подлежащих
выполнению. Определение необходимости в
дополнительных разъяснениях и информации
Изучение и анализ формулировки
конечной цели задания. Критическая проработка
конечной цели
Обзор существующих образцов,
аналогичных и близких по назначению
Установление особенностей вариантов
(принципов действия, размещения функциональных
составных частей и т. п.). Конструктивная
проработка вариантов, дающая возможность
их оценки
Проверка на патентную чистоту и
конкурентоспособность. Оформление заявок на
изобретения. Проверка вариантов на
соответствие требованиям техники безопасности
и производственной санитарии
Сопоставительный анализ вариантов,
выявление их преимуществ и недостатков.
Сравнение их по показателям качества,
технологичности, экономическим, стандартизации и др.
Обоснование выбора. Установление гехнико-
экономических данных изделия
Рассмотрение и утверждение в
установленном порядке. Передача материала для
дальнейшего проектирования
Требования к выполнению технического предложения
устанавливает ГОСТ 2.118—73* (табл. 4.2). Техническое
предложение разрабатывается проектной организацией
или научно-исследовательским институтом и затем
передается разработчику для дальнейшей проработки по
установленному оптимальному варианту.
Номенклатуру конструкторских документов
технического предложения устанавливает ГОСТ 2.102—68.
Комплект документации технического предложения
должен включать сведения об информации, используемой
для разработки оптимального варианта, например аналоги,
85

Таблица 4.2
Конструкторские документы технического предложения
и требования к их выполнению
Шифр
документа
1 во
гч
По ГОСТ
2.701—84
ПТ
пз
ТБ
РР
д...
ПФ
КУ
Документ
Чертеж общего
вида
Габаритный
чертеж
Схемы
Ведомость
технического
предложения
Пояснительная
записка
Таблицы
Расчеты
Документы
прочие
Патентный
формуляр
Карта
технического уровня и
качества
продукции
Требования к выполнению
Изображения выполняют с
максимальными упрощениями,
предусмотренными стандартами
ЕСКД
Чертеж должен содержать
изображения вариантов изделия,
текстовую часть и надписи,
необходимые для сопоставления
вариантов. На чертеже наносятся
необходимые обозначения,
размеры и технические
характеристики. Наименования и
обозначения составных частей
указывают или на линиях-выносках,
или в таблице
Составляется на изделия и в ней
записываются все
конструкторские документы в порядке,
установленном ГОСТ 2.106—68*
Выполняется по ГОСТ
2.106—68* и ГОСТ 2.118—73*
По ГОСТ 15.012—84
Выполняется в соответствии с
требованиями ГОСТ 2.116—84
прототипы и т. п. Сопоставительный анализ должен быть
отражен в документации с обоснованием выбора
оптимального варианта по всем технико-экономическим показателям.
4.2. ЭСКИЗНЫЙ ПРОЕКТ
Эскизный проект разрабатывается в том случае, если
это предусмотрено техническим заданием или протоколом
рассмотрения технического предложения. В эскизном
проекте производится конструкторская проработка опти-
86

Таблица 4.3
Работы, проводимые при разработке
эскизного проекта
Работа

Принципиальные
конструктивные решения
вариантов составных
частей
Оценка изделия
Проверка
вариантов изделия
Выбор
оптимального
варианта изделия
Решения по
изготовлению
изделия
Согласование
проекта
Содержание работы
Разработка в эскизном исполнении:
кинематических схем; предварительных
принципиальных электрических, пневматических,
гидравлических схем; структурных и
компоновочных схем; уточненного общего вида;
основных сборочных единиц и
исполнительных механизмов
Оценка на технологичность. Оценка по
показателям стандартизации и унификации.
Оценка соответствия требованиям
эргономики, технической эстетики. Сравнительная
оценка рассматриваемых вариантов по
показателям качества
Проверка вариантов на патентную чистоту
и конкурентоспособность, оформление заявок
на изобретения. Проверка соответствия
вариантов требованиям техники безопасности
и проиводственной санитарии
Обоснование выбора. Принятие
принципиальных решений. Подтверждение
предъявляемых к изделию требований
Решения по изготовлению макетов для
проверки принципов работы. Определение объема
конструкторских документов, необходимых
для изготовления макетов. Предварительное
решение вопросов упаковки и
транспортировки. Выявление новых изделий и материалов,
которые должны быть разработаны другими
предприятиями
Согласование и утверждение проекта в
установленном порядке. Составление перечня
работ, которые следует произвести на
последующей стадии разработки

Таблица 4.4
Конструкторские документы эскизного проекта
и требования к их выполнению
Шифр
документа
Документ
Требования к выполнению
ВО
тч
гч
По ГОСТ
2.701—84
Чертеж общего
вида
Теоретический
чертеж
Габаритный
чертеж
Схемы
Должен содержать
изображение изделия, текстовую часть и
надписи, необходимые для
понимания конструктивного
устройства изделия. На чертеже
наносятся необходимые обозначения,
описания принципа работы
изделия, указания о составе,
технические характеристики,
размеры и т. п. Наименования и
обозначения составных частей
указывают на линиях-выносках или
в таблице. Изображения
выполняются с максимальными
упрощениями, без подробностей
разработки, но строго в масштабе.
Изображения желательно
выполнять в натуральной величине.
Основные упрощения,
допускаемые при разработке эскизного
проекта следующие: 1) у
симметричных конструкций полностью
вычерчивается только одна
сторона, другая обводится лишь
контурными линиями; 2) если
повторяются одинаковые детали
или сборочные единицы, их
подробно вырисовывают только один
раз. В остальных случаях
ограничиваются обозначением
контура и поверхностей; 3) широко
применяются условные и
упрощенные изображения
конструктивных элементов,
предусмотренные ЕСКД; 4) для сокращения
числа проекций применяются
местные разрезы, вынесенные и
наложенные сечения
ВП
ВИ
Ведомость
покупных изделий
Ведомость
согласования
применения
покупных изделий
Составляется на изделия,
предназначенные для
самостоятельной поставки. ВП составляется
согласно ГОСТ. 2.106—68*
88

Продолжение табл. 4.4
Шифр
документа
ЭП
пз
пм
ТБ
РР
д...
ПФ
КУ
Документ
Ведомость
эскизного проекта
Пояснительная
записка
Программа и
методика
испытаний
Таблицы
Расчеты
Документы
прочие
Патентный
формуляр
Карта
технического уровня и
качества
продукции
Требования к выполнению 1
Составляется для изделия, в
ней записываются все
конструкторские документы в порядке,
установленном ГОСТ 2.106—68*
Выполняется по
ГОСТ 2.106—68* и
ГОСТ 2.119—73*
Могут быть совмещены с ПЗ
Выполняется в соответствии
с требованиями ГОСТ 15.012—84
Выполняется в соответствии
с требованиями ГОСТ 2.116—84
мального варианта до уровня принципиальных
конструкторских решений, дающих общее представление об
устройстве и принципах работы изделия. Требования к
выполнению эскизного проекта устанавливает ГОСТ 2.119—73 *.
Эскизный проект — совокупность конструкторских
документов, которые должны содержать принципиальные
конструктивные решения, дающие общее представление об
устройстве и принципе работы изделия. В эскизном проекте
подтверждаются или уточняются требования к изделию,
установленные техническим заданием и техническим
предложением. Ыа основе проводимых конструкторских
проработок разрабатываются новые, уточненные технические
требования и уточняются новые технические параметры.
Рассчитываются технико-экономические показатели,
которые заложены при разработке эскизного проекта и
которых необходимо достичь в дальнейшей разработке.
В эскизном проекте закладываются основы
применения типовых, стандартизированных и унифицированных
составных частей разработки. Особое внимание уделяется
применению ранее разработанных и испытанных на
практике узлов и механизмов. Устанавливаются технические
89

требования на составные части изделия и материалы,
разработку и изготовление которых целесообразно поручить
другим организациям и предприятиям (табл. 4.3 и 4.4).
Если при разработке эскизного проекта возникнут
сомнения в принципах работы отдельных узлов и
механизмов, принимаются решения об изготовлении и испытании
макетов и в общих чертах намечается технология их
изготовления.
Эксперименталкные работы могут быть проведены также
при уточнении некоторых элементов технологии
изготовления составных частей изделия.
В пояснительной записке к эскизному проекту
приводятся результаты конструкторской проработки, в том
числе описание принципа работы изделия,
технико-экономические показатели, а также предложения по
дальнейшим конструкторским и экспериментальным работам.
В пояснительной записке устанавливаются требования
к работам, которые должны быть проведены при
техническом проектировании.
4.3. ВАРИАНТЫ РАЗРАБОТОК
И ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО ВАРИАНТА
Задача разработчика по созданию нового образца
изделия заключается в подборе и разработке вариантов,
относящихся к устройству и принципу работы, и принятии
одного, окончательного варианта. В процессе реализации
научно-технической идеи, особенно при разработке
технического задания и последующих стадиях
проектирования, принятие конкретного варианта имеет наиважнейшее
значение. Оно придает направление всей разработке.
Вероятность выбора лучшего.варианта нового изделия тем
выше4, чем больше число вариантов, из которых выбирается
это решение, и чем выше качество этих вариантов.
Основой для отбора технических решений служат
технические требования к разрабатываемому изделию. Эти
требования могут предъявляться к изделию в целом или
предъявляться к его составным частям и функциональным
узлам.
Как требования к изделию, так и выбираемые варианты
технических решений нередко являются противоречивыми.
Противоречивость вариантов может иметь самую
различную степень, вплоть до положения, когда одно решение
исключает другое. В любом случае проводится проверка
90

совместимости принимаемых решений по разным частям
конструкции и принципам работы проектируемого
изделия (рис. 4.1—4.4).
На помощь разработчику в выборе наилучшего
варианта приходит метод оптимизации. Задача оптимизации
Рис. 4.1. Разные конструкторские решения
одной и той же технической задачи: а — задача;
б — конструкторские решения; в — схема
существует только в случаях, когда имеется определенное
число вариантов и выбор наилучшего не очевиден.
Оптимальным называют решение, которое по тем или иным
признакам предпочтительнее. Чтобы среди большого числа
вариантов найти оптимальный, нужна информация о
предпочтительности различных сочетаний значений
показателей, характеризующих варианты. Задачу выбора
оптимальных параметров разработки в соответствии с
выбранными критериями называют задачей оптимального проек-
91

тирования. Процесс оптимального проектирования
включает в себя три основных этапа:
1) выбор объективного критерия оптимизации;
2) описание целевой функции и множества (области)
допустимых решений (математическое моделирование
проекта);
Рис. 4.2. Разные технические решения подающих механизмов: а —
шариковое передаточное устройство; б — тросовый передаточный
механизм тянущего и толкающего действия; в — тросовый передаточный
механизм тянущего действия с отклоняющими блоками
3) выбор эффективного метода решения задачи и его
реализация.
Критерием оптимизации проектируемого объекта
служит показатель, который оптимален для указанного
объекта. При выборе критерия оптимизации необходимо
исходить из следующих соображений:
— критерий является средством, с помощью которого
должны сопоставляться конкурирующие варианты
проектируемого объекта;
— критерий должен выражать соответствие между
целесообразным качеством объекта и реальными процес-
92

сами проектирования, изготовления и эксплуатации
объекта.
Назначение критерия состоит не в том, чтобы «заменить
цель поставленной задачи», а в том, чтобы проверить пред-
Рис. 4.3. Применение устройства, работающего на одном и том же
принципе (ротаметра) для решения разных задач: а — показывающий
ротаметр для измерения расхода среды; б — ротаметр для измерения
наружного диаметра цилиндрических поверхностей:
1 — коническая труба; 2 <— поплавок с крутонаклонными бороздками,
обеспечивающими вращение поплавка и его центрирование в трубе; 3 —
индуктивный датчик для сигнализации; 4 — измеряемая поверхность изделия;
5 — внутренняя поверхность камеры
Рис. 4.4. Использование сжатого воздуха в гибких элементах для
достижения разных целей: а — пневматическое амортизирующее
устройство; б — прижим деталей в приспособлениях при помощи пневмо-
шлангов:
7, 4 — фланцы; 2 — пневматический баллон; 3 — буфер; 5 — трубопровод;
■6 — прижимной шланг; 7 — прижимаемое изделие; 8 — рычаг; 9 —
возвратный шланг
почтение выбранных вариантов. Чтобы быть объективным
и оправдать свое назначение, критерий должен обладать
рядом свойств: быть независимым; однозначным, т. е. не
93

являться функцией других факторов; быть непосредственно
связанным с параметром оптимизации; совместимым с
другими факторами, чтобы не нарушить их работу, и др.
В качестве критерия оптимизации в зависимости от
характера и назначения проектируемого объекта могут
быть приняты его стоимость, точностные и конструктивные
показатели, масса, долговечность и другие показатели.
Оптимизация как процесс рационализации элементов и
конструкций возможна только тогда, когда
сформулирована цель. Математическая зависимость критерия
оптимизации от искомых параметров проектируемой системы
носит название целевой функции. Такое название принято
не случайно, так как поиск оптимального проекта ведется
с целью получения наилучшего значения критерия
оптимизации. В качестве проектных параметров могут служить
любые численные значения. Это могут быть принцип
работы изделия, технические показатели, например
максимальная или минимальная скорость, производительность,
температура, масса и др.; показатели качества, например
твердость поверхности термически обработанного вала
и т. п.
Проектный параметр оптимизации должен
соответствовать следующим требованиям:
быть измеримым с достаточной степенью точности и
ограничен пределами допусков;
быть информационным, т. е. всесторонне
характеризовать объект оптимизации;
иметь физический смысл, т. е. должна быть
возможность достижения полезных результатов определенного
свойства детали, сборочной единицы в соответствующих
условиях процесса;
быть однозначным, т. е. максимизировать либо
минимизировать только одно свойство детали, сборочной
единицы или процесса.
Параметры оптимизации в зависимости от цели, для
которой они предназначены, могут быть:
пространственными и временными (длина, время, площадь, объем,
скорость, ускорение и т. д.); механическими (масса,
плотность, сила, момент силы, работа, энергия, мощность,
давление и т. д.); электрическими и магнитными
(количество электричества, плотность электрического тока,
удельное сопротивление, магнитный поток и т. д.); тепловыми
(температура, количество теплоты, тепловой поток,
коэффициент теплообмена и т. д.); акустическими (звуковое
94

давление, интенсивность звука и т. д.); качественными
(внешний вид детали, сборочной единицы и т. д.).
Поиск решения задачи (определение минимума или
максимума) ведется не во всем пространстве или
множестве переменных величин, а только в допустимой области,
которая называется пространством проектирования. Эта
область не столь велика, как может показаться, поскольку
она ограничена рядом условий, связанных с физической
сущностью задачи. Ограничения могут быть столь
сильными, что задача не будет иметь ни одного
удовлетворительного решения. Основными являются следующие
ограничения:
1) на напряжения, налагаемые требованиями
надежности и экономичности (условия прочности и
устойчивости);
2) на отклонения, налагаемые требованиями жесткости,
работоспособности и действующих стандартов и
технических -условий (условия жесткости);
3) требования совместимости деформаций,
обеспечивающих неразрывность элементов конструкции, во время и
после приложения внешних нагрузок;
4) функциональные ограничения, связанные с
условиями изготовления и эксплуатации элементов изделия
(например, габаритные ограничения для искомых
параметров, ограничения на применяемый сортамент проката,
марки стали, соединения элементов).
Имеются разные методы оптимизации, основывающиеся
на различных предположениях и способах выполнения
(технические измерения, суждения о предпочтениях,
суждение о вероятности исходов, анализ поведения, органо-
лептические измерения, оценки ощущений людей и др.).
Методы оптимизации, в которых оптимизируется только
один параметр, следует применять тогда, когда удается
выделить один главный параметр, который достаточно
полно характеризует оптимизируемый объект. Основным
достоинством таких методов является простота
вычислительных процедур. Часто на практике оптимизация
проводится по нескольким параметрам при помощи ЭВМ.
В работе проектировщика и конструктора задачи
оптимизации приходится решать очень часто. Это
относится не только к определению основных параметров
изделия, но и к решению многих второстепенных задач.
Любой выбор конструкторского решения формы и
размеров изделия или его элемента является по существу реше-
95

иием оптимизирующей задачи. Конструктор выбирает
оптимальное решение из той совокупности вариантов,
которые хранятся в его памяти. Совокупность вариантов,
из которых выбирается решение, характеризуется тем,
что все они удовлетворяют условиям конструкции, т. е.
находятся в допустимой области. В подавляющем
большинстве случаев разработчик осуществляет оптимизацию
конструкции исходя из основных критериев и методов
конструирования, логических выводов. Во многом
конструктору в его работе помогает модель разрабатываемого
объекта. Эта модель создается в воображении разработчика
и может иметь также графическое изображение. Модель
отражает упрощенную принципиальную схему, которая
в процессе конструирования обрастает конструкторскими
решениями. На помощь конструктору приходит
«мысленный опыт» или «мысленный эксперимент». Проводится
нагружение «образца» и на основе этого «эксперимента»
определяется наиболее рациональное конструктивное
исполнение. После многократных «опытов» принимается
наиболее оптимальный вид исполнения.
Во многом в проведении оптимизации конструктору
помогает его опыт и знания, способность творчески
мыслить. Знание конкретных методов оптимизации и
объектов, которые следует оптимизировать при разработке,
поможет конструктору избежать недостатков и ошибок
в конструкции.
Оптимизацию в разработках целесообразно проводить
по следующим объектам.
1. Оптимизация нагружения — самый главный
критерий, от которого зависит такая важная характеристика
изделия, как конструкция. Оптимизация нагружения
ведет к оптимальной конструкции, конструктивному виду,
оптимальному использованию материала, надежности и
т. д.
2. Оптимизация материала зависит от конструкции
изделия. Применяемый материал может быть разным,
его выбирают по необходимым механическим, физическим
свойствам, технологичности, стоимости, доступности и т. д.
3. Оптимизация надежности включает в себя показатели
качества, коэффициент безопасности и т. д.
4. Оптимизация отношений взаимосвязанных величин
заключается в оценке таких характеристик изделия, как
геометрические конструктивные характеристики,
кинематические и динамические свойства, масса и упругие
96

свойства и отношения между ними. Чем меньше
отношения характеристик изделия отличаются от оптимальных,
тем больше конструкция отвечает принятым критериям.
Решение задач оптимизации математическими методами
дает наилучшие результаты. Однако не всегда возможен
выбор математических методов оптимизации с
использованием ЭВМ. Причиной этого может быть отсутствие
вычислительной техники и соответствующих специалистов;
кроме того, не все задачи выбора оптимального параметра
имеют математическое решение.
Повышение точности параметра оптимизации требует
дополнительных затрат времени и средств. Поэтому
точность определения оптимального значения должна
находиться в разумных пределах, чтобы не свести на нет те
преимущества, которые можно получить от применяемого
метода оптимизации. Как определить эти пределы и какие
методы применять в каждом конкретном случае?
Удовлетворительные результаты дают вероятностные методы
поиска рациональных решений, среди которых случайный
поиск может быть использован в проектировании.
Рассмотрим сущность метода случайного поиска. Каждый
разработчик может задать пределы, в которых
отклонение целевой функции (параметра оптимизации) от ее
относительного значения можно считать несущественным.
Тогда любое решение, при котором целевая функция
находится в указанных пределах, будет рациональным,
т. е. это решение не оптимальное, но близкое к нему.
Области рациональных решений соответствует целая
область изменения конструктивных параметров.
Возможность такого подхода к решению задач оптимизации
основывается на том, что в технических задачах экстремумы
целевой функции, как правило, пологие, а это означает,
что область изменения рациональных параметров сравнима
с областью допустимых значений параметров,
обусловленных ограничениями исходной задачи.
4.4. ВЗАИМОСВЯЗЬ МЕЖДУ ИЗДЕЛИЕМ
И ОПЕРАТОРОМ
Человек занимает основное место в управлении
техникой, созданной им. Разные приспособления и
технические средства помогают человеку усиливать его
возможности с точки зрения физической силы, скорости действия
и др.
4 Таленс Я Ф.
97

Чтобы максимально облегчить роль человека в
управлении техническими средствами, необходимо создать
соответствующие условия работы для человека-оператора,
которые складываются из
многих факторов. К ним можно
отнести рабочее место с его
организацией, условия работы
и др. Рабочее место включает
в себя различные средства
управления, такие, как пульты,
рычаги управления,
приспособления, которые должны быть
разработаны с использованием
достижений антропологических
наук (сюда относятся все те
науки, предметом которых
является человек).
Управление техническими
средствами и выполняемыми
ими операциями является
проблемой любой новой
разработки. Для успешного решения
этой проблемы необходимо
собрать и проанализировать
большое количество информации по
системе «человек — машина».
Не располагая достаточно
полными сведениями о свойствах
и возможностях
человека-оператора как неотъемлемого
звена системы управления,
проектировщик не может
обеспечить необходимую надежность
и эффективность работы
изделия. Работа оператора
рассматривается в реальных
условиях работы изделия.
Функции человека в системе
«человек — машина» могут быть
различными. Человек может
выступать в роли приемника
информации, поступающей в той
или иной форме от управляемого
объекта. В этом случае он выпол-
Рис. 4.5. Обзорность и
расположение панелей пультов
управления при работе:
а — сидя, с обзором
поверх пульта; б — сидя; в —
сидя и стоя:
1 — зона для расположения
второстепенных индикаторов;
2 — зона для расположения
важных индикаторов; 3 — зона
для расположения органов
управления
98

няет функции наблюдения и контроля. Более сложным
является управление посредством приема информации,
анализа ее и принятия управляющих решений. Управляющие
решения обычно проявляются как команды, которые
оператор передает системе в определенном порядке и
в необходимое время. От своевременности разработки и
передачи команд часто зависит качество работы изделия.
Поэтому на проектировщика ложится ответственность за
разработку удобной системы управления изделием и
создание для оператора оптимальных условий работы.
Автоматизация новой техники является одним из
главных направлений развития. Работа автоматических машин
все более уменьшает роль человека в управлении
техникой. Человеку остается функция общего надзора и
контроля за работой техники. Управление осуществляется
программой, которая не только способна обеспечить
выполнение операций в необходимом порядке, но и
перераспределить оборудование при выходе какого-то звена
из строя. Чтобы обеспечить рациональное взаимодействие
человека с техникой, разработчик должен создать удобно
управляемую техническую систему. Основной ошибкой
является то, что человека стараются «приспособить»
к уже сконструированной системе.
Обеспечению качества систем управления способствует
система стандартов «человек — машина». Эти стандарты
устанавливают требования к рабочим местам оператора,
пультам управления, органам управления и др. (рис. 4.5).
Рациональное оборудование рабочего места оператора
имеет существенное значение в надежном управлении
технической системой. Большое значение здесь имеет
конструктивное выполнение пульта и органов управления.
Пульты управления стационарных объектов с
индивидуальными рабочими местами должны соответствовать
эргономическим требованиям. Ниже приведены некоторые
требования к рабочим местам оператора, к пультам и
органам управления.
Пульты управления. Размеры пульта должны
соответствовать размерам базового изделия, на котором он
установлен. Если пульт вынесен отдельно от машины и
требуется просматривать пространство за ним, высота его
для работы в положении сидя не должна превышать
1100 мм от пола (рис. 4.6). Пульты управления для работы
в положении сидя должны иметь пространство для ног
оператора с размерами (мм) не менее: 600 — по высоте;
4*
99

400 — по глубине (на уровне коленей); 600 — по глубине
(на уровне пола); 500 — по ширине. Для удобства работы
оператора у пультов предусмотрена подставка для ног.
Панели пультов управления не должны иметь
посторонних элементов, затрудняющих работу оператора
(неоправданные функциональным назначением пульта
выступы, углубления, разноплоскостность, выступающие эле-
Рис. 4.6. Зоны расположения средств отображения информации и
органов управления на панелях пульта: а — в положении сидя; б —
для работы оператора в положении стоя:
/«— наиболее важные для работы оператора средства отображения
информации и органы управления; 2—5 — менее важные зоны
менты наружного крепежа и т. п.). Надписи и
обозначения, не относящиеся непосредственно к работе оператора
(заводской номер, фирменный знак и т. п.), не должны
располагаться на лицевых частях панелей пультов
управления. Поверхности пультов управления должны обладать
диффузным или направленно-рассеянным отражением
светового потока, исключающим появление бликов в поле
зрения оператора. При необходимости пультц управления
могут оборудоваться выдвижными ящиками для хранения
документации и досками (выдвижными) для ведения
записей и размещения дополнительных переносных приборов.
Кресло оператора должно обеспечивать длительное
поддержание основной рабочей позы в процессе трудовой
деятельности, не должно затруднять рабочих движений
и обеспечивать условия для отдыха человека в кресле.
Кресло должно иметь регулируемую высоту поверхности
сиденья и угол наклона спинки, при необходимости также
высоту спинки, высоту подлокотников, угол наклона
подлокотников, высоту подголовника, высоту подставки
для ног, угол наклона подставки для ног. Кресло
оператора должно способствовать ослаблению вибрационных и
ударных воздействий.
100

Органы управления и средства отображения
информации на панелях пульта управления группируются по их
функциональному применению.
При размещении органов управления необходимо
выполнить следующие эргономические требования:
органы управления должны располагаться в зоне
досягаемости моторного поля;
наиболее важные и часто используемые органы
управления должны быть расположены в зоне легкой
досягаемости моторного поля;
органы управления размещаются на панелях пульта
в такой последовательности, в какой происходит их
включение, что упрощает управление;
органы управление связанные с определенной
последовательностью действий оператора, должны
группироваться таким образом, чтобы действия оператора
осуществлялись слева направо и сверху вниз;
наиболее важные и часто используемые органы
управления и средства отображения информации размещаются
в оптимальной зоне (зона 1У рис. 4.6); аварийные — в
легкодоступных местах, но не в оптимальной зоне;
второстепенные, периодически используемые средства
отображения информации и органы управления — не в
оптимальных зонах; при этом руководствуются в основном
правилами группировки и взаимосвязи между ними.
При групповом размещении индикаторов для
контрольного считывания необходимо выполнять следующие
правила: 1) при наличии в группе шести и более индикаторов
располагать их в виде двух параллельных рядов
(вертикальных или горизонтальных); 2) не делать более пяти-
шести горизонтальных или вертикальных рядов; 3) при
наличии на панели более 25—30 индикаторов компоновать
их в две-три зрительно различимые группы. Лицевые
поверхности индикаторов следует располагать в
оптимальной зоне информационного поля в плоскости,
перпендикулярной к нормальной линии взора оператора,
находящегося в рабочей позе.
Органы управления размещаются так, чтобы во время
работы оператору не требовалось перекрещивать руки или
закрывать рукой при включении показывающий прибор.
При правильно размещенных органах управления
оператор во время работы не должен думать о манипуляциях
управления: расположение функционально идентичных
органов управления должно быть единообразным на всех
101

панелях рабочего места; расположение органов
управления должно обеспечивать равномерность нагрузки обеих
рук и ног человека-оператора. Пульт управления не
должен быть выполнен монотонно и должен быть хорошо
освещен.
Рычаги управления. Рычаги управления
применяются в тех случаях, когда не требуется быстрой
реакции переключения. Конструктивное исполнение рычагов
управления и их установка должны соответствовать
определенным требованиям. Минимальная длина свободной
части рычага управления (вместе с рукояткой) в любом его
положении должна быть не менее 50 мм — для захвата
пальцами и 150 мм — для захвата всей кистью. Форма
и размеры рукояток рычагов должны обеспечивать
максимальное удобство их захвата и надежного удержания
в процессе управления. Рычаги управления необходимо
устанавливать на рабочем месте так, чтобы их рукоятки
при любом положении рычага находились в пределах
зоны досягаемости моторного поля оператора. Рукоятки
рычагов, перемещаемых одной рукой, необходимо
размещать со стороны правой или левой руки в пределах
досягаемости при сгибе ее в локтевом суставе под углом
90—135° при приложении усилия по направлению прямо
на себя — от себя. Рукоятки рычагов, перемещаемых
двумя руками, размещают в плоскости симметрии сидения
с отклонениями не более 50 мм. Для использования
рычагов точного и непрерывного регулирования в отдельных
случаях должна быть обеспечена опора.
Кодирование рукояток рычагов управления, в том
числе и рычагов специального назначения (аварийных,
противопожарных и др.), а также рычагов, объединенных
в функциональные группы, необходимо проводить
выбором соответствующей формы, размера и цвета, а также
расположением. Рычаги управления должны иметь
хорошо видимые надписи, обозначающие их назначение,
а также указатели положения, помещаемые как
непосредственно на рычагах, так и рядом с ними. Рычаги,
применяемые для ступенчатых переключений, должны иметь
надежную фиксацию промежуточных и конечных
положений. Рычаги управления должны быть установлены так,
чтобы при их перемещении исключалась возможность
случайного включения (выключения) смежного рычага.
Интервалы между рукоятками смежных рычагов
управления, расположенных в параллельных плоскостях,
102

должны быть не менее 50 мм — при перемещениях одной
рукой последовательно или в случайном порядке; 100 мм—
при перемещении одновременно двумя руками; 130 мм —
при работе в рукавицах или перчатках; 150 мм — при
отсутствии визуального контроля за рычагами. Рычаги
должны быть расположены так, чтобы при перемещении
их руки оператора не упирались в стенку или в соседнюю
рукоятку. В приспособлениях с ручным креплением
обрабатываемого изделия сила, прилагаемая к рукоятке
зажима, не должна быть направлена в сторону
инструмента.
Выключатели и переключатели типа «тумблер».
Применяются для осуществления операций быстрого
включения-выключения и переключения электрических цепей
при необходимости зрительного контроля положения
переключателей. Форма и размеры приводного элемента (часть
выключателя, посредством которой производится
приведение в действие его подвижной системы пальцами руки
человека-оператора) должны соответствовать
антропометрическим данным пальцев человека и обеспечивать
максимальное удобство захвата приводного элемента.
При наличии на панели большого числа выключателей
и переключателей их приводные элементы следует
кодировать формой, размерами и цветом. Допускается
кодирование цветной меткой на торце приводного элемента.
При переводе приводного элемента из одной позиции
в другую должен ощущаться перепад величины упругого
сопротивления, а также должен быть слышен характерный
щелчок. Положение приводного элемента «вверх»,
«вправо», «от себя» должно соответствовать рабочему
состоянию «включено», а положение приводного элемента
«вниз», «влево», «к себе» — состоянию «выключено».
При расположении выключателей и переключателей
типа «тумблер» в ряд не допускается расположение такого
ряда «по вертикали» или «в глубь» панели от оператора,
за исключением отдельных случаев, обусловленных
особыми условиями применения. Тумблеры, используемые
как аварийные, следует защищать специальными
крышками или размещать в углублении панели.
Надписи и символы на панели управления,
обозначающие функции выключателей и переключателей типа
«тумблер», не должны перекрываться приводными
элементами, а также рукой оператора. Величина перемещения
приводного элемента должна быть достаточной для пра-
ЮЗ

вильного определения его положения на глаз. В двух-
позиционном переключателе типа «тумблер» угол
перемещения приводного элемента из одного положения в
другое должен составлять 40—60°, в трехпозиционном —
30—50°.
Выключатели и переключатели клавишные и
кнопочные. Кнопочные и клавишные выключатели и
переключатели применяют для осуществления операций
быстрого включения и выключения, для выбора нужного
параметра, набора и ввода команд управления. Приводной
элемент кнопочных выключателей и переключателей в
сечении горизонтальной плоскости должен иметь круглую
или прямоугольную форму со стороны рабочей
поверхности. Приводной элемент клавишных выключателей и
переключателей должен быть прямоугольной формы. Для
надежного фиксирования пальца рабочая поверхность
кнопок и клавишей должна иметь небольшую вогнутость.
Кнопочные и клавишные выключатели и
переключатели должны иметь в момент нажатия на приводной
элемент обратную связь (упругое сопротивление пальцу
или кисти руки человека-оператора, а после завершения
действия сигнал: механический — резкое падение
упругого сопротивления, акустический — «щелчок» или
визуальный — световой сигнал).
Для обозначения функций приводных элементов
выключателей и переключателей следует применять надписи
или символы. Надписи должны быть короткими и
понятными при быстром чтении, сокращения должны
использоваться только общепринятые. Кнопочные и клавишные
выключатели и переключатели должны иметь индикацию
показаний «включено» или «выключено» (для
фиксирующихся выключателей и переключателей — визуально;
для нефиксирующихся переключателей и выключателей —
световым сигналом или специальными несветящимися
индикаторами). Кнопочный выключатель «стоп»
выполняется красного цвета больших размеров, чем все
остальные, и размещается в самом удобном, доступном месте.
Кнопочные выключатели и переключатели
электрических пусковых устройств должны быть защищены от
попадания металлической пыли и масла. У оборудования
с большим фронтом обслуживания должна быть
предусмотрена возможность выключения из нескольких точек.
Приводные элементы кнопочных и клавишных
выключателей и переключателей, используемых для наиболее
104

ответственных операций, во избежание случайного
нажатия следует ограждать ободком, делать бортики между
кнопками и клавишами, помещать их ниже поверхности
используемой панели или применять дополнительные
устройства блокировки.
Поворотные выключатели и переключатели применяют
для операций включения-выключения,
последовательного переключения и для плавного непрерывного или
ступенчатого (дискретного) регулирования. Поворот
выключателя или переключателя по часовой стрелке должен
приводить к включению, увеличению параметра, а против
часовой стрелки — к выключению, уменьшению
параметра. При этом должен соблюдаться принцип
соответствия движения указателя индикаторного устройства
движению органа управления.
Поворотные выключатели и переключатели*—
маховики управления, штурвалы и рулевые колеса —
предназначены для выполнения ступенчатых переключений
и плавного динамического регулирования одной или двумя
руками. Форма и размер рукояток вращения маховиков
должны обеспечивать максимальное удобство их захвата
и надежного удержания в процессе управления.
Направление вращения маховиков управления и штурвалов может
осуществляться по часовой и против часовой стрелки.
При этом (за исключением маховиков управления
клапанами) должно быть обеспечено соответствие направления
движения управляемого объекта направлению вращения
маховика и штурвала. Поворот маховика управления
клапанами по часовой стрелке должен приводить к
закрытию клапана, уменьшению параметра, а против
часовой стрелки — к его открытию, увеличению параметра.
Направления быстрых вращательных движений,
осуществляемых одновременно левой и правой рукой на двух
маховиках, должны быть противоположными. Конечные
положения маховика и штурвала должны быть четко
обозначены и при необходимости ограничены специальным
стопором (упором). Маховики, предназначенные для
ступенчатых переключений, должны иметь надежную
фиксацию и обозначение их промежуточных положений.
Для подачи аварийных, предупреждающих и
уведомляющих сигналов в помещении постов управления
применяются звуковые сигнализаторы неречевых
сообщений. Они должны обеспечить привлечение внимания
работающего оператора неожиданностью подачи сигнала,
105

изменением уровня звукового давления, модуляции по
частоте и уровню звукового давления, увеличением
длительности звучания, частоты следования. Однако не
должны перегружать слуховой анализатор работающего
оператора, не должны утомлять его и отвлекать внимание
других операторов. В звуковых сигнализаторах при
наличии ручного отключения должен быть обеспечен
автоматический возврат схемы в исходное положение для
получения очередного управляющего сигнала.
Любые изделия и технические системы, управляемые
человеком, должны быть безопасными для оператора
и должны соответствовать требованиям промышленной
санитарии. К определенным элементам изделий
предъявляются специальные требования. Ниже приведены
некоторые из них.
Оборудование должно быть установлено на фундамент
или прочное основание, тщательно выверено и надежно
закреплено. Ограждения и защитные устройства должны
быть надежно закреплены. Оборудование должно иметь
индивидуальный привод. На станках, имеющих отдельные
приводы для главного движения и движения подачи,
должно быть предусмотрено выключение привода подачи
при внезапной остановке привода главного движения.
Запрещается применение электрических выключателей
открытого типа или с кожухами, имеющими щели для
рукоятки. Металлические кожухи пусковых устройств
должны быть заземлены.
Станки должны быть снабжены тормозными
механизмами, обеспечивающими быстрый останов вращающегося
изделия или инструмента. Тормозные устройства станков,
на которых установка и съем обрабатываемых тяжелых
деталей могут производиться лишь в определенном
положении, должны обеспечить останов движущихся частей
станка в этом положении.
Применяемые на станках приспособления для
закрепления обрабатываемых деталей должны обеспечивать
надежное крепление деталей. Конструкция приспособлений,
в которых установка, снятие и крепление деталей
производится рабочим вручную, должна обеспечивать полную
безопасность при выполнении указанных операций.
Конструкция приспособлений не должна мешать свободному
выходу стружки и удобному удалению ее со станка.
Станки, во время работы которых требуется, согласно
технологическому процессу, проверять качество обраба-
106

тываемой детали, должны быть оборудованы
автоматически действующими контрольными приспособлениями.
При обработке деталей на станках непрерывного действия
время цикла работы станка должно быть достаточным,
чтобы обеспечить безопасность при установке и снятии
детали. Установка и снятие деталей, приспособлений
и инструмента массой более 16 кг со станков и
транспортных устройств должны производиться с помощью
подъемных механизмов. Подача деталей и приспособлений на
станок должна производиться со стороны, удобной для
рабочего. Подъемные устройства должны быть оснащены
приспособлениями, обеспечивающими надежное
удержание предмета, а также удобный и безопасный подъем
и установку его на станок.
Электрическая аппаратура и соединительные токо-
ведущие устройства должны быть надежно изолированы
и укрыты корпусом или специальными шкафами. Дверцы
шкафов и кожухи, закрывающие доступ к токоведущим
частям, должны быть сблокированы с ними (при
открывании дверец ток автоматически выключается). Наружная
электропроводка оборудования должна быть хорошо
защищена от механического и химического воздействия;
клеммы и закрепляемые ими концы проводов должны
быть закрыты коробками. Станины электрифицированного
оборудования, корпуса электродвигателей,
металлические части, закрывающие электроаппаратуру, должны
иметь защитное заземление, удовлетворяющее
требованиям действующих «Правил устройства
электроустановок». Все открытые вращающиеся части станков и
механизмов должны быть закрыты глухими кожухами.
Кожухи на сменных зубчатых и ременных передачах должны
быть откидными с принудительным закрыванием. Если
длина выступающего конца вала или винта изменяется
в больших пределах, то конец вала или винта должен быть
огражден телескопическим ограждением. У станков,
оборудованных контргрузами, последние должны быть
помещены внутри станка или заключены в прочно
укрепленные трубы. Станки должны быть снабжены специальными
устройствами, надежно защищающими работающего и
окружающих людей от стружки, искр, осколков
поломанного инструмента и от брызг охлаждающей жидкости.
Защитные устройства должны быть надежны, безопасны,
удобны в эксплуатации. Защитные устройства следует
выполнять как постоянные и только в исключительных
107

случаях — как съемные. Станки, у которых
обрабатываются материалы, образующие пыль, должны
оборудоваться устройствами для улавливания этой пыли в
процессе работы. Оборудование, выполняющее
технологические операции, связанные с выделением пара или газов,
должно иметь вытяжную вентиляцию.
Источники шума и вибраций должны быть изолированы
от окружающей среды при помощи кожухов,
амортизаторов, пружин, которые должны являться частью
конструкции. Изолирование шума и вибраций может быть
достигнуто применением виброизолирующих опор и
фундамента. Если невозможно изолировать шум в самой
конструкции, то должна предусматриваться эксплуатация
установки в специальных помещениях с шумопоглоща-
ющими стенами и потолками. Источники теплоты должны
оборудоваться надежной теплоизоляцией, чтобы не влиять
на тепловой баланс помещения. Элементы конструкции,
прикосновение к которым может вызвать ожоги у
оператора, должны быть огорожены защитными устройствами.
В наши дни важно ограничить воздействие машин
и оборудования не только на обслуживающий персонал
и производственные помещения, но и на окружающую
среду. Защита окружающей среды является обязанностью
каждого гражданина, и это записано в Конституции
СССР.
Большинство современной бытовой и производственной
техники и связанные с ней технологические процессы
прямо или косвенно воздействуют на окружающую среду,
вызывая в ней изменения, поэтому вредные воздействия
современной техники должны быть сведены к минимуму.
Соответствующие инспекции разработали допустимые
нормы влияния техники на окружающую среду. Эти
нормы не должны быть превышены при разработке новой
техники. Требования к технике, исключающие вредное
влияние на окружающую среду, называются
экологическими. Экологические требования к машинам и
оборудованию, а также к выполняемым ими технологическим
процессам, контролируются определенными
санитарными инспекциями. Принятие в производство и к
эксплуатации новой техники производится только с их
разрешения.
Основные экологические требования к машинам
и оборудованию и выполняемым ими технологическим
процессам, устраняющим загазованность и запыление
108

атмосферы, таковы: технологическое оборудование
должно иметь устройства для улавливания твердых и
жидких частиц из выбрасываемого в атмосферу воздуха,
например устройство пламегасителей, искроуловителей
и дымовых фильтров, дымовых и вентиляционных труб
необходимых размеров; должно быть обеспечено полное
сгорание продуктов, сжигание вредных газов. Следует
использовать технологические процессы, исключающие
загрязнение атмосферы.
Устранению загрязнения почвы и водных бассейнов
может служить полная очистка сточных вод и повторное
их использование, полезное использование термальных
вод и прекращение выброса их в водоемы, улавливание
отработанных химикатов и др.
Устранению шума и излучений способствует
использование специальных устройств, рекомендуемых
нормативной документацией (системой стандартов
безопасности труда ССБТ и др.).
4.5. ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОЕКТ
Технический проект предшествует этапу разработки
рабочей документации, поэтому он должен более полно
определять проектируемую конструкцию и содержать
окончательный технико-экономический расчет. От
степени отработки технического проекта в значительной
степени зависят сроки выполнения и качество рабочей
документации. Разработка технического проекта
осуществляется в том случае, если это предусмотрено
техническим заданием, протоколом рассмотрения технического
предложения и эскизного проекта. Требования к
выполнению технического проекта устанавливает
ГОСТ 2.120—73.
Технический проект содержит технические решения
и данные, достаточные для полного представления об
устройстве и принципе работы изделия. В техническом
проекте должны быть решены все вопросы,
обеспечивающие хороший технический уровень нового изделия
как в процессе изготовления, сборки, испытания, так
и в процессе эксплуатации. В техническом проекте
нередко допускают ошибки, не уделяя должного внимания
таким вопросам, как смазывание, охлаждение, заправка
смазочными материалами, охлаждающей жидкостью,
топливом. В комплексных разработках такими объектами
109

Таблица 4.5
Работы, проводимые при разработке
технического проекта
Работа
Разработка

окончательных

технических
решений
Анализ

конструкции и
оценка
изделия

Обеспечение

тоспособности и

изготовления
изделия

Согласование
1 проекта
Содержание работы
Окончательная разработка конструктивных
решений изделия и его основных составных частей.
Выполнение технико-экономических расчетов и расчетов |
размерных цепей. Разработка уточненных кинемати- I
ческих, электрических, пневматических и
гидравлических схем, систем смазывания и др. Разработка
циклограмм работы машины и отдельных механизмов.
Разработка технических решений, обеспечивающих
показатели надежности. Проведение мероприятий по
обеспечению заданного уровня стандартизации и
унификации изделия
Анализ конструкции изделия на технологичность
и обработка его на технологичность. Оценка изделия
в отношении его соответствия требованиям
эргономики, технической эстетики. Оценка возможности
транспортировки, хранения и монтажа. Оценка
эксплуатационных данных изделия (взаимозаменяемость,
удобство обслуживания, ремонтопригодность,
контроль качества изделия и т. п.). Оценка технического
уровня и качества изделия. Проверка изделия на
патентную чистоту и конкурентоспособность,
оформление заявок на изобретения. Проверка соответствия
принимаемых решений требованиям техники
безопасности и производственной санитарии
1 Разработка, изготовление и испытание макетов,
необходимых для проверки конструктивных решений.
Окончательное оформление заявок на разработку и
изготовление новых изделий и материалов,
применяемых в разрабатываемом изделии. Выявление
номенклатуры покупных изделий, согласование
применения покупных изделий. Разработка чертежей
сборочных единиц и деталей, если это необходимо,
специальных приспособлений и оборудования,
нужных для изготовления изделия |
Рассмотрение, согласование и утверждение
документов технического проекта. Согласование
габаритных, установочных и присоединительных размеров
с заказчиком или основным потребителем.
Составление перечня работ, которые следует провести на
стадии разработки рабочей документации

Таблица 4.6
Конструкторские документы технического проекта
и требования к их выполнению
Шифр
1 документа
—
1 ВО
тч
гч
По ГОСТ
2.701—84
1 ВП
ВИ
1 ТП
ПЗ
ТУ
пм
ТБ
РР
д.-.
ПФ
КУ
Документ
Чертеж детали
Чертеж общего
вида
Теоретический
чертеж
Габаритный
чертеж
Схемы
Ведомость
покупных изделий
Ведомость
согласования
применения
покупных изделий
Ведомость
технического проекта
Пояснительная
записка
Технические
условия
Программа и
методика
испытаний
Таблицы
Расчеты
Документы про-
| чие
Патентный
формуляр
Карта
технического уровня и
качества
продукции
Требования к выполнению 1
Может быть совмещен с
габаритным чертежом (ГЧ)
Чертеж общего вида для
технического проекта выполняется
по ГОСТ 2.119—73, как и для
эскизного проекта. Кроме того,
при необходимости приводят:
указания о выбранных посадках
деталей; технические требования
к изделию (применение
покрытий, методов сварки и т. п.);
технические характеристики
изделия
Составляется на изделия,
предназначенные для
самостоятельной поставки
Ведомость покупных изделий.
составляется согласно
ГОСТ 2.106—68
Составляется на изделия; в ней
записываются все
конструкторские документы в порядке,
установленном ГОСТ 2.106—68
Выполняется по ГОСТ 2.106—68
и ГОСТ 2.120—73
Составляют на изделия,
предназначенные для
самостоятельной поставки по ГОСТ 2.114—70
Могут быть совмещены с ПЗ
1 Выполняется в соответствии
с требованиями ГОСТ 15.012—84
Выполняется в соответствии
с требованиями ГОСТ 2.116—84
111

могут быть второстепенные устройства: площадки для
обслуживания, ограждения, лестницы, вентиляция и др.
Эти недоработки отрицательно влияют на показатели
разработки. Разработка этих объектов.в последнюю
очередь без органической встройки их в конструкцию
приводит к нарушениям конструктивной целостности всей
разработки.
В техническом проекте должны уточняться многие
элементы конструкции (например, длина проводов,
кабелей, тросов), проверяться крайние положения механизмов
и узлов, рассчитываться размерные цепи и др. Все расчеты
технического проекта выполняются в окончательном
варианте, не требующем проверки или уточнения на стадии
разработки рабочей документации (табл. 4.5).
Технический проект — совокупность конструкторских
документов, содержащих данные для разработки рабочей
конструкторской документации. Номенклатуру
конструкторских документов технического проекта
устанавливает ГОСТ 2.102—68 (табл. 4.6). Обязательными
документами для технического проекта являются чертеж
общего вида (ВО), ведомость технического проекта (ТП)
и пояснительная записка (ПЗ). Остальные документы
составляются при необходимости, в зависимости от
характера назначения или условий производства
проектируемого изделия. В пояснительной записке к техническому
проекту приводят: подробное описание конструкции и
принципа работы, описание работы всех схем, входящих
в состав документации; обоснование применяемых
материалов, термообработки и покрытий; требования к
точности изготовления и сборки изделий; окончательные
технико-экономические расчеты.
Одной из главных задач разработки технического
проекта является придание разрабатываемому изделию
таких свойств, которые могут быть реализованы при
минимальных трудовых и материальных затратах как
у потребителя, так и у производителя объекта.
4.6. РАЗРАБОТКА РАБОЧЕЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
Проектные стадии, на которых разрабатывается
проектная документация, служат подготовкой для разработки
рабочей конструкторской документации, по которой
изготовляется изделие. Рабочая конструкторская
документация разрабатывается для изготовления опытного образца
112

установочных серий и серийного или массового
производства. На этой стадии решаются не принципиальные
конструкторские разработки (они окончательно
разработаны на проектных этапах), а вопросы конструкторских
и технологических разработок оригинальных деталей.
На стадии разработки рабочей конструкторской
документации устраняются все замечания, выявленные при
обсуждении и принятии технической документации
предыдущих стадий проектирования. Кроме того, в
разработке анализируются и учитываются предложения и
рекомендации, возникшие при проектировании. В конце
разработки все работы по созданию нового изделия
должны быть полностью завершены-. Недоработки кон-
структорёкой документации не допускаются, и наличие их
является дефектом разработки. В процессе разработки
рабочей конструкторской документации обеспечиваются
стабильные технико-экономические характеристики.
ГОСТ 2.103—68* предусматривает создание рабочей
конструкторской документации и корректировку ее по
результатам испытания опытного образца (опытной партии),
изготовленного по вышеуказанной конструкторской
документации.
На стадии разработки рабочей конструкторской
документации завершается отработка конструкции на
технологичность, обеспечиваются показатели качества,
технико-экономические показатели и др. Разработка
рабочей конструкторской документации непосредственно
связана с технической подготовкой производства. При
разработке ее решаются следующие вопросы: определение
точности обработки; определение шероховатости
поверхностей; выбор баз; простановка размеров; проведение
проверочных расчетов на прочность, долговечность и т. п.;
внесение коррективов в документации на основании
расчетов; производство нормализационного и технологического
контроля рабочих конструкторских документов; расчет
окончательной себестоимости; расчет окончательного
экономического эффекта; изготовление и испытание опытного
образца, установочных серий, головной серии;
корректировка конструкторских документов по результатам
изготовления и испытания.
Стадия разработки рабочей конструкторской
документации наиболее продолжительна и требует наибольших
затрат времени и средств, поэтому важное значение имеет
рациональная организация разработок и увязка всех
113

решаемых вопросов разными исполнителями. В разработке
рабочей конструкторской документации применяется
множество способов и приемов рационального создания
конструкций изделий. Все они объединяются по следующим
основным принципам конструирования: наибольшей
эксплуатационной производительности; наименьшей
стоимости производства и эксплуатации; наименьшей
материалоемкости и энергоемкости; наибольшей надежности;
оптимальной унификации и стандартизации.
Каждый из перечисленных принципов в разработках
решает определенную задачу, поэтому недостаточно
применения лишь одного из них. Принципы конструирования
взаимозависимы и применяются не изолированно, а в
совокупности с другими. Это позволяет оценить объект
разработки с разных сторон и найти оптимальное решение.
Например, наибольшая эксплуатационная
производительность изделия во многом зависит от его надежности.
Изделие громоздкое и тяжелое с завышенными
удельными показателями массы обязательно вызовет перерасход
горючего и смазочных материалов, при этом увеличится
его энергоемкость и стоимость. Изделие с малым
количеством стандартных или заимствованных составных
частей не обеспечит высокой надежности, вызовет
неоправданно высокие затраты на стадиях разработки и
производства.
Наличие всех проектных стадий разработки
конструкторской" документации (техническое задание, техническое
предложение, эскизный и технический проекты)
необязательно. Они применяются в зависимости от новизны и
сложности разрабатываемой конструкции и в зависимости
от программы выпуска. Нередко отдельные стадии
разработки объединяются, и, таким образом, сокращаются
проектные работы. Объединение стадий разработки не
значит, что можно игнорировать требования к
разрабатываемой конструкции, присущие стадии, на которой
решено не выпускать проектную документацию. Надо
Цомнить, что чрезмерное сокращение проектных
документов приводит к ухудшению качества рабочей
документации, а это может вызвать лишний расход средств и времени
при внедрении.
Для простых изделий единичного производства
разработка ведется обычно в одной стадии — технорабочий
проект. В нем не выпускается проектная документация,
а ограничиваются разработкой рабочих чертежей.
114

4.7. ПОДГОТОВКА ДОКУМЕНТАЦИИ
ПО ИСПЫТАТЕЛЬНЫМ СТЕНДАМ
Одним из принципов усовершенствования изделий,
выпускаемых промышленностью, является стабилизация
их функциональных и качественных показателей в
процессе изготовления.
Большой разброс численных значений параметров
изготавливаемых изделий снижает их качество. Чтобы
потребитель знал возможности изделия, которые он
намерен использовать, все параметры изделия, касающиеся
функциональных и качественных сторон, должны быть
четко ограничены допускаемыми пределами. Сами
параметры должны иметь физический смысл и быть
контролируемыми. Например, требование «Не допускается
перегрев подшипникового узла во время работы...» должно
быть заменено требованием «Превышение температуры
подшипникового узла во время работы не более ... °С».
Параметры изделия с допускаемыми отклонениями,
специфические условия и ограничения в процессе его
эксплуатации являются важными показателями, которые
наряду с конструкцией характеризуют изделие. Эти
технические характеристики отражаются в конструкторской
документации. На промышленную продукцию,
предназначенную для поставки, выпускается самостоятельный
документ — технические условия (ТУ). Технические условия
должны содержать все требования (все показатели, нормы,
правила и положения, установленные ТУ) к продукции,
ее изготовлению, контролю, приемке и поставке, которые
целесообразно указывать в конструкторской й другой
технической документации. Правила построения,
изложения и оформления ТУ устанавливает ГОСТ 2.114—70.
ТУ подлежат государственной регистрации, которую
осуществляют органы Госстандарта СССР. Одновременно
Госстандарт производит надзор за соблюдением всех
требований, оговоренных в технических условиях.
Чтобы гарантировать те функциональные и
качественные показатели, которые оговорены в ТУ, проводятся
измерения этих показателей в условиях, максимально
приближенных к оговоренным. Условия для измерения
параметров создаются в процессе испытания изделия.
Испытание изделий и, следовательно, его узлов и
деталей — мощное средство обеспечения технического
прогресса. Испытания как метод проверки отработки кон-
115

струкции и параметров изделия вызваны следующими
обстоятельствами:
сложностью и нерациональностью теоретических
расчетов прочностных характеристик изделий, параметров
работы механизмов и изделия в целом;
сложностью определения и учета теоретических
расчетных величин реальных внешних воздействий на работу
изделия (температура, давление, влажность воздуха,
коррозионная среда, запыленность и загрязнение атмосферы
и др.)- Испытания проводятся при разных численных
значениях и сочетаниях этих воздействий;
сложностью определения и учета теоретических
расчетных величин внутренних воздействий на работу
механизма или детали (напряжения от нагрузки,
температурные расширения, вибрации механизмов, влияние смазки
на износ и др.);
сложностью расчета качества изделия в целом как
результата отклонений качества применяемых деталей
и наличия в них дефектов (отклонение качества
материала, наличие технологических дефектов — пор, трещин,
отклонение размеров и форм поверхностей и т. д.).
Комплексное влияние всех вышеуказанных факторов
в разных сочетаниях и при разной интенсивности еще
более усложняет теоретический подход к определению
показателей изделия. Испытания особо важны для
обеспечения надежности изделий и проверки их соответствия
намеченным требованиям. ГОСТ 16504—81 определяет
испытания следующим образом: «Испытания —
экспериментальное определение количественных и качественных
характеристик свойств объекта испытаний как результата
воздействия на него, при его функционировании, при
моделировании объекта (или) воздействий». Каждое
испытание только в каком-то приближении отражает реальные
процессы. Это вызвано тем, что испытание зачастую
проводится на каком-то одном изделии или партии
изделий, на модели или макете и полученные результаты
обобщаются. Условия лабораторных или стендовых
испытаний, как правило, значительно отличаются от реальных
условий эксплуатации. Наиболее достоверные испытания
реального изделия производятся на испытательном
полигоне. Погрешность в результаты испытаний может внести
Еыбранный метод испытаний, который предусматривает
разные мероприятия, имитирующие реальные
воздействия. Это особенно относится к испытаниям на качество
116

и надежность, где используются такие виды испытаний,
как ускоренные, форсированные и др.
Немаловажное значение имеет измерение результатов
испытаний. При рациональной методике и с помощью
соответствующего оборудования — стендов, устройств,
измерительных средств —можно обеспечить дрстоверность
испытаний. Разработчик устанавливает параметры,
которые должны быть проверены методом испытаний. В
первую очередь, конструктор в своей разработке
предусматривает техническую возможность выполнения
необходимых измерений и испытаний и составляет программу
и методику испытаний. Конструктор участвует в
составлении технического задания на разработку испытательных
стендов и нестандартизованных измерительных средств.
Полный комплекс испытаний предусматривает
соответствующий состав их и последовательность выполнения:
от деталей к узлам, агрегатам и к изделию. Объем
производимых испытаний зависит от ответственности и
назначения объекта испытаний и оговаривается в программе
и методике испытаний (ПМ).
В соответствии с основными критериями
работоспособности и надежности деталей машин их испытывают на
точность, потери на трение, прочность, жесткость,
теплостойкость, износостойкость, виброустойчивость и др.
Различают следующие виды испытаний: исследовательские;
контрольные; сравнительные; определительные. Каждый
вид испытаний в зависимости от преследуемых целей имеет
свою методику и оборудование, на котором эти испытания
проводятся. Но все они должны соответствовать одним
требованиям —обеспечивать единство испытаний.
Обеспечение единства испытаний — комплекс
научно-технических и организационных мероприятий, методов и средств,
направленных на достижение требуемой точности,
воспроизводимости и достоверности результатов испытаний.
Технической основой обеспечения единства испытаний
являются аттестованное испытательное оборудование и
поверенные средства измерения.
Под испытательным оборудованием понимаются
испытательные стенды самого различного назначения и их
агрегаты, машины для испытания, экспериментальные
установки. Стенды для испытания —технические
устройства, состоящие из двух связанных между собой
контуров — энергетического и информационно-управляющего.
Энергетический контур составляет систему энергопитания,
117

источник энергетических воздействий, устройства
поглощения мощности (нагрузочные устройства) и др.
Информационно-управляющий контур состоит из блоков
управления, блоков получения информации (датчиков),
блоков регистрации и обработки информации.
В зависимости от выполняемых функций различают
следующие стенды:
1) для испытания изделий на холостом ходу как со
встроенным источником энергии, так и питающиеся от
энергосети. Эти стенды для обкатки служат для проверки
правильности сборки или приработки узлов и механизмов;
2) для испытания изделий (несущих конструкций,
двигателей, приводов и т. п.) под нагрузкой. Испытания
производятся с воспроизведением необходимых режимов
нагружения, стенды служат для испытания на
работоспособность, прочность и т. д. Механические испытания
с целью выявления прочностных и эксплуатационных
характеристик производятся на стендах со статической
нагрузкой (прессы, нагружатели и др.) или динамическим
приложением нагрузки (ударные стенды, вибростенды
и др.);
3) силоизмерительные стенды — устройства для
измерения вращающего или тормозного момента;
4) для контроля геометрии масс, решения задач
уравновешивания вращающихся узлов и деталей; для
определения эксцентриситета центра тяжести изделия, для
определения моментов инерции тел, стенды для
балансировки и др.;
5) стенды, воспроизводящие внешние воздействия.
Природные воздействия окружающей среды воспроизводят
климатические камеры, барокамеры (температуру, ветер,
давление, влажность, запыленность и др.). Имитацию
воздействий, возникающих в работе изделий,
воспроизводят вибраторы, ударные установки, центрифуги
и т. п.;
6) для безрасходных испытаний на герметичность и
гидравлическую прочность. Стенды используют
гидравлические (пневматические) наведенные воздействия (рис. 4.7)
путем применения источников постоянного или
пульсирующего испытательного давления. При испытаниях
пневматическим способом внутри изделия создается избыточное
давление, и контроль герметичности производится
следующими методами: на контролируемые места наносят
эмульсию и наблюдают появление пузырьков; изделие
118

окунают в аквариум; определяют падение давления внутри
изделия как следствие утечек рабочего тела;
7) проливочные, предназначенные для контроля
гидравлического сопротивления элементов гидросистем.
Такому виду контроля подвергают форсунки, жиклеры,
фильтры, гидравлические магистрали и др.;
Рис. 4.7. Классификация агрегатов формирования гидравлических
(пневматических) наведенных воздействий
8) прочие стенды, работающие на различных
принципах и служащие для разных целей.
Любой испытательный стенд связан с измеряемыми
параметрами. Даже простой стенд для обкатки, например,
двигателя на холостом ходу, имеет измеряемые параметры:
скорость работы двигателя и время обкатки. Время как
измеряемый параметр участвует в большинстве
проводимых испытаний, причем точности этих измерений
уделяется меньше всего внимания. Конструктору
целесообразно автоматизировать измерение многих параметров
испытаний, в первую очередь измерение времени с
помощью реле времени, автоматических секундомеров и др.
В обеспечении высокого качества измерений большую роль
играют правильно выбранные и исправные измерительные
средства. В каждом конкретном случае измерительные
средства выбираются исходя из необходимой точности
измерений, специфических условий их применения.
Измерительные средства пр-именяются в выпускаемой про-
119

мышленностью продукции, технологических установках
и устройствах, энергетических устройствах и системах,
научно-исследовательском оборудовании и др.
Одной из основных характеристик измерений является
его достоверность, характеризующаяся соответствием
показаний измерительных средств тем состояниям объекта
измерений, которые определяются. Достоверность
измерений улучшается с повышением точности применяемых
измерительных средств. Но высокоточные измерительные
средства требуют бережного ухода в процессе
эксплуатации, они дорогие и дефицитные. Конструктор выбирает
измерительные средства исходя из экономических
соображений. Эти средства должны иметь максимально низкую
точность, обеспечивающую измерения в допустимых
пределах. В свою очередь, разработчик изделия закладывает
измеряемые параметры с максимальными допускаемыми
отклонениями, обеспечивающими нормальную работу
изделия. Достоверность измерения зависит также от
технического состояния и исправности измерительного прибора.
Чтобы техническое состояние прибора не влияло на
точность измерений, проводятся периодические поверки
измерительных приборов. Нестандартизованные
средства измерений, кроме поверки, проходят
метрологическую аттестацию согласно требованиям ГОСТ 8.326—78.
Вновь разработанные и изготовленные
нестандартизованные средства измерений на метрологическую аттестацию
представляются вместе с комплектом технической
документации. В комплект технической документации должны
входить:
техническое задание на разработку, прошедшее
метрологическую экспертизу;
технические условия, техническое описание,
инструкция по эксплуатации;
проект программы метрологической аттестации и
проект нормативно-технического документа на методы и
средства поверки средств измерений.
Аттестации подлежит и испытательное оборудование,
применяемое для воспроизводства нормированных
внешних воздействующих факторов и нагрузок. Цель
аттестации испытательного оборудования: определить
возможности поддержания режимов и условий испытаний в
заданных диапазонах, с требуемой точностью и
стабильностью, в течение установленного срока. Аттестация
устанавливает пригодность оборудования к эксплуата-
120

ции. ГОСТ 24555—81 «Порядок аттестации испытательного
оборудования» устанавливает основные положения и
порядок проведения аттестации. Испытательное
оборудование должно представляться на аттестацию с технической
документацией и вспомогательными техническими
средствами, необходимыми для его нормального
функционирования. Установленные на стенде измерительные
средства должны иметь документ, свидетельствующий об их
поверке. При первичной аттестации должны быть
проведены всесторонние исследования с целью определения:
возможности, испытательного оборудования
воспроизводить режимы и условия испытаний в заданных
диапазонах, с требуемой точностью и стабильностью,
в течение установленного срока;
действительных значений нормированных точностных
характеристик и их соответствия нормативно-технической
документации;
погрешностей измерений и регистрации параметров
испцтательных режимов;
перечня нормированных точностных характеристик,
подлежащих проверке в процессе эксплуатации;
методов и средств проведения последующих аттестаций
и их периодичности;
выполнения требований безопасности и охраны
окружающей среды.
Испытательное оборудование представляется на
аттестацию вместе с технической документацией, прошедшей
метрологическую экспертизу, в состав которой должны
входить: утвержденное техническое задание на
разработку (для опытных образцов); эксплуатационные
документы по ГОСТ 2.601—68*, включая формуляр;
программа первичной аттестации; проект методики
периодической аттестации. Программу и методику аттестации
испытательного оборудования разрабатывает сам
конструктор изделия или они разрабатываются при его
участии, поэтому конструктор должен быть знаком с
содержанием и порядком оформления этих документов.
4.8. СОГЛАСОВАННАЯ РАБОТА КОНСТРУКТОРОВ,
ТЕХНОЛОГОВ И ДРУГИХ СПЕЦИАЛИСТОВ
В РАЗРАБОТКЕ НОВОГО ИЗДЕЛИЯ
Роль конструктора в разработке конструкторского
документа — чертежа, схемы, текстового документа и
других материалов — имеет определяющее значение. Он
121

отвечает за содержание документа и все отраженные в нем
технические решения.
В производственной практике нет изделий, которые
являются творческим созданием одного исполнителя.
Исключением можно счи-
тать объекты личного
технического творчества —
изобретения и
рационализаторские предложения.
Инженер-конструктор
работает в тесном
содружестве с разными
специалистами, среди которых
первое, основное и
ведущее место занимают
технологи . Констр у ктор ска я
документация, которую
разрабатывает и
подписывает конструктор,
является результатом этой
совместной работы.
Качество конструкторской
документации и ее
технический уровень
свидетельствуют о том, насколько
тесным и плодотворным
было это содружество.
Некоторые считают, что
технолог должен
консультировать конструктора по
основным вопросам
разработки. Однако это не так.
Технолог должен совмест*
но с конструктором
разрабатывать конструкцию,
а консультацию по мере
надобности можно получить у специалистов-технологов
по тем вопросам, которые конструктор не мо>: ет решить
собственными силами.
В производственной практике наблюдается некоторая
недооценка роли технолога в ноцых разработках, так как
рассчитывают на хорошие технологические знания
конструкторов. Отрицательные последствия такого подхода
выявляются уже в начале технической подготовки пройз-
Рис. 4.8. Примеры создания
технологичности изделий: а —
поверхность обрабатываемой детали
должна быть перпендикулярной к
направлению подачи инструмента;
б — рекомендуется применение
сборкой конструкции во избежание
нетехнологических вырезов; в —
выполнение заходного пояска для
облегчения посадки с натягом
122

водства изделия и нарастают в процессе его изготовления
и эксплуатации. Совместная работа конструктора и
технолога проявляется как отработка изделия на
технологичность (рис. 4.8).
Конструкция изделия должна быть непосредственно
связана с вопросами ее рационального изготовления
и показателями эксплуатации (рис. 4.9). Взаимосвязь эта
обусловит одну из сложных сторон создания нового
изделия — отработку на технологичность.
Технологичность конструкции является основным фактором,
характеризующим изделие как
удачное, обладающее
высоким качеством.
Технологичность определяет
связь между
конструкцией изделия и технологией
изготовления, между
экономикой производства и
его организацией.
Отработка
конструкции изделия на
технологичность направлена на
повышение
производительности труда,
снижение затрат и сокращение
времени на разработку,
технологическую подготовку производства (ТПП),
изготовление, сборку, техническое обслуживание и ремонт
изделия. Главным критерием технологичности
конструкции изделия является ее экономическая целесообразность
при заданном качестве и принятых условиях
производства, эксплуатации и ремонта. Этот критерий позволяет
сопоставить различные технологические варианты
изготовления изделия и выбрать оптимальный. В свою
очередь, на основе оптимального технологического варианта
производится дальнейшая отработка конструкции изделия
на технологичность.
Технологичность изделий проявляется в процессе их
производства (производственная технологичность) и в
процессе их эксплуатации (эксплуатационная
технологичность).
Производственная технологичность проявляется уже
в конструкторской и технологической подготовке
производства и достигает наибольшего значения в процессе
Рис. 4.9. Расположение приварного
ушка: а — без учета направления
действия сил; б — с учетом этого
направления (расположение по
схеме б предпочтительнее, так как
позволяет создать оптимальную
конструкцию)
123

изготовления, контроля и испытания изделий. При
обеспечении производственной технологичности изделий
решаются следующие основные вопросы: выбор
рациональной стадийности проектирования; многовариантность
и последовательность разработки конструкторских
решений в сочетании с расчетами; технологический контроль
конструкторской документации; подбор и анализ исходных
материалов для оценки технологичности разрабатываемой
конструкции; участие технолога в разработке; виды и
методы получения заготовок; виды и методы обработки;
виды и методы сборки; виды и методы контроля и
испытаний; возможность использования типовых
технологических процессов; возможность механизации и
автоматизации процессов изготовления; условия материального
обеспечения производства; требуемая квалификация
рабочих кадров; необходимое оборудование для
изготовления.
Эксплуатационная технологичность проявляется
в процессе технического обслуживания, при ремонтных
работах и др. При обеспечении эксплуатационной
технологичности ^изделий решаются следующие основные
вопросы: приспособленность изделия к применению
(управлению); удобство проведения профилактических работ
технического обслуживания и сокращение их
трудоемкости; обеспечение требований техники безопасности;
удобство проведения ремонтных работ и сокращение их
трудоемкости; удобство разборки при ремонтах;
транспортабельность изделия; сокращение расхода запасных
частей.
Особенности отработки на технологичность связаны
непосредственно со спецификой самого изделия,
конкретными условиями его производства и эксплуатации. К ним
относятся:
вид изделия (деталь, сборочная единица, комплекс,
комплект), определяющий главные конструктивные и
технологические признаки, обусловливающие основные
требования к технологичности конструкции;
объем выпуска и тип производства —главные факторы,
определяющие конструкцию изделия и технологические
требования к нему. В зависимости от объема выпуска
изделий производство принято делить на следующие типы:
единичное (в том числе опытное) производство, серийное
и массовое. Каждый тип производства характеризуется
своими особенностями технологии.
124

Отработка конструкции деталей на технологичность
выражается в выполнении ряда требований, улучшающих
производственную технологичность деталей. При выборе
рационального типа заготовок желательно выбирать
стандартные или унифицированные заготовки; максимально
использовать необработанные поверхности и минимальные
припуски на обработку; выбирать материал,
обеспечивающий требования технологии изготовления, хранения
и транспортировки заготовок; масса заготовки должна
быть самой минимальной.
Рациональный выбор конструктивных баз сводится
к использованию конструктивных баз в качестве
технологических, причем точность, шероховатость базовых
поверхностей должна обеспечивать точность установки,
обработки и контроля. Чтобы обеспечить технологически
обрабатываемые поверхности изделий, формы
поверхностей должны быть геометрически простыми, по
возможности однотипными и с одинаковыми требованиями к ним
(к точности, шероховатости и т. п.). Размеры,
обеспечивающие конфигурацию этих поверхностей, должны быть
экономически обоснованы. Унификация элементов
конструкции обеспечивается унификацией применяемых
посадок, классов точности, шероховатости поверхностей,
резьб, шлицев, шпонок, модулей, зубьев, диаметров
отверстий и т. п.
Конструкция изделий должна быть такой, чтобы можно
было применить по возможности высокопроизводительные
технологические процессы изготовления и обеспечить
возможность организации групповой обработки
изделий.
Основные требования и рекомендуемые решения при
отработке конструкции сборочных единиц на
технологичность следующие.
1. Обеспечение рационального членения изделия на
составные части. Сборочная единица должна выполнять
свои функции при минимальном числе составных частей.
Составные сборочные единицы должны обеспечивать
независимую параллельную сборку. Добиваться применения
принципа агрегатирования.
2. Обеспечение рационального подбора
унифицированных и стандартизированных составных частей.
Конструкция сборочной единицы должна обеспечить
наибольшее применение унифицированных и
стандартизованных частей, что обеспечит увеличение серийности
125

выпуска (сокращение номенклатуры деталей) и
изготовление их на специализированных предприятиях.
3^ Обеспечение рациональных баз для сборочного
процесса. Конструкция должна обеспечивать правильные
установочные базы, причем желательно, чтобы сборка
производилась при неизменном базировании составных
частей. Конструктивные сборочные базы необходимо
использовать в качестве технологических и измерительных.
Установочная база должна обеспечить удобную и точную
сборку. Недопустимо базирование одной составной части
изделия на нескольких параллельных плоскостях и
криволинейных поверхностях (исключая цилиндрические).
4. Обеспечение рационального сборочного процесса.
Добиваться сборки с полной взаимозаменяемостью как
наиболее высокой технологичностью конструкции
сборочной единицы. Менее производительные методы в
убывающем порядке: с неполной взаимозаменяемостью; с
групповой взаимозаменяемостью (селективная сборка);
с регулировкой компенсаторами (подвижными и
неподвижными); с пригонкой. Метод сборки должен быть
экономически обоснован и взаимоувязан с точностью
и трудоемкостью изготовления составных частей.
5. Обеспечение удобства сборки. Конструкция
сборочной единицы должна обеспечить условия для
механизированной и автоматизированной сборки. Компоновка
должна обеспечить общую сборку без промежуточной
разборки и повторной сборки составных частей, а также
удобный доступ к местам, требующим контроля,
регулирования и других работ, регламентируемых технологией.
Способы соединения деталей должны обеспечивать легко-
съемность составных частей с малыми ресурсами.
Сборочные единицы и ее части, имеющие массу более 20 кг,
должны оснащаться устройствами для удобного захвата
грузоподъемными средствами.
6. Обеспечение рациональных соединений составных
частей. Число поверхностей и мест соединений составных
частей сборочной единицы в общем случае должно быть
наименьшим. Места соединений должны быть доступными
для механизации сборочного процесса и не должны
требовать дополнительной обработки в процессе сборки. Способ
соединения должен обеспечить стабильность и надежность
всех составных частей во всех режимах эксплуатации.
7. Обеспечение применения типовых технологических
процессов. Типовые процессы сборки, обработки, кон-

троля и испытаний позволяют применить надежные,
отработанные на технологичность процессы с применением
минимума типов технологической оснастки и инструмента.
Отработка конструкции на технологичность
характеризуется показателями технологичности, классификация
которых производится по различным признакам.
Показатели технологичности основываются на следующих
принципах:
трудоемкости изготовления изделия (относительной
трудоемкости заготовительных работ, других видов
изготовления, относительной трудоемкости ремонтов
изделия и др.);
технологической себестоимости, относительной и
удельной себестоимости;
коэффициенте взаимозаменяемости; коэффициенте
унификации изделия, сборочных единиц, конструктивных
элементов и др.; коэффициенте стандартизации
конструкции изделия, деталей и~др.; коэффициенте повторяемости;
массе изделия; удельной материалоемкости изделия;
коэффициенте использования и применяемости
материала; точности обработки; шероховатости поверхности;
сборности конструкции изделия и перспективного
использования в других изделиях.
Подробные наименования, обозначения и методы
определения показателей технологичности рассмотрены в
«Методике отработки конструкции на технологичность и
оценки уровня технологичности изделий машиностроения
и приборостроения». (М.; Изд-во стандартов, 1973.)
Технологичность рассматривается как совокупность
свойств конструкции изделия, заложенных в
документации при разработке (рис. 4.10).
Технолог, участвуя в разработке конструкции изделия,
намечает применение той или иной технологии, которую
впоследствии ему и придется разработать. Для создания
рациональной технологии необходима рациональная
конструкция.
Эстетическое восприятие конструктивного исполнения
изделия является составной частью его качества. Чтобы
добиться хорошего внешнего вида изделия и удобства
в его обслуживании, необходимо участие в разработке
художников-конструкторов (дизайнеров). Практика
конструирования показывает, что разработка промышленного
изделия лишь тогда дает хорошие результаты, когда
конструктор, технолог и художник-конструктор работают
127

в тесном творческом контакте. Их совместная работа
заключается в том, что каждый из специалистов хорошо
понимает задачу другого и ее значение. В целях
достижения наилучших результатов художник-конструктор
подключается к работе на самых ранних стадиях разработки.
Рис. 4.10. Отработка конструкции изделия на технологичность по
стадиям проектирования
Если конструкция изделия разработана без учета
художественно-конструкторских соображений, то изменить
что-нибудь в конце разработки не представляется
возможным. Художественно-конструкторские и
конструкторские решения объединяются в одно целое. Художник-
конструктор выбирает узлы и агрегаты изделия, которые
обрабатываются в соответствии с
художественно-конструкторскими решениями, и после проведения работ рас-
128

писывается в свободной графе основной надписи или на
поле чертежа узла.
Безопасность труда должна быть стабильной
характеристикой разрабатываемого изделия. Требования
безопасности труда устанавливаются не только к
конструктивным элементам изделия, но и к выполняемой изделием
работе, и являются одним из наиважнейших ограничений,
предъявляемых к изделию. В зависимости от характера
и назначения разрабатываемого изделия безопасность
труда обеспечивается предъявлением:
требований к конструкции (устройство ограждений
подвижных и опасных элементов; блокировка включения
при нерабочем и аварийном положениях; фиксация и
крепление подвижных органов при ремонтах, в нерабочем
состоянии и при транспортировке; освещение рабочих
органов, органов управления, приборов контроля и др.);
требований по обеспечению нормальных санитарно-
гигиенических условий на объекте (устройство местной
вентиляции, установка фильтров, защитных кожухов
и экранов и др.);
требований электробезопасности (устройство
электроизоляции, защитного заземления, выключения при
перегрузках и др.);
требований пожаро- и взрывобезопасности;
эргономических требований по обеспечению удобства
оператора;
требований по нанесению установленных надписей
и знаков безопасности и др.;
экологических требований по защите окружающей
среды от вредных воздействий техники.
Требования безопасности труда устанавливаются
рядом нормативно-технических документов, системой
стандартов безопасности труда (ССБТ). Строгое применение
этих требований на практике контролируется работниками
подразделений техники безопасности предприятий и
организаций.
Разработки, связанные с опасными и вредными
производственными факторами, контролируются особо.
Проекты, касающиеся пожароопасных и химически опасных
процессов, комплексно прорабатываются на соответствие
требований действующих нормативно-технических
документов. Разработчик несет полную ответственность за
соответствие конструктивного решения требованиям
безопасности труда. На первом листе проекта на поле чер-
5 Таленс Я. Ф.
129

тежа делается запись о том, что разработанное изделие
соответствует этим требованиям. Запись подписывается
руководителем разработки (ведущим конструктором,
главным инженером проекта, начальником отдела и т. п.).
В отработке конструкторской документации на предмет
соблюдения требований безопасности труда на всех про-
ектно-конструкторских организациях и промышленных
предприятиях принимают участие специалисты службы
техники безопасности и промышленной санитарии.
Работники этих служб не участвуют в непосредственной
разработке изделий, но контролируют отработанную
конструкторскую документацию. Разработчик в процессе
разработки консультируется со специалистами службы
техники безопасности по всем неясным вопросам и,
использует в разработке их рекомендации. Разработчик должен
также получить квалифицированную консультацию
специалистов метрологической службы по применению
измерительных устройств и приборов в новых разработках
и оформлению технической документации на них (см.
п. 4.7). Цель содействия — создание измерительных
средств, обеспечивающих достоверность измерений
и стабильность показаний.
Взаимодействие разработчика со специалистами
патентных служб в сборе патентной информации и
проведении патентных исследований во время разработки нового
изделия было рассмотрено в п. 3.4, однако патентные
исследования занимают важное место и в процессе
реализации отдельных технических решений, возникающих
в ходе проведения проектно-конструкторских работ,
а также при сбыте готового изделия внутри страны и за
рубежом. Патентные исследования проводятся на
протяжении всего жизненного цикла изделия. Цель этих
исследований — обеспечение конкурентоспособности и
патентной чистоты выпускаемых изделий. Патентные
исследования проводятся в конструкторских подразделениях
разработчиками изделия при методическом руководстве
работников патентных подразделений. Участие
непосредственных разработчиков изделия в проведении патентных
исследований имеет важное значение.
Поиск технической информации, необходимой для
разработки изделия и находящейся в разных
информационных центрах страны, проводят работники службы
технической информации предприятия или организации
и выполняют это по заданию разработчика и при его
130

непосредственном содействии. Работники службы
технической информации комплектуют обзорную
информацию по заданной теме путем сбора и приобретения
необходимых материалов.
Одним из способов оценки рациональности
конструкторских решений и технологичности конструкции
является экономический анализ и расчеты экономической
эффективности. Эти расчеты ведутся уже на стадиях
проектирования и позволяют сопоставить отдельные
варианты по затратам, включающим в себя предполагаемую
себестоимость изготовления и необходимые капитальные
вложения. Более сложные экономические расчеты
разработчики сами не выполняют, а передают экономическим
службам. Там расчеты проводятся специалистами при
помощи вычислительной техники.
Новая* техника может иметь преимущества или
недостатки социального характера. К социальным
показателям относится: улучшение условий труда, отдыха и
быта; снижение травматизма и профессиональных
заболеваний; уменьшение загрязнения окружающей
среды; усовершенствование рабочего места; эстетический
уровень. Принимая решение о создании изделий
народного потребления, целесообразно провести комплексные
исследования по определению вышеуказанных
показателей. Для определения социальных характеристик
изделия привлекаются эксперты самых разных
специальностей, в том числе психологи, физиологи, социологи.
Передача проектных и прочих работ
специализированным организациям и предприятиям связана не только
с разработкой технического задания, но и с оформлением
договора на проведение работ. Оформление договора на
разработку, а также лицензионного договора на
получение права, на пользование техническими документами
имеет кроме технической и юридическую сторону дела.
Во избежание недоразумений и непосредственного ущерба
из-за неправильного ведения дел необходимо
консультироваться с юристами.
Разработка новой энергоемкой техники, для
изготовления которой требуется парк специального оборудования,
обязывает разработчика получить консультацию и
согласие служб главного энергетика и главного механика
предприятия-изготовителя.
Самая тесная связь разработчика образуется с
работниками службы стандартизации. Служба стандартизации
5*
131

проводит нормализационный контроль и обеспечивает
разработку необходимых нормативно-технических
документов, следит за осуществлением использования типовых
узлов, деталей и обеспечения унификации.
4.9. РАСЧЕТЫ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ
Проектирование машин неразрывно связано с
расчетами. При помощи расчетов устанавливается техническая
характеристика, размеры, форма сечений нагруженных
деталей, запас прочности и долговечности во всех
условиях и при всех нагрузках, при которых конструкция
должна работать. Расчеты и конструирование связаны
между собой, дополняя и корректируя друг друга.
Расчеты указывают путь, по которому следует идти, чтобы
получить наилучший технический результат. Так как
конструирование неразрывно связано с экономическими
проблемами, то любой результат конструкторского расчета
проверяется с точки зрения экономической
целесообразности. Поэтому все расчеты, применяемые в
проектировании, относятся к технико-экономическим. Расчеты
призваны дать ответ на вопросы, по которым конструктор
не имеет опытных данных, чтобы обеспечить надежность,
работоспособность и эффективность конструкции.
В большинстве случаев отдельные параметры и
размеры сечений конструктор выбирает опытным путем или
исходя из конструктивных соображений, так как расчет
дает слишком малые сечения, которые в конструкции
применить невозможно. Но в тех случаях, когда должна
достигаться высокая точность или разрабатывается
ответственная конструкция, проведение расчетов является
единственным способом достижения оптимального
результата.
В проектировании применяются следующие виды
расчетов: геометрические (расчет размерных цепей,
координат, зазоров и натягов и т. п.); кинематические (расчет
передаточных отношений кинематических цепей, расчет
траектории и т. п.); динамические (расчет сил, скоростей,
ускорений и т. п.); аэродинамических свойств (расчет
формы наименьшего сопротивления для движущихся тел
и т. п.); технологические (расчет режимов обработки,
производительности, ритма, такта и т. п.); прочностные
(расчет нагрузок, напряжений, прочности, деформаций
и т. п.); жесткости и виброустойчивости (расчет жестко-
132

сти, колебаний, вибраций и т. п.); надежности (расчет
работоспособности, долговечности, безотказности, срока
службы и т. п.); энергетические (расчет двигателей,
приводов, нагревателей, охладителей, энергоносителей и т. п.)-;
экономические (расчет трудоемкости, массы, стоимости,
эффективности и т. п.).
Если кинематические и геометрические расчеты,
а также расчеты ответственных элементов конструкции
цыполняются с большой точностью, то остальные расчеты
при проектировании более или менее условны. Чтобы
расчет не получился сложным и трудоемким, т. е.
неприемлемым для практического применения, в проектной
практике используют упрощенные расчеты. Это
объясняется тем, что в процессе проектирования данные,
используемые в расчете, являются предварительными и в
дальнейшей разработке постоянно уточняются. Упрощенные
расчеты только в основном отражают действительность,
так как используют упрощенные зависимости физического
состояния в узлах и деталях. Воздействия и факторы,
которые существенно не влияют на результат расчета,
просто не учитываются. В формулах упрощенных расчетов
применяются такие эмпирические коэффициенты,
учитывающие определенные воздействия сложных факторов.
На точность расчетов влияет методика расчета —
выбор схемы сил или параметров, схематизация
конструкции и определение величин сил и моментов, действующих
на конструкции. Применение методики более точных
расчетов позволяет значительно уменьшить массу изделия,
уменьшая коэффициент запаса для ответственных деталей
до 1,5—1,3.
Определение схемы нагрузки и основных параметров
часто бывает затруднительным. Перед проведением
динамических и прочностных расчетов осуществляется
изучение и анализ источников сил: устанавливаются виды
действующих сил, точки приложения и направления их
действия, например гравитационная сила; сила инерции;
сила, вызванная ускорением; сила внешнего воздействия;
сила резания; сила, вызванная температурными
расширениями, и т. д.
Для упрощения расчетов в практике принимают
упрощенную схему нагрузок, которая является идеализацией
реальной схемы. Отбрасываются силы и параметры,
действие которых на результат расчета незначительное.
Расчетные схемы сложных пространственных систем
133

условно рассматриваются в определенных плоскостях,
где используется результирующая сила, а равномерно
распределенная нагрузка принимается как
концентрированная и т. п. (рис. 4.11).
Не менее затруднительным является определение
действующих сил и параметров, которые входят в расчеты
и определяют их точность. Действующие силы могут быть
статическими (I категория), пульсирующими (II катего-
Рис. 4.11. Концентраторы напряжений в полосе: а —
отверстие; б — пазы; в — уступы (ан — номинальные
напряжения; ок — максимальные концентрированные
напряжения)
рия), знакопеременными (III категория) и ударными.
Динамика сил затрудняет определение их численного
значения.
Применение методики расчетов, не соответствующей
действующим условиям, равно как и неправильное
определение сил и параметров и их численных значений,
приводит к ошибке. В результате ошибки весь расчет
теряет свое значение, несмотря на правильное выполнение
математических действий.
Чтобы создать конструкцию легкую и прочную, с
высокими техническими показателями, конструктор обязан
начинать расчеты с первых стадий проектирования. В
начале проектирования не следует производить сложных
расчетов большой точности. На начальных стадиях
известные величины и параметры недостаточно точны и могут
изменяться в процессе дальнейшего проектирования. Здесь
имеют место приблизительные, предварительные расчеты
по упрощенной методике.
134

Расчеты в зависимости от их места в процессе
проектирования делятся на проектные и проверочные.
Проектные расчеты применяются для определения
исходных данных для установления размеров узлов и
деталей несложной конфигурации, причем эти расчеты
ведутся по упрощенной методике. Основные этапы
проведения проектного расчета: составляют упрощенную
расчетную схему сил и моментов; определяют расчетом
их численные значения; выбирают материалы по
механическим к технологическим свойствам с учетом их
стоимости и дефицитности; определяют размеры деталей
и согласовывают их с данными стандартов; вырисовывают
детали в сборе и проверяют их на соответствие выбранной
конструкции. Если необходимо, конфигурацию детали
меняют и расчет повторяют.
Иногда выгоднее выбирать конструкцию и форму
изделия, руководствуясь накопленным опытом по выбору
формы и размеров подобных изделий. Затем следует
провести проверочный расчет по основным критериям
работоспособности, т. е. определить запасы прочности
в расчетных сечениях и сопоставить их с допустимыми.
Основные этапы проведения проверочного расчета таковы:
выбор материала по технологическим и прочностным
соображениям; выбор конструкции, формы и размеров по
имеющемуся опыту или согласно простым, приближенным
расчетам; определение схемы нагрузки и расчет нагрузки;
определение напряжения в расчетных сечениях; принятие
решения о соответствии выбранной конструкции детали.
Если сечение детали не соответствует критериям
прочности, меняют ее размер или конфигурацию и повторяют
расчет. Расчетные размеры в опасном сечении увеличивают
в тех случаях, когда аналитически невозможно
подсчитать технологические напряжения, действующие в этих
сечениях (литейные и сварочные напряжения, вызванные
термообработкой сложной пространственной конструкции,
монтажные напряжения и др.).
Если деталь имеет высокую степень ответственности,
увеличивают запас прочности. Для ответственных деталей
иногда проводят экспериментальную проверку расчетов.
Имеется ряд конструктивных приемов, которые позволяют
увеличить прочность изделий: применение рациональной
силовой схемы; замена изгиба и кручения растяжением-
сжатием; уменьшение консолей и рациональное
размещение опор; уменьшение массы деталей; придание расчетным
135

сечениям рациональной формы; введение
конструктивных связей между элементами конструкции; выполнение
рационального оребрения; применение
предохранительных механизмов; введение регуляторов или ограничителей
частоты вращения либо скоростей; введение предельных
муфт, демпферов; повышение точности изготовления
быстроходных деталей и механизмов; тщательное
уравновешивание вращающихся деталей; уменьшение нагрузки
в пусковом режиме и в режиме торможения.
К технологическим приемам увеличения прочности
можно отнести закалку, поверхностное пластическое
деформирование и др.
Глава 5
СЛАГАЕМЫЕ КАЧЕСТВА
КОНСТРУКТОРСКИХ РАБОТ
6.1. ОЦЕНКА УРОВНЯ КОНСТРУКТОРСКИХ РАЗРАБОТОК
Качество — одно из основных требований к
разрабатываемому изделию. Техническая оснащенность нашей
промышленности и возросшие требования потребителей
поставили проблему повышения качества изделия на
первое место из всех проблем, решаемых
промышленностью. Под качеством понимают совокупность свойств
изделия, обусловливающих его пригодность для
применения по назначению. Техническая оценка качества позволяет
определить, какое из изделий лучше другого в техническом
отношении. Техническую оценку определяет технический
уровень качества, включающий техническую
характеристику; надежность в эксплуатации; простоту управления
и технического ухода; отсутствие отказов; долговечность
и др. Товароведческая оценка качества к технической
оценке добавляет характеристику полезности изделия,
т. е. пригодность изделия выполнять намеченные функции.
Экономическая оценка учитывает специфические условия
производства и показывает, какой ценой достигнуто то
или иное улучшение качества, например цена единицы
мощности или другого измерителя качества изделия.
В практике встречаются случаи, когда, например,
ремонтные расходы превышают расходы на изготовление нового
136

изделия. Это означает, что разработчик недостаточно
внимания уделяет качеству, долговечности изделия и его
составных частей.
Борьба за высокое качество изделия должна вестись
на Ъсех стадиях его жизненного цикла. Известный уровень
качества изделий закладывается при проектировании,
обеспечивается при изготовлении и поддерживается при
Рис. 5.1. Схема обеспечения качества изделия за счет
организационных мероприятий проведения разработки
эксплуатации. Самой ответственной стадией является
стадия проектирования, оказывающая прямое воздействие
на обеспечение качества изделия.
Конструктор закладывает в конструкторскую
документацию не только принцип работы и конструктивные
особенности изделия, но и его показатели (назначения,
надежности, технологичности, стандартизации и
унификации, эргономические, экологические, эстетические,
патентно-правовые, экономические и др.).
Чтобы оценить качество конструкторского труда,
недостаточно руководствоваться только качеством
конструкторской документации (отсутствием ошибок и упущений)
или только работоспособностью изделия. При данной
оценке проект должен быть рассмотрен по всем
вышеуказанным показателям — за основу оценки принимают
эффективность конструкции. Эффективность
конструкции выявляется, как правило, в эксплуатации изделия
или по результатам проведенных испытаний. Однако
некоторые показатели, например эстетические,
эргономические, стандартизации и унификации, с достаточной
137

достоверностью могут быть определены и по
конструкторской документации (рис. 5.1).
Уровень качества продукции — это относительная
характеристика качества продукции, основанная на
сравнении совокупности показателей ее качества с
соответствующей совокупностью базовых показателей.
Оценка технического уровня машин и оборудования
производится в сравнении с лучшими образцами отече-"
ственного и зарубежного машиностроения. За эталон
может быть принята реально существующая продукция
или условно принятая, для которой установлены
требования, содержащие все необходимые показатели качества.
Условно принятый эталон создается на основе анализа
группы изделий, показатели которых приняты в эталоне.
Изделия, составляющие базовую группу, должны быть:
1) аналогичными по назначению, классу и условиям
эксплуатации;
2) представлять продукцию, которая составляет
значительную часть общего объема аналогичной продукции,
производимой и реализуемой в стране и за рубежом;
3) характеризовать уровень качества на определенный
момент времени.
При сравнении разработанных изделий с лучшими
мировыми достижениями все изделия могут быть отнесены
к одной из следующих категорий.
К высшей категории качества должна
относиться продукция, которая по технико-экономическим
показателям находится на уровне лучших мировых
достижений или превосходит их, соответствует значениям,
предусмотренным стандартами для вновь разработанной
(модернизированной) и (или) намечаемой к разработке
(модернизации) продукции, и отвечает
нормативно-техническим документам, по которым она выпускается.
Такая продукция должна характеризоваться высокой
стабильностью показателей качества, основанной на
высоком техническом уровне производства, строгом
соблюдении технологической дисциплины и высокой культуре
производства. Продукция, намечаемая к аттестации по
высшей категории качества, подлежит обязательной
демонстрации на ВДНХ СССР с целью привлечения научно-
технической общественности к объективной оценке ее
технического уровня и качества. Для аттестации
продукции по высшей категории качества заключение Глав-
выставкома ВДНХ СССР является обязательным. Про-
138

мышленная продукция высшей категории качества должна
обозначаться государственным Знаком качества в
соответствии с ГОСТ 1.9—67.
К первой категории качества должна
относиться продукция, отвечающая
нормативно-техническим документам, по которым она выпускается,
содержащим современные требования, соответствующие
значениям, предусмотренным стандартами для серийно
выпускаемой продукции. Показатели продукции первой
категории качества должны находиться на уровне
современных требований народного хозяйства и населения
страны и отвечать нормативно-техническим документам,
по которым она выпускается. Такая продукция должна
характеризоваться стабильностью показателей качества.
Аттестации по двум категориям качества подлежит
промышленная продукция, содержащаяся в Общесоюзном
классификаторе промышленной и сельскохозяйственной
продукции и включенная в Перечень продукции,
подлежащей аттестации. Аттестацию осуществляет
Государственная аттестационная комиссия на основе разработанной
технической документации и с учетом результатов
годового опыта эксплуатации (для продукции особой
сложности аттестация проводится не позднее двух лет с начала
ее серийного производства).
Отказ в аттестации продукции связан с
неудовлетворительным качеством продукции. Продукция, не
аттестованная при повторной аттестации по высшей или первой
категории качества, подлежит снятию с производства.
Категория качества аттестованной продукции
устанавливается на основании качества конструкции,
выраженной в качественной конструкторской документации,
качества производственного процесса и достоинств изделия
в процессе эксплуатации. В оценке уровня качества
изделия используются определенные показатели.
Показатели назначения обычно играют основную роль
при оценке уровня качества, они связаны с областью
применения изделия и решают вопросы его
предполагаемого использования. Можно выделить следующие группы
показателей назначения:
классификационные показатели, служащие для
классификации изделий, например грузоподъемность
автомашины (показатель назначения) используется для
классификации грузовых автомобилей по грузоподъемности
(2,5-тонные, 5-тонные и т. п.);
139

конструктивные показатели. Для изделий
машиностроения, приборостроения и других отраслей
промышленности показателями назначения являются показатели,
характеризующие полезную работу, которую изделие
выполняет или которую можно совершить с помощью
этого изделия: для конвейеров — производительность,
длина транспортирования, высота транспортирования,-
габаритные размеры и масса; для измерительных.
приборов — точность, пределы измерения; для
металлорежущих станков — производительность, точность;
показатели состава и структуры, характеризующие
концентрацию, процентное содержание разных примесей
и др.;
показатели технического совершенства,
характеризующие изделие с технической стороны и использующиеся
для сравнения данного изделия с другими изделиями;
показатели транспортабельности, характеризующие
степень приспособленности изделия к транспортированию
различными транспортными средствами, — средняя
продолжительность подготовки к транспортированию,
материалоемкость транспортной упаковки и т. п.
Показатели надежности являются одними из основных
показателей изделий. Под надежностью изделия
понимается его свойство сохранять во времени в установленных
пределах значения всех параметров, характеризующих
способность выполнять требуемые функции в заданных
режимах и условиях применения, технического
обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования. Особое
значение имеет надежность оборудования, участвующего
в непрерывных процессах, перерывы в которых связаны
только с возникновением брака или с авариями. Большой
экономический ущерб может быть нанесен при отказе
автоматического оборудования, особенно оборудования,
работающего в автоматических линиях. Условия
эксплуатации диктуют недопустимость отказов
подъемно-транспортных машин.
Надежность, взятая сама по себе, не характеризует
техническое совершенство изделия. Необходимо учесть
также данные технической характеристики. Только
высокие показатели технического уровня в сочетании с
высоким уровнем надежности определяют изделия высокого
качества.
Показатели безотказности определяют вероятность
того, что в пределах заданной наработки отказ объекта
140

не возникнет. Безотказность — свойство объекта
непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение
некоторого времени или некоторой выработки. Нарушение
безотказности — отказ в работе, который, как правило,
является случайной величиной и зависит от существования
слабых звеньев в конструкции. Чем больше элементов
в конструкции, тем большей надежностью они должны
обладать. Для предотвращения отказа во время работы
изделия необходимо знать величину значения наработки
до отказа — наработку объекта от начала его эксплуатации
до возникновения первого отказа.
Показатели ремонтопригодности характеризуют
вероятность того, что время восстановления
работоспособного состояния объекта не превысит заданного.
Ремонтопригодность — свойство объекта, заключающееся в
приспособленности к предупреждению и обнаружению причин
возникновения отказов, повреждений, а также
поддержанию и восстановлению работоспособного состояния
путем проведения технического обслуживания и
ремонтов.
Показатели долговечности определяют
математическое ожидание ресурса. Долговечность — свойство объекта
сохранять работоспособное состояние до наступления
предельного состояния при установленной системе
технического обслуживания и ремонта.
Каждое изделие рассматривается как совокупность
узлов и деталей. Каждый узел и каждая деталь имеет
свою долговечность. В распоряжении конструктора
имеется целый ряд конструктивных и технологических
приемов увеличения долговечности изделия. Но
чрезмерное увеличение долговечности, как и недостаточная
долговечность, наносит материальный ущерб народному
хозяйству. Долговечность изделия не должна превышать срока
морального износа. Правильно сконструированное
изделие рассчитано на такой срок службы, в котором оно
должно работать надежно, без аварий. При этом число
ремонтов должно быть минимальное. Рациональная
конструкция изделия достигается путем применения в
разработке принципа одинаковой долговечности для всех
функциональных узлов, агрегатов, трущихся деталей
и других принципов. Одинаковая долговечность не
нарушается, если разработчик выделяет группы деталей или
узлов, заменяемых в установленные сроки ремонта или
технического обслуживания.
141

Показатели технологичности характеризуются
коэффициентом сборности (блочности), коэффициентом
использования материалов, трудоемкостью, удельной
трудоемкостью, коэффициентом внешней специализации, долей
деталей, изготовляемых прогрессивными
технологическими процессами и методами, и другими
характеристиками.
Эргономические показатели складываются из
соответствия органов управления психофизическим и
антропометрическим данным оператора, удобства обслуживания,
уровня звука, вибраций, звуковой мощности,
гигиеничности и других показателей.
Эстетические показатели выражаются как соответствие
требованиям и тенденциям технической эстетики: внешнее
оформление, отделка, окраска, архитектурное исполнение,
компоновка, композиция, тектоника, пластика форм,
пропорции, масштабность, выразительность, оригинальность,
гармоничность, целостность; соответствие среде, стилю
и другим требованиям.
Показатели стандартизации и унификации
характеризуются степенью использования стандартизованных
изделий, уровнем унификации, унификацией типов,
видов, марок, параметрических рядов; для
унифицированных и стандартизованных изделий — соответствием
изделия, его частей и материалов действующим стандартам,
обеспечением единства мер и др.
Патентно-правовые показатели — это показатели
патентной защиты, показатели патентной чистоты и др.
Экономические показатели — оптовая цена, полная
себестоимость и др.
6,2. ПУТИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА
РАЗРАБАТЫВАЕМЫХ ИЗДЕЛИЙ
Улучшение качества изделия дает народному хозяйству
большой экономический эффект. Неоценимый вклад в это
вносит конструктор, труд которого непосредственно
влияет на показатели качества изделия. Существует ряд
принципов улучшения качества изделия, которые могут
быть полезны в работе конструктора. Их применение
связано с анализом конструкции изделия. Сущность
конструктивно-технологического анализа состоит в том,
чтобы расчленить изделие на отдельные конструктивно-
функциональные элементы. При анализе этих элементов
142

устанавливается слабое звено изделия и принимаются
решения по улучшению его качества.
Для определения качества изделия необходимо знать
входные источники, определяющие этого качества.
Изучаются плановые показатели качества, параметры
качества, включенные в техническое задание на разработку,
сопоставляется теоретическое качество изделия с
практическим, достигаемым в производстве. Руководящие
материалы дают строго проверенные, апробированные физико-
химические свойства применяемых материалов, научно
обоснованные критерии уровня качества.
Эксплуатационные материалы позволяют уточнить реальные условия
в которых изделие должно работать и которые влияют
на его качество (температура, нагрузка, коррозия,
агрессивная среда и др.). Важным источником информации
о качестве изделия являются рекламации и перспективные
требования заказчиков.
Большое влияние на срок службы изделий оказывает
их физический износ. Физическим износом называется
потеря первоначальных эксплуатационных свойств,
вызванная влиянием механических, химических,
термических и других факторов воздействия. Изнашивание
деталей начинается, как правило, с поверхностного слоя.
Поэтому конструктор должен обеспечить равномерные
свойства поверхностного слоя не только по ширине, но
и в глубине поверхности. Отсутствие
равномерности приводит к структурной концентрации
напряжений.
Износ деталей обычно бывает неравномерный. Часто
большие и тяжелые детали выходят из строя из-за износа
небольших поверхностей. Для уменьшения местных
повреждений поверхности, выводящих из строя всю деталь,
необходимо знать приемы устранения этих повреждений.
Факторы, снижающие качество изделий и выводящие их
из строя, могут быть следующие: поломка; пластические
деформации, вызванные повышением напряжений свыше
предела текучести; повреждение поверхностей в
результате монтажа, концентрации напряжений; удары;
отсутствие жесткости; коррозия; износ абразивный, кавита-
ционный, химический, электроэрозионный; потеря
точности и др.
Мероприятия, увеличивающие долговечность узлов и
деталей, делятся на три части: конструктивные,
технологические и организационные.
143

От конструкции изделия зависит его правильная
эксплуатация и уход. Конструкция изделия должна
исключать возможность включения несовместимых
движений и форсирование режимов. Паспорт и инструкция
по эксплуатации, составляемые конструктором или при
его участии, должны дать исчерпывающую характеристику
изделия и условия правильной эксплуатации. Четкая
оговорка условий и режимов работы машины, ухода за
механизмами гарантирует расчетную надежность изделия.
Кроме того, немаловажную роль играет конструкция
рациональной тары и технология консервации изделия,
предотвращающие ее преждевременный выход из строя
во время доставки потребителю.
К конструктивным принципам увеличения
долговечности относится разработка рациональной
кинематической схемы. Выполнению этой задачи способствуют
некоторые рекомендации, которыми целесообразно
пользоваться при разработке:
упрощение схемы, устранение неоправданной
сложности, уменьшение числа звеньев механических передач
от двигателя к рабочим органам увеличивает надежность
и уменьшает потери;
применение индивидуальных гидро-, пневмо- и
электроприводов отдельных узлов и механизмов;
уменьшение ступеней преобразования энергии;
замена механизмов с возвратно-поступательным
прямолинейным движением механизмами с вращательным
движением;
уменьшение нагрузки в пусковой период за счет
эластичных муфт и в период останова за счет
электродинамического торможения;
применение автоматического управления пуском и
остановом, а также сменных рабочих органов;
создание установок непосредственного воздействия
энергии на обрабатываемый материал;
концентрация мощности в одном агрегате, улучшающая
КПД машины;
оптимальное расположение опор;
применение устройств, защищающих от механических,
климатических и электрических перегрузок,
предохранительных и самовыключающих устройств, исключающих
аварии и поломки при эксплуатации;
применение блокировки для устранения
несовместимых движений.
144

Применение конструктивных принципов устранения
износа может значительно увеличить долговечность
отдельных деталей и механизмов и тем самым повысить
качество изделия в целом; к ним относятся:
правильный и дифференцированный выбор материала;
уменьшение давления путем перевода точечного
контакта в линейный, линейного — в поверхностный;
замена трения скольжения трением качения;
разъединение поверхностей трения во время движения
(применяется в точных делительных механизмах);
передача силы многими параллельно работающими
поверхностями (многодисковые муфты и вариаторы и др.);
придание трущимся поверхностям формы,
приближающейся к форме естественного износа (применяется в
червячных парах);
применение принципа равномерного изнашивания
трущихся поверхностей (обеспечение поворота колец
подшипников и втулок);
распределение сил, вызывающих изнашивание, с более
ответственных деталей на менее ответственные;
применение средств защиты от попадания абразивных
частей в трущиеся поверхности (уплотнения,
грязеуловители);
заключение механизмов в корпуса вместо открытого
исполнения;
применение оптимальных зазоров в сопряжениях,
а также устройств компенсации или самокомпенсации
износа (регулируемые подшипники, конические втулки
с вырезами, передвигаемые конические клинья в
направляющих);
расположение трущихся поверхностей не в корпусах,
а на легко заменяемых деталях (в корпусных деталях
выполняются втулки для пар трения и резьбовых
сопряжений);
устранение вибраций или динамических нагрузок;
их можно устранить или смягчить путем
уравновешивания узлов при помощи маховиков, пружин,
амортизаторов; предусмотреть статическую и динамическую
балансировку; применить экраны вибраций;
замена полужидкого или полусухого трения
жидкостным; обеспечение жидкостного смазывания при
избежании скоростей, при которых она исключается;
смазывание под давлением вместо смазывания
самотеком, а также непрерывное по всем точкам износа;
145

обеспечение полного устранения соприкосновения
поверхностей путем гидродинамического и
аэродинамического смазывания;
применение устройств для очистки смазывающей среды
(полнопоточные фильтры, магнитные сепараторы и др.).
Рациональная конструкция изделия во многом
зависит от рациональной конструкции деталей. Ниже
приведены конструктивные принципы увеличения качества
деталей:
рациональная форма сечения для каждого вида
нагрузки (наибольший момент сопротивления при
наименьшей массе);
уменьшение концентрации нагрузки;
обеспечение более равномерного распределения
напряжений в поперечном сечении и условий равнопроч-
ности деталей;
уменьшение изгибающих сил и замена их сжимающими;
устранение сложных напряжений, например,
напряжений изгиба и кручения и т. п.;
уменьшение концентрации напряжений путем
удаления материала, не влияющего на работу изделия и
уменьшение массы деталей (при этом уменьшаются
инерционные силы, нагрузки, деформации, износ,
увеличиваются производительность, грузоподъемность, скорость и
т. п. ;
выбор соответствующего материала (для работы при
высоких температурах, коррозионной и химической
средах);
обеспечение рационального баланса жесткости и
передачи больших мощностей большим числом элементов
(шлицевых соединений, зубчатых муфт и др.);
надежное крепление резьбовых соединений.
Конструктивные принципы ремонтопригодности
изделия включают: свободный доступ для ремонта и
замены быстроизнашивающихся деталей; самостоятельное
конструктивное оформление механизмов и сборочных
единиц, позволяющее внедрить узловой метод ремонта;
создание блочных и агрегатных конструкций; минимальное
число крепежных деталей для монтажа; минимальное
число конструктивных связей у деталей и сборочных
единиц, подлежащих замене; минимальное число
конструктивных связей для полной разборки изделия; отсутствие
необходимости применения специальных сборочных
приспособлений и приспособлений для разборки.
146

Технологические принципы увеличения качества и дол-
говечности направлены в основном на поверхностный
слой и структуру материала изделия:
термохимическое упрочнение поверхностей (закалка,
цементация, нитрирование, цианирование, борирование
и др.) и механическое упрочнение поверхностного слоя
(дробеструйная обработка, наклеп и др.);
уменьшение шероховатости поверхностей;
шероховатость поверхностей выбирают в зависимости от материала,
характера и скорости движения, смазывания, вида
обработки и др.;
устройство поверхностей трения с разными физико-
механическими свойствами, уменьшающими
изнашивание;
покрытие поверхности защитным слоем
(гальванические покрытия, оксидирование, покрытие пластмассами,
резиной и др.);
наплавка более качественного материала
(металлизация в вакууме, наплавка твердым сплавом и др.);
изготовление заготовок и деталей штамповкой.
Организационные принципы увеличения качества
включают:
увеличение масштаба выпуска изделий путем
унификации конструкции, что создаст условия для приме-
менения более совершенного метода производства;
применение нормализованных и стандартизованных
деталей и узлов;
выделение групп деталей с одинаковым сроком
службы, кратным сроку службы изделия;
дублирование слабых звеньев конструкции;
подбор смазочного материала, устраняющего задиры
и применение маловязких масел для быстроходных
механизмов;
испытание опытного образца; организация ускоренных
испытаний на долговечность. Продление долговечности
деталей, сборочных единиц и изделия в целом необходимо
обосновать технически. Технологические принципы
увеличения долговечности, а также некоторые
конструктивные принципы связаны с повышением трудоемкости
изготовления изделия. Поэтому конструктор должен
избегать того, чтобы изделие обладало излишней
долговечностью. Желательно, чтобы узлы, механизмы и детали
изделия в равной степени имели долговечность,
незначительно превышающую срок службы изделия в целом.
147

6,3. ТРЕБОВАНИЯ СТАНДАРТИЗАЦИИ
Создание новой техники, уже начиная с разработки
технического задания, связано с применением
стандартов, причем соблюдение стандартов обязательно для всех
исполнителей.
Стандартизация основывается на объединенных
достижениях науки, техники и практического опыта и,
определяя основу не только настоящего, но и будущего
развития, должна осуществляться неотрывно от
прогресса.
Соблюдение стандартов в процессе проектирования,
изготовления, испытания, эксплуатации и ремонта
изделий дает экономический эффект на всех указанных
стадиях.
Государственная система стандартизации
предусматривает четыре категории стандартов в зависимости
от требований, предъявляемых к объектам
стандартизации.
Государственные стандарты (ГОСТ) устанавливаются
на продукцию массового и серийного производства, на
экспортную продукцию и продукцию со Знаком качества
(детали, сборочные единицы, изделия, нормы и правила
и т. п.). Соблюдение государственных стандартов
обязательно для всех организаций и предприятий нашей страны.
Отраслевые стандарты (ОСТ) устанавливаются на
продукцию технологической оснастки, инструмент,
характерные данной отрасли. Отраслевые стандарты
охватывают объекты, не относящиеся к объектам
государственной стандартизации. Отраслевые стандарты обязательны
для организаций и предприятий определенной отрасли
промышленности, а также для предприятий и организаций
других отраслей, применяющих продукцию данной
отрасли.
Республиканские стандарты (РСТ) устанавливаются
на продукцию, выпускаемую предприятиями союзно-
республиканского, республиканского и местного
подчинения союзной республики, за исключением продукции,
относящейся к объектам государственной или отраслевой
стандартизации. Республиканские стандарты обязательны
только для организаций и предприятий данной
республики.
Стандарты предприятий (СТП) устанавливаются на
нормы, правила, требования, методы, составные части
148

изделий и другие объекты, имеющие применение только
на данном предприятии. На поставляемую продукцию
стандарты предприятий не распространяются.
Кроме продукции, подвергающейся государственной
системе стандартизации, промышленность выпускает
изделия с ограниченным применением. Некоторая
продукция выпускается небольшими партиями и на
определенный период времени по договоренности с потребителем.
К этой продукции относятся специализированные
изделия: станки, большие турбины, изделия народного
потребления и др. Кроме того, по согласованию с
заказчиком качество поставляемой продукции может быть выше,
чем это предусмотрено стандартами. Устанавливать
стандарты на такую продукцию было бы нецелесообразно,
так как привело бы к огромному росту числа
государственных стандартов, поэтому на продукцию, не
охваченную государственными стандартами, составляют
технические условия (ТУ). Технические условия
разрабатываются на одно или несколько конкретных изделий и
утверждаются на срок не более 5 лет. Технические условия
делятся на три категории: МРТУ — Межреспубликанские
технические условия союзных республик; ОТУ — Общие
технические условия; ТУ — Технические условия
предприятий.
Технические условия включают в себя комплекс
требований к конкретной продукции и входят в комплект
технической документации на эту продукцию. В них
содержатся все требования к изготовлению, контролю
качества, испытанию, приемке, маркировке, упаковке,
транспортировке, хранению, а также к комплектности
продукции. Технические условия содержат также
требования, определяющие показатели качества и
эксплуатационные характеристики. Требования,
устанавливаемые в технических условиях, не должны быть ниже
требований действующих стандартов и противоречить им.
Основные положения по обеспечению техническими
условиями определяет ГОСТ 1.8—79, а порядок согласования,
утверждения и государственной регистрации — ГОСТ
2.115—70.
В народном хозяйстве нашей страны действует более
22 тыс. государственных стандартов, которые размещены
по разделам, классам, группам в соответствии с
классификатором государственных стандартов СССР. Кроме
стандартов СССР указатель включает и стандарты Совета
149

Экономической Взаимопомощи (СТ СЭВ), которые
применяются в народном хозяйстве страны в качестве
государственных.
В своей практической работе конструктор пользуется
целым рядом стандартов и ТУ. Они определяют
особенности конструкции и
состава изделия, а также
требования к
разрабатываемому изделию и
оформлению
конструкторской документации.
Есть стандарты,
имеющие общее применение.
Эти стандарты
непосредственно связаны с
оформлением
конструкторской документации,
с обеспечением качества
изделий и требований
техники безопасности.
Они постоянно
находятся в поле зрения
конструктора, и
конструктор должен их
знать.
Единая система
конструкторской
документации (ЕСКД) —
комплекс государственных
стандартов, устанавли-
вающих
взаимосвязанные правила и
положения по порядку
разработки, оформления и об*
ращения конструкторской документации, применяемой
организациями и предприятиями Советского Союза.
Стандарты ЕСКД делятся на 10 классификационных групп
(табл. 5.1). В каждой может насчитываться 99
стандартов, поэтому группы стандартов ЕСКД могут
пополняться без нарушения их нумерации.
Стандартизация обеспечивает определенный порядок
в процессе разработки новых изделий, в оформлении
конструкторской документации на них. Основная роль
стандартизации заключается в создании конструкций
Таблица 5.1
Распределение стандартов ЕСКД
по классификационным группам
(ГОСТ 2.001—70)
2
•6*Е
о
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Содержание стандартов
в группе
Общие положения
Основные положения
Классификация и
обозначение изделий в
конструкторских документах
Общие правила
выполнения чертежей
Правила выполнения
чертежей изделий
машиностроения и приборостроения
Правила обращения
конструкторских ' документов
(учет, хранение,
дублирование, внесение изменений)
Правила выполнения
эксплуатационной и ремонтной
документации
Правила выполнения схем
Правила выполнения
документов строительных и
судостроения
Прочие стандарты
150

Таблица 5.2
Основные методы стандартизации
и показатели эффективности
и* применения в новых разработках
Основные цели
стандартизации
Применение стандартов
и методов
стандартизации
Достигаемый эффект
от применения
стандартов
Внедрение
более
рациональных для
народного
хозяйства
ограничений
по выпуску
продукции
и применению
параметров
Унификация, т. е.
рациональное сокращение
видов, типов, марок,
сортамента,
типоразмеров изделий
одинакового функционального
назначения. В основе
унификации лежат
следующие виды
стандартов:
1) на
параметрические ряды, которые
составляются на основе
главных параметров
видов продукции,
необходимой народному
хозяйству. Особенностью
главных параметров
является их
длительная стабильность во
времени. Группы основных
параметров могут быть
следующие: размерные,
энергетические,
силовые, характеризующие
производительность,
весовые и т. д.
2) на систему
предпочтительных чисел; на
основе этих чисел
строятся размеры в
чертежах (линейные и
угловые размеры, допуски,
типоразмеры изделий
и т. п.)
3) на применение
конструкции и размеров,
устанавливающих
конструктивные
исполнения и основные размеры
изделий
1. Сокращение
объема, стоимости и сроков
выполнения проектнб-
конструкторских работ
вследствие применения
заранее выпущенной
конструкторской
документации на
унифицированные детали, узлы,
изделия, что освобождает
конструктора от
повторного выпуска
документации, от потерь времени
на проверку,
согласование и утверждение
документации
2. Унификация и
сокращение типов изделий,
увеличивающее их
масштаб выпуска и
позволяющее организовать
серийное и массовое
производство, что создает
условия специализации
производства, а также
комплексной
механизации и автоматизации
улучшения качества и
снижения себестоимости
3. Возможность
обеспечения размерной и
функциональной
взаимозаменяемости за счет
внедрения стандартов
на допуски и посадки
4. Возможность
применения типовых
режущих и мерительных
инструментов и
технологическую оснастку
151

Продолжение табл. 5.2
1 Основные цели
стандартизации
То же
Расширение
номенклатуры
выпускаемых
изделий
модификацией
их основных
типов и
созданием
различных
исполнений
Применение стандартов
и методов
стандартизации
4) на установление
единых терминов
обозначений и
классификации
5) на установление
ограничений по
выпускаемому материалу,
сырью, полуфабрикатов
Применение метода
агрегатирования,
который основывается на
создании изделий из
ограниченного числа
стандартных агрегатов,
узлов, деталей.
Агрегатирование
предусматривает:
1) расширение
области применения
изделий быстрой заменой
отдельных их органов
(механизмов, деталей),
что осуществляется
путем комплектования
изделий разного
функционального
назначения из
унифицированных взаимозаменяемых
агрегатов, узлов,
деталей;
2) расширение
номенклатуры выпускаемых
изделий модификацией
их основных типов
Достигаемый эффект
от применения
стандартов
5. Возможность
организации
централизованного ремонта и
обеспечения запчастями
6. Обеспечение
стабильности качества
продукции за счет
применения строго
определенного материала и
характеризующих его
физических и технических
величин
7. Возможность
организации кооперационной
поставки сырья,
материалов и полуфабрикатов
1. Позволяет резко
сократить сроки проектно-
конструкторских работ
и подготовки
производства
2. Представляется
возможность создания
уникального
оборудования самого различного
назначения
3. Агрегатная
конструкция изделий имеет
свойство обратимости,
т. е. позволяет
многократно использовать при-
| меняемые узлы и детали
в разных компоновках,
зависящих от
функционального назначения
4. Агрегатирование
создает благоприятные
условия для
комплексной механизации и
автоматизации
производства

Продолжение табл. 5.2
Основные цели
стандартизации
1 Улучшение
качества
1
Применение стандартов
и методов
стандартизации
1. Стандарты на
составление технических
условий (всесторонних
технических
требований) и технических
требований; на показатели
и нормы качества
продукции (нормы
точности, жесткости,
устойчивости к внешней
среде, требования к
продукции для
эксплуатации в различных
климатических условиях
и т. п.;, методы их
контроля
2. Стандарты на
правила приемки и методы
испытаний; на правила
упаковки,
транспортировки и хранения
3. Стандарты на
правила эксплуатации и
ремонта
Достигаемый эффект 1
от применения 1
стандартов 1
1. Обеспечение
оптимального уровня
выпускаемой продукции
2. Установление
требований к надежности,
внешнему виду,
установление гарантийных
сроков службы продукции
3. Внедрение новых,
прогрессивных показа- 1
телей качества и методов 1
их контроля
4. Обеспечение
сохранности свойств и
качественных показателей
продукции при
хранении и транспортировке
5. Обеспечение
охраны здоровья и
безопасности труда работающих,
эксплуатирующих
изготовленную конструкцию
6. Обеспечение
стабильности всех
характеристик продукции
изделия, отвечающей требованиям эксплуатации изделия.
Изделия, отвечающие требованиям стандартов, являются
изделиями высокого качества (табл. 5.2).
Проведение разработки и оформление
конструкторской документации согласно стандартам дает следующее:
обеспечивает качественную и полную отработку всех
элементов конструкции;
обеспечивает конструкторской документацией
четкого и идентичного изготовления изделия; сокращение
объема выполняемой документации; унифицированное и
понятное оформление конструкторской документации для
всех отраслей промышленности; устраняет дублирование
данных в документации;
обеспечивает условия применения механизации в
разработке множительной техники, систем
автоматизированного проектирования и др.;
обеспечивает возможность поставки чертежей за
границу.
153

5.4. ЭСТЕТИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
К РАЗРАБАТЫВАЕМОМУ ИЗДЕЛИЮ
Любое изделие наряду с высокими техническими
показателями должно соответствовать существующим
требованиям внешнего оформления. Внешнее оформление,
создающее эстетическое восприятие изделия, обеспечивается
в процессе выполнения художественно-конструкторских
работ. Порядок выполнения
художественно-конструкторских работ при разработке конструкторской
документации изложен в методических указаниях РД 50-410—83.
Художественно-конструкторская разработка (ХКР)
заключается в создании художественно-конструкторской
документации (ХКД). Общая номенклатура изделий и
их составных частей, подлежащих
художественно-конструкторской разработке, номенклатура
разрабатываемой документации и требования к ним устанавливаются
в нормативно-технических документах. Разработчик ХКД
проводит оценку чертежей деталей и сборочных единиц,
подлежащих художественно-конструкторской разработке.
Сам разработчик ХКД выбирает и составляет перечень
деталей, подлежащих ХКР.
Чтобы в разрабатываемом изделии можно было
оптимально решить проблемы
художественно-конструкторских разработок, конструктор должен быть знаком с
основными принципами этих разработок. Внешняя
поверхность изделия является основным объектом, создающим
эстетическое восприятие изделия. Отработка внешней
формы изделия может иметь эффект, если
руководствоваться следующими требованиями:
общий конструктивный стиль отдельных узлов
должен создавать гармоничную, продуманную конструкцию
изделия;
внешние очертания конструкции должны быть
простыми и строгими; форма рабочих органов, находящихся
снаружи, должна соответствовать содержанию; части
машин, где это представляется возможным,
предпочтительно выполнять прямоугольной или квадратной формы,
что создает впечатление лаконизма; острые углы должны
закругляться; большой радиус закругления создает
впечатление тяжести;
В конструкции выделяют горизонтальные или
вертикальные линии, которые решают проблемы пропорции
отдельных частей. Чтобы конструкцию выполнить визу-
154

ально выше, выделяют вертикальные линии, а чтобы
выполнить ее ниже — горизонтальные линии;
петли дверей и ручки должны быть тщательно
обработаны, так как они значительно влияют на внешний вид
изделия. Петли следует выполнять так, чтобы они не
выделялись на фоне наружной поверхности изделия;
простая внешняя форма позволяет содержать изделие
в чистоте, облегчает удаление осевшей пыли;
форма изделия должна быть гармонически увязана
с формой электрошкафов и пультов управления;
симметрия служит для выражения статичности; когда
необходимо придать изделию динамичность, применяют
асимметрию (вид автомобиля сбоку).
Крышки и кожухи как элементы внешней поверхности
изделия могут значительно повлиять на его внешний вид.
Если необходимо наличие крышек и кожухов (для
закрытия движущихся частей и привода изделия), их не
надо выделять от наружных поверхностей изделия.
Отделка и окраска поверхностей изделия имеет
большое значение в создании эстетического восприятия. Ниже
приведены некоторые требования, например к
рациональной окраске поверхностей изделия:
окраска изделия должна соответствовать его
конструктивным особенностям;
окраска конструкции не должна совпадать с окраской
помещения и окружающей среды;
окраска не должна быть пестрой; так как она вносит
впечатление беспорядочности и раздробленности
конструкции;
темная окраска создает впечатление тяжести и грязи;
темные цвета используются при окраске фундаментов
несущих конструкций; светлые тона создают впечатление
легкости;
детали и части изделия, которые могут привести к
травме, окрашиваются в яркие, предупреждающие тона;
движущиеся узлы (столы, салазки), окрашиваются
в цвета, активизирующие окружающих;
органы управления окрашиваются в яркие цвета;
внутренние поверхности корпусных деталей
окрашиваются в светлые тона, что облегчает сборку; внутренние
части панелей, люков окрашиваются в яркие цвета,
чтобы они отчетливо выделялись в открытом положении;
изделия, излучающие теплоту, окрашиваются в
серебряный или голубой цвета.
155

Для решения художественно-конструкторских задач
разработка ведется на всех стадиях создания нового
изделия. Художественному конструированию подлежат
также упаковка и сопроводительная документация.
На стадии технического задания разрабатываются
исходные данные для художественно-конструкторской
разработки, включающие требования технической эстетики,
к декоративно-конструкционным материалам, к
технологии отделки, к упаковке и сопроводительной
документации на изделие.
На стадии технического предложения рекомендуется
производить:
сбор и изучение исходных проектных данных,
включая информационные и патентные материалы;
функциональный, социологический, эстетический,
эргономический, технологический и
социально-экономический анализы изделия — прототипа и аналогов;
исследование предполагаемых условий изготовления и
эксплуатации (потребления) разрабатываемого изделия;
определение вариантов
художественно-конструкторского эргономического и цветофактурного решений;
определение декоративно-конструкционных.материалов
и технологии отделки;
выбор основного (основных) варианта художественно-
конструкторского, эргономического и цветофактурного
решения с учетом выбранных
декоративно-конструкционных материалов и технологии отделки.
На стадии эскизного проекта рекомендуется
производить: разработку художественно-конструкторского и
эргономического решений; разработку дополнительных
вариантов цветофактурного решения; детализацию
декоративно-конструкционных материалов и технологии
отделки.
На стадии технического проекта рекомендуется
производить: окончательную разработку
художественно-конструкторского и эргономического решений;
окончательную разработку вариантов цветофактурного решения
и детализацию декоративно-конструкционных материалов
и технологии отделки; оценивать сбщее впечатление
художественно-конструкторской разработки.
В ходе выполнения каждого этапа ХКР
разрабатывается соответствующая художественно-конструкторская
документация. К ней относится
художественно-конструкторский общий вид, отражающий внешний вид из-
156

делия, его общую композицию, геометрию и цветофак-
турные решения отдельных элементов. Эргономическая
схема отражает связи элементов и параметры системы
«человек—изделие—среда». Оригинал графических
элементов (фирменные знаки, эмблемы и т. д.) содержит
точное воспроизведение графических элементов изделия,
упаковки и сопроводительной документации на изделие.
Карта цветофактурного решения включает варианты цвето-
фактурного решения изделия и нормированные требования
к материалам, цвету, блеску, фактуре, текстуре его
видимых (наружных и внутренних) поверхностей.
В целях обеспечения эффективности разработки на
соответствующих этапах ХКР выполняют художественно-
конструкторские образцы, модели и макеты.
Художественно-конструкторская модель — это образец,
обеспечивающий предварительное формирование
объемно-пространственного решения изделия.
Художественно-конструкторским макетом является образец, максимально
соответствующий окончательному
объемно-пространственному и цветофактурному решению изделия.
Оценка изделия по эстетическим показателям является
составной частью оценки технического уровня и качества
промышленной продукции. Эстетические показатали
разрабатываемого изделия должны включать в себя
следующие подгруппы: информационную выразительность,
рациональность формы, целостность композиции,
совершенство производственного исполнения и стабильность
товарного вида. Каждая из перечисленных подгрупп
эстетических показателей согласно методике РД 50-149—79
включает в себя ряд единичных показателей.
Информационная выразительность
характеризует способность изделия отражать в его форме
сложившиеся в обществе эстетические представления и
культурные нормы. Она проявляется в художественно-
образном выражении социально значимой информации;
в своеобразии признаков формы, выделяющих данное
изделие из других аналогичных изделий (оригинальность);
в устойчивых признаках формы, характеризующих
сложившуюся общность средств и приемов художественной
выразительности, свойственных определенному периоду
времени (стилевое соответствие); в признаках внешнего
вида изделия, выявляющих общность временно
господствующих эстетических вкусов и предпочтений
(соответствие моде).
157

Рациональность формы характеризует соответствие
формы объективным условиям изготовления и
эксплуатации изделия, а также правдивость отображения в ней
функционально-конструктивной сущности изделия. Она
выражает: соответствие формы изделия его назначению,
конструктивному решению, особенностям технологии
изготовления и применяемым материалам (функционально-
конструктивная обусловленность);
Целостность композиции
характеризует гармоничное единство частей и целого, органичную
взаимосвязь элементов формы изделия и его
согласованность с ансамблем других изделий. Она определяет
эффективность использования
профессионально-художественных средств для создания полноценного
композиционного решения и находит выражение в общей логике
пространственного строения формы, ее масштабной,
пропорциональной и ритмической организации
(организованность объемно-пространственной структуры); в
художественном осмыслении реальной работы конструкции
и материалов (тектоничность); в моделировке, взаимо-
переходах_и связях объемов, плоскостей и очертаний
формы (пластичность); в соподчинении графических и
изобразительных элементов общему композиционному
решению (упорядоченность графических и изобразительных
элементов); во взаимосвязи цветовых сочетаний и
использовании декоративных свойств материалов (колорит и
декоративность).
Совершенство производственного
исполнения и стабильность товарного вида
существенно влияют на особенности эстетического
восприятия формы и изделия и характеризуются чистотой
выполнения контуров, округлений и сочленений элементов;
тщательностью нанесения покрытий и отделки
поверхностей; четкостью исполнения фирменных знаков и
указателей, сопроводительной документации и
информационных материалов; сохраняемостью элементов формы и
поверхностей от повреждений, стирания и изменения
декоративных покрытий (устойчивость к повреждениям).
В настоящее время сложилась общая теория
композиции в технике. Она основывается на двух категориях:
тектонике и объемно-пространственной структуре.
Композиционное решение придает изделию эстетическую
выразительность и подчеркивает ее функциональное
применение. Тектоника есть зримое отражение работы кон-
158

струкции и материала изделия в приданной ему внешней
форме. Например, литая несущая конструкция должна
быть выражена в свойственной ей форме, чтобы не
возникли сомнения, что это именно литье, поэтому можно
говорить о тектонике «литой формы», частности
тонкостенной литой формы или крупного литья. Если тектоника
дает представление о характере работы конструкции в
материале, определенным образом выраженным в
конкретной форме, то объемно-пространственная структура
изделия говорит о взаимодействии формы (контуров)
изделия с окружающим его пространством.
В качестве объекта художественного конструирования
выступает цветовая гамма. В последнее время в
оформлении изделий используются различные оттенки одного
цвета, а подчас и контрастные цвета. Работы в области
инженерной психологии показывают, что правильно
выбранная окраска изделия не только улучшает его
эстетическое восприятие,, но и повышает производительность
труда человека-оператора.
Глава 6
ОШИБКИ В РАЗРАБОТКАХ
НОВЫХ ИЗДЕЛИЙ И БОРЬБА С НИМИ
6.1. ОШИБКИ ПРИ КОНСТРУИРОВАНИИ
Чертежи являются носителем информации об изделии,
его конструкции, размерах, материалах, специальной
обработке и, косвенно, о технологии изготовления.
Чертеж обеспечивает конкретное и однозначное выполнение
детали, так как информация, заложенная в чертежах,
является обязательной для исполнителя. Только
безошибочное выполнение чертежа обеспечивает изготовление
годной детали. По данным статистического анализа
неисправностей машин, 60—90 % этих неполадок связаны
с ошибками разработок и изготовления. Большая часть
ошибок обнаруживается в процессе изготовления и
первого испытания изделий. Часть ошибок выявляется только
в процессе эксплуатации через продолжительное время,
сокращая межремонтный период изделия или ресурс его
работы в целом.
159

Причины возникновения ошибок заложены в
сущности процесса конструирования. Творческий процесс
конструирования является идеальным процессом в
воображении конструктора. На основании данных технического
задания, проведенных исследований, информационных
материалов и практического опыта конструктор создает
мысленный образ изделия, который находит свое
отражение в чертежах. Но между замыслом конструктора и
реальным его воплощением стоит ошибка даже при самом
тонком проникновении в проблему. В процессе
конструирования конструктору приходится считаться с целым
рядом требований и ограничений. Эти факторы часто
противоречивы и не позволяют создать тот образец, к
которому стремился конструктор. Любую конструкцию
можно рассматривать как несовершенную, отстающую
от мнимой идеальной конструкции — эталона. Эталон
воплощает все то лучшее, что дают научно-технические
достижения. Удаление реального качества изделия от
эталона служит критерием совершенства конструкции.
Если удаление больше, чем средний
инженерно-технический уровень данного времени, то конструкцию можно
считать ошибочной.
Ошибкой является отклонение результата
проектирования от принятых норм, заранее заложенных в
технических условиях и ограничениях, отклонение от эталона
или объективного закона, существующего в природе.
Различаются явные (очевидные) и скрытые ошибки.
Явные (очевидные) сшибки легко обнаруживаются при
сравнении конструкции с эталоном или при проверке ее
по объективным законам математики, физики, механики
и другим законам, которые известны рядовому инженеру.
К явным ошибкам относятся ошибки размерных цепей,
прочности, отклонения параметров (силы, скорости,
давления и др.). Явные ошибки обнаруживаются при
контроле технической документации аналитическими или
графическими методами, известными рядовому инженеру.
Скрытые ошибки не обнаруживаются проверкой и
появляются, как правило, в новых разработках, где
применяется не проверенный практикой рабочий принцип
или не имеется достаточного количества информации для
внедрения уже известного принципа. В таких
конструкциях обыкновенные методы контроля и анализа не дают
ответа или дают неправильный, искаженный ответ на
вопрос работоспособности и пригодности конструкции.
160

Скрытые ошибки выявляются после выполнения
специальных расчетов или выработки экспертных заключений
крупных специалистов. В таких случаях выгодно
построить экспериментальную модель, при испытании
которой выявится большинство скрытых ошибок.
Причины возникновения ошибок в технической
документации могут быть самыми разнообразными: незнание,
ошибочное суждение, неспособность охватить все вопросы
проблемы, халатность, равнодушие и др. Ошибки в
конструкторской документации классифицируют по
следующим группам: I группа — конструкционные ошибки;
II — ошибки в расчетах; III—ошибки в размерах.
К группе I относятся следующие ошибки.
1. Ошибки, вызванные неверным направлением
разработки. Эти ошибки заложены уже в техническом задании
на разработку и возникают из-за неверного понимания
той работы, которую изделие должно выполнять, или
процессов, для которых оно создается. Такие ошибки
должны раскрываться уже в начальных стадиях разработки:
в техническом предложении, эскизном проекте.
Разработчику дается право на критический анализ технического
задания и выявление всех неточностей и погрешностей
в нем. Значительную роль в этом процессе играют
начальники групп, бюро, главные инженеры проектов,
которые отвечают за правильность направления
конструкторских разработок. Ошибки неверного направления
разработок относятся к скрытым ошибкам и не всегда
выявляются при контроле конструкторской документации
и проверке ее соответствия требованиям технического
задания.
2. Ошибки в функции применения проектируемого
изделия. Новые изделия должны соответствовать своим
функциям, быть эффективными и надежными.
3. Ошибки в соответствии проектируемого изделия
физиологическим требованиям обслуживающего
персонала. Форма, размеры и устройства управления долхкны
обеспечить удобное и надежное управление.
4. Ошибки в выборе материала, когда свойства
материала и его технологическая обработка не обеспечивают
нормальную и надежную работу всех узлов и механизмов.
5. Ошибки в выборе формы деталей. Форма деталей
способствует их изготовлению из материала, указанного
в чертеже, наиболее эффективными технологическими
методами.
6 Таленс Я. Ф.
161

6. Ошибки использования материала. Материал может
быть использован нерационально: с излишней толщиной
стенок, ребер и т. д.
7. Ошибки в оценке психологических и социальных
сторон нового изделия. Конструкция должна
соответствовать новым требованиям эксплуатации, учитывать
желания человека, требования моды, соответствия
окружающей среде и др.
8. Ошибки эстетического характера и несоответствия
изделия требованиям техники безопасности. Внешний
Рис. §.1. Ошибка конструкции: не
предусмотрены места для относительного взаимного
перемещения зубчатых реек; необходимо срезать
заштрихованные места
вид изделяя должен быть приятным и соответствовать
его функциональному применению. Температура,
шум, вибрации изделия должны быть в пределах
нормы.
К группе II относятся следующие ршибки.
1. Ошибки в расчетах прочности. В результате этих
ошибок размеры опасных сечений могут получаться
неоправданно малыми или большими. При заниженном
размере опасного сечения происходит преждевременный
выход изделия из строя или его поломка. Если опасное
сечение увеличенное, неоправданно растет масса изделия
и расход материала. Эти ошибки основываются на
недостаточной или ошибочной оценке реально действующих сил
в изделии, принятии неверной расчетной схемы, методики
расчетов или допущении ошибок в расчетах.
2. Ошибки в расчетах на жесткость. Эти ошибки
приводят к вибрациям, которые превышают допустимые
нормы. В результате вибраций изделие не может
выполнить свои функции.
3. Ошибки в кинематических расчетах. В результате
изделие не будет соответствовать параметрам, на которые
оно рассчитано.
К группе III относится наибольшая часть ошибок.
162

Рис. 6.2. Ошибка конструкции:
длина зубчатой рейки
недостаточна, так как перемещение
рейки хг больше длины опоры х2
1. Ошибки в расчете размерных цепей. Они возникают
при неверном расчете размеров и допустимых отклонений,
в том числе при неверном определении хода механизма
(рис. 6.1 и 6.2).
2. Ошибки в определении размера узкого места
механизма. В результате этого возникает случай, когда
изделие невозможно собрать. Причина ошибки:
неточный расчет или расчет, при котором не было учтено
место для сборочных работ.
3. Ошибки из-за халатности разработчика. Ошибки
могут быть допущены при расчете размера или при записи
правильно рассчитанного
размера и допустимого
отклонения к нему.
Ошибки данной группы
обнаруживаются при
проверке чертежей и
проявляются как несоответствие
указанного размера
фактическому значению элемента
конструкции в указанном
масштабе.
Правильная простановка размеров и допустимых
отклонений в чертежах является важным процессом,
свидетельствующим о качестве технической документации..
Размеры и допустимые отклонения в чертежах определяют:
точность сборочного процесса; взаимозаменяемость узлов
и изделий; применение рациональных технологических
процессов при изготовлении деталей.
Хорошие знания разработчиком технологии
изготовления и сборки (базирования, установки, зажима,
инструмента, операций, переходов) позволяют правильно
и безошибочно проставить размеры в чертежах.
Рационально выбранные размеры и предельные отклонения могут
уменьшить трудоемкость изготовления детали на 15—
20 %, не изменяя ее конструкции.
Ошибки, допускаемые разработчиком в
конструкторской документации, зависят от направленности его
внимания и психического состояния на период
разработки.
Они часто связаны со спешкой и небрежностью. Все
допущенные ошибки должны быть своевременно
выявлены и исправлены до сдачи конструкторской
документации в производство. Надежная система обнаружения
б»
163

ошибок создает благоприятные условия для того, чтобы
не допустить ошибок вообще.
Появление ошибок в конструкторской документации
обусловлено, как правило, определенными мотивами.
По признакам возникновения ошибки могут быть
мотивированные или немотивированные.
Мотивированные ошибки имеют определенную базу
возникновения. Они как бы имеют логическое
обоснование для их возникновения, связанное с незнанием или
рассеянностью разработчика. Мотивированные ошибки
могут быть связаны также с масштабом чертежа. Чаще
всего размеры проставляются по натуральной величине
чертежа, хотя изображение выполнено в увеличенном
или уменьшенном масштабе. Иногда размеры и
допустимые отклонения отверстий устанавливаются на валах,
а размеры и допустимые отклонения валов — на
отверстиях. Отверстия и вал могут иметь разные номинальные
размеры и т. п. Иногда проставляются неверные размеры
из-за ошибочно выполненного изображения, разреза или
сечения. Рассеянность разрабочика может привести к
простановке размера на другой размерной линии, что
определенно приведет к ошибке. Иногда не учитывается
длина хода механизма, место для сборки и т. п.
Немотивированными ошибками называют случайные
ошибки, которых никак нельзя объяснить.
При оценке влияния ошибок необходимо рассмотреть
конструкцию в неразрывной связи ее с целевым
назначением и применением. Здесь значение имеют такие
факторы, как серийность выпуска изделия, ответственность
конструкции и др. Анализ ошибок показывает, что ошибки
имеют относительный характер, зависящий не только от
объективных факторов, но и от опыта и квалификации
эксперта, который определяет ошибку. Изделия,
разработанные для изготовления в единичном производстве,
будут ошибочными для серийного выпуска и наоборот.
Очень трудно оценить ошибки экономического характера,
а ошибки социального характера выявляются только
после определенного периода эксплуатации. Ошибки,
встречающиеся в конструкторской документации, в
зависимости от вызванных ими последствий,
классифицируются следующим образом (табл. 6.1).
Знание разработчиком причин возникновения ошибок,
основных видов конструкторских ошибок позволяет
целенаправленно их избегать. Конструктор в своих разработ-
164

Таблица 6.1
Классификация ошибок, обнаруживаемых в чертежах
Класс
I
II
III

Характеристика
класса
Ошибки,
не
влияющие на
качество
и

способность
изделия
Ошибки,

ухудшающие

работоспособность и
управление
изделием
Ошибки,

вызывающие
исправимый *
брак
деталей,
сборочных
единиц или
изделий
Ошибки
Нарушение правил черчения ЕСКД, правил
расстановки размеров, обозначений и т.д.,
а также правил стандартизации и
нормализации. Неэкономический выбор точности
обработки элементов деталей. Ошибки в расчетах
(расчет массы, расчет технических параметров
и др.), в окончательном размере слагающиеся
из нескольких расчетов деталей; в форме
изделия (желаемую форму невозможно получить
экономическим способом), юридического
характера, в результате чего создается не
патентоспособное изделие; экономического
характера
В выборе материала, термообработки его,
стойкости, прочности. Отсутствие или
недостаточное наличие технических требований,
предъявляемых к точности изготовления и
сборки. Ошибки в выборе допустимых
отклонений размеров сопряжений поверхностей;
в выборе шероховатости поверхностей
трущихся частей или сопряжений;
эргономического характера: органы управления не
приспособлены к физиологическим и
антропометрическим данным человека-оператора;
эстетического характера (снижение достоинства
конструкции): изделие имеет некрасивый внешний
вид; форма его не соответствует
функциональному назначению
В размерных цепях или в отдельных
размерах; в выборе допустимых отклонений
размеров или сопряжений поверхностей; в
ориентации отдельных геометрических и
конструктивных элементов детали; в выборе
комплектующих изделий или изделий общего
назначения; в технологичности деталей

Продолжение табл. 6.1
Класс
IV

Характеристика
класса
Ошибки,

вызывающие
окончательный
брак
изделия
Ошибки 1
Несоответствие изделия назначению и
требованиям технического задания. Ошибки
в выборе определенного механизма, его
принципа работы или физического процесса,
\ лежащего в основе работы. Ошибка,
являющаяся^ причиной невыполнения намеченных
функций отдельными механизмами или всем
изделием; в соблюдении условий сборки
(изделие не собирается); в размерах и в размерных
цепях; в расчетах; в выборе материала,
термообработки и т. п.
1 * Исправимым называется брак, устранение которого эконо-
| мически целесообразно без изготовления новых деталей или сбороч-
1 ных единиц. Исправление его не понижает качество и работоспособ-
1 ность изделия.
ках должен отработать определенный стиль и порядок
работы, чтобы максимально недопустить возникновения
ошибок. Мощным рычагом улучшения качества
проектирования и устранения всякого рода ошибок является
применение системы автоматического проектирования
(САПР). Применение машинного способа проектирования
исключает участие в этом процессе человека, который
может ошибаться. Безошибочно составленный и
проверенный алгоритм автоматического проектирования служит
гарантией, что выходные параметры системы также не
будут иметь ошибок.
6.2. КОНТРОЛЬ
КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
Недоброкачественность деталей, сборочных единиц и
изделия в целом, вызванная ошибками в конструкторской
документации, несоблюдением необходимых требований,
влечет за собой перерасход материалов и дополнительное
увеличение трудоемкости изготовления. Все это
дезорганизует производство и наносит конструктору моральный
и материальный ущерб. Во избежание лишних
материальных затрат вводится проверка чертежей и другой
конструкторской документации, которая к концу разработки
166

должна быть полностью завершена. Проверка
конструкторской документации изделия — сборочных чертежей,
схем, эксплуатационной документации — дает ответ о
качестве конструкции изделия.
Анализ технических решений и проверка их
графических исполнений является неотъемлемой частью
разработки. Конструктор постоянно проверяет сам себя на
всех стадиях разработки и при выполнении каждого
конструкторского документа. Чтобы избежать субъективного
подхода, окончательную проверку конструкторской
документации осуществляет другое лицо, что предусмотрено
ГОСТ 2.104—68*. Эти функции чаще всего выполняет
ведущий конструктор или начальник подразделения.
Проверке подлежат все листы конструкторской
документации. Начинать ее следует с наиболее простых
сборочных единиц, содержащих только детали, а затем
переходить к более сложным. Проверку конструктивных
решений деталей и сборочных единиц следует вести с учетом
конструкции сборочной единицы, комплекса или
комплекта, в которую они входят и всего изделия в целом.
Существует два метода проверки чертежей:
аналитический и графический.
Аналитический метод проверки конструкторской
документации является общепринятым и наиболее
распространенным методом. Он сводится к проверке
конструктивного решения и пересчету размерных цепей с учетом
допустимых отклонений.
Основные критерии проверки конструктивного решения
и проверяемые вопросы рассмотрены ниже.
Соответствие конструкции требованиям технического
задания сводится к определению соответствия изделия
своему назначению. Проверяются ограничения,
касающиеся условий эксплуатации (среда, в которой изделие
работает, особенности пуска, регулировки, остановки
и т.п.), соответствие технической характеристики
изделия (производительности, механических, электрических
и других параметров) требованиям технического задания.
Проверка функционирования изделия и его схем сводится
к проверке возможности изготовления, сборки и контроля
изделия, к проверке работоспособности кинематической,
электрической, пневматической и других схем —
каждой в отдельности и их совместная работа. Проверка
прочности, надежности и износостойкости изделия
выражается в определении влияния динамических и статиче-
167

ских нагрузок, концентрации напряжений, влияния
трения в сопряжениях и сравнение этих показателей с
допустимыми.
Требования техники безопасности труда, требования
к удобству обслуживания — критерии, используемые при
определении степени безопасности оператора, защиты
обслуживающего персонала от вредных воздействий (шумз,
вибраций, температуры, химического воздействия и т. п.),
соблюдения принципа единства внешней формы изделия
и его функционального назначения и др.
Проверка экономичности изделия сводится к проверке
экономических показателей изделий, определяющих
трудоемкость изготовления, объем используемых материалов
и энергии при изготовлении и эксплуатации.
Аналитическая проверка чертежей сборочных единиц
и деталей направлена, в первую очередь, на проверку
правильности изображения изделия. Правильность
изображения, правильное нанесение размеров, их допустимых
отклонений и технических требований в чертежах
является основой для качественного изготовления изделия.
При аналитической проверке чертежей сборочных
изделий и деталей проверяется:
выбор масштаба и соответствие размеров масштабу;
правильность вычерчивания деталей; достаточность
видов, разрезов, сечений, отсутствие лишних изображений;
соответствие оформления чертежа требованиям
стандартов ЕСКД; необходимость выпуска дополнительных
чертежей; наличие на чертеже размеров, необходимых
для изготовления, сборки и контроля;
наличие повторяющихся размеров и обозначений;
правильность выбора конструктивных баз, влияющих
на выполнение изделием его функций; максимальное
совпадение технологических баз с конструктивными;
правильность нанесения на чертеже допустимых
отклонений размеров; формы и взаимного расположения
поверхностей; правильность расчета размерных цепей
с учетом допустимых отклонений;
правильность нанесения на чертеже всех
необходимых обозначений и технических требований;
определения параметров шероховатости поверхностей; выбора
термообработки в зависимости от функциональных
требований к детали и технологических возможностей
выбранного материала; правильность выбранного покрытия
поверхностей.
168

Графический метод проверки чертежей предусматривает
повторное вычерчивание чертежа детали, сборочной
единицы или изделия в целом в строго определенном,
выдержанном масштабе по законченным, проверенным
рабочим чертежам деталей. В целях лучшего обнаружения
ошибок желательно применить масштаб увеличения. Этот
метод'является трудоемким и применяется в тех случаях,
когда использование аналитического метода затруднено.
Графический метод проверки является единственным
методом для проверки чертежей изделий со сложными
поверхностями. Он как бы воспроизводит процесс
изготовления изделия и отвечает на вопрос, все ли
необходимые для изготовления размеры проставлены на
чертеже, а также встречающиеся в работе конструктора
ошибки. Характерная ошибка — недостаточность
пространства между поверхностями, необходимого для сборки
механизма и его нормального функционирования. Это
может привести к невозможности сборки или
необеспечению величины хода элементов механизма. Графическая
проверка производится с учетом крайних положений
движущихся частей механизма и любого промежуточного
значения, которые могут быть ограничены элементами
прилегающих деталей.
Нередко толщина сложных перемычек и стенок
изделия не может быть определена аналитическим методом.
В этих случаях, особенно если перемычки и стенки
тонкие, целесообразно проводить графическую проверку.
Для этого представляющее интерес место вычерчивается
в увеличенном масштабе с учетом предельных отклонений
размеров и устанавливается наиболее неблагоприятное
положение проверяемого элемента.
Контроль конструкторской документации может
существенно повлиять не только на качество документации
(эту цель в большей степени преследует нормализованный
контроль), но и на качество изготавливаемого изделия.
Контроль конструкторской документации позволяет
выявить неточности, погрешности и ошибки в конструкции,
которые могут вызвать снижение качества или брак
изделия, изготавливаемого по проверяемой
конструкторской документации.
Не выявленные при конструкторском контроле ошибки
устраняются в процессе испытания и непосредственно
в процессе производства. О числе этих допущенных
ошибок и упущений свидетельствует число изменений, вно-
169

симых в конструкторскую документацию после ее
утверждения. На основе анализа извещений об изменениях
в конструкторской документации можно судить о видах
ошибок, пропущенных контролерами, и причинах их
возникновения (основные причины ошибок, являющихся
причиной выпуска извещений об изменениях, в
процентах от общего числа ошибок) [29]:
неглубокая предпроектная проработка темы — 30%;
небрежность и невнимательность в работе
исполнителей — 14 %;
отсутствие проверочных расчетов на прочность,
надежность — 12 %;
применение оригинальных деталей и узлов при
наличии стандартных (низкий коэффициент унификации) —
11 %;
неполное соответствие проектных и конструкторских
работ техническому заданию — 7%;
несоответствие методик испытаний реальным условиям
эксплуатации — 6 %;
плохой контроль работы исполнителей вследствие
неритмичной работы — 6 %;
низкая квалификация разработчика — 5 % и др.
6.3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ
КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
Чтобы улучшить технологичность изделий и тем самым
снизить его себестоимость, необходимо произвести
технологический контроль по ГОСТ 2.121—73.
Технологический контроль направлен на соблюдение в
разрабатываемых изделиях установленных технологических норм
и требований с учетом современного уровня развития
данной отрасли техники и способов изготовления,
эксплуатации и ремонта изделия. Технологичность изделия
обеспечивается совместными усилиями конструктора и
технолога. (Об отработке изделия на технологичность
подробнее см. в п. 4.8.) Технологическому контролю
подлежит, как правило, конструкторская документация как
основного, так и вспомогательного производства.
Поступающая на технологический контроль документация
должна быть проверена разработчиком и проверяющим.
Отработка конструкции на технологичность и
технологический контроль конструкторской документации —
звенья одного и того же процесса. Технологичность
изделия заложена в конструктивное исполнение отдельных
170

деталей и узлов изделия, в их геометрической форме,
свойствах поверхностей, материале и т. д. Поэтому
устранение ошибок и недоработок технологического характера
требует больших трудозатрат и порой вызывает
существенную переработку всей конструкторской документации.
Лучше не допускать ошибок, и технологический контроль
документации связать с отработкой конструкции на
технологичность, не откладывая его до полной разработки
документации. ГОСТ 2.121—73 рекомендует проводить
технологический контроль в два этапа: I — проверка
оригиналов текстовых и графических документов; II —
проверка в подлинниках текстовых и графических
документов.
Чтобы отработка на технологичность
конструкторской документации проводилась последовательно
и систематически, технологический контроль необходимо
проводить на всех стадиях разработки, что позволяет
достичь наилучших результатов.
На стадии технического предложения проверяется
правильность выбора варианта конструктивного решения
в соответствии с требованиями технологичности.
На стадии эскизного проекта проверяется:
правильность выбора принципиальной схемы
конструкции, обеспечивающей простоту компоновки изделия
и технологичность;
рациональность конструктивных решений с точки
зрения простоты изготовления;
обеспечение преемственности конструкции;
правильность расчленения изделия на составные части,
обеспечивающие удобство обслуживания, монтажа и
регулировки;
установление номенклатуры основных марок
материалов и соответствие этих марок установленному перечню;
возможность применения рациональных методов
обработки для наиболее сложных деталей.
На стадии технического проекта проверяется:
возможность проведения сборки и контроля изделия
и его основных составных частей независимо и
параллельно;
удобство и доступность мест сборки;
возможность исключения или доведения до минимума
механической обработки при сборке;
возможность обеспечения необходимой
взаимозаменяемости сборочных единиц и деталей;
171

выбор элементов конструкции сборочных единиц
(основных составных частей) с точки зрения их
технологичности;
оптимальность номенклатуры контролируемых
параметров, а также методов и средств их контроля;
возможность применения стандартных методов
выполнения и контроля.
Технологический контроль рабочей
конструкторской документации выясняет следующие
вопросы:
технологичность деталей в зависимости от
технологичности сборочных единиц; технологичность сборки как
изделия в целом, так и его составных частей (в том числе
сварных конструкций); технологичность механически
обрабатываемых, литых, горячештампуемых, холодноштам-
пуемых и термически обрабатываемых деталей;
возможность разделения сборочной единицы на
составные части, сборку которых целесообразно производить
параллельно; наличие сборочных баз; удобство сборки
и разборки;
возможность уменьшения числа и объема пригоночных
операций.
На стадии разработки рабочей конструкторской
документации проверяется выполнение технологических
рекомендаций, данных на предыдущих стадиях разработки.
В зависимости от количества и содержания
разрабатываемой конструкторской документации технологический
контроль может производиться одним контролером или
контролерами, специализирующимися на разных видах
документации или видах изделий. С целью лучшего
контроля выполнения рекомендаций, предложенных
контролером на предыдущих стадиях разработки, целесообразно,
чтобы технологический контроль изделия в целом или
его части производил один и тот же технолог.
Документы, предъявляемые на технологический
контроль, должны быть комплектными. Комплектность
должна относится ко всем документам, которые
разрабатываются на соответствующей стадии разработки.
Документы, предъявляемые на технологический контроль,
должны быть подписаны в графах «Разработал» и
«Проверил». При отсутствии этих подписей, а также
некомплектной и небрежно выполненной документации весь
материал, переданный на проверку, возвращается
разработчику. Если документ проверяет один контролер
172

по всем параметрам, он подписывает документ в графе
«т. контроль» основной надписи. Если контроль
документа производят разные контролеры — каждый по его
части, то они подписываются на поле документа, а в графе
основной надписи подписывается старший по должности
контролер. Исправлять и изменять подлинник,
подписанный контролером и не сданный в архив, без согласия
контролера не допускается. Изменение документации после
сдачи в архив производится на общих основаниях
согласно ГОСТ 2.503—74.
6.4. Н0РМАЛИЗАЦИ0ННЫЙ КОНТРОЛЬ
КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
Нормализационный контроль обеспечивает соблюдение
в конструкторской документации норм и требований,
установленных стандартами и другими
нормативно-техническими документами. Согласно ГОСТ 2.111—68 нор-
моконтроль должен быть направлен на обеспечение
следующих требований:
1) соблюдение в разрабатываемых изделиях норм и
требований, установленных в стандартах, технических
условиях, руководящих материалах и др.;
2) правильность выполнения конструкторских
документов в соответствии с требованиями стандартов
Единой системы конструкторской документации (ЕСКД).
Соблюдение норм и правил ЕСКД обеспечивает ясную и
четкую передачу информации чертежами и другими
конструкторскими документами и исключает необходимость
дополнительных разъяснений;
3) достижение в разрабатываемых изделиях высокого
уровня стандартизации и унификации на основе широкого
использования ранее спроектированных, освоенных в
производстве и стандартизованных изделий, типовых
конструкторских решений и исполнений. Применение в
разработке стандартизованных и унифицированных изделий
сокращает время проектирования и улучшает качество
проекта и надежность за счет применения проверенных
деталей и механизмов;
4) рациональное использование установленных
ограничительных номенклатур стандартизованных изделий,
конструкторских норм (резьб, диаметров соединений,
модулей зубчатых колес, допусков и посадок), марок
материалов, профилей и размеров проката и др. Соблюдение
173

ограничительных номенклатур ускоряет изготовление
конструкции и делает ее производство более экономичным.
С этой целью предприятия, готовящиеся выпустить
изделия по заимствованной из других организаций или
предприятий документации, имеют право производить
нормоконтроль этой документации.
Нормоконтроль является отдельным контролем,
которому подлежит вся конструкторская документация:
чертежи всех видов, схемы ведомости и спецификации,
текстовые документы и др. Нормоконтроль, являясь
обязательным контролем, завершает разработку, после
чего документация может быть сдана на изготовление,
а подлинник — в технический архив. Его рекомендуется
проводить в два этапа: I этап — проверка оригиналов
конструкторских документов; II этап — проверка
подлинников при наличии подписей лиц, ответственных за
выполнение и содержание конструкторских документов,
кроме утверждающей подписи руководителя организации
или предприятия.
Конструкторские документы должны предъявляться
на нормоконтроль комплектно, с приложением чертежей
заимствованных изделий и чертежей стандартных изделий,
которые подлежат изготовлению на предприятии и на
которые не имеется подготовленного производства. Нормо-
контролер имеет право возвратить конструкторскую
документацию без ее рассмотрения в случае нарушения
установленной комплектности, а также при отсутствии
обязательных подписей или небрежного исполнения. Свои
замечания нормоконтролер кратко излагает в перечне,
а в проверяемых документах он наносит карандашом
условные пометки в местах, которые должны быть
исправлены или заменены. Чтобы облегчить работу нормо-
контролера, в ряде организаций введен классификатор
цифровых шифров замечаний.
6.5, МЕТРОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ
КОНСТРУКТОРСКОЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ
ДОКУМЕНТАЦИИ
В основе соответствия изготовленного изделия
конструкторской документации лежит правильность выбора
лимитирующих параметров изделия, их допустимых
отклонений и выбор технических средств, обеспечивающих
эти параметры. Для обеспечения этих факторов, общих
174

для конструкторской и технологической документации,
служит метрологический контроль. Метрологический
контроль — проверка выполнения в документации
метрологических положений, правил и норм, четко
регламентированных в действующей нормативно-технической
документации.
Учет метрологических положений в конструкторской
документации требует от исполнителя конкретных знаний.
Разработчики конструкторской документации зачастую
плохо ориентируются в вопросах метрологического
обеспечения. В результате в новых разработках не уделяется
должное внимание вопросам единства и требуемой
точности измерений. ГОСТ 1.25—76 устанавливает: «Под
метрологическим обеспечением народного хозяйства
понимают установление и применение научных и
организационных основ технических средств, правил и норм,
необходимых для достижения единства и требуемой
точности измерений». Этой цели служат стандарты
Государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ).
Единство измерений — такое состояние измерений, при
котором результаты измерений выражены в узаконенных
единицах, а погрешности измерений известны с заданной
вероятностью.
Кроме метрологического контроля, который проводится
на предприятиях, существует метрологическая
экспертиза конструкторской документации. Это —
исследовательский процесс с целью анализа и оценки технических
решений по выбору параметров, подлежащих измерению,
установлению норм точности и обеспечению методами и
средствами измерений. Если по форме метрологическую
экспертизу можно представить как контрольный процесс,
то по содержанию — это совокупность взаимосвязанных
организационных, методических и технических
мероприятий. Цели метрологической экспертизы изложены в
ГОСТ 8.103—73. Метрологическая экспертиза
конструкторской документации обычно осуществляется после
проведения метрологического контроля.
Метрологический контроль технической документации
охватывает ряд принципиальных вопросов, решение
которых улучшает качество изготовляемого изделия. Он
обеспечивает качество изделия наиболее экономичными
путями, устраняя прямой ущерб из-за неточностей в
конструкторской и технологической документации.
Экономической эффективности качества достигают путем приме-
175

нения оптимальных показателей измеряемых параметров
изделия. Метрологический контроль начинается с
выявления измеряемых параметров, подлежащих контролю.
Осуществляется это при помощи анализа и определения
влиния и места каждого параметра в общей конструкции
и работе изделия. Метрологический контроль решает
в общем-случае следующие вопросы.
1. Рассмотрение возможности замены качественных
требований (при их наличии) требованиями к физическим
величинам. Органолептический контроль целесообразно
заменить требованиями к физическим величинам,
проверяемым путем измерений. Например, требование «Глубокие
раковины на обработанных поверхностях не
допускаются ...» заменяется требованием к размерам раковин
и их числу на единице площади; требование «Кронштейн
установить вертикально ...» заменяется требованием к
угловому отклонению и т. д.
2. Проверку корректности выражения требований,
исключающей возможности различного их толковация.
Рекомендуется для выражения технических требований
использовать стандартные термины. Например, требование
«Биение вала не более ...» заменяется требованием
«Полное радиальное биение поверхности А относительно...
не более ...», требование «Раствор готовят смешением
компонента А и компонента Б в соотношении 1 : 2»
некорректно, так как неясно, какое соотношение
подразумевается: масс или объемов.
Специфичные термины, допускающие возможность
различного толкования, следует определять или пояснять
при первом их упоминании в каждом документе (в скобках,
сноске, справочном приложении). Ссылка на
определенный стандарт позволяет толковать однозначно
технические требования и применяемые параметры.
Метрологическая терминология оговорена в ГОСТ 16263—70,
правильность наименований физических величин — в
ГОСТ 8.417—81.
3. Анализ достаточности номенклатуры
контролируемых параметров, которые обеспечивают оптимальное
качество изделия.
Предложения проводящего метрологический контроль
по достаточности требований к изделию носят характер
рекомендаций (учет их разработчиком желателен, но
не обязателен). Исключение составляет метрологический
контроль документации на средства измерения и испы-
176

тательное оборудование. В этих случаях учет
предложений лица, проводящего метрологический контроль,
обязателен. Предложения по выделению новых параметров,
подлежащих измерению, целесообразно внести в
конструкторскую документацию на ранних стадиях разработки,
чтобы на последующих стадиях можно было их осуществить.
4. Рассмотрение возможности сокращения
номенклатуры измеряемых параметров, уменьшающих затраты на
контроль. Например, анализ измерения частного
параметра, входящего в комплекс параметров, может
выявить, что частный параметр измеряется также в процессе
измерения комплексного параметра, поэтому его
отдельное измерение можно не выполнять. Анализ режимов
испытания изделия также может выявить, что последующие
испытания с пониженным режимом можно аннулировать,
так как первые испытания проводились на повышенных
режимах и т. п.
5. Проверка обоснования номенклатуры измеряемых
параметров. Обоснованность выбора измеряемых
параметров проверяется при помощи анализа
научно-исследовательской работы, предшествующей разработке изделия,
результатов экспериментальных работ и испытания
опытных образцов. При отсутствии обоснования проверяющий
предлагает изменить номенклатуру или нормы точности
измеряемых параметров.
6. Проверка наличия допустимых отклонений
параметров, подлежащих измерению. Разработчик
устанавливает допустимые отклонения исходя из функциональных
и экономических соображений и с учетом возможностей
их практического выполнения. Например, требование
«Отклонение от плоскостности не допускается» не
достижимо, так как требует идеальной плоскости, поэтом^у
требование формулируется так: «Отклонение от
плоскостности не более ...».
Правильный выбор норм точности обеспечивает
качество и работоспособность изделия и экономические
показатели изготовления. Нормы точности позволяют
выбрать измерительные средства по классу точности и
методику измерений.
Метрологический контроль проверяет конструкции, в
которых должна быть обеспечена возможность измерения
заданных параметров изделия. Для этого проверяется
возможность доступа ко всем точкам измерения. При
наличии встроенных средств измерений нужно убедиться
177

в том, возможна ли их поверка в процессе эксплуатации.
Если доступ к ним затруднен, эксперт может сделать
предложения по усовершенствованию конструкции изделия.
Влияние на погрешность измерений оказывают свойства
материала, качество измеряемых поверхностей и др.
Жесткость измеряемого элемента, его линейное
расширение при разных температурах, а также свойства
поверхностей (шероховатость, деформируемость и др.) могут
существенно повлиять на измерение элемента.
Решение метрологических вопросов в новых
разработках осуществляется под методологическим руководством
работников метрологической службы. Непосредственное
участие метролога в разработках не обязательно и не
практикуется. Хороший результат дает метрологический
контроль конструкторской документации, когда
разработан оригинал документа и основные вопросы
метрологического характера согласованы со специалистами заранее.
Если метрологический контроль не производится как
самостоятельный этап, то он совмещается с нормализа-
цйонным контролем конструкторской и технологической
документации. Обычно нормализационный контроль
производят конструкторы или технологи, а иногда и метрологи.
Исполнителями метрологического контроля являются
специализированные нормоконтролеры служб
стандартизации или работники метрологических служб, прошедшие
соответствующее обучение.
Метрологический контроль технического задания
оценивает полноту и четкость формулирования требований
к параметрам разрабатываемого изделия с точки зрения
обеспечения возможности их измерения с требуемой
точностью в заданных условиях. Оценивает обоснованность
требований по метрологическому обеспечению разработки,
изготовлению, испытанию и эксплуатации.
Метрологический контроль пояснительной записки и
технического (эскизного) проекта направлен на следующее:
обоснование номенклатуры измеряемых параметров; норм
точности измерений параметров с учетом заданных
требований к достоверности измерений; обоснование и оценку
контролепригодности конструкции (возможность доступа
к элементам измерений, достаточности контрольных
точек — гнезд, разъемов и т. д.); обоснование решений по
разработке методики выполнения измерений основных
параметров, решений по поверке встроенных средств
измерений; анализ полноты и обоснованности
планируете

мых работ по метрологическому обеспечению на стадии
разработки рабочей документации.
Метрологический контроль технических условий (ТУ)
направлен на проведение следующих работ: анализ
достаточности и рациональности номенклатуры измеряемых
параметров (соответствие техническому заданию,
стандартам и др.); оценку корректности формулировки
требований к параметрам и полноты требований, достаточных
для обеспечения точности измерений; определение
допустимых уровней опасных и вредных факторов,
создаваемых изделием; проверку выполнения требований
действующих стандартов, регламентирующих виды испытаний,
правила приеАмки и т. д.; проверку методов контроля
(испытаний, измерений и т. п.); анализ установленных норм
точности измерений, методики испытаний и др.
Метрологический контроль программы " и методики
испытаний (ПМ) направлен на следующее: анализ
рациональности номенклатуры параметров, измеряемых при
приемочных, приемо-сдаточных, периодических
испытаниях и в процессе эксплуатации изделий; анализ
содержания требований к измеряемым параметрам; проверку
наличия методик испытаний на все технические
требования. При наличии специальных средств измерений,
используемых при испытании, проверяют факт их
метрологической аттестации.
При проведении метрологического контроля чертежей
осуществляют следующие операции: проверяют
корректность текстовых требований чертежей; оценивают
достаточность номенклатуры требований чертежа: требований
ко всем параметрам изделия, влияющих на выполнение
своих функций (размерам, отклонениям формы и
расположения, параметрам шероховатости и твердости
поверхностей, толщине покрытий и др.); анализируют
рациональность установленной системы требований чертежа
касающихся контроля изделия. В чертежах задаются
не только непосредственно измеряемые параметры, но
и параметры, которые относятся к технологии
изготовления. Эти параметры устанавливают, как правило,
технологи, и они являются результатом совместной работы
с конструкторами; оценивают контролепригодность
изделия. Контроль изделия должен быть обеспечен средствами
измерения общего применения и только в крайних
случаях нестандартизованными измерительными
средствами.
179

Если для контроля изделия применяются нестандарти-
зованные средства измерения, то проверяют наличие и
содержание технического описания, инструкции по
эксплуатации, паспорта, инструкции по поверке на эти средства
измерения.
При проведении метрологического контроля рабочей
технологической документации осуществляют следующее:
проверяют корректность выражения требований к
контролируемым параметрам; оценивают рациональность
номенклатуры измеряемых параметров; проверяют наличие
норм точности измерений; устанавливают наличие методик
контроля на все требования технической документации;
проверяют полноту и правильность требований к
средствам измерения; оценивают соответствие
показаталейточности измерений заданным требованиям. Если
обеспечение заданной точности измерений затруднительно,
рассматривается возможность расширения допуска на
контролируемый параметр совместно с разработчиком.
6.6. АВТОРСКИЙ НАДЗОР
Работа конструктора над новой конструкцией не
кончается моментом согласования и утверждения рабочих
чертежей в установленном порядке. Любая конструкция,
применяемая в народном хозяйстве, постоянно
совершенствуется и модернизируется. Этот процесс продолжается
до момента снятия изделия с производства как морально
устаревшего, дальнейшая модернизация которого
экономически не выгодна. И в этом случае1 анализ ошибок и
недостатков конструкции изделия может послужить
полезной информацией, используемой в новых разработках.
После разработки рабочей документации конструктор
постоянно изучает и совершенствует конструкцию на
всех этапах существования изделия: на этапе подготовки
производства; при изготовлении и измерении; при
монтаже, эксплуатации и ремонте. Цель авторского надзора
заключается в том, чтобы обеспечить выполнение всех
требований, заложенных в конструкторской
документации разработчиком, а также устранить возможные
технические недостатки. Вопросы авторского надзора
рассматривает ГОСТ 15.304—80.
Объектом авторского надзора может явиться вся
конструкция или ее составные части. Авторский надзор
может относиться к технологическим вопросам изготовле-
180

ния изделия, в том числе метрологическому обеспечению,
к материалу для изготовления и к внедрению изделия
в производство. Необходимость авторского надзора
устанавливает изготовитель после получения и изучения
конструкторской документации. Авторский надзор
производится на предприятии-изготовителе или на предприятии-
потребителе. Основанием для проведения надзора является
заключение договора на весь комплекс работ или на его
отдельные части.
Авторский надзор производит
организация-разработчик, привлекая для этой цели группу специалистов по
осуществлению условий надзора. В зависимости от
содержания выполняемых операций в авторский надзор
включают отдельных специалистов и в первую очередь
разработчика изделия. В крупных организациях имеется
специальный отдел, осуществляющий авторский надзор.
Работа авторского надзора характеризуется некоторыми
особенностями организационного характера:
1) составляется план-график выполняемых
мероприятий;
2) по необходимости привлекаются представители
работников ОТК, метрологической службы и других
отделов завода-поставщика;
3) осуществляется наблюдение за изготовлением
продукции, а также за операциями контроля и испытаний
с целью соблюдения требований конструкторской
документации. В случае обнаружения отклонений от
требований авторский надзор имеет право потребовать
проведения работ в его присутствии, измерений или необходимых
анализов;
4) результаты авторского надзора, а также замечания
и предложения фиксируются в специальном журнале или
издаются в виде рабочих бюллетеней.
Предприятие-изготовитель на основе сообщений
авторского надзора проводит работу по внедрению
предложений и устранению обнаруженных недостатков. После
окончания работ по авторскому надзору составляется
акт. Авторский надзор начинается с технической
подготовки производства, приобретения материалов и
комплектующих изделий и изготовления технологической
оснастки. Особенно важным является этап изготовления
изделия: изготовления опытного образца (опытной серии),
установочной серии и головной (контрольной) серии.
ГОСТ 2.103—68 «Стадии разработки» предусматривает
181

корректировку конструкторских документов по
результатам изготовления и испытания опытных образцов.
В процессе изготовления изделие впервые принимает
пространственную форму согласно размерам,
проставленным в плоских проекциях чертежей. При изготовлении
опытного образца выявляется большинство ошибок,
допущенных по невнимательности, а также ошибок,
вызванных недостатками пространственного воображения
конструктора. Ошибки пространственного воображения
конструктора обусловлены следующими противоречиями,
встречающимися в разработках:
1) между реальной пространственной внешней формой
изделия и формой, обеспеченной плоскими проекциями,
видами, разрезами и сечениями;
2) между реальными размерами изготавливаемого
изделия и размерами в масштабе чертежа, т. е. воздействием
масштабного фактора. Если размер детали конструктор
определяет опытным путем по вычерченной детали в
увеличенном масштабе, то размер реальной детали часто
получается меньше, чем предполагалась. Даже
вычерченная в натуральную величину деталь на чертеже
зрительно больше, чем та же деталь, изготовленная в натуре.
Надзор конструктора за изготовлением и внедрением
изделия не только способствует обеспечению
работоспособности изделия, но и позволяет конструктору
приобрести практический опыт.
Часто опытный глаз изготовителя может заметить
в чертежах ошибки, пропущенные конструктором и
проверяющим. Несмотря на то, что условия чертежа являются
обязательными для изготовителя, он должен пригласить
конструктора для уточнения того или иного спорного
вопроса либо для устранения явной ошибки в чертеже.
Поэтому контакт конструктора с изготовителями в период
изготовления новой конструкции должен быть самым
тесным. Чтобы зафиксировать все изменения, возникающие
в период изготовления конструкции, конструктор
должен иметь полный комплект чертежей в виде светокопий,
в который вносятся изменения. Согласно ГОСТ 2.501—68
этот комплект чертежей должен иметь штамп «Экземпляр
конструктора».
Не менее ответственным моментом для конструктора
является период монтажа и испытания новой конструкции.
Испытания, даже ускоренные, позволяют судить о
работоспособности, реальной долговечности конструкции и дают
182

возможность обнаружить ее недостатки. Испытания
раскрывают следующие противоречия:* 1) между данными,
полученными аналитическим путем, и реальными
данными, полученными путем эксперимента; 2) между
искаженным, неверным пониманием физического принципа,
заложенного в основу нового изделия, и реальным
физическим принципом.
Испытания раскрывают дефекты конструкции, которые
недопустимы и должны быть немедленно устранены.
Участие конструктора в испытании необходимо, так как
ему лучше видны дефекты и он быстрее сможет вынести
решение по их устранению. При изучении дефектов
необходимо отличать случайные дефекты от систематических,
вызванных ошибками в документации. Случайные дефекты
являются не дефектами конструкции, а дефектами
изготовления или сборки, появляющимися вследствие
отступления от требований чертежей и не замеченные
техническим контролем.
Авторский надзор выявляет многие недостатки
конструкции изделия . и конструкторской документации на
него. Согласно замечаниям авторского надзора
корректируется конструкторская и технологическая
документация. Корректировка документации осуществляется путем
внесения изменений в нее. На все вносимые в
конструкторскую документацию изменения выпускаются извещения
об изменениях согласно ГОСТ 2.503—74. Классификация
вносимых изменений в конструкторскую и
технологическую документацию, и анализ причин этого внесения
позволяют установить: соответствие требований
конструкторской документации техническим возможностям
производства, которое изготовляет изделие; уровень
технологичности конструкции изделия; уровень, на котором
проведены конструкторские, технологические работы,
техническая подготовка производства, организация
производства и др.
Распределение на группы извещений об изменении
позволяет определить причины их возникновения.
Группа 1 —конструктивные недоработки:
1.1 —изменение (введение, устранение) размера;
1.2 —изменение конфигурации;
1.3 —уточнение допуска;
1.4 —введение (устранение) текстовой информации;
1.5 —устранение несоответствий ТУ, ЕСКД, ЕСТД;
1.6—изменение принципа построения;
183

1.7 —изменение выполняемых функций.
Группа 2 —изменения, вызванные технологическими
недоработками:
2.1 —введение (устранение) технологических операций;
2.2 —изменение последовательности технологических
операций;
2.3 —изменение технологических режимов (методики
испытаний);
2.4 —ужесточение технологических допусков;
2.5—изменение уровня типизации технологии;
2.6—изменение уровня унификации оснастки;
2.7—изменение технологического приема;
2.8 —ужесточение требований к окружающей среде.
Группа 3 —изменения, вызванные недостатками
технологической подготовки:
3.1 —изменение технологической инструкции;
3.2 —введение нового оборудования;
3.3 —замена (устранение) вида оборудования;
3.4 —введение (устранение) инструмента и оснастки;
3.5 —замена инструмента и оснастки;
3.6—изменение вида материалов;
3.7 —изменение норм расхода времени и материалов.
Группа 4—изменения, вызванные недостатками
организационной подготовки производства:
4.1 —замена оснастки (несвоевременность заказа);
4.2 —замена оснастки и инструмента
(несвоевременность изготовления);
4.3 —замена материала (отсутствие поставки).
Группа 5 —чертежно-графические неточности. К ним
относятся изменения, связанные с заменой номеров
документов, нечеткостью графического исполнения и т. д.,
не влияющие на качество изделия.
Большое число изменений технологической
документации отнюдь не характеризует плохую работу
технологов, но чаще всего говорит о слабой отработке
конструкции на технологичность, производимой конструкторскими
подразделениями.
Степень отработки конструкций на технологичность
непосредственно отражается на совершенстве изделия
и является основным источником возникновения
извещений об изменениях. Эта степень в равной мере
зависит как от работы конструктора, так и работы
технолога и других специалистов, обеспечивающих
технологичность необходимой конструкции.

Глава 7
ОРГАНИЗАЦИЯ
КОНСТРУКТОРСКОГО ТРУДА
И ПОВЫШЕНИЕ
ТВОРЧЕСКОЙ ИНИЦИАТИВЫ
РАЗРАБОТЧИКОВ
7.1. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ
НАУЧНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ
КОНСТРУКТОРСКОГО ТРУДА
Применение научной организации труда (НОТ) в
конструкторских организациях и подразделениях направлено
на повышение качества и производительности разработок
и тем самым улучшение их рентабельности. НОТ
охватывает вопросы применения техники и технического
оснащения в конструкторских разработках, наиболее
эффективного использования материалов, с одной стороны,
и организации труда разработчиков —с другой. НОТ
основывается на достижениях науки в данной области и
передового опыта в целях развития творческих
способностей каждого работника. Разработка и внедрение
мероприятий по НОТ дает наилучший эффект в том случае,
если все вопросы решаются комплексно.
Основными направлениями, по которым ведется
работа по рационализации, конструкторского труда,
являются: организация трудовых процессов и их управления,
механизация и автоматизация разработок, организация
рабочего места и его обслуживание, улучшение условий
труда, развитие творческой инициативы конструкторов
и повышение их квалификации и др.
Одним из главных принципов научной организации
конструкторского труда является разделение труда и
специализация.
Тематическое разделение труда основывается на
закреплении отдельных видов конструкторских разработок
за определенными подразделениями или определенными
исполнителями, например разработка определенного вида
новых изделий (технических систем, технологического
оборудования, механизации и автоматизации,
модернизация существующих изделий и др.). Функциональное
разделение труда основывается на выполнении опреде-
185

ленными подразделениями или определенными
исполнителями работ, которые имеют отношение ко всем
секторам и группам конструкторского подразделения:
проверка, нормоконтроль и технологический контроль
технической документации; художественное
конструирование и решение эргономических вопросов; осуществление
технико-экономических расчетов; исследование вопросов
надежности; вопросов техники безопасности и
промышленной санитарии; сбор технической и патентной информации;
решение вопросов научной организации труда и
административных вопросов; размножение, комплектация и оформ-
мление конструкторской документации.
Квалификационная'специализация труда основывается
на закреплении работ определенной сложности за
работниками соответствующей квалификации, например:
проведение научно-исследовательских работ; составление и
деталировка сборочных чертежей и общих видов; эскизи-
рование, внесение изменений в чертеж и сверка
подлинника с оригиналом и др.
В разработках может быть применено множество
рациональных методов проектирования и конструирования,
улучшающих качество разрабатываемого изделия и
конструкторскую документацию на него, а также
увеличивающих производительность конструкторского труда,
например: стадийный метод проектирования согласно
ГОСТ 2.103—68; метод конструктивной
преемственности, т. е. использование ранее разработанных деталей,
узлов, механизмов; составляются карточки
преемственности; метод применения типовых решений и типов
проектов; принцип группового проектирования, который
заключается в разработке целого комплекса (ряда,
семейства, гаммы, группы исполнений или модификаций)
конструктивно подобных изделий многоцелевого
назначения; использование метода взаимозаменяемости при
разработке вариантов, когда достигается монтажная
взаимозаменяемость узла; макетный метод проектирования,
когда макеты воспроизводят отдельные, интересующие
конструктора элементы и производится их
экспериментальная проверка; метод математического моделирования
физических процессов, ускоряющий выбор оптимального
варианта; метод поэлементного анализа, когда детали
изделия условно делятся на отдельные конструктивные
элементы или показатели: размеры, допуски, материал,
шероховатость поверхности, термообработка и т. п. Каж-
186

дый из этих элементов анализируется отдельно, а затем
выбирается оптимальный.
Рациональная организация конструкторского труда
является наиболее эффективным средством повышения
производительности труда. Организационные
мероприятия широко применяются в конструкторской практике.
Укрепление трудовой и производственной дисциплины
является основой организации работы конструктора.
Она включает: регламентацию распорядка дня;
уплотнение рабочего дня и контроль использования рабочего
времени. Проведение как индивидуальных, так и
групповых фотографий и самофотографий рабочего дня,
социологические исследования, анкетный опрос. Недопущение
использования конструкторов на работах не по
специальности (поиске технической информации, на
административно-хозяйственных работах и т. п.); ведение учета
и анализа потерь конструкторского времени;
нормирование конструкторского труда; разработку научно
обоснованных норм; разработку и внедрение систем
стимулирования за выполнение и перевыполнение заданий;
разработку и регламентацию труда и отдыха; поддержание
трудовой дисциплины; борьбу по воспитанию долга и
ответственности перед обществом за выполняемую
работу.
Управление конструкторскими разработками
производится при совокупности следующих организационных
мероприятий:
разработки типовой оптимальной структуры
конструкторской организации в зависимости от особенностей
выполняемых работ и конкретных производственных
условий; положений о конструкторской организации и
ее подразделений; определения взаимоотношений между
подразделениями и их подчиненности; регламентации и
оформлении соответствующими инструкциями всех
операций и всех работ, выполняемых конструкторским
подразделением;
разработки методов сетевого планирования и
управления (СПУ) для сложных разработок; разработки
перспективных и оперативных планов работ и загрузки
исполнителей соответственно их реальным возможностям:
решении вопросов руководства и управления работами:
организации проверки выполнения и контроля качества
разработок; устранение перебоев и простоев в
работе;
187

организации бездефектной сдачи работ исполнителями;
разработки классификатора ошибок, доски брака,
журнала учета ошибок и т. п.; правильной расстановки
кадров; разработки правильной пропорции между
исполнителями-инженерами, техниками и младшим
обслуживающим персоналом.
Важное значение для производительной работы
конструктора имеет организация его рабочего места и
оснащение необходимым оборудованием, приспособлениями,
техникой индивидуального пользования. В связи с
интенсификацией конструктивного труда непрерывно растут
требования к организации рабочего места конструктора,
включающие следующее:
планирование рабочих мест; рациональное
использование производственной площади;
использование рационального комплекта
специализированной мебели —чертежного станка, стола для
расчетов с ящиками, перегородками, выдвижными досками,
тумбочки для хранения технической литературы и
чертежей, вращающегося стула и т. д.;
освещенность рабочих мест; обеспечение силы и
яркости света, соответствующего нормам (освещенность на
чертежной доске 800 л к, а в помещениях 400—500 лк);
естественное и искусственное освещение; расположение
рабочих мест у окна; исследование направления падения
света и направление образования теней, отражение света;
устройство местного освещения;
обеспечение нормальной температуры воздуха в
рабочих помещениях, влажности и кратности обмена,
обеспечение минимальной скорости воздуха; применение
климатических установок;
обеспечение светлых тонов окраски производственных
помещений: салатного, светло-голубого в южных
районах, розового или светло-желтого в северных; чертежные
доски следует покрыть светло-зеленым пластиком в
целях предотвращения усталости глаз;
борьба с шумом в производственных помещениях:
убрать вентиляторы; установить под них амортизаторы;
обеспечить бесшумную работу пишущих и счетных
машинок путем установки звукопоглощающих подставок;
устранить шум ламп дневного освещения; вынести телефоны
в места, где они не мешают работе. Организация
обсуждений работ и дискуссий в отдельных помещениях
(в кабинете руководителя);
188

оборудование гардероба в отдельных помещениях;
соблюдение принципов производственной эстетики и
культуры труда: применение спецодежды, халатов,
обеспечение мылом, полотенцами; оформление интерьера
всех помещений;
обеспечение хорошего санитарного состояния
помещений и рабочих мест: чистота, отсутствие пыли и грязи,
чистота воздуха (отсутствие в нем вредных примесей
пыли, газов, паров и т. п.).
Оснащение рабочего места конструктора включает
следующее:
применение удобных, качественных и надежных
чертежных приборов, готовален и др.; применение
универсальных и специальных вычислительных машинок,
счетных линеек, пишущих машинок и т. п.; применение
приспособлений, способствующих конструкторской
разработке; машинок для заточки карандашей, масштабных
линеек, масштабных циркулей, штриховальных приборов,
радиусных линеек, трафаретов, аппликаций и др.;
обеспечение материалами соответствующего качества,
необходимыми для выполнения работ; чертежной бумагой,
карандашами, резинками, бланками форматов чертежей
и спецификацией и др.;
обеспечение техническими и методологическими
руководящими материалами для проектирования и
отраслевой научно-технической информацией;
обеспечение справочной литературой, графиками,
таблицами, нормативными документами, инструкциями;
механизация копировально-множительных работ и
применение бескалькировочного размножения
конструкторской документации;
применение средств внутренней и внешней связи:
телефонов, средств звуковой сигнализации, переговорных
устройств;
применение предметов, предназначенных для
поддержания порядка и чистоты на рабочих местах: корзины
для бумаг, щеток и т. п.
Кроме рациональной организации и оснащения
рабочего места конструктора на благоприятные условия
конструкторского труда влияют: обеспечение удобной
рабочей позы конструктора: чертежная доска позволяет
работать сидя и стоя (рис. 7.1). Проведение физиологических
исследований поддержания работоспособности;
организация бытовых помещений: комнат отдыха и здоровья,
189

спортзалов и спортплощадок; организация
гимнастических перерывов, музыкальных пауз; рациональная
организация общественного питания; хорошо налаженное
медицинское обслуживание.
Рис. 7.1. Показатель заболеваемости лиц, работающих
у чертежной доски:
52, 38, 29 и т. д. — число чертежников, у которых
наблюдались те или иные заболевания из общей численности
обследуемых (300 человек)
Научная организация конструкторского труда
призвана создавать производственный комфорт в
конструкторских подразделениях и хороший психологический
климат в коллективе разработчиков. Организационные
мероприятия должны способствовать развитию творческой
инициативы конструкторов и вызывать удовлетворение от
выполненной работы.
190

7.2. ХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ДОГОВОР
Круг исполнителей сложных конструкторских
разработок может быть значительным. Это вызвано
специализацией разработчиков, выполняющих те или иные
системы изделия. Специализация конструкторского труда
вынуждает направить задания на разработки в
специализированные проектно-конструкторские организации или
подразделения. Размещение заказа на изготовление
технической документации в рамках одной организации
производится в административном порядке на основе
технического задания на разработку. Но часто разработку тех
или иных изделий, их составных частей и систем
планируется передать сторонним проектным организациям.
В этих случаях кроме технического задания на разработку
оформляется юридический документ — хозяйственный
договор. Хозяйственный договор — это соглашение двух
или нескольких организаций, направленное на
возникновение, изменение или прекращение прав и обязанностей,
сложившихся на основе плана. Государственные
предприятия (организации), пользующиеся правами
юридического лица, могут оформить договор на
научно-исследовательские работы и изготовление конструкторской
документации и опытных образцов.
Хозяйственный договор должен обладать рядом
свойств, которые определяют его как конкретный,
лаконический, четкий документ. Во всех договорах
предусматриваются конкретные обязательства сторон: по
количеству, ассортименту, качеству и комплектности
выполняемых работ. В договоре указываются сроки выполнения
работ, формы расчетов, цены и другие существенные
условия. Четкость, однозначность и полнота формулировки
работ, указанных в договоре, имеют особо важное
значение. Они уточняют обязательства сторон и
регламентируют их взаимоотношения. Наличие в договоре неясных
или неточно выраженных условий может привести к
недоразумению в результате различного толкования
сторонами своих обязательств.
Предприятие (организация), получившее договор и
имеющее возражения по условиям договора, составляет
протокол разногласий х. В договоре указывается срок его
1 Сторона, составляющая протокол разногласий, делает оговорку
в договоре и в 10-дневный срок направляет другой стороне протокол
разногласий в двух экземплярах вместе с подписанным договором.
191

действия: например, на один год, на срок изготовления
продукции, для выполнения работ и т. п.
Договор на выполнение НИОКР заключается между
предприятием-заказчиком, с одной стороны, и научно-
исследовательским, проектно-конструкторским
институтом или высшим учебным заведением — с другой. Договор
заключается также между исполнителями и
соисполнителями, которые принимают на себя обязанности по
выполнению отдельных частей разработок. При заключении
договора на выполнение опытно-конструкторских работ
предприятие-заказчик обязано разработать и согласовать
с исполнителем техническое задание на разработку и
технические требования. Кроме того, заказчик определяет
источники финансирования разработки и порядок
материально-технического обеспечения. Исполнитель
отражает в договоре программу работ, время ее выполнения
и стоимость. Кроме того, в договоре указываются
исходные документы, в соответствии с которыми выполняется
разработка (техническое задание, техническиетребования),
стадии разработки, состав конструкторской
документации по стадиям и ее стоимость. В договоре указывается
порядок расчетов, порядок сдачи-приемки работы по
стадиям и другие условия, которые считаются
необходимыми. К договору прилагаются: техническое задание на
разработку, календарный план его выполнения, сметные
расчеты, калькуляция и др.
В случае изменения заказчиком технического задания
на разработку стороны вправе уточнить сметную
стоимость работ путем заключения дополнительного
соглашения. Если техническое задание изменяется существенно,
договор подлежит изменению или расторжению согласно
действующим положениям. Исполнитель отвечает не
только за соблюдение условий договора, но и за качество
выполненной работы. Допущенные по его вине дефекты
в конструкторской документации, изготовленном опытном
образце или в процессе освоения работы устраняются
исполнителем в кратчайший срок и за его счет.
Получив указанные документы, предприятие (организация) обязано
в течение 20 дней рассмотреть его, включить в договор все принятые
предложения, а оставшиеся неурегулированными разногласия
передать в тот же срок (т. е. в 20 дней) на рассмотрение арбитража. Если
в течение этого срока оставшиеся неурегулированными разногласия
не будут переданы на рассмотрение арбитража, предложения другой
сторокы по договору, зафиксированные ею в протоколе разногласий,
считаются принятыми,
192

Все споры научного и технического характера
разрешаются вышестоящими организациями сторон.
Остальные споры, связанные с договором, разрешаются
органами арбитража.
7.3. МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ
ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКИХ РАБОТ
Усложнение конструкций изделий за счет повышения
степени механизации и автоматизации выполняемой этими
изделиями работы, увеличение их номенклатуры вызывает
резкое возрастание объема проектно-конструкторских
работ. Увеличивается время на проведение
научно-исследовательских и проектно-конструкторских работ, что, в свою
очередь, удлиняет сроки освоения новых изделий в
производстве. В то же время быстрое моральное старение
техники ставит задачу ускорения процесса подготовки
производства и внедрения новых изделий. Важным звеном
этого ускорения является сокращение сроков разработки.
Одним из путей интенсификации проектных работ
может служить привлечение дополнительного
конструкторского персонала и соответствующей техники для
выполнения поставленных задач (средста организационной
техники, средств бескопировочного размножения
конструкторской документации и др.). Практика показывает,
что указанные традиционные способы интенсификации
конструкторских работ в основном исчерпали себя. В
проектных организациях наблюдается дефицит рабочих
кадров, в том числе высококвалифицированных
проектировщиков и конструкторов. Выход из создавшегося
положения следует искать в новом подходе к процессу разработки,
используя в нем достижения конкретных технических
дисциплин, математики и вычислительной техники. Именно
автоматизация проектирования (АП) способна решать
назревшие проблемы разработки на современном уровне.
Практическая реализация целей и идей АП происходит
в рамках систем автоматизированного проектирования
(САПР). Если технология изготовления новых изделий
в последнее десятилетие далеко шагнула вперед, то
процесс разработки изделий и конструкторской
документации на них изменился мало. В настоящее время в
проектных, конструкторских, технологических и проектно-изы-
скательных организациях все шире начинают
использовать САПР. В основу САПР положено математическое
7 Таленс Я. Ф.
193

моделирование процессов проектирования, которое
позволяет составлять программы на выполнение проектных
работ. Программы системы обеспечивают полноту и
всесторонность проработки возможных вариантов и выбор
наилучшего из них, максимально учитывающего
взаимосвязь между изделием, условиями его работы и
выполняемыми операциями. САПР включает в себя комплекс
мер, среди которых важное место занимает автоматизация
проектирования, производства и эксплуатации,
автоматизация процессов управления, оптимизация результатов
и др.
САПР создана для решения конкретных технических
задач и должна обладать свойствами, характеризующими
систему как предпочтительную перед другими видами
проектирования. Она должна способствовать повышению
качества и технического уровня разработок, в том числе
и качества оформления проектной документации;
обеспечивать существенное повышение производительности
конструкторского труда на всех стадиях разработки;
сокращать цикл конструкторской и технологической
подготовки производства; совершенствовать проектирование на
основе применения математических методов и средств
вычислительной техники. С целью более глубокой
проработки информации широко используется системный
подход при постановке задачи и метод оптимизации при
определении основного варианта; быть универсальной в
пределах одного вида проектирования на основе унификации
и стандартизации методов разработки; освобождать
конструктора от выполнения рутинной работы, что
способствует повышению творческого характера и престижности
его труда; быть рациональной, т. е. использовать
минимальный объем памяти ЭВМ для получения координат
любой точки самого сложного геометрического элемента
конструкции.
Использование ЭВМ для механизации и автоматизации
расчетов является начальным этапом внедрения САПР
практически во всех конструкторских организациях.
Созданные в конце 40-х годов ЭВМ заложили основу развития
автоматизации трудоемких вычислений. Использование
ЭВМ в технике для выполнения проектных и
конструкторских расчетов (кинематических, силовых, прочностных,
геометрических, тепловых и др.) создает базу для решения
основных вопросов автоматического проектирования.
Автоматизация расчетов дает значительный экономический
194

эффект. Она не только повышает производительность
труда проектировщика, но и значительно повышает
надежность разработанной конструкции. Обычно внедрение
ЭВМ начинается с разработки автономных программ,
автоматизирующих расчет отдельных деталей,
механизмов или характеристик разрабатываемого изделия.
Программа позволяет выполнять необходимые операции и
получать интересующие разработчика выходные
данные.
Механизации и автоматизации при помощи ЭВМ
подвергаются, в первую очередь, сложные расчеты, которые
невозможно выполнить без применения вычислительной
техники и которые легко поддаются математической
формализации. Программы расчета составляются на
типовые расчетные операции, например программы по
силовым и прочностным расчетам, программы по расчету
деформаций, по геометрическим расчетам и др. Программы
расчета обычно составляются так, чтобы результаты
вычислений могли быть использованы в разработке без их
преобразования. Каждая программа охватывает какой-то
один вид расчетов. Может быть создана программа для
проведения проверочного расчета изделия, в которую
вводятся все данные,полученные при проведении частных
расчетных операций. Если разрабатываемое изделие не
удовлетворяет заданным требованиям, например
прочности или жесткости, то на ^выходе (на печать) выдается
соответствующее сообщение.
Примером автоматизации проектировочных расчетов
с использованием ЭВМ может служить система
проектирования приводов оборудования. Эта система
предусматривает разделение функций между конструктором и ЭВМ
в процессе эскизного проектирования, при котором
конструктор выполняет операции, требующие творческого
подхода, а с помощью ЭВМ осуществляются операции,
носящие рутинный характер. Конструктор задает,
например, «немую» кинематическую схему проектируемого
привода, а также его основные параметры (мощность и
частоту вращения двигателя, частоту вращения выходного
вала, требуемые размеры). С помощью ЭВМ производится
подбор параметров всех деталей привода (валов, колес,
шпоночно-шлицевых соединений, подшипников), причем
сочетание этих параметров должно быть оптимальным.
Подбор параметров производится исходя из условий
жесткости, уровня шума, размеров и т. п.
7*
195

Использование ЭВМ при недостаточной информации
о проектируемом объекте затруднено, так как не удается
полностью математически описать связи исследуемого
объекта с другими объектами. В этом случае наиболее
предпочтительным вариантом поиска оптимального
решения является диалог «человек—ЭВМ». Этот процесс не
охвачен общим алгоритмом и носит творческий характер.
Многократное обращение к ЭВМ позволяет выяснить все
условия решения задачи, в которой окончательное
принятие решения остается за разработчиком. Объединение
крупных машинных баз данных и информации с методом
анализа «человек—ЭВМ» позволяет существенно
расширить и углубить творческие способности
конструктора.
Начальным этапом внедрения АП является
автоматизация отдельных проектирующих расчетов с последующим
переходом к комплексной автоматизации проектирования,
т. е. когда создаются САПР. Оба этих процесса имеют много
общих черт. Как для автоматизации проектирующих
расчетов, так и для комплексной автоматизации
проектирования используется одна и та же вычислительная техника
и исходные данные (информационные данные о
разрабатываемом изделии, комплектующих изделиях,
нормативно-технической документации и др.).
Автоматизированное проектирование, в отличие от подобного
использования ЭВМ, характеризуется автоматизацией операций,
выполняемых при помощи программ, рассчитанных на
многократное применение при решении определенного класса
проектных задач.
Использование САПР в наши дни ограничено. Она
охватывает такие группы изделий, которые имеют
конструктивную, технологическую и эксплуатационную
преемственность. САПР целесообразно применять при
проектировании типовых, многократно повторяющихся
конструкций разных типоразмеров. Подсистемы
автоматизированного проектирования могут быть применены при
разработке штампов, проектировании разных изделий и
механизмов, например зубчатых передач, редукторов,
насосов, виброустройств, двигателей и др. В некоторых
случаях САПР целесообразно применять для выполнения
отдельных проектных процедур: проверочных расчетов,
оптимизации параметров и т. п. (Проектными процедурами
называют составные части этапа проектирования, которые
заканчиваются получением проектного решения.)
196

Система САПР постоянно совершенствуется. Многие
отраслевые проектные организации разрабатывают все
новые системы, на ЭВМ выполняется все больше
проектных операций. Сегодня не все зависимости проектирующих
объектов поддаются формализации, стало быть на них
невозможно создать автоматизированную систему
проектирования. Ученые во всем мире исследуют возможности
использования САПР и расширения ее границ. Но уже
можно прийти к выводу, что всеохватывающая система
автоматизированного проектирования вряд ли будет
создана.
Использование САПР в наши дни накопило уже
значительный опыт, так что можно выделить следующие
«поколения» САПР:
первое поколение САПР — создание систем на базе
единой серии ЭВМ с ограниченными возможностями
работы в диалоговом (интерактивном) режиме;
второе поколение САПР — создание систем на базе
единой серии ЭВМ с широким использованием работы
в режимах разделения времени и диалоговом, причем
ЭВМ используется практически на всех ступенях
конструирования;
третье поколение САПР — создание интегрированных
систем, включающих в себя центральную ЭВМ'большой
мощности и связанных с ней персональных ЭВМ
конструкторов.
Система автоматизированного проектирования (САПР)
определена в ГОСТ 23501.0—79 как организационно
техническая система,, состоящая из комплекса средств
автоматизации проектирования, взаимодействующего
с подразделениями проектной организации и
'выполняющая автоматизированное проектирование.
Автоматизированное проектирование обеспечивается
средствами, которые можно сгруппировать следующим
образом.
Техническое обеспечение САПР представляет собой
совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих
технических средств, предназначенных для выполнения
автоматизированного проектирования. Оно включает в себя
устройства ЭВМ (процессоры, запоминающие устройства);
средства подготовки, ввода, отображения и
документирования данных; средства архива проектных решений.
Математическое обеспечение САПР объединяет в себе
математические модели проектируемых объектов, методы
197

и алгоритмы выполнения проектных процедур,
используемые при автоматизированном проектировании.
Программное обеспечение САПР объединяет собственно
программы для систем обработки данных на машинных
носителях и программную документацию, необходимую
для эксплуатации программы.
Информационное обеспечение САПР объединяет
всевозможные данные, необходимые для выполнения
автоматизированного проектирования. Эти данные могут быть
представлены в виде тех или иных документов на
различных носителях, содержащих сведения справочного
характера о материалах, комплектующих изделиях,
типовых проектных решениях, параметрах элементов, сведения
о состоянии текущих разработок в виде промежуточных
и окончательных проектных решений, структур и
параметров проектируемых объектов и др. Основная составная
часть информационного обеспечения САПР — банк
данных, представляющий собой совокупность средств для
централизованного накопления и коллективного
использования данных в САПР. Банк данных (БНД) состоит
из базы данных (самих данных, находящихся в
запоминающих устройствах ЭВМ) и системы управления базой
данных.
Лингвистическое обеспечение САПР представлено
совокупностью языков, применяемых для описания
процедур автоматизированного проектирования и проектных
решений.
Методическое обеспечение САПР составляют
документы, характеризующие состав, правила отбора и
эксплуатации средств автоматизированного проектирования.
Организационное обеспечение САПР включает
положения, инструкции, приказы, штатные расписания,
квалификационные требования и другие документы,
регламентирующие организационную структуру подразделений
проектной организации и взаимодействие подразделений
с комплексом средств автоматизированного
проектирования.
Автоматизированное проектирование, являющееся
разновидностью общего проектирования, заключается в
создании образа разрабатываемого объекта в общепринятой
форме. Оно заключается в преобразовании исходного
описания объекта разработки в окончательное описание.
Исходным первичным описанием изделия является
техническое задание. Окончательньш описанием является
198

комплект конструкторской документации, по которой
изготовляется изделие и который содержит все
необходимые для этого сведения. Преобразование исходного
описания в окончательное порождает промежуточные описания,
именуемые проектными решениями. Автоматизированное
проектирование заключается в разработке проектных
решений при помощи программы осуществления
проектных процедур.
Чтобы произвести проектирование средствами
автоматизированных систем, проектируемый объект должен быть
представлен в виде описания, которое проектирующие
системы «опознают» и могут использовать в своей
работе.
Описание проектируемых объектов, особенно сложных,
удается только при расчленении их на некоторые
составные части и описании каждой части в отдельности,
например иерархические уровни описаний проектируемых
объектов. Описания объекта проектирования могут
различаться также в зависимости от аспекта, с которого
описываются его отображаемые свойства. Наиболее крупными
являются функциональный, конструкторский и
технологический аспекты.
Функциональный аспект связан с отображением
основных принципов функционирования, характера
физических и информационных процессов, протекающих в
объекте, и находит выражение в принципиальных,
функциональных, структурных, кинематических схемах и
сопровождающих их документах.
Конструкторский аспект связан с реализацией
результатов функционального проектирования, т. е. с
определением геометрических форм объектов и их взаимным
расположением в пространстве. Описание геометрии
объекта проектирования является сложным и громоздким
процессом. Для некоторых объектов проектирования
представление изделия может быть обеспечено при помощи
классификатора, в других — при помощи специальных
языков.
Технологический аспект относится к реализации
результатов конструкторского проектирования, т. е.
связан с описанием методов и средств изготовления
объектов. К ним можно отнести параметры обрабатываемого
объекта и режимы обработки (геометрические размеры,
конфигурация расположение относительно ссей станка
и др.).
199

В автоматизации проектирования и чертежно-графиче-
ских работ важное значение имеет представление
информации машиностроительного чертежа.
Машиностроительный чертеж — один из наиболее сложных и объемных
документов машиностроительного производства. Он
ориентирован на визуальное восприятие человеком,которое
существенно превосходит возможности современных
автоматизированных систем по распознаванию сложных
многосвязных графических структур. Автоматизация чертежно-
графических работ является актуальной проблемой, так
как около половины своего рабочего времени
конструктор тратит именно на эти работы. Но в то же время
автоматизация чертежно-графических работ является
достаточно сложной задачей, связанной с большими затратами
на разработку прикладных программ и приобретением
дорогостоящего оборудования (ЭВМ и автоматических
графических устройств).
При автоматизации деталировочных работ применяют
различные принципы описания детали: иногда выделяют
основной контур детали, составляемый из дробных
объемных элементов и вспомогательных объемных конструктор-
ско-технологических элементов. В других случаях детали
разбивают на группы по сходству основного контура,
причем выделяют основной контур и вспомогательные
конструкторско-технологические элементы или же
дробные объемные элементы и вспомогательные
конструкторско-технологические элементы, а также элементы системы
размеров и технических требований.
Чертежно-графическая информация изделия может
быть представлена посредством принципиального
комплексного чертежа, например «зубчатое колесо», «втулка»,
«фланец» и др. Объектами кодирования являются
геометрические фигуры: элементарные (прямоугольник,
окружность, дуга и др.), сложные (проекция, разрез, вид),
изображаемые условно технические требования (размер,
шероховатость поверхностей, предельные отклонения и др.).
7.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРУДОЕМКОСТИ
КОНСТРУКТОРСКИХ РАЗРАБОТОК
Важным фактором управления конструкторскими
разработками является определение трудоемкости этих
разработок. Трудоемкость лежит в основе нормирования
конструкторского труда и оценки объема выполненной
200

работы. Правильное определение трудоемкости проектно
конструкторских работ позволяет: определять затраты
времени на разработку и устанавливать реальные сроки
ее выполнения; планировать контингент исполнителей
и подбирать их по квалификации; планировать реальную
загрузку отдельных исполнителей путем составления плана
работы для них; оценивать объем выполненной работы
отдельным конструктором и коллективом
конструкторского подразделения; планировать показатели
хозяйственного расчета . конструкторского подразделения;
разрабатывать и внедрять мероприятия по повышейию
производительности труда конструкторов.
Нормирование конструкторского труда устанавливает
объем конструкторской документации, который должен
быть выполнен в единицу времени, или устанавливает
время, необходимое для выполнения определенного
объема конструкторской документации. Трудоемкость,
лежащая в основе нормирования конструкторского труда,
зависит от особенностей разрабатываемого изделия и
особенностей конструкторской документации, отражающей
их (рис. 7.2). В настоящее время отсутствует единая
методика нормирования конструкторских разработок. Это
вызвано творческим характером конструкторского труда
и трудностью оценки творческих усилий специалистов
разных отраслей техники, хотя деловую квалификацию
исполнителей установить удается. Основные направления
оценки трудоемкости конструкторских разработок таковы:
1) экспертный способ оценки трудоемкости, когда
специалистами устанавливается круг вопросов и
длительность разработки в административном порядке;
2) опытно-статистический метод оценки трудоемкости,
основанный на сравнении трудоемкости разработки с
ранее выполненными аналогичными разработками с
применением переводных поправочных коэффициентов;
3) аналитический расчетный метод.
Очень трудно определить степень отдачи отдельных
конструкторов при разработке новых изделий. Это
связано с трудностью оценки творческого вклада
конструктора, который колеблется в зависимости от психического
и физиологического состояния человека в разные периоды
его жизни, в частности в период разработки конструкции.
Обычно творческие подъемы сменяются спадами,
зависящими от побочных причин.Важное значение имеют также
качества и особенности личности конструктора, обуслов-
201

ленные врожденными задатками. Работая одинаково
творчески, разные конструкторы выполняют разный объем
документации, т. е. один конструктор работает быстрее
другого. Установление всем разработчикам одинаковой
нормы выработки не является эффективным методом
Рис. 7.2. Факторы, повышающие трудоемкость конструкторских
разработок
организации конструкторских разработок. Если
заставить конструктора работать быстрее, чем ему свойственно,
то это повлечет за собой появление ошибок и снижение
качества разработанной документации. Разница в объеме
выполненной документации исполнителями должна
отражаться в материальном и моральном стимулировании
труда. Труд конструктора требует признания и
вознаграждения.
Одним из вопросов определения трудоемкости
конструкторских разработок является установление объема
личного трудового вклада конструктора в разработку.
202

Это помогает планировать число исполнителей,
необходимых для выполнения конструкторских разработок в
установленный срок. Проблема облегчается, если личный
творческий вклад конструктора необходимо оценить в конце
разработки. Тогда выполненная работа сама определяет
творческий вклад и объем графических и расчетных работ.
Практически разработка не является, как правило,
результатом работы одного человека. В современных
разработках участвуют группы исполнителей или целые
коллективы. И, естественно, доля творческого вклада
каждого исполнителя в разработке не является
одинаковой. Она зависит от личных деловых качеств
специалиста и вложенного им труда в разработку. Практика
оценки конструкторского труда рассматривает не личный
вклад каждого конструктора в конкретную разработку,
а его средние показатели за период рассматриваемого
времени. Оценка труда должна включать объективные
данные, четкие качественные показатели. Практически
оценка работы конструктора его руководителем является
-более или менее субъективной. Наблюдается тенденция
относить большую часть специалистов к средней группе
работников.
Оценка трудового вклада конструктора может быть
установлена экспертной группой по нескольким критериям
(признакам). Признаки, характеризующие специалистов,
делятся на признаки деловых качеств специалистов,
признаки оценки результатов труда и признаки,
характеризующие степень сложности производственных
функций. Примером определения трудоемкости разработок
могут служить нормы времени конструкторской
подготовки производства Министерства тяжелого и
транспортного машиностроения (см. приложение I).
7.6. ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ СПОСОБНОСТИ
НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ КОНСТРУИРОВАНИЯ
Конструктор должен иметь определенные знания,
навыки и умения конструирования, которые должны быть
направлены на создание определенной конструкции. В
конечном счете созданная конструкция должна
соответствовать всем требованиям, которые предъявлялись к ней
в начале проектирования. Кроме того, конструктор
должен обладать качествами, способствующими творческому
процессу.
203

Знания — есть система понятий, усвоенных
человеком. Объем и качество знаний, необходимых
конструктору, определяются его квалификационными
характеристиками и делятся на две группы.
К первой группе относятся общие знания, которые
необходимы для проектирования любых машин. Сюда
входит весь комплекс политехнических знаний, лежащих
в основе квалификации инженера: например,
сопротивление материалов, теоретическая механика, детали машин,
металловедение и т. д.
Ко второй группе относятся специальные знания,
связанные со специфическими условиями работы
проектируемой машины. Сюда входят знания технологических,
конструкторских и эксплуатационных особенностей той
отрасли, к которой относится новое изделие.
При проектировании машин и оборудования пищевой
промышленности, например, требуется знать технические
приемы и устройства обеспечения гигиенических
требований к изготовляемой продукции; при проектировании
летательных аппаратов-— приемы обеспечения
минимальной массы и максимальной надежности и т. д. Кроме того,
требуется знать основные типовые конструкции отрасли,
характеризующие существующий уровень техники и
направления перспективного развития. К этой группе
знаний относятся также знания конкретных возможностей
производства, изготовляющего новое изделие.
Если общие знания инженера-конструктора являются
универсальными и могут находить применение в любой
отрасли производства, то специальные знания теряются
при переходе на работу в другую отрасль и другие
проектные организации. В этом случае требуется
переквалификация конструктора, соответствующая новым условиям
работы.
Навыки и умение конструирования основываются на
знаниях и формируются в процессе практической
деятельности. Знания и понимание своего дела, правильная
методика его выполнения позволяют конструктору
приобрести те качества личности, которые ведут к мастерству
и успеху. Навык — это способность в процессе
целенаправленной деятельности выполнять составляющие ее
частные действия автоматически, без специально
направленного на них внимания. Умение — это
способность человека продуктивно, с должным качеством и
в соответствующее время выполнять свою работу.
204

После проектирования определенных деталей машин,
механизмов и изделий при повторном их выполнении
конструктор обычно справляется со своими задачами
значительно быстрее и с меньшим умственным напряжением.
Таким образом, знания, навыки и умение способствуют
процессу проектирования. Однако кроме указанных
качеств конструктор должен обладать определенными
профессиональными способностями, которые выявляются
в процессе конструирования и способствуют успешному
созданию новых машин. Профессиональные способности —
это совокупность достаточно стойких, хотя, конечно,
и изменяющихся под влиянием воспитания индивидуально-
психологических качеств личности человека. Для
конструктора наиболее важны следующие профессиональные
способности.
Техническое мышление — способность использовать
весь комплекс политехнических знаний для осознания
сущности технических систем и быстрой ориентации во
всех технических вопросах. Развитое техническое
мышление позволяет быстро понять принцип работы неизвестных
ранее машин и отдельных ее узлов и механизмов,
ориентироваться в общей схеме и во взаимодействии частей
конструкции. Техническое мышление позволяет
воспринимать любую машину как синтез функциональных узлов,
определять ее назначение и находить причины неполадок
в работе.
Пространственное воображение имеет решающее
значение в работе конструктора. Способность
пространственного воображения позволяет составлять и читать чертежи.
Простейший случай применения пространственного
воображения — составление ортогональных проекций
реального пространственного изделия. Подобную задачу
конструктор решает при составлении чертежей деталей
действующих машин для проведения ремонтных работ и
восстановления изношенных и вышедших из строя
деталей. В процессе проектирования новых изделий
конструктор изготавливает чертежи'деталей и узлов, реально не
существующих, но воображаемых им. Воображение
сложной машины, механизма и узла, которые расположены
в пространстве, требует постоянной тренировки и
некоторого опыта. Конструктор должен представить себе
координаты расположения этих механизмов и узлов и их
кинематические и конструкторские связи. Нередко
допускаются ошибки в конструкции машины, связанные
205

с отсутствием пространства для крайних
положений'механизмов или отсутствием возможности сборки деталей и
механизмов внутри тесных корпусов. Данные ошибки
вызваны отсутствием пространственного воображения.
Пространственное воображение необходимо для чтения
чертежей, когда из плоских проекций требуется
вообразить пространственное тело со всеми особенностями его
устройства и формы. Как и любая способность,
пространственное воображение может быть улучшено человеком
при помощи практических занятий. Это достигается
решением задач начертательной геометрии и изучением
чертежей разных конструкций. Как показывает практика, не
все люди могут развить пространственное воображение до
необходимой конструктору степени, поэтому проверка на
пространственное воображение является лимитирующей
проверкой при определении профессиональной
пригодности конструкторов.
Творческие способности позволяют конструктору
создавать новые, оригинальные машины. Решая поставленную
задачу, конструктор может идти двумя путями: 1)
применить известные типовые решения, общепринятые схемы;
2) решить задачу творчески, стремиться все элементы
конструкции выполнить по-новому, своеобразно. Эти
направления и определяют труд конструктора, с одной
стороны, как технического работника, выполняющего
заранее разработанные технические схемы, и с другой —
как творческого работника, создающего новые
конструкции на изобретательском уровне.
Преобладание творческих способностей у
конструкторов нередко вызвано не только объемом приобретенных
знаний и накопленного опыта, но и особенностью склада
личности. Особенно ценны такие работники для
разработки технического задания и в начальных стадиях
проектирования или в случаях, когда поставленная задача
требует новаторского, нетипового решения. Однако
творческие личности меньше всего считаются с реальными
условиями и ограничениями. Ценя теоретические и
эстетические аспекты, они не всегда считаются с
экономическими и социальными. Они с подъемом работают на этапе
создания принципов конструкции, в решении коренных
вопросов разработки. Когда же эти вопросы в основном
решены, у них резко уменьшается интерес к ним. Если
конструкторам с яркой творческой направленностью
личности приходится решать вопросы конструкторского труда,
206

носящие рутинный характер, они выполняются небрежно,
халатно. В результате конструкция может получиться
некачественной, неработоспособной, несмотря на ее
оригинальность и прогрессивность замысла.
Отсутствие ярких творческих способностей вовсе не
означает, что конструктор не может заниматься
разработкой изделий. При знании типовых конструктивных
элементов машин, стандартов и методов конструирования он
может разработать новую технику средней сложности
и работать под управлением более способного специалиста.
Основной объем работы конструктора никак нельзя
назвать творческим. Разработка рабочей документации —
труд кропотливый, в котором больше всего ценятся
конструкторы-исполнители. Кроме рассмотренных
способностей, позволяющих оценить деловые качества и
творческий потенциал конструктора, имеется ряд
характеристик творческой личности, влияющих на количественные
и качественные показатели выполняемой работы.
Изобретательность — один из видов творческих
способностей, это умение создавать новые, полезные в
каждом конкретном случае технические решения.
Изобретательности способствует чувство нового, направленный труд
на принципиально новое решение проблемы.
Изобретательность особенно высокоэффективна в сочетании с
творческой активностью работника.
Готовность воспринять новое, необычное — умение
анализировать, отбирать и использовать в разработках новое,
не бояться отказываться от старых, привычных
технических решений.
Смелость мысли дает возможность при решении
задачи применять самые необычные и на первый взгляд
невероятные способы и средства. Это открывает путь для
нахождения высокоэффективных средств не только при
решении научных проблем, но и при создании
конструктивных решений. Чтобы смелость мысли дала
максимальный эффект, нельзя ее ограничивать. Перед применением
новаторских технических решений разработчика
необходимо провести их анализ и экспериментальную проверку.
Если имеет место предполагаемое изобретение,
необходимо произвести его проработку и оформить заявку.
В то же время применение в разработках непроверенных
и сомнительных технических решений, имеющих
определенную степень риска, не допускается. На творческую
активность и смелость мысли конструктора вредно дей-
207

ствует формальная и порой необоснованная критика со
стороны руководителей разработчика.
Быстрота мыслительного процесса обеспечивает
продуктивность умственной деятельности.
Гибкость мышления характеризует продуктивное
переключение мыслительного процесса на другие проблемы
и при этом не наносит ущерба ранее решаемым вопросам.
Умение направлять внимание на решение главных
проблем. Внимание — направление психической
деятельности в определенном направлении, связанным с
выполняемой работой. Чем больший интерес проявляется к
выполняемой работе, тем меньше требуется усилий для
концентрации внимания на ней.
Способность наблюдать — способность обращать
внимание на то, что связано с достижением поставленной
цели. Выявление главного, существенного в объекте
исследований, оценка его полезности дает возможность
выработать технические решения на их основе и
применить эти наблюдения в новых разработках.
Развитая профессиональная память, большая ее
емкость, позволяет быстрее решать конструкторские задачи.
В экономном использовании памяти важное значение имеет
организация процесса запоминания. Для разгрузки
памяти целесообразно использовать картотеки
интересующих решений, делать записи данных, наброски
компоновок, конструктивных решений, схем.
Умение проводить инженерный анализ означает
умение поэлементно расчленять конструкцию на отдельные
детали, процесс — на отдельные операции и движения
для их детального изучения. Инженерный анализ
позволяет оценить варианты и сравнить их.
Зрелость суждений — способность логически мыслить,
принимать здравые решения. Зрелость суждений
характеризуется умением видеть перспективу и правильно
использовать полученные данные.
Умение принимать решения — умело использовать
результаты инженерного анализа и выбирать конструкцию
с оптимальными показателями.
Наличие собственной точки зрения — выработка
привычки во всех вопросах, с которыми приходится
сталкиваться, создать свой собственный вариант или свою оценку
вопроса, даже тогда, когда ситуация этого не требует.
Выработанная точка зрения должна основываться на
объективных данных.
208

Таблица 7Л
Признаки, определяющие творческий вклад конструктора
Признак

Профессиональная
компетент- !
ность

Ответственность за

выполняемую
работу

Самостоятельность
и
инициатива

Способность
решать новые
вопросы
и
использовать
новые
методы
в работе


способность
Характеристика
Деловые качества
Уровень знаний. Получение общего и
специального образования. Соответствие
образования профилю выполняемой работы.
Широта кругозора и общая эрудиция. Опыт
работы по данной специальности. Способ*
ность научно и творчески мыслить и
действовать. Способность логично и четко
излагать свои мысли. Повышение
квалификации и знаний
Работник не избегает ответственности,
а стремится к ее повышению.
Ответственность основана на интуиции реальной
ситуации или техническом расчете
Способность к восприятию и
переработке разнообразной информации. Работник
самостоятельно принимает решения по
разным техническим вопросам, не нуждается
в поддержке авторитетов. Решения сразу
принимаются оптимальными для данной
ситуации
Работник легко познает и осваивает новые
методы работы, новые сферы инженерной
деятельности. Работник разумно решает
вопросы применения новых методов в своей
работе. Способность работать нешаблонно,
творчески. Умение научно и творчески
мыслить и действовать. Участие в
рационализаторской и изобретательской работе
Способность к сосредоточенной,
продуктивной работе на весь период
деятельности. Психологическая уравновешенность.
Усидчивость

Значимость
призна- 1
ка, %
33,2
24,8
13,5
8,4
8,4

Продолжение табл. 7.1
1 Признак

Способность

организовать и

спланировать свой
ФУД

Способность

поддерживать
контакты
с людьми
Качество

выполняемых работ

Соблюдение срока

выполнения
задания
Число

выполняемых работ
/
Характеристика
Внутренняя собранность, уменение
сосредоточить внимание на главном.
Способность рационально организовать свои
разработки. Знание стадий разработки.
Способность создать четкий порядокч
в работе
Психологическая совместимость
работника в коллективе. Активность в совместной
работе, уменение коллективно генерировать
идеи. Работник является инициатором
соревнования. Способность поддерживать
контакты с людьми (сотрудниками). Личное
обаяние, доброжелательность, готовность
помочь товарищу
Результаты труда
Высокий технический уровень
конструкторских решений, в разработке
использованы научные достижения. Высокая степень
стандартизации и унификации, разработки
перспективные, экономически
обоснованные. Разработка безошибочная, аккуратная.
Разработки соответствуют заданиям и
требованиям правил и стандартов
Работник выполняет в назначенный срок
свои задания и старается их выполнять
досрочно. После выполнения плановых
заданий работник охотно берет
дополнительную работу
Число выполненных плановых и
внеплановых заданий. Творческая активность
работника, его рационализаторская и
изобретательская деятельность, достигнутый
экономический эффект

Значимость

признака. %
6,6
5,1
39,1
31,6
29,3
210

Продолжение табл. 7.1
1 Признак
1 Степень
новизны
1 и элемент
1 творчества
1 Степень

ответственности
1 Степень
1 сложности
конструк-
1 торских
1 разработок
Степень

разнообразия
работ
Характеристика
Сложность выполняемых функций
Работник все задания выполняет творче- |
ски. Рабочий принцип разработок
выполняется своеобразно, на уровне
изобретений. Разработки являются обобщением
мирового уровня, заимствованного из
технической информации
Количество (массовость) изготовляемых
изделий по разработанной документации.
Функциональная ответственность
разработанных изделий
Степень сложности конструкторской
документации в зависимости от сложности
проектируемого изделия. Полнота
отработки конструкторской документации. Число
технико-экономических расчетов проекта
Проектирование изделий разной
сложности и специализаций. Выполнение
разных этапов конструкторских разработок
Значи- 1
мость 1
призна- 1
ка, %
26,4
26,3
24,7
22,6
Способность выражать свои мысли правильно и ясно
как в письменной, так и в устной форме. Это связано со
способностью к логическим обобщениям, с умением
делать необходимые заметки и принимать участие в
обсуждениях, а также отчитываться по результатам своей
работы.
Инициативность конструктора говорит об умении
заставлять себя работать и отказываться от легких путей
в решении вопросов, если это повлечет за собой
ухудшение качества.. Об инициативности говорит тот факт, что
в целях создания более качественной конструкции
изделия конструктор решает вопросы, не предусмотренные
техническим заданием.
211

Готовность к напряженной работе говорит о
способности конструктора отдавать всего себя решению
определенного вопроса. Готовность к труду перерастает в
склонность к труду, к увлеченности. Эта готовность способствует
решению всех вопросов до конца.
Широкий кругозор конструктора означает, что он имеет
принципиальные знания не только по своей специализации,
но и по многим, связанным с этой специализацией
вопросам. Как правило, широкий круг интересов обеспечивает
широкий кругозор.
Дисциплинированность характеризует точность
выполняемых конструктором руководящих распоряжений, его
старательность и трудолюбие.
Критериями определения творческого вклада
конструкторов в разработках служат признаки (табл. 7.1).
7.6. РАЗВИТИЕ ТВОРЧЕСКОЙ ИНИЦИАТИВЫ
КОНСТРУКТОРОВ. ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКАЯ
И РАЦИОНАЛИЗАТОРСКАЯ РАБОТА
Повышение творческих способностей конструктора
обусловлено требованиями производства, что всемерно
поддерживает констукторская организация, в которой
работает данный разработчик. В большой мере в этом
заинтересован и сам конструктор, так как от его творческих
способностей зависит материальное вознаграждение и
моральное признание его труда. Конструктор свою
творческую инициативу может проявить не только при
выполнении своей непосредственной работы. Конструкторские
организации проводят общественную работу,
способствующую всестороннему развитию творческих способностей
разработчиков, например: организацию новых
разработок, включающих в себя технические решения,
разработанные на уровне изобретений; организацию
изобретательской и рационализаторской работы среди
конструкторов; разъяснение методологических и правовых
вопросов; составление личных творческих планов и
соцобязательств по темам технического творчества; участие в
творческих бригадах по решению конкретных технических
и производственных вопросов; участие в
исследовательских работах в рамках работы научно-технического
общества (НТО); проведение смотров, конкурсов, конференций.
Творческий характер конструкторской работы дает
право и обязует конструктора оформлять ее результаты
определенной заявкой и получить государственную за-
212

щиту. В СССР регистрируются следующие объекты
технического творчества: открытия, изобретения,
рационализаторские предложения, промышленные образцы.
Открытия. Открытием признается установление
неизвестных ранее объективно существующих закономерностей,
свойств и явлений материального мира, вносящих
коренные изменения в уровень познания. Открытия являются,
как правило, результатом научно-исследовательских
работ. Они регистрируются как важные
общегосударственные достижения, и авторам открытий выдается диплом.
Изобретения. Изобретением признается новое,
обладающее существенными отличиями техническое решение
задачи в любой области народного хозяйства, социально-
культурного строительства или обороны страны, дающее
положительный эффект. На изобретения в СССР может
быть выдан патент или авторское свидетельство. Если
изобретение создавалось в порядке выполнения
служебного задания (согласно плану разработки и планам новой
техники), то на имя автора выдается авторское
свидетельство. Изобретения, на которые выданы авторские
свидетельства, используются государством без специального на
то разрешения. Действие авторских свидетельств не
ограничивается временем (они бессрочные).
Заявка на выдачу авторского свидетельства на
изобретение, созданное в связи с выполнением служебного
задания, оформляется при участии автора и подается
предприятием, организацией или учреждением в
Государственный Комитет СССР по делам изобретений и
открытий. Заявление служебных изобретений является
обязанностью предприятия, организации или учреждения
как юридического лица; заявка должна быть подана
в месячный срок со дня выявления технического решения.
Если заявка не подана в установленный срок, то автор
вправе самостоятельно 'подать заявку непосредственно
в Комитет.
Если изобретение создано автором независимо и не
является служебным заданием, то заявка подается в
Комитет самим автором и он вправе потребовать выдачи
авторского свидетельства или патента. Патент дает автору
исключительные права использования его изобретения,
т. е. никто не может использовать изобретение без
согласия патентообладателя. В СССР патент действует в
течение 15 лет при условии регулярной уплаты
патентообладателем патентной пошлины.
213

Авторские свидетельства и патенты не выдаются на
предложения организационного характера
(организации труда, планирования, учета и т. п.), на условные
обозначения, правила игры, на планировки сооружений,
зданий и территории, на системы обучения, методы
расчетов и т. п. Изобретениями не признаются решения,
противоречащие общественным интересам, принципам
гуманности и социалистической морали, а также явно
бесполезные.
Рационализаторские предложения.
Рационализаторским предложением признается техническое решение,
являющееся новым и полезным для предприятия,
организации или учреждения, которому оно подано, и
предусматривающее изменение конструкции изделий,
технологии производства и применяемой техники или изменение
состава материала.
Рационализаторское предложение в отличие от
изобретений характеризуется новизной в пределах данного
предприятия, организации или учреждения, т. е. имеет
локальную новизну. Рационализаторское предложение не
должно повторять то, что ранее использовалось и
используется, разработано или уже было предложено на
предприятии, организации, учреждении, предусмотрено
действующими нормативами (стандартами, техническими
условиями и т. п.) либо приказами, распоряжениями
администрации или рекомендовано вышестоящими
организациями. Рационализаторское предложение не должно
также основываться на решениях, опубликованных в
информационных изданиях по распространению передового
опыта в данной отрасли.
Если предложение повторяет решение, содержащееся
в распоряжении, организационно-техническом плане,
рекомендации вышестоящей организации, оно не обладает
новизной, а значит не считается рационализаторским.
Но если в директивном материале (распоряжении, орг-
техплане, рекомендации и т. п.) только ставится задача,
определенная цель, но не указывается ее решение,
предложение, решающее задачу, можно признать
рационализаторским.
Йе признаются рационализаторскими предложения,
использование которых может привести к снижению
надежности и других показателей качества продукции.
Все инженерно-технические работники, в том числе
конструкторы, могут подавать рационализаторские пред-
214

ложения. Есть, однако, особенности квалификации
предложений ИТР научно-исследовательских, проектных,
конструкторских, технологических организаций и
аналогичных подразделений предприятий, относящихся к
разрабатываемым этими работниками проектам, конструкциям
и технологическим процессам. Предложения этих
работников (кроме изобретений), относящиеся к
разрабатываемым ими проектам, конструкциям и технологическим
процессам, не признаются рационализаторскими,
поскольку высококачественная разработка является их основной
обязанностью. В то же время предложения других
инженерно-технических работников тех же
подразделений, которые не участвуют в данной разработке, могут
быть признаны рационализаторскими.
Промышленный образец. Промышленный образец —
это новое, пригодное к осуществлению промышленным
способом художественное решение изделия, в котором
достигается единство технических и эстетических качеств.
Промышленный образец должен отвечать следующим
требованиям.
1. Оформление (форма, рисунок, раскраска) должно
быть художественным, т. е. обладать эстетическими
достоинствами.
2. Внешнее оформление должно соответствовать
функциональному назначению изделия.
3. Конструкция изделия должна быть разработана
с учетом возможностей его выполнения промышленным
способом.
4. Оформление должно быть новым.
Согласно положению, промышленные образцы
регистрируются, и авторство лиц, которые принимали
творческое участие в разработке и оформлении изделия,
защищается свидетельством или патентом. Если
промышленный образец создан по заданию или разработка его
явилась служебной обязанностью автора, то на имя автора
выдается свидетельство. Если разработка не связана с
выполнением служебных заданий, то на имя автора может
быть выдан патент или свидетельство. В СССР
свидетельство на промышленный образец действует бессрочно, а
патент (документ, обеспечивающий исключительные права
его автору по использованию промышленного образца)
дейстует 5 лет, но может быть продлен еще на 5 лет.
Регистрируемые объекты технического творчества
создают условия для их широкого использования в народном
215

хозяйстве и поднимают технический потенциал страны.
Использование изобретений, защищенных авторскими
свидетельствами, и рационализаторских предложений
осуществляется советскими государственными,
кооперативными, общественными предприятиями, организациями и
учреждениями исходя из интересов государства и
собственных интересов, без специального на то разрешения
Таблица 7.2
Техническое творчество разработчиков
и его квалификационные признаки
216

(табл. 7.2). Все виды технического творчества
стимулируются материально согласно соответствующим
положениям и инструкциям.
Экономическая оценка разработок основывается на
достигнутом экономическом эффекте при внедрении. Его
рассчитывают по известной методике, суммируя все
среднегодовые доходы, связанные с внедрением, и отнимая
среднегодовые расходы. В результате получается условный
годовой экономический эффект внедрения, который
является экономической характеристикой внедрения новых
разработок в данном производстве. Если новая разработка
внедрена как объект рационализаторского предложения,
то вознаграждение автору рассчитывается от достигнутого
эффекта.
Ввиду того что источником изобретений являются
научно-исследовательские и проектно-конструкторские
разработки, разработчики ведают как созданием, так
и выявлением изобретений. Успех создания технических
решений, способных быть предметом изобретений,
непосредственно зависит от стремления конструктора
каждую задачу решать творчески, по-новому, с получением
максимального положительного эффекта. Каждый
конструктор должен знать основные источники и методы
выявления изобретений. Выявление изобретений зависит
от следующего: 1) знания известного состояния и уровня
техники в области новой разработки; 2) знания
критериев патентоспособности; 3) умения провести
сопоставительный анализ новой разработки с уже известными
и оформить заявку на предполагаемое изобретение.
Критерии патентоспособности технического решения
(ТР) изучаются по учебникам курса патентоведения.
Незнание этих критериев ведет, с одной стороны, к потере
Государственного приоритета на патентоспособные ТР
или, с другой, — к потоку легко отклоняемых
заявок.
Под выявлением изобретений понимают
сопоставительный анализ новых разработок с известными.
Сопоставительный анализ новых разработок с целью
выявления патентоспособных ТР по советской патентной
практике принято вести с одним решением — самым близким
по технической сущности — прототипом. В процессе
сопоставительного анализа выявляются признаки ТР, общие
с прототипом, и новые отличительные признаки, дающие
положительный эффект.
217

Если при анализе исследуемого решения техническое
решение может быть патентоспособным, то составляется
заявка на предполагаемое изобретение согласно
«Указаниям по составлению заявки на изобретение» (ЭЗ-1—74).
Составление заявки связано с определенными трудностями,
основной из которых является исследование технического
решения на мировую новизну. Для проверки такого
решения необходимо отыскать материалы, раскрывающие
сущность данного или тождественного решения. Под
раскрытием сущности технического решения понимается
наличие таких сведений и информации, которые
позволяют специалисту данной отрасли известным способом
осуществить данное техническое решение. Ниже
приведены источники, порочащие новизну изобретений:
1) авторские свидетельства и патенты, выданные
в СССР;
2) иностранные патенты, авторские свидетельства и
опубликованные заявки;
3) советские и иностранные издания. Понятие
«издания» охватывает печатные публикации, при этом не имеет
значения, где, на каком языке и каким тиражом
опубликован источник;
4) депонированные рукописи;
5) сведения об открытом применении изобретения;
6) экспонаты, представленные на выставках;
7) публичные сообщения, доступные для
ознакомления широкому кругу лиц;
8) проектная документация, чертежи, схемы,
переданные в общедоступную библиотеку;
9) принятые на конкурс работы;
10) публичные устные доклады, лекции, выступления,
если они зафиксированы аппаратом звуковой записи или
стенографически;
11) информационные, визуально воспринимаемые
данные (модели, макеты, плакаты), доступные широкому
кругу лиц;
12) сообщения по радио, телевидению, в кино, если
они зафиксированы в установленном порядке аппаратом
звуковой записи, на фото- или кинопленке.
Новизну не порочит опубликование или другое
раскрытие сущности технического решения после подачи
заявки в установленном порядке. Новизна решения
сохраняется и в том случае, если оно стало известно, до
подачи заявки определенному, узкому кругу лиц, кото-
218

рые связаны с созданием и разработкой технического
решения: руководителям разработки, технической
комиссии, сотрудникам автора.
7.7. КВАЛИФИКАЦИОННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
К КОНСТРУКТОРАМ И ИХ АТТЕСТАЦИЯ
Качество выполняемой инженером-конструктором
работы зависит от личных качеств и квалификации
разработчика. Во многом результат зависит от опытд работы,
знаний своей специальности, освоения специфики
конкретного производства. Освоение производства связано
с пониманием его организационных и технических
принципов. Во многом это зависит от стажа работы
конструктора и характера его общения с производством
(осуществления авторского надзора, участия в испытаниях и при
внедрении новых изделий в эксплуатацию и др.).
Основную теоретическую базу для становления
специалиста дает институт или другое учебное заведение.
Учебные заведения кроме преподавания старых
традиционных предметов, необходимых для машиностроителей,
приступили к преподаванию теоретических основ новых
прогрессивных направлений производства, например
гибких автоматизированных производств (ГАП), систем
автоматизированного проектирования (САПР) и др. Задача
высшей школы остается прежней: максимально связать
предподаваемые теоретические предметы с
производственной практикой. Однако вуз не может дать молодому
инженеру чвсе практические знания, необходимые ему
в самых разных отраслях производства и самых
различных производственных ситуациях. Поэтому молодой
инженер, начиная свою практическую деятельность,
оказывается недостаточно подготовлен к конкретной работе.
Инженеры, в том числе инженеры-конструкторы, в первые
три года работы проходят интенсивную профессиональную
адаптацию. В этот период они осваивают практическую
сторону производства, что происходит в процессе
выполнения производственных заданий, т. е. в процессе
выполнения своей непосредственной работы.
Как показывает практика, наилучшие результаты дает
организация личной работы конструктора по углублению
его знаний и повышению его квалификационного уровня.
Специалисты считают, что диплом об окончании учебного
заведения — это только разрешение на дальнейшее
углубление своих знаний. Работу в этом направлении необхо-
219

димо вести постоянно и планомерно. После поступления
на работу все деловые и творческие качества конструктора
непрерывно совершенствуются и достигают высшего
развития при достижении 10-летнего стажа работы. Затем
они снижаются, сохраняя стабильность в отдельных
компонентах: исполнительность, соблюдение срока
выполнения задачи и др. Специалисты, оценка производственной
деятельности которых постоянно растет, переходят, как
правило, на руководящие должности по достижении
10-летнего стажа. У специалистов, стаж которых на
инженерной работе составляет 16—25 лет и которые
продолжают работать в должности инженера, основные
показатели работы несколько ниже, чем у инженеров с
девятилетним стажем.
В конструкторском подразделении каждый
конструктор занимает свое место, соответствующее его деловому
и производственному опыту, теоретическим и
практическим знаниям. Штатное расписание конструкторского
подразделения определяет иерархическую структуру спё1
циалистов в зависимости от их квалификации^ начиная
с должности техника-конструктора и кончая инженером-
конструктором. Одна из' систем квалификации
специалистов предусматривает разделение конструкторов на
основе присвоенной им квалификационной категории, где
инженер-конструктор I категории является наиболее
квалифицированным специалистом.
Соответствующая квалификационная категория
присваивается конструктору на конкретном производстве,
где он работает. Она во многом зависит от знания
разработчиком конкретных условий производства, связанных
с отраслью машиностроения, объектов разработки,
организационно-техническим обеспечением и т. д. Ясно, что
специалист, например, станкостроения не может быть
специалистом в авиационной промышленности. При
поступлении на предприятия или в организации на работу,
не знакомую для разработчика отрасли, необходимо время
для освоения специфики новой работы.
Продолжительность адаптации зависит от сложности и конструктивных
особенностей разрабатываемых изделий. На новом месте
работы конструктору заново присваивается
квалификационная категория, соответствующая условиям и
требованиям новой работы.
Присвоение квалификационной категории
конструктору производится квалификационной комиссией. Для
220

присвоения категории необходимо иметь представление
руководителя конструкторского подразделения и образец
конструкторской работы, характеризующей творческую
деятельность исполнителя. Творческая деятельность
конструктора должна соответствовать квалификационным
характеристикам присваиваемой ему категории (см.
приложение II). Квалификационная категория конструктора
определяет его место в конструкторском подразделении,
сложность выполняемой им работы, его оклад.
Б проектно-конструкторских организациях проводится
большая работа по повышению квалификации
работников, включающая следующее: составление планов по
повышению квалификации разработчиков; направление
специалистов во втузы, на семинары, курсы повышения
квалификации, в творческие командировки, экскурсии
и т.д.; организацию обсуждения новых разработок КБ
и подготовки конструкторов для присвоения очередной
квалификационной категории; организацию работ с
молодыми специалистами; усовершенствование
профессионального мастерства конструкторов; изучение методики
конструирования; организацию проверки методики
конструирования и подготовки резерва ведущих
исполнителей.
Чтобы убедиться в стабильной квлификации
конструктора в течение периода работы, выявить достоинства и
недостатки в его работе, подготовить резерв руководящих
кадров, необходимо провести аттестацию конструкторов.
Аттестация проводится раз в 5 лет. Цель аттестации
выявить следующее: область наиболее глубоких
теоретических и практических знаний; интерес к новому,
передовому в своей творческой деятельности; умение выполнять
задания и поручения; умение работать с технической
литературой; общий культурный уровень; инициативность
в работе; организаторские способности; пользуется ли
авторитетом в коллективе; обладает ли настойчивостью
при реализации принятых решений; соблюдает ли
трудовую и производственную дисциплину, ответственность за
порученное дело; умение доступно, четко выражать мысли;
личные качества (тактичность, грубость, высокомерие,
честолюбие); состояние здоровья и др.
Аттестация конструкторов создает стимул для
повышения их квалификации, устранения их личных и
деловых недостатков, улучшения стиля и методов работы,
повышения эффективности и качества работы. Аттеста-
221

ция позволяет наиболее глубоко определить
правильность расстановки и использования кадров.
Аттестационная комиссия включает конструктора в резерв на
выдвижение и определение его дальнейшего производственного
роста.
Работа аттестационной комиссии не должна
превращаться в экзамен по специальности. Она должна
проходить неторопливо, вдумчиво, принципиально, должна
иметь индивидуальный подход, к аттестуемому.
Обстановка должна быть деловая, доброжелательная и создать
у аттестуемого уверенность в том, что недостатки
необходимо устранить. Решения аттестационной комиссии
выносятся голосованием, после обсуждения информации об
аттестуемом специалисте. Комиссия дает одну из
следующих оценок: 1) соответствует занимаемой должности;
2) соответствует занимаемой должности при условии
улучшения работы и выполнения рекомендации комиссии с
повторной аттестацией через год; 3) не соответствует зани»
маемой должности. Комиссия выносит рекомендации, если
это необходимо, для устранения негативных характеристик
аттестуемого. Эти рекомендации указываются в
решениях комиссии. В свою очередь, аттестуемый может
высказать комиссии свои замечания по улучшению работы
производства, которые комиссия заносит в протокол. Все
замечания аттестуемых комиссия обобщает и передает
администрации для принятия решений по выдвинутым
вопросам.
Аттестация устанавливает способности работника для
руководящей работы и определяет ближайший резерв
руководителей. Комиссия может дать рекомендации о
переводе работника на более подходящую для него работу.
В приложении II приведены должностные обязанности
конструкторов и круг знаний, которыми они должны
обладать. Кроме обязанностей конструктора, в
приложении приведены обязанности специалистов, работа
которых способствует развитию конструкторской
деятельности.
Проектно-конструкторские работы осуществляются в
бюро (секторах) конструкторских организаций. Во главе
этих подразделений стоит руководитель. Руководитель
конструкторского бюро (сектора) должен обеспечивать
планирование и учет работ, качественное и своевременное
их выполнение, координацию работы бюро (сектора)
с другими службами; осуществлять мероприятия по со-
222

кращению сроков проектирования, использованию
типовых и нормализованных конструкций, обеспечивать
максимальную специализацию работников бюро (сектора),
координацию исполнителей и соисполнителей проектов,
проверку и оформление технических заданий смежникам
и проектно-конструкторским организациям.
Руководитель бюро (сектора) ведет систематическую работу с
конструкторами по повышению их квалификации,
осуществляет контроль за правильностью оформления и
выполнения всей конструкторской документации, выполняемой
работниками, производит своевременную техническую
подготовку работ, организует оперативное использование
информационных, руководящих и нормативных
материалов.
7.8. ЭТИКА КОНСТРУКТОРСКОГО ТРУДА
Инженеры-конструкторы, создавая новые машины и
другие конструкции, тесно связаны с производством и
между собой. В своей практической работе
инженер-конструктор сталкивается с общественно-экономическими
условиями общественного труда. Творческий процесс
конструкторов становится все более коллективным. При
коллективной работе по созданию общей конструкции
возникает ряд проблем во взаимоотношениях
специалистов между собой. Эти взаимоотношения рассматриваются
в основном в двух, аспектах. Первый —это
производственные отношения, предусмотренные в функциональных
обязанностях специалистов. В производственных
отношениях пересекаются интересы инженера-конструктора,
начальника конструкторского подразделения, мастера
участка подразделения-изготовителя, слесаря, токаря,
фрезеровщика. Второй —личные отношения работников.
Рассмотрение производственных отношений без учета личных
качеств работников не дает полной характеристики
отношений между людьми, работающими в производстве.
Личные качества технического работника накладывают
отпечаток на ход решения технического вопроса. Чтобы
эти решения меньше зависели от личности, установлены
нормы поведения, которые в технике называются
инженерной этикой.
Инженерная этика является разделом
профессиональной этики и относится к специфике инженерного труда.
Аспекты инженерной этики проявляются в творческой
223

работе инженеров, в их коллективных действиях по
выполнению общей задачи. Большое значение в
правильном, разумном решении задач инженерной этики имеет
отношение инженера к своей профессии. Отношение к своей
профессии связано с отношением к своим коллегам,
к обществу, к технике в целом, что в совокупности создает
моральный, престиж профессии.
В инженерном труде, как и в любом другом творческом
труде, огромное значение имеют отношения инженеров
между собой. Уважение и любовь к своим коллегам,
которые выполняют общие задачи, позволяют направить
творческую работу в русло законов инженерной этики.
Энтузиазм и самоотверженность при выполнении своих
задач позволяют получить моральное удовлетворение за
результаты труда и легче переносить возможные ошибки
и неудачи. Доброжелательные и дружеские отношения
к специалистам, с которыми выполняется общая работа,
несмотря на напряженные и порой острые
производственные отношения на предприятии или в организации в
целом, позволяют более эффективно решать
производственные вопросы. Трудности решения производственных
проблем и противоречий не должны превращаться в решение
личных проблем и противоречий. Если иногда бывает
трудно отличить личные проблемы от производственных,
то положительное решение их позволяет также
положительно решать производственные вопросы. Надо
учитывать, что люди, участвующие в производственном
процессе, обладают самыми разными характерами, опытом,
теоретической подготовкой, способами творческого труда,
мнениями по конкретным техническим вопросам, по
производству в целом. У них могут быть самые различные
пути решения тех или иных технических задач.
В настоящее время большое внимание уделяется
исследованиям психологического климата малых групп.
Малыми группами называются группы работников,
объединенных общей задачей, общей работой, общими
целями или выполнением одной конкретной работы. В этих
группах наряду с хорошими человеческими
отношениями должны существовать производственные
отношения, соответствующие законам инженерной этики.
Отношения инженеров-конструкторов между собой
неразрывно связаны с взаимоотношениями начальников и
подчиненных. В любой малой группе имеется
руководитель или старший конструктор (главный инженер про-
224

екта), под руководством которого проходят разработки.
Эти отношения должны основываться на взаимном
понимании и доверии. Ведущий конструктор должен
управлять творчеством всех членов группы и направлять
разработку на создание экономичной, эффективной и ка
чественной конструкции. Конструкция должна быть не
только работоспособной, но и реально выполнимой
конкретным производством. Ведущий конструктор должен
направлять творческую работу всех специалистов, уча
ствующих в разработке, на достижение вышеуказанной
цели. Управление разработкой производится тактично.
по-деловому, при необходимости следует подтянуть
отстающих. Руководитель разработки принимает или
отвергает определенные технические решения. Цель его
работы —создавать и поддерживать творческий
микроклимат в своих группах, обеспечивая таким образом
эффективность и качество разработок.
В новых разработках часто используют ранее разра
ботанные конструкции. В любом случае у них имеется
автор или организация-разработчик. При использовании
заимствованных технических решений необходимо
ссылаться на их авторов. Недопустимо выдавать чужую
работу за свою. Если заимствованная конструкция
применяется без изменений, то графа основной надписи
«разработал» не заполняется, а на поле чертежа указывается
организация-разработчик. Новые решения, имеющие
признаки изобретений, должны быть оформлены заявкой.
Проще, если изобретатель и разработчик —одна и та же
персона. Тогда отпадает необходимость в установке
личности автора
Особенно трудно определить автора новых технических
решений, которые созданы коллективно. Здесь, как
правило, предложение, высказанное одним работником,
приобретает конструктивную форму в коллективном труде.
В этом случае сама творческая группа должна
объективно оценить круг лиц, которых можно считать
авторами. В крайнем случае, функции арбитра должен
принимать на себя руководитель разработки. Он должен
быть не только хорошим специалистом на всех стадиях
разработки, но и хорошим психологом.
Пропаганда удачных технических решений и
разработок относится к рациональной организации
конструкторских работ, что позволяет улучшить качество и
работоспособность создаваемого изделия. Однако следует опа-
8 Таленс Я Ф.
225

сагься необъективности оценки своих разработок.
Нередко преувеличивается важность их и отвергаются
другие, более эффективные разработки. В практике
конструкторского труда встречаются случаи, когда свои
проекты защищаются любой ценой, а более удачные
чужие решения подвергаются незаслуженной критике. Так
поступают инженеры-конструкторы с болезненно
самолюбивым характером. Они, как правило, плохо отличают
производственные интересы от личных. В целях
налаживания нормальной творческой атмосферы в коллективе
подобные случаи должны вызывать отрицательную
реакцию товарищей по работе и получать должную оценку
руководителей разработки.
Принципы инженерной этики призывают объективно
решать все технические вопросы, при этом
производственные интересы выдвигаются на первый план. Каждый
инженер имеет свои собственные взгляды на одни и те
же производственные проблемы. Эти взгляды во многом
зависят не только от квалификации инженера, его
практического опыта, но и от его психологического типа.
Одни и те >ке процессы, конструктивные и
технологические схемы разные конструкторы оценивают по-разному.
Объективная информация как бы проходит через призму
личности конструктора и изменяется, пополняясь
личными наблюдениями и выводами. При обмене опытом
желательно, чтобы инженеры де делали категорических
заключений. Целесообразно входную информацию
выдавать как стимулирующую, способствующую решению
технической задачи. Принципы инженерной этики не
признают передачу тенденциозной информации и
немотивированных сомнений. Само собой разумеется, что передача
заведомо неверной информации в процессе производства
рассматривается как поведение, заслуживающее наказания.
Оценивая каждое новое изделие, нельзя обходиться
только положительными, лестными отзывами. Любая
конструкция имеет и какие-то недостатки. Чтобы раскрыть
их, необходимо оценить все морально-этические аспекты
данной оценки. Критика должна касаться только
технической сущности конструкции, но не оценивать
квалификацию и личные качества ее разработчиков. Это —
компетенция квалификационной и аттестационной комиссии.
В ходе совместной работы конструктор в основном
соприкасается со своими коллегами-конструкторами.
Однако случается, что инженеры-конструкторы работают
226

непосредственно с заказчиками. Такими этапами являются
согласование проектов и рабочих чертежей и
осуществление авторского надзора. В тех и других случаях инженеры-
конструкторы входят в непосредственный рабочий
контакт со специалистами заказчика: технологами,
эксплуатационниками, ремонтниками специалистами по технике
безопасности, противопожарной безопасности и др.
Бывает, что эти специалисты имеют разные мнения, не
совпадающие с общим направлением' рассматриваемой
разработки. Надо помнить, что взаимоотношения со
специалистами заказчика должны быть деловыми,
тактичными. Конструктор обязан внимательно выслушать все
замечания по проекту, оценить их и принять к разработке,
если они целесообразны и реально осуществимы. В
противном случае необходимо доказать их
нецелесообразность. Хорошего результата нельзя достичь при грубых
и некорректных отношениях специалистов.
При осуществлении авторского надзора главная цель
разработчика —видеть свою конструкцию в работе,
поэтому он должен обращать внимание на все отступления
от проекта, влияющие на работоспособность изделия.
Форма воздействия на производство
предприятия-изготовителя должна быть деловой, строгой и в то же время
деликатной. Исправление ошибок, допущенных
разработчиком, требует особого подхода.
Принципы инженерной этики приобретают особо
важное значение, когда осложняются личные и
производственные отношения. Происходит это в том случае, если
из-за отклонений от проекта или ошибки разработчика
изделие перестает работать —возникает авария. При
аварии, повлекшей за собой потерпевших, особенно
тщательно исследуются ее причины. Одновременно
анализируется конструкция изделия; качество ее накладывает
большую ответственность на конструктора. При
небрежной разработке конструкции, нарушении норм и правил
техники безопасности и противопожарной техники,
приведших к аварийным случаям, на разработчика
накладываются экономические или юридические санкции. Важное
значение имеет поведение инженера-конструктора в
аварийных ситуациях. Объективность, деловитость и чувство
ответственности должны характеризовать моральную
подготовку разработчика. Отсутствие стремления свалить
свою вину на других и признание своей ошибки является
достойным поведением инженера-конструктора.
8*
227

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
От работы конструктора, конструкторского
коллектива, от их умения применять свои знания и творческие
способности в значительной степени зависит уровень и
качество разрабатываемого изделия.
Наука, техника и производство ставят очень сложные
задачи. Новая техника должна обладать сегодня многими
качествами, всесторонне удовлетворяющими требования
производства, эксплуатации, а также требования
социального характера. Для решения всех вопросов, связанных
с созданием новой техники, порой недостаточно лишь
знаний основных принципов конструирования, уровня
развития техники и новейших достижений в какой-то
конкретной области. Требуется нестандартный, нешаблонный
подход к решению задачи. Как все знания и методы работы
приобретаются в процессе учебы или практической
деятельности, так и нешаблонность мышления
приобретается в труде, в стремлении все вопросы решать
оптимально, по-новому. Необходимо заставить себя взглянуть
на решаемую задачу с разных точек зрения, даже
представить себя в роли объекта, «войти в образ».
Большую помощь в рациональном решении задачи
оказывает выявление основной функциональной схемы
изделия, выражающей суть проблемы. Функциональная
схема содержит совокупность основных элементов,
необходимых для выполнения изделием своих функций. Функ-
228

циональная схема включает элементы конструкции,
осуществляющие кинематические связи, передающие рабочие
нагрузки и силы тяжести, конструктивные и
технологические базы и т. п. Функциональная схема изделия
позволяет отвлечься от второстепенных элементов
конструкции, заслоняющих решение главной проблемы, и
способствует решению задачи простейшим способом.
Конструктор несет огромную ответственность перед
обществом в деле создания качественных, удобных и
необходимых изделий. Чтобы решить эти задачи, он
должен полностью овладеть всеми сторонами
конструкторского труда во всем их многообразии и
усовершенствовать каждую- из них.

Приложение I
Нормы времени на конструкторские работы
Примером нормирования конструкторского труда
могут служить нормы времени на конструкторские работы,
разработанные Министерством тяжелого и транспортного
машиностроения. Общий принцип, на котором
основываются нормы времени, —это качественная разработка
оригинала конструкторского документа (КД).
Исправление ошибок в документации, допущенных разработчиком,
производится за счет основной нормы. Нормы времени
разработаны на конкретные виды работ. Единицы
измерения объема работ приведены в соответствующих
нормативных картах (лист формата, схема, позиция,
документ и т. п.). Нормы времени установлены на разработку
конструкторской документации одним исполнителем
(кроме укрупненных норм), приведены в часах и
оформлены в виде нормативных карт, предусматривающих
выполнение:
разработки чертежей и кинематических схем машин
(карты 1—5);
разработки чертежей и кинематических схем
механизмов (карты 6—10);
разработки чертежей сварных металлоконструкций
(карта 11);
разработки чертежей деталей (карта 12);
разработки конструкторской документации
электропривода и электроавтоматики (карты 13—26);
разработки чертежей и схем пневмопривода и систем
смазывания (карты 27—29);
проектирования печатных плат (карты 30—32);
230

разработки конструкторской документации по
погрузке и упаковке (карты 33—38);
работ по промышленной эстетике —художественно-
конструкторские работы (карты 39—40);
опытно-конструкторских и научно-исследовательских
работ (карты 41—44);
разработки текстовых конструкторских документов
(карты 45—51);
специальных и вспомогательных работ (карты 52—64);
конструкторских работ по укрупненным нормам
времени (карта 65).
Нормы времени на разработку текстовых
конструкторских документов и выполнение специальных и
вспомогательных работ включают в себя разные работы, связанные
с разработкой и оформлением конструкторской
документации. К ним можно отнести разработку технического
задания, выполнение технических расчетов,
нормализованный контроль, сверку подлинника (кальки) с оригиналом
чертежа, планирование работ исполнителям и т. п. Кроме
того, нормы времени учитывают разработку ремонтных
и эксплуатационных документов, разработку программ
и методик испытаний. Работа, на которую определена
норма времени, состоит из следующих элементов:
получение задания от руководителя и его изучение;
подбор необходимых для выполнения работы
материалов (чертежей, справочной литературы, руководящих
документов и т. п.);
предварительное выполнение конструкторского
документа (КД);
консультации и согласования выполненной работы
с руководителем;
согласование КД со смежными конструкторскими
подразделениями;
оформление оригинала КД;
сдача выполненной работы руководителю.
Примечания: 1. В нормах времени учтено время на
подготовительно-заключительные работы, обслуживание рабочего места,
отдых (включая физкультурные паузы и личные надобности) в
размере 10 % от оперативного времени. 2. На работы, сопутствующие
разработке КД (согласование КД с технологическими службами,
нормоконтролем, службой метролога, представителем заказчика и
другими необходимыми службами), нормы времени приведены
отдельно или определяются с помощью коэффициентов к основной норме
времени на разработку КД.
231

Распределение работ по должностям исполнителей
приведено в нормативных картах. Должность
исполнителя, не обусловленная в нормативных картах,
устанавливается руководителем работы.
Основными факторами, влияющими на величину нормы
времени, являются новизна и сложность выполняемой
работы (разрабатываемого документа). С целью
облегчения нормирования конструкторских работ на
предприятии разрабатывается перечень изделий по группам
сложности и создаются альбомы эталонных чертежей в
соответствии с характеристиками групп сложности. Степень
влияния второстепенных факторов на величину нормы
времени учтена поправочными коэффициентами.
Характеристика категорий новизны изделий и схем
изделий. Существует четыре категории новизны и схем
изделий.
Категория А. Проектирование изделий и схем по
образцам существующих изделий (освоенных в
эксплуатации изделий, на которые на предприятии имеется
полный комплект конструкторской документации) без
значительных конструктивных и размерных изменений.
Категория Б. Проектирование изделий и схем,
предусматривающее модификацию или модернизацию
существующих моделей с использованием унифицированных
элементов и изменением размерных параметров с
применением большого числа заимствованных составных частей.
Категория В. Проектирование изделий и схем,
представляющее собой принципиальное изменение
существующих моделей. Конструирование требует проведения
экспериментальных проверок.
Категория Г. Проектирование изделий и схем,
предусматривающее применение принципиално новых
процессов или методов эксплуатации. Основанием для
проектирования служат научные материалы и изобретения.
Применение поправочных коэффициентов.
Поправочные коэффициенты применяются в отдельных конкретных
случаях. В случае применения нескольких поправочных
коэффициентов одновременно норма времени определяется
путем умножения установленной по карте нормы на
произведение поправочных коэффициентов. Поправочные
коэффициенты к норме времени:
кх — коэффициент, учитывающий тип производства
при разработке чертежей и схем изделий, а также
эксплуатационных документов:
232

Единичное производство 1,00
Мелкосерийное » 1,10
Серийное » 1,20
Крупносерийное » 1,25
Массовое » 1,30
Примечание. При разработке чертежей
унифицированных изделий применять поправочный
коэффициент, соответствующий серийному типу производства.
к2 — коэффициент, учитывающий масштаб выполнения
чертежа:
1 1,0
2 1 : 10 1 : 20 1 : 100 1 : 1000 1,05
2,5 1 :4 1:5 1 : 40 1 : 50 1 : 200 1,10
400 1 : 500 1 : 800 2 : 1 4:1 5:1
15 1 : 75 1 : 150 1,15
кг — коэффициент, учитывающий использование
аппликаций (%) или белков при разработке КД:
До 20 0,90
Св. 20 до 40 0,75
» 40 » 60 0,50
» 60 » 80 0,30
» 80 0,15
Примечание. Процент использования
аппликаций определяется как отношение площади, занятой
в разрабатываемой КД аппликацией, ко всей площади
КД.
кА — коэффициент, учитывающий корректировку
(внесение изменений, %) КД:
До 10 0,1
Св. 10 до 20 0,2
» 20 » 30 0,3
» 30 » 40 0,4
» 4С) » 50 0,5
> 50 -. 0,6
Примечания: 1. Коэффициент корректировки
применяется только для творческой переработки копий
(синьки) КД (внесения изменений в контрольный
экземпляр по предложениям заказчика, результатам
испытаний изделия и т. д.). Откорректированный контрольный
экземпляр является основанием для составления
извещения об изменении или же используется в качестве
оригинала КД. 2. Норма времени на корректировку
копий КД рассчитывается исходя из нормы времени на
разработку рабочей документации соответствующей
группы сложности новизны А. 3. Норма времени на проверку
руководителем творческой переработки копий КД
устанавливается в размере 40 % от нормы времени на
корректировку.
233

Таблица П.1
къ —коэффициент, учитывающий степень готовности
чертежа:
Выполнены предварительные расчеты,
разработан главный вид, произведена разметка
дополнительных видов и разрезов 0,6
Полностью закончены графические работы, но
не закончены простановка размеров и позиций,
пояснительные надписи и технические требования 0,7
234
Ведущий конструктор
Инженер-конструктор
I категории
Инженер-конструктор
II категории
Инженер-конструктор
III категории
Старший инженер,
старший художник-конструктор
Инженер-конструктор,
художник-конструктор,
инженер
Старший
техник-конструктор
Техник-конструктор
ведущего конструктора
инженера-конструктора I
категории
инженера-конструктора II
категории
инженера-конструктора III
категории
старшего инженера, старшего
художника-конструктора
инженера-конструктора,
художника-конструктора, инженера
старшего техника-конструктора
техника-конструктора
Примечания: 1. Поправочные коэффициенты равны
отношениям минимальных должностных окладов. 2. В числителе таблицы
приведены коэффициенты для предприятий, изготовливающих особо
сложную продукцию, в знаменателе — для остальных предприятий.
Должность
исполнителя

Полностью закончен оригинал чертежа,
подписан разработчиком и сдан на проверку
руководителю работы 0,9
Примечания: 1. Коэффициент готовности
чертежа применяется при оценке работы: переходящей на
следующий месяц; прерванной по указанию руководителя
работы; по выполнению вариантного чертежа. 2.
Полностью законченным считается оригинал чертежа,
подписанный кормоконтролером, технологом и
руководителем работы.
кв — коэффициент, учитывающий несоответствие
должности исполнителя сложности выполняемой работы,
приведен в табл. П.1.
к7 — коэффициент к норме времени при разработке
КД на экспорт (текстовая документация и чертежи с
надписями на русском и иностранном языках), к7 = 1,25.
к8 — коэффициент к нормам времени для молодых
специалистов на первые 6 мес. работы устанавливается
равным 1,2, на последующие 6 мес. — 1,1, а в
дальнейшем — на общих основаниях.
к0 — коэффициент к норме времени в случае
оформления оригинала КД для последующего копирования, &> =
= 0,9. Нормы времени в нормативных картах рассчитаны
на выполнение оригинала КД на типографских бланках
для бескопировального получения подлинника.
к10 — коэффициент, учитывающий число типоразмеров
группового (табличного) чертежа:.
Число
типоразмеров 1 2 3 4 5 б
к10 1,00 1,26 1,44 1,58 1,71 1,81
Число
типоразмеров 7 8 9 10 11 12
к10 1,91 2,00 2,08 2,15 2,23 2,29
Число
типоразмеров 13 14 15 16 17 18
к10 2,35 2,41 2,47 2,52 2,57 2,63
Число
типоразмеров 19 20 21 22 23 24
к10 ....... 2,67 2,71 2,76 2,81. 2,84 2,88
Число
типоразмеров 25 26 27 28 29 30
к10 2,92 2,96 3,00 3,04 3,07 3,12
Примечание. Коэффициент к10 применяется
к норме времени на разработку чертежа базового
типоразмера изделия,
235

Таблица П.2
Наименование работы
Руководство работами (консультации
исполнителей, выдача эскизов)
Согласование оригинала КД:
с отделами главного технолога,
металлурга, сварщика
с нормоконтролем
с метрологической службой
с подразделением промышленной
эстетики
с подразделениями технического
контроля, производственного и др.
с представителем заказчика
с Госгортехнадзором
Конструкторский контроль (проверка):
чертежей
расчетов, сводных ведомостей
электрооборудования
текстовой документации
Авторский надзор (техническая помощь
при изготовлении и испытании опытного
образца, сбор данных для улучшения
качества проектир>емого изделия)
Входной контроль КД сторонних
организаций (проверка комплектности КД,
возможности унификации)
кх2
0,10
0,10
0,05
0,05
0,05
0,05
0,20
0,10
0,30
0,40
0,15
0,15
0,20
Должность
исполнителя
Руководитель
работы
Разработчик
оригинала
КД
Руководитель
работы
Разработчик
оригинала
КД
Не ниже
инженера-
конструктора
11 категории
кп — коэффициент, учитывающий разработку
совмещенных чертежей:
Сборочного и монтажного 1,10
Сборочного, монтажного и габаритного 1,15
к12 — коэффициент, учитывающий работы,
сопутствующие разработке КД (нормирование работ), приведены
в табл. П.2.
к13 — коэффициент, учитывающий плотность
заполнения поля чертежного листа (%):
Менее 50 0,6
&)—75 1,0
Более 75 1,2
236

ки — коэффициент, учитывающий разработку
нескольких вариантов КД (%) по указанию руководителя
работы (нормирование разработки):
До 20 0,7
Св. 20 до 40 0,5
» 40 » 60 0,3
» 60 0,2
к1ь — коэффициент, учитывающий разработку
графической КД на форматах, отличающихся от указанных
в нормативных картах, приведен в табл. П.З.
Таблица П.З
Формат,
указанный
в
нормативной карте
А4
АЗ
А2
А1
АО
А4
1,00
0,64
0,40
—
Фактический
АЗ
1,60
1,00
0,64
0,40
А2
3,20
1,60
1,00
0,64
0,40
формат
А1
_
3,20
1,60
1,00
0,64
АО
—
—
1,60
1,00
к1в — коэффициент, учитывающий разработку графи»
ческой КД, выполненной на дополнительных форматах
по ГОСТ 2.301—68*:
А4ХЗ, АЗХЗ, А2ХЗ, А1ХЗ, АОХЗ 2,4
А4Х4, АЗХ4, А2Х4, А1Х4 3,2
А4Х5, АЗХ5, А2Х5 4,0
А4Х6, АЗХ6 4,8
А4Х7, АЗХ7 5,6
А4Х8 6,4
А4Х9 7,2
А0Х2 . . .- 1,6
Плотность заполнения поля чертежного листа. Нормы
времени рассчитаны на нормальную плотность
заполнения поля чертежного листа. Нормальной плотностью
считается заполнение поля чертежного листа элементами
чертежа (линия, знак обработки, слова и числа или их части
и др.) 50—75%. Плотность чертежа определяется
специальным измерителем плотности (рис. П.1). Измеритель
плотности представляет собой шаблон прямоугольной
237

формы размером 210x297 мм, изготовленный из
непрозрачного материала (картона, пластика и т. п.) с 32 вырезами,
равномерно расположенными по его площади.
Примечание. При определении плотности не учитывают
элементы чертежа, выполненные не разработчиком (линии рамки
чертежа, основной и дополнительной надписей, подписи и даты нормо-
контролера, руководителя).
Каждый заполненный вырез соответствует 3,125 %
заполнения чертежа формата А4. Суммарная площадь
вырезов составляет 310 см2,
т. е. 50 % всей площади
формата. Принято, что
нормальной плотности
соответствует 16—24
заполненных вырезов
измерителя, что соответствует
50—75 % заполнения
поля чертежного листа.
При определении
плотности чертежей
различных форматов измеритель
плотности накладывает
столько раз, сколько
форматов А4 составляют
данный чертеж.
Просчитывают общее число
заполненных вырезов и сумму
делят на число форматов
А4. Например, при
определении плотности чертежа формата А1, разработанного
на стадии рабочей документации, число заполненных
вырезов составило: 20, 25, 19, 26, 30, 18, 22, 24. Тогда
среднее число вырезов равно
Рис. П.1. Измеритель плотности
чертежного листа
Таким образом, плотность чертежа формата А1
оказалась нормальной.
Характеристика групп сложности машин при
установлении норм времени на разработку чертежей и
кинематических схем машин. 1 группа. Машины, у которых
механизмы имеют нерегулируемые передачи скоростей
главного движения, рабочие и вспомогательные процессы
238

взаимно не связаны, перемещение механизмов
осуществляется обычными механическими средствами. К ним
относятся: краны мостовые ручные (однобалочиые и двух-
балочные); лебедки ручные; кантователи и манипуляторы
с ручным приводом; стенды для сборки; перегружатели
(ленточные удлиненные); дробилки; конвейеры ленточные;
домкраты; вагонетки; питатели верхнего и нижнего
действия, безредукторные с приводом от пневмоцилиндра;
товары народного потребления (аппарат отопительный,
распылитель, насос и т. п.).
// группа. Машины, имеющие рабочие регулируемые
и распределительные механизмы, имеют загрузочные,
разгрузочные и транспортные средства без автоматизации
рабочих и вспомогательных процессов. В машинах и
устройствах применяются гидравлические, пневматические
и электрические приводы механизмов, а также приводы
перемещения с возвратно-поступательным движением.
К ним относятся клети и скипы шахтные; машины для
загрузки и транспортирования (шлаковозы, сталевозы
и т. п.); машины шихтоподачи; ковши сталеразливочные;
машины загрузки крапа в конвертер; машины шахтные
погрузочные; врубонавалочные машины; гировозы;
лебедки с механическим приводом; конвейеры пластинчатые
и скребковые, не изгибающиеся; противовесы и
подвесные устройства и конвейеры; краны мостовые общего
назначения; вентиляторы главного и местного
проветривания (центробежные и осевые) и т. п.; прокатное
оборудование; манипуляторы всех типов; конвейеры рулонов;
устройства механизированной перевалки рабочих и
опорных валков.
/// группа. Машины, имеющие ступенчатое или
бесступенчатое регулирование при центральном, но не
автоматизированном управлении, со вспомогательными
устройствами, кинематически связанными с приводом.
Машины с простой кинематикой, у которых рабочие и
вспомогательные процессы частично автоматизированы. К ним
относятся погрузочно-доставочные машины; прессы
гидравлические; станы обжимные и заготовочные (блюминги,
слябинги); комбайны очистные (роторного типа); машины
шахтные подъемные (с диаметром барабана до 3 м);
формовочные машины; миксеры, конвертеры; станки буровые;
телескопические подъемники; машины обвязочные,
пакетировочные; погрузочные машины (ковшовые с парными
нагребающими лапами или барабанно-лопастным забор-
239

иым органом); перфораторы, грузонесущие
монорельсовые дороги; конвейеры изгибающиеся; подвесные
толкающие конвейеры; бункерные поезда с донным
конвейером; краны металлургические общего назначения; вагоны
грузовых магистральных железных дорог широкой колеи;
оборудование для путевых работ на железных дорогах
широкой колеи; оборудование тормозное подвижного
состава железных дорог; прокатное оборудование;
устройство для загрузки рулонов в агрегат и их выгрузки;
подъемно-поворотные столы; рулоновязальные машины;
закалочные машины.
IV группа. Машины и устройства полуавтоматического
типа; машины со ступенчатым или плавным
регулированием ряда режимов. Перемещение механизмов
осуществляется при помощи сложных механических, пневмоги-
дравлических и электрических схем, содержащих
элементы вспомогательного значения. В системе контроля
могут предусматриваться специальные
контрольно-измерительные устройства. Имеются элементы регулирования
привода, блокировки и сигнализации. К ним относятся
комбайны проходческие; погрузочные и буропогрузочные
машины с программным или автоматическим управлением;
краны металлургические специальные; краны козловые
грузоподъемностью свыше 100 т; монтажные портальные
краны; газомотокомпрессоры; дизель-электрические
агрегаты; вагоны пассажирских поездов с шириной колеи
1520, 1435 мм, включая электростанции,
вагон-лабораторию; дизель без наддува с малым объемом автоматизации;
вагоны цельнометаллические локомотивной тяги:
электропоездов, дизель-поездов; тепловозы магистральные
широкой колеи; машины шахтные подъемные (с диаметром
барабана свыше 3 м); станы сортопрокатные; станы
листопрокатные; моталки и разматыватели горячей и холодной
полосы; экскаваторы одноковшовые.
V группа. Автоматизированные машины,
конструирование которых требует широкого комплекса
научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, со
сложной кинематикой, с необходимостью трудоемких и
сложных прочностных, тепловых, гидравлических и
специальных расчетов с необходимостью применения специальных
материалов и обеспечения специальных требований
заказчика. К ним относятся: машины непрерывной разливки
стали; ножницы с катящимся резцом; дизели с наддувом;
легкие форсированные малогабаритные автоматизирован-
240

ные дизели; машина непрерывной правки полос с
растяжением; машины роторных комплексов.
Характеристика групп сложности механизмов при
установлении норм времени на разработку чертежей и кинема*
тических схем механизмов. / группа. Механизмы, не
содержащие в оабочем положении перемещающихся деталей.
К ним относятся кронштейны (в сборе); буксы; рессоры;
подшипники скольжения; барабаны лебедок (в сборе);
хомуты всех типов; зубчатые колеса (из отдельных
сегментов) и т. п.; траверсы неповоротные.
// группа. Механизмы, имеющие некорпусные детали
с прямолинейной поверхностью, содержащие не более
двух кинематических пар, перемещающихся с одной
степенью свободы и имеющие соединения в пределах
допусков 3-го и 4-го классов точности. К ним относятся
одноступенчатые зубчатые передачи; муфты зубчатые,
предохранительные; цепные передачи; муфты специального
типа; кронштейны и опоры вращающихся деталей;
тормоза колодочные; тележки простые; однобарабанные
механизмы подъема; захваты, съемники; кантовательные
устройства; траверсы поворотные (для гидрошайб,
конвертеров); прокатное оборудование; толкатели и сталки-
ватели реечные; передвижные опоры; автосцепки;
демпферы и т. п.
/// группа. Механизмы, включающие литые
корпусные и некорпусные детали с прямолинейной и
криволинейной поверхностью, содержащие более двух
кинематических пар, требующие расчетов кинематических передач
с несколькими степенями свободы и имеющие соединения
в пределах 3-го класса точности. К ним относятся
редукторы двух- и трехступенчатые цилиндрические; коробки
скоростей; стопорные устройства сталеразливочных
ковшей; транспортирующие, загрузочные, фиксирующие и
закрепляющие устройства и механизмы; установка для
подъема и транспортировки конвертеров; тормоза
колодочные и специального типа, установка кислородной
фурмы; муфты специального типа; установка для подачи
кислорода в конвертер; вакуумметры; прокатное
оборудование; главные муфты обжимных толстолистовых,
листовых станов горячей и холодной прокатки; приводы
вращения, подъема, наклона, передвижения; механизмы
открывания; рольганги с групповым и индивидуальным
приводом; рабочие клети обжимных тонколистовых,
листовых станов горячей и холодной прокатки; клети для про-
241

катки цветных металлов и их сплавов; гидравлическое и
пневматическое оборудование; распределители с
механическим и гидравлическим приводом; клапаны
управления и наполнения, имеющие соединения в пределах 3-го
класса точности; насосные станции с числом насосов два
и более, коллекторы для охлаждения и гидроочистки от
окалины.
IV группа. Механизмы, имеющие элементы сложной
криволинейной конфигурации, содержащие сложные
кинематические передачи и элементы автоматики
механического, электрического, гидравлического и других типов,
требующие расчетов большого числа сопрягаемых
размеров в пределах допусков 2-го и 3-го классов точности.
К ним относятся узлы и механизмы скоростей с
бесступенчатой регулировкой;. автотормоз железнодорожной
цистерны; редукторы с червячными, коническими, плаке-
тарными и специальными передачами; узлы и механизмы
электрической, гидропневматической механической и
другой автоматики.
V группа. Механизмы автоматического и
полуавтоматического типа, прецизионное оборудование,
конструирование которого связано с проведением поисковых работ
и больших аналитических расчетов, а также расчетов
сопрягаемых размеров в пределах допусков 1-го и 2-го
классов точности. К ним относятся червячные и винтовые
регулирующие передачи, конструкция которых
обеспечивает возможность встройки их в автоматические линии;
электроразъемы; автоматы, имеющие кулачковые и
эксцентриковые механизмы и т. п.
Характеристика групп сложности деталей при
установлении норм времени на разработку чертежей деталей.
/ группа. Детали простых форм, имеющие
вспомогательное значение в конструкции, без расчетов на прочность и
размерных цепей. К ним относятся косынки, ребра,
диафрагмы, раскосы, угольники втулки, валики гладкие и
оси, шайбы, болты, винты, кольца, прокладки, планки,
рычаги простые, маховики и т. п.; трубы
электропроводки прямые и гнутые в 1—2 гиба.
// группа. Детали простых форм, имеющие несколько
рабочих поверхностей, выступов или впадин, с большим
числом вырезов или отверстий, с предварительным
расчетом на прочность. Могут содержать элементарные
расчеты размерных цепей. К ним относятся валы и оси высо-
конагруженные гладкие и ступенчатые; крышки подшип-
242

ииков, пружины неответственные (без нагрузок); детали
из листового проката сложной конфигурации с большим
числом гибов; щиты кожухов тележек и кабин портальных
кранов; кронштейны; листы гнутые с большим числом
вырезов; подхваты, щеки подвесок, плиты грейферов,
крышки; крепежные изделия ответственных соединений,
валы, оси и пальцы гладкие ответственных и высоконагру-
женных узлов, вилки шарнирных систем; крестовины,
колодки тормозов, корпуса и крышки подшипников,
втулки ступенчатые, ролики; детали маслопроводов,
трубы, муфты, втулки переходные; детали пневмо- и
гидросистем, работающих под давлением: трубы,
переходные втулки, угольники и т. п.
/// группа. Детали сложных форм с большим числом
сопрягаемых поверхностей, требующие выполнения
специальных расчетов на прочность и повышения требований
в определении допусков при расчете размерных цепей.
К ним относятся валы многоступенчатые и шлицевые
крупногабаритные; звездочки многозаходные; корпуса
литые средних габаритов; колеса зубчатые
цилиндрические; кронштейны сложные; колеса ходовые, буксы,-
полумуфты, шкивы, блоки, барабаны, ролики грейферов,
втулки и обоймы зубчатых муфт, винты однозаходные и
гайки, пальцы ступенчатые со смазочными канавками;
траверсы подвесок, гайки крюков, штоки и рычаги
тормозов, корпуса и крышки простых редукторов; сложные
детали пневмо- и гидросистем.
IV группа. Детали сложных форм с большим числом
сопрягаемых поверхностей, требующие выполнения
специальных и сложных расчетов на прочность, а также
расчетов размерных цепей с жесткими допусками, К ним
относятся сложные валы с большим числом ступеней;
коленчатые валы, вал-шестерни, винты и гайки
многозаходные, колеса зубчатые червячные и шевронные; коробки
золотников гидравлические, детали с винтовой
поверхностью, крюки, литые барабаны, корпуса магнитов,
корпуса и крышки сложных редукторов, гидроцилиндры;
колеса зубчатые конические; литые балансиры.
V группа. Детали сложных форм с пространственным
расположением сопрягаемых поверхностей со сложным
расчетом на прочность и расчетом размерных цепей.
К ним относятся барабаны с многослойной навивкой
канатов; винты и челноки канатоукладчиков; корпуса
комбинированных редукторов.
243

При л ожен ие II
Квалификационные характеристики
руководителей и некоторых специалистов,
занятых инженерно-техническими
работами [15]
Главный конструктор
Должностные обязанности. Руководит созданием
новых и модернизацией конструкций изделий (комплексов,
машин, аппаратов, приборов, механизмов) действующего
производства, обеспечивая им высокий технический
уровень, соответствие современным достижениям науки и
техники, требованиям технической эстетики и наиболее
экономичной технологии производства. Принимает меры
по ускорению освоения в производстве перспективных
конструкторских разработок, новейших материалов,
широкому внедрению научно-технических достижений.
Организует разработку проектов новых опытных и
.промышленных установок, нестандартного оборудования и
приспособлений в связи с реконструкцией объектов,
автоматизацией производства и механизацией трудоемких
процессов. Проводит работу по повышению уровня
стандартизации и унификации разрабатываемых конструкций
изделий. Обеспечивает соответствие новых и
модернизированных конструкций техническим заданиям,
стандартам, требованиям научной организации труда, нормам
техники безопасности. Руководит подготовкой технико-
экономических обоснований эффективности новых
конструкторских разработок, их преимуществ по сравнению
с ранее изготовлявшимися. Организует разработку
перспективных и годовых планов внедрения новой техники,
конструкторской подготовки производства
исследовательских и опытно-конструкторских работ,
контролирует их выполнение. Обеспечивает внедрение систем
автоматизированного проектирования, своевременное
составление, согласование и утверждение чертежей и другой
документации, разрабатываемой конструкторскими
подразделениями. Совместно с заказчиками осуществляет
разработку технических заданий на проектирование,
обеспечивает защиту в установленном порядке
разработанных эскизных, технических и рабочих проектов, согла-
244

сование с вышестоящими организациями, представляет
проектные решения на утверждение. Организует
хранение в соответствии с действующими правилами,
размножение и своевременное обеспечение производства
чертежами и другой конструкторской документацией.
Принимает меры по сокращению сроков освоения новой
техники, стоимости и цикла конструкторской подготовки
производства за счет внедрения прогрессивных методов
проектирования, вычислительной техники, передовых
способов размножения конструкторской документации,
широкого использования в проектах стандартизованных и
унифицированных деталей и сборочных единиц.
Организует внедрение систем автоматизированного
проектирования. Осуществляет руководство исследовательскими
и экспериментальными работами, проводимыми в
подразделениях опытного производства. Организует
изготовление опытных образцов, их экспериментальную
проверку, отработку установочных партий и выпуск первых
промышленных серий, добиваясь постоянного повышения
надежности изделий и уровня их технологичности,
снижения себестоимости, трудоемкости и материалоемкости.
Участвует в монтаже, испытаниях, наладке и пуске новых
конструкций изделий. Осуществляет авторский надзор
за изготовлением изделий и их эксплуатацией.
Представляет на утверждение изменения, вносимые в
документацию по конструкторской подготовке производства.
Принимает участие в работе по аттестации изделий по
категориям качества,разработке предложений по реконструкции,
техническому перевооружению, интенсификации
производства, повышению его эффективности. Обеспечивает
конструкторскую разработку принятых к внедрению
рационализаторских предложений и изобретений.
Рассматривает и дает отзывы и заключения на наиболее сложные
изобретения и рационализаторские предложения, а также
на проекты стандартов и другую конструкторскую
документацию, поступающую на предприятия от сторонних
организаций. Руководит работниками отдела, направляет
и координирует деятельность подчиненных ему
подразделений, ведущих конструкторскую подготовку
производства.
Должен знать: постановления, распоряжения,
приказы вышестоящих органов и другие руководящие
методические и нормативные материалы по
конструкторской подготовке производства; профиль, специализацию
245

и особенности структуры предприятия; перспективы
технического развития отрасли и предприятия; технологию
производства продукции предприятия; системы и методы
проектирования; организацию конструкторской
подготовки производства в отрасли и на предприятии;
производственные мощности, технические характеристики,
конструктивные особенности и режимы работы оборудования
предприятия, правила его эксплуатации; порядок и
методы планирования конструкторской подготовки
производства; технические требования, предъявляемые к
разрабатываемым конструкциям, условиям их монтажа и
сдачи в эксплуатацию; методы проведения технических
расчетов; основы технической эстетики, художественного
конструирования и эргономики; стандарты, технические
условия и другие руководящие материалы по разработке
и оформлению конструкторской документации; основы
стандартизации и патентоведения; системы
автоматизированного проектирования; средства механизации
вычислительных работ, копирования и размножения
конструкторской документации; требования научной
организации труда к проектно-конструкторским разработкам;
достижения науки и техники в СССР и за рубежом в
соответствующей отрасли производства; передовой
отечественный и зарубежный опыт конструирования
аналогичной продукции; основы экономики, организации
производства, труда и управления; основы трудового
законодательства; правила и нормы охраны труда, техники
безопасности, производственной санитарии и
противопожарной защиты.
Квалификационные требования. Высшее техническое
образование и стаж конструкторской работы на
инженерно-технических и руководящих должностях в
соответствующей профилю предприятия отрасли народного
хозяйства не менее 5 лет.
Инженер-конструктор
Должностные обязанности. Разрабатывает эскизные,
технические и рабочие проекты особо сложных, сложных
и средней сложности изделий, используя средства
автоматизации проектирования, обеспечивает при этом
соответствие разрабатываемых конструкций техническим
заданиям, стандартам, нормам техники безопасности,
требованиям наиболее экономичной технологии производства,
а также использование в них стандартизированных и уни-
246

фицированных деталей и сборочных единиц. Проводит
патентные исследования и определяет показатели
технического уровня проектируемых изделий. Составляет
кинематические схемы, общие компоновки и теоретические
увязки отдельных элементов конструкций на основании
принципиальных схем и эскизных проектов, проверяет
рабочие проекты и осуществляет контроль чертежей по
специальности или профилю работы, снимает эскизы
сложных деталей с натуры и выполняет сложные
деталировки. Проводит технические расчеты по проектам и
технико-экономический анализ эффективности
проектируемых конструкций, составляет инструкции по
эксплуатации конструкций, пояснительные записки к ним, карты
технического уровня, паспорта (в том числе патентные и
лицензионные), программы испытаний, технические
условия, извещения об* изменениях в ранее разработанных
чертежах и другую конструкторскую документацию.
Изучает и анализирует поступающую от других
предприятий и организаций конструкторскую документацию в
целях ее использования при проектировании и
конструировании. Согласовывает разрабатываемые проекты с
другими подразделениями предприятия, представителя
заказчиков и органов надзора, экономически обосновывает
разрабатываемые конструкции. Участвует в монтаже,
наладке, испытаниях и сдаче в эксплуатацию опытных
образцов, в составлении заявок на изобретения и
промышленные образцы, а также в работах по совершенствованию,
модернизации, унификации конструируемых изделий, их
элементов и в разработке проектов стандартов. Дает
отзывы и заключения на проекты стандартов,
рационализаторские предложения и изобретания, касающиеся
отдельных элементов и сборочных единиц.
Должен знать: постановления, распоряжения,
приказы вышестоящих органов и другие руководящие,
методические и нормативные материалы по
конструкторской подготовке производства; системы и методы
проектирования; принципы работы, условия монтажа и
технической эксплуатации проектируемых конструкций,
технологию их производства; перспективы технического
развития предприятия; оборудование предприятия,
применяемую оснастку и инструмент; технические характеристики
и экономические показатели лучших отечественных и
зарубежных образцов изделий, аналогичных
проектируемым; стандарты, методики и инструкции по разработке
247

и оформлению чертежей и другой конструкторской
документации; технические требования, предъявляемые к
разрабатываемым конструкциям; средства автоматизации
проектирования; методы проведения технических
расчетов при конструировании; применяемые в конструкциях
материалы и их свойства; порядок и методы проведения
патентных исследований; основы изобретательства;
методы анализа технического уровня объектов техники и
технологии; основные требования научной организации
труда при проектировании и конструировании; основы
технической эстетики и художественного
конструирования; основы систем автоматизированного проектирования;
передовой отечественный и зарубежный опыт
конструирования аналогичной продукции; основы экономики;
организацию производства; основы трудового законодательства;
правила и нормы охраны труда, техники безопасности,
производственной санитарии и противопожарной защиты.
Квалификационные требования.
Инженер-конструктор I категории: высшее техническое образование и стаж
работы в должности инженера-конструктора II категории
не менее 3 лет.
Инженер-конструктор II категории: высшее
техническое образование и стаж работы в должности инженера-
конструктора или на других инженерно-технических
должностях, замещаемых специалистами с высшим
образованием, не менее 3 лет.
Инженер-конструктор III категории: высшее техник
ческое образование и опыт работы по специальности,
приобретенной в период обучения, или стаж работы на
инженерно-технических должностях без
квалификационной категории.
Инженер-конструктор: высшее техническое
образование без предъявления требований к стажу работы или
среднее специальное образование и стаж работы в
должности техника-конструктора I категории не менее 3 лет
либо на других должностях, замещаемых специалистами
со средним специальным образованием, не менее 5 лет.
Инженер по механизации и автоматизации
производственных процессов
Должностные обязанности. Осуществляет работы по
внедрению комплексной механизации и автоматизации,
способствующей повышению технического уровня произ-
248

водства, производительности труда, снижению
себестоимости, улучшению качества и увеличению выпуска
продукции, обеспечению благоприятных условий труда и его
безопасности. Изучает производственные процессы
с целью определения участков, основных и
вспомогательных работ и операций, подлежащих механизации и
автоматизации, проводит патентные исследования и
определяет показатели технического уровня проектируемых
объектов техники и технологии. Участвует в составлении
перспективных и годовых планов механизации и
автоматизации производственных процессов, трудоемких ручных
работ, подъемно-транспортных, погрузочно-разгрузоч-
ных и складских операций, в подготовке мероприятий по
реконструкции и техническому перевооружению
предприятия, сокращению затрат тяжелого ручного труда.
Подготавливает технические задания на создание средств
механизации и автоматизации и технико-экономические
обоснования разрабатываемых конструкций. Готовит
материалы для заключения договоров со
специализированными организациями на проведение исследовательских,
проектных и опытно-конструкторских работ, а также
изготовление и ремонт средств механизации и автоматизации,
разрабатывает и согласовывает графики выполнения
работ, обеспечивает необходимыми техническими данными
и материалами. Участвует в рассмотрении эскизных и
технических проектов, рабочих чертежей,
разрабатываемых по заказам предприятия, а также в работах по
монтажу, испытаниям, наладке и сдаче в эксплуатацию
средств механизации и автоматизации, осуществляет
контроль за правильным ведением их. Выполняет расчеты
эффективности мероприятий по механизации и
автоматизации производства, составляет заявки на необходимое
оборудование. Участвует в рассмотрении
конструкторской документации, связанной с проектированием средств
механизации и автоматизации производства вновь
строящихся объектов, в разработке более совершенных
конструкций защитно-оградительной техники и герметизации
вредных процессов производства. Анализирует
эффективность применяемых средств механизации и автоматизации,
показатели их использования, подготавливает
предложения по устранению выявленных недостатков,
изменению конструкций или отдельных сборочных единиц на
более совершенные. Принимает меры по обеспечению
надежности и бесперебойной работы средств механизации
249

и автоматизации. Контролирует деятельность
подразделений предприятия, осуществляющих механизацию и
автоматизацию производственных процессов, следит за
соответствием внедренных средств современному уровню
развития техники. Проводит инструктаж и оказывает помощь
работникам при освоении ими новых конструкций средств
механизации и автоматизации, организует работу по
повышению их технических знаний. Участвует в разработке
инструкций по эксплуатации и ремонту оборудования,
безопасному ведению работ при обслуживании средств
механизации и автоматизации, другой конструкторской
документации, в составлении заявок на изобретения и
промышленные образцы. Осуществляет контроль за
правильной эксплуатацией реконструируемых и
модернизируемых машин, механизмов и другого оборудования,
соблюдением технологических процессов производства.
Принимает участие в рассмотрении рационализаторских
предложений и изобретений, изучении и распространении
передового опыта, рациональных приемов и методов
труда, ведет пропаганду новых достижений в области
механизации и автоматизации производственных процессов.
Составляет отчеты о выполненных работах.
Должен знать: постановления, распоряжения,
приказы вышестоящих органов, методические,
нормативные и другие руководящие материалы по вопросам
механизации и автоматизации производства; перспективы
технического развития предприятия; производственную
и организационную структуру предприятия;
конструктивные особенности и назначение средств механизации и
автоматизации, правила их эксплуатации; порядок и
методы планирования работ по механизации и
автоматизации производства; основные требования,
предъявляемые к разрабатываемым конструкциям; технологию
производства продукции предприятия; порядок и методы
проведения патентных исследований; порядок разработки
и оформления конструкторской документации; методы
анализа технического уровня объектов техники и
технологии; основные требования научной организации труда
при проектировании и конструировании; порядок
заключения договоров со сторонними организациями; основы
технической эстетики и художественного
конструирования; методы определения экономической эффективности
внедрения средств механизации и автоматизации
производства; передовой отечественный и зарубежный опыт

в области механизации и автоматизации
производственных процессов; основы экономики, научной организации
труда, организации производства и управления; основы
трудового законодательства; правила и нормы охраны
труда, техники безопасности, производственной санитарии
и противопожарной защиты.
Квалификационные требования. Инженер по
механизации и автоматизации производственных процессов I
категории: высшее техническое образование и стаж работы
в должности инженера по механизации и автоматизации
производственных процессов II категории не менее 3 лет.
Инженер по механизации и автоматизации
производственных процессов II категории: высшее техническое
образование и стаж работы в должности инженера по
механизации и автоматизации производственных процессов
или на других инженерно-технических должностях,
замещаемых специалистами с4 высшим образованием, не
менее 3 лет.
Инженер по механизации и автоматизации
производственных процессов: высшее техническое образование без
предъявления требований к стажу работы или среднее
специальное образование и стаж работы в должности
техника I категории не менее 3 лет либо на других
должностях, замещаемых специалистами со средним
специальным образованием, не менее 5 лет.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Алексеева Л. Б. Нормирование труда конструктора. М.:
Экономика, 1982. 111 с.
2. Амиров Ю. Д. Организация и эффективность
научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. М.: Экономика, 1974.
237 с.
3. Беклешов В. Км Завлин П. Н. Нормирование труда в НИИ
и КБ. М.: Экономика, 1973. 206 с.
4. Борисов В. И. Общая методология конструирования машин.
М.: Машиностроение, 1978. 120 с.
5. Гредитор М. А., Печенкин В. И., Иоффе И. С. Механизация
и автоматизация производства. М.: Экономика, 1964. 215 с.
6. Грузнов И. Т., Гусарев В. А. Творческая активность
инженера. Одесса: Маяк, 1975. 148 с.
7. Диксон Дж. Проектирование систем: изобретательство, анализ
и принятие решений: Пер. с англ. М.: Мир, 1969. 440 с.
8. Дитрих Я. Проектирование и конструирование: Системный
подход; Пер. с польск. М.: Мир, 1981. 456 с.
9. Дружинский И. А. Слагаемые качества конструкторских работ.
Л.: Лениздат, 1977. 119 с.
10. Дунаев П. Ф. Конструирование узлов и деталей машин. М.:
Высшая школа, 1978. 352 с.
11. Еремеев Б. И. Социально-экономические проблемы
технического творчества в СССР. М.: Мысль, 1967. 126 с.
12. Зеленский В. А. НОТ в проектно-конструкторских
организациях. М.: Экономика, 1974. 167 с.
13. Инженерный труд в социалистическом обществе: Учеб.
пособие для инж.-техн. работников. 2-е изд., перераб. и доп./Под ред.
А. К. Тащева. М.: Мысль, 1977. 326 с.
14. Инженеру об изобретении/Под ред. Н. М. 3 е и к и н а. М.;
Атомиздат, 1976. 198 с.
15. Квалификационный справочник должностей руководи 1 ел ей,
специалистов и служащих: Общеотраслевые квалификационные
характеристики должностей руководителей, специалистов и служащих.
Вып. I. М.: Экономика, 1986. 224 с.
16. Ковалев В. И. Техническое изобретательство и его приемы.
Л.: Лениздат, 1965. 104 с.
17. Консон А. С. Экономика научных разработок. М.: Экономика,
1968. 208 с.
252

18. Крентер С. В., Нестеров А. Р., Данилевский В. В. Основы
конструирования и агрегатирования: Учеб. пособие. М.: Изд-во
стандартов, 1983. 224 с.
19. Лисичкин В. А. Достижения советской техники. М.: Знание»
1981. 63 с.
20. Лозневая М. П., Рысина Т. В., Хайфец Л. С. Оценка и оплата
инженерного труда на предприятии. М.: Экономика, 1977. 86 с.
21. Марков Н. В. Научно-техническая революция: анализ,
перспективы, последствия. 2-е изд., доп. М.: Изд-во полит, лит., 1973. 183 с.
22. Мильнер Б. 3., Демченко В. М. Специализация инженерного
труда. М.: Экономика, 1969. 63 с.
23. Миндлин Я. 3. Логика конструирования. М.:
Машиностроение, 1969. 123 с.
24. Наянзин Н. Г. Системное проектирование гибких
производственных систем: Обзор. М.: НИИмаш, 1984. 52 с.
25. Общесоюзный классификатор отрасли народного хозяйства.
М.: Статистика, 1976.
26. Орлов П. И. Основы конструирования. М.: Машиностроение,
1968. 568 с.
27. Рабочая книга по прогнозированию/Редкол.: И. В.
Бестужев-Лада (отв. ред.). М.: Мысль, 1982. 430 с.
28. Реймерс А. Н. Основы конструирования машин: Справ,
пособие. М.: Машиностроение, 1965. 228 с.
29. Симандей В. П. Разработка и нормоконтроль технической
документации. М.: Изд-во стандартов, 1973. 80 с.
30. Системы автоматизированного проектирования: Учеб. пособие
для втузов; В 9 кн./И. П. Норенков, Кн. 1: Принципы
построения и структура. М.: Высшая школа, 1986. 127 с.
31. Скаржинский М. И. Труд инженера. М.: Экономика, 1977. 144 с.
32. Социально-психологический портрет инженера: По материалам
обследования инженеров ленинградских проектно-конструкторских
организаций/Под ред. В. А. Ядова. М.: Мысль, 1977. 231 с.
33. Справочник стандарти затор а/Под общ. ред. проф. В. В. И в а-
н о в а. Харьков: Прапор, 1973. 247 с.
34. Таршис Ю. Д., Нефедов А. С, Ремизов В. Г.
Оптимизационное проектирование элементов механических систем: Учеб. пособие.
Ярославль: ЯПИ, 1983. 96 с.
35. Трушкин В. П. Ошибка! Как ее предотвратить. М.:
Московский рабочий, 1971. 264 с.
36. Трушкин В. П. Записки конструктора. М.: Московский
рабочий, 1981. 320 с.
37. Уварова Л. Л. Научный прогресс и разработка технических
средств. М.: Наука, 1973. 272 с.
38. Ханзен Ф. Основы общей методики конструирования:
Систематизация конструирования; Пер. с нем. Л.: Машиностроение, 1969.
164 с.
39. Цыркин Е. Б., Лазарева Е. В., Сидоров В. А.
Технологическое прогнозирование в нефтехимии. Л.: Химия, 1978. 151 с.
40. Чернов Л. Б. Основы методологии проектирования машин.
М.: Машиностроение, 1978. 148 с.
41. Экономические проблемы научно-технического прогресса: Учеб.
пособие для работников НИИ и КБ; 3-е изд., перераб. и доп./Под ред.
Г. А. К р а ю х и н а. М.: Экономика, 1984. 296 с.
42. Ямпольский С. М., Хилюк Ф. М., Лисичкин В. А. Проблемы
научно-технического прогнозирования. М.: Экономика, 1969. 143 с.
253

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие * . . 3
Введение 5
Глава 1. Научно-технический прогресс 9
1.1. Развитие материального производства ... —
1.2. Новая техника — показатель технического
уровня времени 11
1.3. Этапы разработки новой техники 14
1.4. Эволюция развития отрасли машиностроения 17
Глава 2. Разработка нового изделия 21
2.1. Анализ понятий «проектирование» и
«конструирование» —
2.2. Специализация конструкторских организаций 25
2.3. Техническое решение — структурная часть
разработки 28
2.4. Порядок разработки нового изделия .... 32
2.5. Требования к разрабатываемому изделию. . 33
2.6. Прогнозирование технических разработок . . 37
2.7. Планирование разработок и сетевой график 44
Г л а в а 3. Техническое задание и его анализ 50
3.1. Основное значение технического задания . . . —
3.2. Разработка нового изделия 57
3.3. Информационный поиск 63
3.4. Патентно-лицензионный поиск 69
3.5. Механизация и автоматизация
производственных процессов 72
3.6. Новые виды технологии 79
Г л а в а 4. Проектные стадии разработки изделия 84
4.1. Техническое предложение —
4.2. Эскизный проект 86
4.3. Варианты разработок и выбор оптимального
варианта 90
4.4. Взаимосвязь между изделием и оператором г . 97
254

4.5. Технический проект 109
4.6. Разработка рабочей документации 112
4.7. Подготовка документации по испытательным
стендам 115
4.8. Согласованная работа конструкторов,
технологов и других специалистов в разработке
нового изделия 121
4.9. Расчеты при проектировании 132
Глава 5. Слагаемые качества конструкторских работ .... 136
5.1. Оценка уровня конструкторских разработок —
5.2. Пути обеспечения качества разрабатываемых
изделий 142
5.3. Требования стандартизации 148
5.4. Эстетические требования к разрабатываемому
изделию 154
Глава 6. Ошибки в разработках новых изделий и борьба
с ними 159
6.1. Ошибки при конструировании —
6.2. Контроль конструкторской документации . . 166
6.3. Технологический контроль конструкторской
документации 170
6.4. Нормализационный контроль конструкторской
документации 173
6.5. Метрологический контроль конструкторской
и технологической документации 174
6.6. Авторский надзор . . • 180
Глава 7. Организация конструкторского труда и повышение
творческой инициативы разработчиков 185
7.1. Основные принципы научной организации
конструкторского труда —
7.2. Хозяйственный договор 191
7.3. Механизация и автоматизация проектно-кон-
структорских работ 193
7.4. Определение трудоемкости конструкторских
разработок 200
7.5. Профессиональные способности, необходимые
для конструирования 203
7.6. Развитие творческой инициативы
конструкторов. Изобретательская и
рационализаторская работа 212
7.7. Квалификационные требования к
конструкторам и их аттестация 219
7.8. Этика конструкторского труда 223
Заключение 228
Приложение I. Нормы времени на конструкторские работы . . 230
Приложение П. Квалификационные характеристики
руководителей и некоторых специалистов, занятых
инженерно-техническими работами [15] . . . 244
Список литературы 252
255

Производственное издание
Янис Фердинандович ТАЛЕНС
РАБОТА
КОНСТРУКТОРА
Редактор Р. Н. Михеева
Художественный редактор /Л В. Зимаков
Технические редакторы: Т. П. Малашкина, П. В. Шиканова
Корректор А. И. Лавриненко
Переплет художника /7. /7. Николаева
ИБ № 5138
Сдано в набор 04.05.87. Подписано в печать 13.07.87. М-32207.
Формат 84Х1081/з2- Бумага типографская № 2.
Гарнитура литературная. Печать высокая.
Усл. печ. л. 13,44. Усл. кр.-отт. 13,44. Уч.-изд. л. 14,75.
Тираж 50 000 экз. Цена 1 р. 10 коп.
Ленинградское отделение ордена Трудового Красного Знамени
издательства «МАШИНОСТРОЕНИЕ».
191065, Ленинград, ул. Дзержинского, 10
Ленинградская типография Лг« 6 ордена Трудового Красного Знамени
Ленинградского объединения «Техническая книга» им. Евгении Соколовой
Союзполиграфпрома при Государственном комитете СССР
по делам издательств, полиграфии и книжной торговли.
19314 Ь г. Ленинград, ул. Моисеенко, 10.