Тема 2. Планування процесiв створення, система розробки i освоєння нової технiки, та органiзацiя наукових дослiджень, винахiдництва i рацiоналiзацiї

2.1. Змiст i завдання планування комплексної пiдготовки виробництва нових виробiв.

2.2. Нормативний метод планування проектно - конструкторських робiт та технологiчної пiдготовки виробництва.

2.3. Сiтьове планування та управлiння розробками i освоєнням нових виробiв.

2.4. Життєвий цикл машини.

2.5. Основнi шляхи вдосконалення системи створення та освоєння нової технiки.

2.6. Класифiкацiя науково - дослiдних робiт i їх основнi

стадiї.

2.7. Поняття про науковi вiдкриття, винаходи та рацiоналiзаторськi пропозицiї.

2.1.При плануваннi комплексної пiдготовки виробництва висувають такi задачi: визначення трудомiсткостi робiт за всiма стадiями i етапами, складання календарних планiв виконання робiт, визначення розмiрiв грошових коштiв, трудових i матерiальних ресурсiв, контроль за ходом реалiзацiї сформованих програм.

Планування пiдготовки виробництва здiйснюється КБ, НДI, НВО на базi портфеля замовлень на виконання НДДКР вiд пiдприємств та органiзацiй, державних i галузевих замовлень на розробку та освоєння нової технiки. Планування передбачає взаємну ув'язку та рацiональну послiдовнiсть виконання всiх робiт зі створення нової технiки, визначення тривалостi робiт i забезпечення виконан­ня у заданi строки при ефективному i оптимальному використаннi иатерiальних, трудових i грошових ресурсiв.

Плани пiдготовки виробництва подiляються на пятирiчнi, рiчнi, квартальнi та оперативнi.

Комплексний план - графiк розробляється для кожної теми (НДР чи ДКР), кожного виду продукцiї, передбачуваного до випуску планом пiдприємства. Такий план - графiк складається за етапами робiт на весь перiод пiдготовки виробництва i забезпечує рацiональне використання обсягу робiт за календарними перiодами, обгрунтовану послiдовнiсть виконання рiзних етапiв i робiт, та завантаження пiдроздiлiв.

Проведення технiчної пiдготовки виробництва вимагає витрат, розмiр яких встановлюється у процесi її планування. На базi тру­домiсткостi всього комплексу робiт розраховується кошторисна вартiсть процесу розробки i освоєння нової технiки; розрахунок ведеться за кожним видом освоюваних виробiв.

2.2. Якiсть планування i пiдготовки виробництва залежить вiд наявностi, обгрунтованостi та прогресивностi нормативiв, що приймаються. Цi нормативи є базою для планування розробки технiчної документацiї, рацiональної органiзацiї працi та контролю за витратами.

При плануваннi процесiв створення i освоєння нової технiки (СОНТ) визначається трудоємкiсть робiт за всiма стадiями i етапами.

Планування процесiв СОНТ (розрахунки обємiв робiт в натуральному вираженнi, трудоємкостi, тривалостi циклiв) неможливе без обгрунтованої нормативної бази, хоча створення нормативiв на творчi роботи (науковi дослiдження...) провести досить важко. Тому, степiнь точностi нормативiв є рiзною.

Розрiзняють два види норм: об'ємнi - нормативи об’єму робiт в натуральному вираженнi, трудовi - нормативи об’єму робiт в нор­мо-годинах.

До першого типу можна вiднести нормативи кiлькостi листiв конструкторської документацiї, кiлькiсть технологiчної докумен­тацiї.

До другого трудомiсткiсть конструкторських робiт на розробку конструкцiї деталi, на розробку ТП, оснастки.

На основi встановленої трудомiсткостi робiт може бути розраховано цикл кожної стадiї процесу СОНТ в календарних днях (год.), за формулою:

Т_ц=t_рК_n/8ВК_внК_кал, (2)

де t_р - трудомiсткiсть роботи, (год); К_n - коефiцiєнт погодження, доопрацювання та утвердження роботи, 1...2; В - число виконавцiв за даною роботою (чол.); К_вн - коефiцiєнт виконання норм часу; К_кал - коефiцiєнт переведення робочого часу в календарний.

При великiй ступенi новизни та вiдсутностi нормативної бази використовуються ймовiрнiснi методи оцiнки тривалостi робiт, характернi для сiтьових методiв планування та управлiння.

Тривалiсть всього процесу створення та освоєння нової технiки визначається з урахуванням можливостi їх паралельного виконання. Для цього будуються сiтьовi моделi.

2.3. Система сiтьового планування i управлiння являє собою комплекс графiчних i розрахункових методiв, органiзацiйних заходiв та контрольних прийомiв, що забезпечують моделювання, аналiз i динамiчну перебудову плану виконання складних проектiв, та визначають мiнiмальний час виконання всього комплексу робiт чи мiнимальну вартiсть продукцiї.

Сутнiсть СПУ полягає в тому, що для вiдбиття звязкiв мiж роботами, що плануються, та порядку їх виконання, використовується сiтьовий графiк, який дозволяє оперативно аналiзувати та управляти ходом виконання всього комплексу робiт.

Сiтьовий графiк включає два основних елементи: роботу та подiю. Робота - це трудовий процес, що вимагає затрат часу i ре­сурсiв, або процес очiкування (остигання, сушiння, старiння), який потребує затрат часу. Робота позначається стрiлкою. Крiм дiйсних робiт, якi використовуються з метою показати логiчний звязок мiж результатами робiт (подiями). Вони зображаються пунк­тирними стрiлками.

Час витрачений на роботу (тривалiсть), позначають над стрiлкою (днi, тижнi). Для фiк­тивних робiт вiн рiвний "0".

Подiєю називають результат виконаної роботи. На вiдмiну вiд роботи подiя - це момент закiнчення роботи, тривалiсть подiї рiвна "0". Розрiзняють такi види подiй: початкова (вихiдна), за­вершальна (кiнцева), промiжна (подiя з вихiдними i вхiдними ро­ботами).

При побудовi сiтьового графiка потрiбно дотримуватись певних правил:

1. Потiк часу у моделi повинен йти злiва направо та зверху вниз.

2. Графiк повинен мати лише одну вихiдну та одну завершаль­ну подiю (для одноцiльової моделi).

3. Графiк не повинен мати циклiв, тобто шлях не повинен проходити кiлька разiв через одну й ту ж подiю.

4. Модель не повинна мати "тупикiв", тобто подiй, якi не мають попереднiх чи наступних робiт крiм вихiдної та завершаль­ної.

5. Мiж двома подiями може бути проведена лише одна робота, якщо необхiдно провести двi роботи, то вводять додаткову подiю i фiктивну роботу.

Для оцiнки тривалостi виконання окремих робiт використову­ють нормативи часу або попереднiй досвiд. У разi їх вiдсутностi звертаються до експертних оцiнок експертiв тривалостi кожної ро­боти.

При трьох оцiнках: При двох оцiнках:

Т_вс=(t_min+4t_н.й.+t_max)/6, T_вс=(3t_min+2t_max)/5, (3)

де Т_вс - очiкуване (середнє) значення тривалостi виконання робiт; t_min, t_н.й., t_max - вiдповiдно мiнiмальна, найбiльш ймовiрна i максимальна оцiнки тривалостi виконання роботи.

Пiсля визначення тривалостi окремих робiт починають розрахунок основних часових параметрiв графiка, протягом якого встановлюють: тривалiсть i резерви часу шляхiв, раннi i пiзнi строки здiйснення подiй, строки початку i завершення робiт, резерви часу подiй та робiт.

Будь - яка послiдовнiсть взаємозв'язаних подiй та робiт на графiку називається шляхом.

Довжина шляху - це сума тривалостей всiх робiт, якi лежать на цьому шляху. Найбiльший шлях називають - критичним, а роботи на ньому - критичнi, i визначають тривалiсть виконання всього комплексу робiт за проектом.

Багатоцiльовим називається графiк, при розробцi якого поставлено декiлька завершальних подiй (цiлей).

Ненапруженi шляхи - всi iншi крiм критичного, можуть частково збiгатися з критичним. Ненапруженi шляхи мають резерви ча­су, це означає, що затримка до певного моменту у виконаннi робiт i здiйсненнi подiй, якi не лежать на критичному шляху, не впли­вають на строки завершення розробки.

Основнi параметри сiткового графiка.

Резерв часу подiї - час, на який може бути затримано здiйснення подiї без порушення строку виконання розробки вцiлому: R_i=T_ni-T_pi, (4)

де Т_ni - пiзнiй строк наступлення подiї, перевищення якого викличе аналогiчну затримку завершальної подiї; T_pi - найбiльш раннiй строк наступлення подiї, тобто строк необхiдний для виконання всiх робiт, перед деякою подiєю.

Пiзнiй строк наступлення i-тої подiї: Т_ni=t(L_кр)-t(L_max(i...c)), (5)

де t(L_кр) - тривалiсть критичного шляху, t(L_max(i...c)) - максимальний з наступних за даною подiєю шляхiв.

Максимальний шлях вiд вихiдної подiї до даної: Т_pi=t(L_max(j...i)). (6)

Резерв часу робiт.

Повний резерв часу - максимальний час, на який можна збiль­шити тривалiсть даної роботи без змiни тривалостi критичного шляху: R_nij=П_ni-T_pi-t_ij (7)

Вiльний резерв часу - максимальний час на який можна збiль­шити тривалiсть роботи не змiнюючи раннiх строкiв початку послiдуючих робiт:

R_cij=T_pj-T_pi-tij (8)

Подiї i роботи якi лежать на критичному шляху резервiв часу не мають.

Пiсля складання i розрахунку параметрiв сiткового графiка проводять його аналiз i оптимiзацiю. Оптимiзацiя здiйснюється шляхом послiдовного, iнодi багаторазового полiпшення первинного варiанту плану та вибору найкращого з отриманих варiантiв за допомогою порiвняльного розрахунку.

Можливiсть скорочення критичних робiт залежить вiд наявностi паралельних робiт та величини їх резерву. При цьому можливi два випадки: скорочувана критична робота не має паралельних критичних робiт (її можна ввести в будь - який шлях сiтьової моделi i її скорочення на величину t призведе до скорочення тривалостi критичного шляху на таку ж величину); скоро­чувана критична робота має паралельнi некритичнi роботи i скоро­тивши її можна отримати результат, при якому попереднiй критич­ний шлях буде менший нiж шлях ранiше некритичний.

Коефiцiєнт напруженостi робiт i ймовiрнiсть настання завер­шальної подiї в заданий строк визначається за формулою: К_нij=(t(L_max)-t"(L_кр))/(t(L_кр)-t"(L_кр)); (9)

де t"(L_кр) - величина вiдрiзку шляху, яка спiвпадає з кри­тичним; t(L_max) - величина максимадьного шляху, який проходить через дану роботу; t(L_кр)- величина критичного шляху.

Дисперсiя (мiра розкиду часу) визначається за формулою:

Gt₂=((t_max-t_min)/6)2. (10)

Розрахунок iмовiрностi наступлення завершальної подiї в заданий строк проводиться за формулою: Р(Т_дир.)=Ф(Z), де Z=(T_дир-Т_кр)/G_{i,j(крит.)2}, (11)

де Т_дир - встановлення строку виконання робiт; Т_кр - критичний шлях; n - число робiт, якi належать критичному шляху; G_{i,j(крит.)2} - мiра розсiювання часу робiт критичного шляху.

За таблицями математичної статистики за значеннями Z знаходять зна­чення функцiї Р(Т_дир).

Для величини Р(Т_дир) є визначенi границi допустимого ризику.

Тобто 0,35 < Р(Т_дир) < 0,65.

При Р(Т_дир) > 0,65 - на роботах критичного шляху є лишнi ресурси (чи трудовi, чи матерiальнi). Тобто загальна тривалiсть робiт може бути скорочена.

При Р(Т_дир) < 0,35 - завершальна подiя в заданий строк може не наступити. В цьому випадку проводиться перепланування робiт.

При оптимiзацiї сiтьової моделi з урахуванням змiни часу i величини коштiв на розробку, використовуються графiки "час - витрати".

При цьому для кожної роботи встановлюють: максимально мож­ливу суму грошових витрат, при якiй робота може бути виконана за нормальний час; мiнiмально можливий час виконання роботи, якому вiдповiдають пiдвищенi грошовi витрати.

За графiком з допомогою апроксимуючої прямої, З_n можна визначити розмiри збiльшення витрат у разi З+З_n необхiдностi скорочення строку виконання роботи З_м або намiтити розмiр продовження строку робiт при зменшеннi витрат на неї.

Розмiр додаткових витрат В, необхiдних для виконання роботи в скорочений час t_с: В=(З_n-З_м) (t_м-t_с)/(t_н-t_м), (12)

2.4. Цикл машини складається з етапiв i охоплює перiод вiд початку промислового випуску, стабiлiзацiї, збуту i до спаду та повного припинення випуску.

N_в,Є

1 2 3 4 5

Т

Рис. 1

Де N_в - обсяг виробництва i збуту; Є - економiчний ефект; Т - час; 1. Етап освоєння i початок виробництва (це зона найбiльша в часi); 2. Етап зростання збуту яке характеризується рiзким збiльшенням випуску i є коротким в часi у порiвняннi з iншими етапами (досягається max економiчна ефективнiсть); 3. Зона стiйкого стабiльного випуску, максимальна за величиною. Для неї характернi два перiоди часу: перша половина - пiдтримування стабiльного випуску, високого рiвня економiчного ефекту, виконання робіт з модернiзацiї виробу, друга половина - економiчний ефект зменшується i необхiдно розпочинати науково - дослiднi роботи з розробки нових виробiв на замiну iснуючих; 4,5. Зони рiзкого спаду i повного припинення виробництва, економiчний ефект може бути вiд'ємним.

Життєвий цикл виробу - це сукупнiсть взаємозв'язаних процесiв створення i послiдовної замiни стану продукцiї вiд формування основних вимог до неї, аж до припинення її експлуатацiї.

Життєвий цикл машини складається з наступних стадiй:

1. Дослiдження i проектування.

2. Виготовлення i реалiзацiя.

3. Експлуатацiя та споживання.

Система створення та освоєння нової технiки складається з взаємопов'язаних блокiв.

Блок 1. Виконуються науково - дослiднi роботи (НДР) (фундаментальнi, пошуковi, прикладнi), проходять всесторонню оцiнку новi iдеї.

Блок 2. Розробка технiчного завдання яке вiдображає:

а) мету i призначення розробки;

б) основнi джерела (патенти, авторськi свiдоцтва на винаходи);

в) технiчнi вимоги до конструкцiї;

г) економiчнi показники;

д) стадiї та етапи виконання з вказаним термiном їх виконання;

е) порядок контролю та прийняття конструкцiї.

Блок 3. Проектно - конструкторськi роботи (ПКР).

Блок 4. Технологiчна пiдготовка виробництва (розробка технологiчних процесiв (ТП), проектування i виготовлення оснастки).

Блок 5. Виробництво. Охоплює тривалий промiжок часу, виконується модернiзацiя з метою покращення експлуатацiї виробу i вiддалення морального старiння.

Блок 6. Реалiзацiя, зберiгання, транспортування.

Блок 7. Експлуатацiя, яка й дає економiчний ефект.

Блок 8. Утилiзацiя - знищення виробу.

2.5. 30...50% у випуску нового виробу займає система СОНТ (блоки 1...4). Помилка в науково - дослiдних роботах на 1% веде до затрат на 10% в ПКР (блок 3), на 100% у виробництвi i на 100% в експлуатацiї.

Заходи з покращення СОНТ: використання автоматизованого проектуваня; вдосконалення органiзацiї форм СОНТ (паралельнiсть робiт на етапах); використання унiфiкацiї, стандартизацiї в проектно - конструкторських i технологiчних рiшеннях; комплексний аналiз технологiчних робiт (органiзацiя, автоматизацiя, iнформацiйне обслуговування); вартiсний аналiз; багатоварiантнiсть; моделювання процесiв СОНТ на ЕОМ з метою визначення послiдовностi робiт.

2.6. НДР подiляють на фундаментальнi, пошуковi, прикладнi.

Фундаментальнi дослiдження проводять з метою отримання систематизованих даних з певної наукової проблеми. Результатом їх є отримання уявлення про структуру, властивостi нових речовин, приладiв, процесiв, вiдкриття невiдомих ранiше методiв синтезу i аналiзу.

Пошуковi дослiдження розвивають фундаментальнi з метою їх конкретного використання. Пiдсумок пошукового дослiдження - рекомендацiї щодо розгортання прикладних (створення нової технiки з новою якiстю.

Прикладнi дослiдження дозволяють на основi фундаментальних та пошукових робiт виконувати конкретнi науковi проблеми i надавати рекомендацiї щодо проектування дослiдного зразка.

Основнi стадiї НДР та їх змiст.

Тема - це сукупнiсть етапiв якi охоплюють всi види дослiджень з певної тематики.

На 1 етапi уточнюють завдання дослiджень i розробляють технiко - економічне обґрунтування.

На 2 етапi проводиться вибiр напрямку дослiджень (збiр лiтератури, патентний пошук, орiєнтовно оцiнюється ефективнiсть, розробляється загальна методика проведення дослiдження).

На 3 етапi проводиться теоретичнi та експлуатацiйнi дослiдження. Теоретичнi включають провiрку iдей. Проводиться планування експерименту i вибiр умов його проведення. Результатом є встановлення степенi вiдповiдностi отриманих розрахункiв та теоретичних даних.

4 етап - узагальнення та оцiнка роботи дослiджень. Створення технiчно - звiтної документацiї яка включає матерiал з новизни i доцiльностi проведення дослiджень. Створюється технiчне завдання для проектно - конструкторських робiт.

Програма прийняття теми: оформляється звiт з теми. Прийняття теми проводиться на науково - технiчнiй радi даної органiзацiї та пiдписанням замовником.

2.7. Вiдкриття - це встановлення ранiше невiдомих об'єктивно iснуючих закономiрностей, властивостей та явищ матерiального свiту.

Винахiд - це технiчне рiшення в любiй областi народного господарства якому властивi новизна та суттєва вiдмiннiсть, що дає позитивний ефект. До винаходiв не вiдносяться роботи творчостi повязанi з прийняттям управлiнських та органiзацiйних рiшень.

Спосiб передбачає новий перелiк, або перелiк дiй виконуваних людиною, машиною, апаратом при дотриманнi розроблених винаходом умов i режимiв, якi приводять до досягнення поставленої мети.

Рацiоналiзаторська пропозицiя - це технiчне рiшення яке є новим та корисним для пiдприємства.

Патент на винахiд - це охоронний документ, що засвiдчує авторство на винахiд, прiоритет винаходу та виключне право патентовласника.

Лiцензiя являє собою дозвiл на використання об'єкта угоди, де одна iз сторiн - лiцензiар (патентовласник) надає другiй сторонi - лiцензiату права на використання винаходу.

Дата добавления: 2014-01-07