Лекция по теме «Понятие о жизненном цикле изделий и закономерностях его развития»

Для капитального отражения всего существования изделия от зарождения идеи до воз­никновения необходимости его утилизации используется понятие жизненного цикла.

Жизненный цикл — совокупность взаимосвязанных процессов создания и последовательного изменения состоя­ния изделий от формирования исходных требований к нему до окончания его использования.

Жизненный цикл изделия делится на следующие стадии (рис.1.):

• фундаментальные исследования;
• прикладные исследования и разработки;
• производство;
• использование

 

Рис.1. Стадии жизненного цикла промышленной продукции:

НИР — научно-исследовательские работы;

ОКР — опытно-конструкторские работы;

ОТР — опытно-технологические работы;

ОП — опытное производство;

СВ — серийный выпуск;

Э — эксплуатация;

Р — ремонт;

М — модернизация;

У- утилизация

При переходе на новую ступень познания, характеризующуюся принципиально новым научным или техническим решением, жизненный цикл включает в себя стадию фундамен­тальных исследований (цикл развития с качественными изменениями). Качественные изме­нения можно наглядно проследить на определённом историческом отрезке развития любой техники.

Жизненный цикл изделия, связанный с модернизацией или модификацией ранее разра­ботанных решений носит эволюционный характер, где различаются три фазы развития (Рис.2.).

Рис.2. Фазы эволюционного развития

• фаза  1 — зарождение новой техники и рост её функциональных параметров. Скорость роста невелика, но непрерывно увеличивается.
• фаза  2 — интенсивное нарастание функциональных параметров техники.
• фаза 3  — фаза морального старения техники.

2. Стадии и этапы развития изделия.

Их последовательность, сущность процессов, пере­ходящих с изделием на отдельных стадиях и этапах.

1. Стадия. Фундаментальные исследования — теоретическая и экспериментальная деятельность, направленная на получение новых знаний об основных закономерностях строения, развития человека, общества, окружающей среды.

Фундаментальные науки изучают общие закономерности и свойства природы, откры­вают новые явления в соответствующих областях знаний.

Особую роль в развитии науки и практической реализации её достижений играют Государственные научные центры (ГНЦ). Они начали создаваться в 1993 г. на основании указа президента РФ «О государственных научных центрах РФ». Статус ГНЦ присваивается спе­циальными решениями правительства.

Целью ГНЦ является создание условий, обеспечивающих поддержание в РФ мирового уровня научно-исследовательских работ, сохранение научных школ, развитие интеллекту­ального и технического потенциала России.В число ГНЦ входит более 60-ти организаций.

2. Стадия. Прикладные исследования.
3. Результаты фундаментальных исследований служат основой для выполнения приклад­ных исследований и разработок (ПНИР), направленных на применение новых знаний для достижения практических целей и решения конкретных задач, проводимых на второй ста­дии жизненного цикла.

В результате выполнения прикладных НИР устанавливаются принципиальные возмож­ность и целесообразность создания новых или модернизация существующих изделий.

Проектирование начинается с момента постановки задачи на создание или модерниза­цию изделия. Эта задача конкретизируется в техническом задании (ТЗ), детально изучая предшествующие конструкции, изучая современные тенденции их развития, обобщая опыт.На стадии прикладные исследований можно выделить следующие этапы:

2.1.Техническое задание (ТЗ) — отражает основное значение, технические и технико-­экономические требования, технический уровень изделия. Выполняются также работы по разработке ТЗ, его согласования и утверждения. После согласования и утверждения ТЗ слу­жит базой для разработки Технического предложения (ТП), Эскизного и Технического про­ектов.

2.2.Техническое предложение (ТП) — конструкторские документы, содержащие технические и технико-экономические обоснования целесообразности разработки машины. Ведётся подбор материалов, проведение нужных исследований, патентный поиск и т.д.

2.3.Эскизный проект (Э) — иногда разрабатывается с ТП и содержит документы, дающие общее представление об устройстве и принципе работы изделия, его параметров.

2.4.Технический проект (Т) — это уточнение и обоснование параметров ТЗ, служит основа­нием для разработки рабочей документации. Включает расчеты и конструкторскую разра­ботку всех сборочных единиц, уточнение кинематической схемы, составление гидравличе­ских и электрических схем, подбор силового оборудование, определение расчетных нагру­зок, расчеты сборочных единиц и деталей, соответствие ГОСТу, разработка стендов и моде­лей.

2.5.Рабочий проект (РП) — завершает этап создания машины. Здесь решаются вопросы применения различных материалов, технологии изготовление, техобслуживания, техники безопасности, дизайн.

2.6. По РП изготавливают и испытывают опытный образец (опытная партия) для определе­ния основных рабочих характеристик изделия, его работоспособности. По данным испыта­ния делают корректировки, уточняют расчетные данные.

2.7.Важная часть проектирования экономические расчеты. Их начальной стадией являются экономические обоснования выдвигаемых предложений, предполагаемых затрат на изготов­ление, расчет технической производительности, стоимости эксплуатации.

В затраты на стадии «прикладные исследования и разработки» входят: затраты на НИР; на разработку ТЗ, Т и РП; на технологическую подготовку производства; на изготовление и испытание образца.

4. Стадия«производство» имеет 2 этапа

— производство изделий опытными партиями;

— серийный выпуск изделий.

3.1. «Изготовление изделий опытными партиями»связан с применением уникального оборудования, высокой квалификация рабочих и т.д.

3.2. «Серийный выпуск продукции» можно разделить на 3 части:

— период освоения серийных образцов — с начала подготовки до выпуска первого серий­ного образца;

— период освоения серийного производства, который характеризуется увеличением вы­пуска производства;
— период установившегося серийного производства с дальнейшим совершенствованием технологии производства, повышением уровня автоматизации и механизации технологиче­ского процесса.

Рис.3. Изменение затрат и выпуска изделий в процессе серийного производства

В общем случае затраты на производства включают в себя:

• материальные затраты (сы­рьё, основные и вспомогательные материалы, энергия и т.д.);
• затраты на оплату труда;
• от­числения на социальные нужды;
• амортизация основных фондов;
• прочие затраты.

5. стадия использования включает:

• процесс функционирования (эксплуатация),
• работы для поддержания функционирования изделия (техобслуживание, ремонт),
• модернизацию из­делий,
• их утилизацию.
  • Процесс функционирования (целевое использование) — характеризуется функциональ­ными свойствами изделия, определяя его назначение.
  • Работы, направленные на поддержание работоспособности изделия— техобслуживание и ремонт.
  • Модернизация — приведение в соответствие с современными требованиями, путём час­тичных изменений.
  • Утилизация изделия — работы, направленные на решение экологических проблем.

Расходы на стадии «использования» изделий включают следующие затраты:

• оплата труда рабочих,
• затраты на материалы и запчасти,
• затраты на смазочные материалы, топливо,
• утилизацию изделия.

Резюме по теме.

Оценку ТУ и качества необходимо осуществлять на всех стадиях жизненного цикла. Цели оценки ТУ и качества на каждой стадии для каждого вида продукции могут быть индивидуальными. Однако важным является разработка и реализация жизненного цикла но­вой и модернизированной продукции, в основе содержащей плановые мероприятия целевой программы «качество». Целями управления качества на этапе утилизации в условиях рынка являются исключение и сокращение до минимума вредного воздействия на окружающую среду, экономия потребления энергии и сырья после её использования.