Конструирование как этап разработки промышленного изделия
Целью и результатом разработки новых изделий является само изделие. Изделие относится к сфере материальных объектов и служит для удовлетворения требований производства и потребностей человека.
Разработка новых изделий осуществляется путем проектирования и конструирования. Проектирование и конструирование являются процессами взаимосвязанными, дополняющими друг друга. Конструктивная форма объекта уточняется применением методов проектирования. В свою очередь, проектирование возможно только при предварительно принятых вариантах конструктивного исполнения. Часто эти два процесса не различают, однако проектирование и конструирование – процессы разные.
Проектирование предшествует конструированию. 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. Результатом проектирования является проект разрабатываемого объекта.
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.
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 конкретный 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.
Понятие «изделие» также имеет широкий диапазон значений. По ГОСТ 2.101—68 изделием называется любой 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. 1.1). 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. 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.
Рис. 1.1. Виды изделий и их структура
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.