Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда:
МОДЕРНИЗАЦИЯ КОНЦЕПТУАЛЬНЫХ ПОДХОДОВ К ОРГАНИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ ШКОЛЬНИКОВ В РАМКАХ ФЕДЕРАЛЬНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЕКТА «УРОК ТЕХНОЛОГИИ - 2035» Гилева Елена Анатольевна, к.п.н, доцент кафедры педагогики и психологии профессионального образования ФТП НГПУ
2 слайд
Описание слайда:
Урок технологии – 2035 Перспективное направление развития сферы образования Организационно-содержательная деятельность по выполнению поручения Президента РФ №896 от 04.05.2016 г. «О представлении предложений по совершенствованию преподавания в общеобразовательных организациях учебного предмета «Технология» Примерная основная образовательная программа начального и основного общего образования (08.04.2015 г.) Примерная основная образовательная программа среднего общего образования (28.06.2016 г.) Концепция развития дополнительного образования детей и молодежи
3 слайд
Описание слайда:
Актуальная проблема общего образования – необходимость переосмысления роли технологической подготовки школьников в учебно-воспитательном процессе с позиции интеграции содержания образования; - создания необходимых социально-экономических и культурно-образовательных условий, комплексно обеспечивающих формирование перспективно-ориентированного технологического и проектного мышления у молодежи.
4 слайд
Описание слайда:
Концептуальная основа Федеральная целевая программа «Развитие образования» на 2013-2020 гг. Национальная технологическая инициатива Создание информационных ресурсов и познавательных программ, ориентированных на технологическое развитие экономики России (автоматизация производства, стратегическое программное обеспечение, ядерные технологии, космос, телекоммуникации, энергоэффективность, мед.техника и фармацевтика). Создание образовательных ресурсов для одаренных детей на основе интеграции общего и дополнительного образования Модель развития техносферы в рамках исследовательской, инженерно-конструкторской деятельности и технического творчества.
5 слайд
Описание слайда:
Предметная область «Технология» Цели образовательной программы: Обеспечение понимания обучающимися сущности современных материальных, информационных и гуманитарных технологий и перспектив их развития. Формирование технологической культуры и проектно-технологического мышления обучающихся. - Формирование информационной основы и персонального опыта, необходимых для определения обучающимся направлений своего дальнейшего образования в контексте построения жизненных планов, в первую очередь, касающихся сферы и содержания будущей профессиональной деятельности.
6 слайд
Описание слайда:
Целевые основы технологической подготовки школьников Технология единственный школьный предмет, отражающий основные принципы преобразующей деятельности человека и все аспекты материальной культуры; Технология использует реальный практический опыт, необходимый для организации собственной жизни и социально-ориентированной деятельности; Технология формирует технологическое и проектное мышление как современные способы осмысления реальности, преобразования жизненного пространства, реализации собственных стремлений. Технология – реальный способ интеллектуального самосовершенствования
7 слайд
Описание слайда:
Требования ФГОС общего образования к результатам предметной области «Технология» - осознание роли техники и технологий для прогрессивного развития общества; формирование целостного представления о техносфере, сущности технологической культуры и культуры труда; уяснение социальных и экологических последствий развития технологий промышленного и сельскохозяйственного производства, энергетики и транспорта; - овладение методами учебно-исследовательской и проектной деятельности для решения творческих задач, моделирования, конструирования и эстетического оформления изделий, обеспечения сохранности продуктов труда; - овладение средствами и формами графического отображения объектов или процессов, правилами выполнения графической документации; - формирование умений устанавливать взаимосвязь знаний по разным учебным предметам для решения прикладных учебных задач технологической направленности; - развитие умений применять технологии представления, преобразования и использования информации, оценивать возможности и области применения средств и инструментов ИКТ в современном производстве или сфере обслуживания; - формирование современных представлений о мире профессий, связанных с изучаемыми технологиями, их востребованности на рынке труда.
8 слайд
Описание слайда:
Специфика Национальной технологической инициативы (НТИ) Переход к новому технологическому укладу приведет к формированию в мире в ближайшие 10–20 лет новых крупных рынков, базирующихся на том, что потребителям и производителям будет доступен целый комплекс передовых технологических решений и принципиально новых продуктов и сервисов. Национальная технологическая инициатива - это не «отлитый в граните», а живой проект, который в процессе реализации усовершенствует себя силами его участников. Реализация модели НТИ ориентирована, с одной стороны, на проектировании технологий, формирующих перспективные рынки, и компетенций, необходимых для генерации прорывных решений, а с другой стороны, на обеспечение компаний кадрами нового типа, на построение системы раннего выявления и развития талантов, создание среды, позволяющей этим талантам реализовать свой интеллектуальный потенциал. - «геном НТИ» - коллектив талантливых единомышленников, способных эффективно справиться с глобальными технологическими вызовами, именно поэтому с точки зрения образования приоритетный фокус внимания в рамках проекта сосредоточен на опережающей подготовке талантливых исследователей, инженеров и предпринимателей в сфере деятельности НТИ.
9 слайд
Описание слайда:
ПРИОРИТЕТНЫЕ ГРУППЫ ТЕХНОЛОГИЙ БОЛЬШИЕ ДАННЫЕ И ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ ИНТЕРНЕТ (аппаратное обеспечение, серверы, системы хранения данных, межплатформенное программное обеспечение, приложения и сервис) ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ предприятием, системы оперативного управления производственными и технологическими процессами (MES-системы и ICS-системы) ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ и технологии управления свойствами биологических объектов НЕЙРОТЕХНОЛОГИИ, технологии виртуальной и дополненной реальностей НОВЫЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ КВАНТОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ НОВЫЕ И ПОРТАТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ СЕНСОРИКА, МЕХАТРОНИКА И КОМПОНЕНТЫ РОБОТОТЕХНИКИ ТЕХНОЛОГИИ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ PLM-системы (цифровое моделирование и проектирование CAD/CAM/CAE/CAO/HPC/PDM). АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ (технологии трехмерного проектирования и печати). НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ (биоинженерные материалы, передовые сплавы (суперсплавы), передовая керамика и сверхпроводники, передовые полимеры (синтетические непроводящие), органические полимеры для электроники, прочие передовые материалы для электроники, передовые покрытия, нанопорошки, наноуглеродные материалы, нановолокна, тонкие пленки, передовые композиты).
10 слайд
Описание слайда:
КЛЮЧЕВЫЕ СЕГМЕНТЫ РЫНКА НТИ 1. ТАЛАНТЫ (выявление и верификация талантов - для детей и школьников до14 лет): Объективный поиск и отбор талантов; Творческое и интеллектуальное развитие; Подготовка и поддержка поступления в ВУЗ; плодотворное проведение досуга; 2. КОМПЕТЕНЦИЯ (профессиональная специализация - для студентов в возрасте 15–24 года): подготовка компетентных кадров и профессиональных инженеров; пропаганда технического творчества как профессии, новые производственные идеи и улучшение технологий и продуктов – «матрица НТИ»; 3. ПРОФЕССИЯ (обеспечение условий для генерации новых идей - для молодых людей 25–34 лет): творческое и интеллектуальное развитие; уточнение или смена профессии; наполнение клубного сообщества; новые идеи, создание перспективных технологий и новых продуктов; пропаганда технического творчества как хобби. 4. ХОББИ (обеспечение условий для самовыражения и социализации - для людей зрелого возраста от 35 лет): творческое и интеллектуальное развитие; плодотворное проведение досуга; наполнение клубной экосистемы; развитие технического творчества как хобби.
11 слайд
Описание слайда:
Проекты по направлению «Таланты НТИ» Олимпиада НТИ, Университеты НТИ, кружковое движение, проекты, направленные на профориентацию детей в сферы НТИ, новые образовательные форматы, позволяющие обнаружить талантливых детей в естественных науках, поддержать их развитие и продвижение
12 слайд
Описание слайда:
КРУЖКОВОЕ ДВИЖЕНИЕ Кружок – это простейшая форма самоорганизации технических энтузиастов (мейкеров), объединенных исследованиями или созданием нового, и практикующих самостоятельное производство. Кружковое движение – это сообщество технических энтузиастов, продвигающих мейкерство как модель производства, обеспечивающую персональный доступ изобретателя/конструктора к потребителю – без посредничества промышленных предприятий и государственных институтов. ЦЕЛИ Кружкового движения: Обеспечение до 2035 года кадрами и технологиями компаний, работающих на новых технологических рынках. Создание полноценной социальной прослойки технологических энтузиастов (мейкеров) среди всех возрастов, в первую очередь молодежи. - Обеспечение равноправного сосуществования мейкерства с традиционной промышленной моделью производства до 2035 года
13 слайд
Описание слайда:
Содержание школьного технологического образования должно обеспечивать: а) Активизацию познавательной деятельности обучающихся, развитие их познавательного интереса, что достигается путем: - ознакомление и демонстрация возможностей современных технологий в производстве разнообразных товаров и услуг; - включения в содержание проблемного материала, стимулирующего творческую деятельность обучающихся, в т.ч. заданий исследовательского и проектного характера, требующих организации индивидуальной и групповой работы школьников; б) Знакомство обучающихся с реальными технологическими процессами в ходе учебно-познавательной и экскурсионной деятельности. в) Интеграцию информационных, материальных и энергетических технологий. г) Знакомство с наиболее распространенными методами преобразования материалов, энергии и информации за счет овладения основами проектной и исследовательской деятельности, самостоятельной творческой деятельности обучающихся; д) Усиление гуманитарной направленности технологического образования: - содержание должно включать исторические сведения о развитии материальной культуры общества; - отражать социальные и экологические аспекты технологической деятельности человека; - подчеркивать связь между достижениями естественных и социальных наук и развитием материальной культуры человечества.
14 слайд
Описание слайда:
Процессная схема образовательной программы предметной области «Технология» - 2035 Схема предметной области «Технология» основывается на следующих принципах: - отсутствие гендерного принципа в обучении («учим всех и всему»); - образовательная интеграция – основа технологическая подготовка школьников (это совокупность образовательных результатов на основе интеграции урочной и внеурочной деятельности, дополнительного образования и социально ориентированной деятельности школьников; - уроки технологии являются обязательной частью учебного плана (предметная область «Технология» к 2020-2035 гг. должна обязательно присутствовать в Примерной программе общеобразовательной школы с 1 по 11 классы, как на уровне обязательных учебных занятий (уроков), так и во внеурочной деятельности). Технологическая подготовка школьников, с учетом возрастных особенностей, должна быть ориентирована: - в начальной школе курс «Технология» - на формирование основ технологических знаний и ознакомление младших школьников с технологиями, присутствующими в реальных жизненных ситуациях окружающего мира; - в основной школе – на формирование технологического и проектного мышления, изучение социально-экономической и производственно-технологической ситуации в регионе проживания, а также на предоставление возможности школьникам осуществлять выбор для изучения различных технологий в соответствии с индивидуальными интересами обучающихся; - на уровне средней школы – предоставление возможности для более углубленного изучения «профильных» технологий и ознакомление с различными сферами профессиональной деятельности в процессе выполнения социально-профессиональных проб и учебно-производственной практики.
15 слайд
Описание слайда:
Структурная схема предметной области «Технология» Интегрированный тематический формат (обобщенные результаты урочной и внеурочной деятельности) – внутрипредметная и межпредметная интергация содержания Три содержательных блока (с собственными целевыми установками и образовательными результатами) Каждый блок построен как набор видов учебной деятельности: - теоретическое обучение (не более 20% учебного времени), - самостоятельная работа, - практическая деятельность, - проектная и исследовательская деятельность, - «образовательное путешествие» Содержание ФГОС ОО и Примерные основные образовательные программы – это содержательный минимум
16 слайд
Описание слайда:
Основная школа Блок №1 «Современные материальные, информационные и гуманитарные технологии и перспективы их развития (как способ удовлетворения человеческих потребностей и результат технологической эволюции)» Блок №2 «Формирование технологической культуры и проектно-технологического мышления обучающихся (на основе опыта персонифицированного действия в рамках разработки и применения технологических решений)» Блок №3 «Построение образовательных траекторий и планов в области профессионального самоопределения Блок №4 (метапредметный) «Информационная основа познавательной деятельности технологической направленности»
17 слайд
Описание слайда:
БЛОК №1 Модуль 1 «Технологические процессы» 5 кл. – Потребности и технологии. 6 кл. – Технологические процессы. Ресурсообеспечение. 7 кл. Технологические системы 8 кл. – Управление технологическими системами 9 кл. – Закономерности технологического развития Модуль 2 «Группы технологий» - Производственные технологии – Технологии получения и обработки материалов – Технологии производства, преобразования, распределения, накопления и передачи энергии – Строительные технологии – Транспортные технологии и логистика – Агро и биотехнологии – Технологии получения и обработки продуктов питания – «Высокие технологии» (нанотехнологии, биоинженерия, медицина и фармацевтика, электроника и схемотехника) – Автоматизация производства и стратегическое программирование – Социальные технологии – Технологии в сфере быта (экология жилья, культура потребления)
18 слайд
Описание слайда:
БЛОК №2 Модуль 1 «Технико-технологическое проектирование» – Способы представления технико-технологической документации (Техническое задание. Технические условия. Эскизы и чертежи. Технологическая карта. Алгоритм. Описание систем и процессов с помощью блок-схем. Электрическая схема). – Моделирование и конструирование (Исследование характеристик конструкций. Анализ альтернативных вариантов. Дизайн-анализ. Анализ и синтез как средства решения технической задачи. Функции моделей. Использование моделей в процессе проектирования технологической системы). - Современные материалы: многофункциональные материалы, возобновляемые материалы, материалы с заданными свойствами) – Проектирование технологических систем и объектов (Логика проектирования технологической системы. Модернизация изделия и создание нового изделия как виды проектирования технологической системы. Конструкции. Основные характеристики конструкций. Порядок действий по проектированию конструкции, удовлетворяющей заданным условиям). – Организация проектно-преобразовательной деятельности (Простые механизмы как часть технологических систем. Технологический узел. Способы соединения деталей Порядок действий по сборке конструкции / механизма.
19 слайд
Описание слайда:
БЛОК №2 Модуль 2 «Технологическая деятельность» Моделирование, создание и сборка конструкций (Сборка моделей. Проектирование и конструирование моделей по известному прототипу и на основе технических конструкторов. Роль метрологии в современном производстве). Простые механизмы (Составление карт простых механизмов, включая сборку действующей модели. Построение модели механизма, состоящего из 4-5 простых механизмов по кинематической схеме). Сложные механизмы (Виды движения. Кинематические схемы. Модификация механизма на основе заданных свойств с помощью конструктора или в виртуальной среде. Электроника (фотоника). Системы автоматического управления. Программирование работы устройств. Простейшие роботы. Робототехника и среда конструирования) Компьютерное моделирование и САПР. (3D-моделирование и аддитивные технологии. Разработка и создание изделия на учебном станке, управляемым программой компьютерного трехмерного проектирования. Развитие многофункциональных ИТ-инструментов. Автоматизированное производство на предприятиях нашего региона). Модуль 3 «Основы проектной деятельности» Методология проектирования. Этапы проектной деятельности. Анализ ситуации и выявление проблемы, целеполагание, проектирование продукта, прогнозирование и планирование, ресурсообеспечение, разработка проектной документации, организация технологической деятельности, текущий контроль процесса проектной деятельности, критерии оценки результатов проектной деятельности. Анализ результатов проектирования. Модуль 4 «Основы графики в технологической деятельности» Способы оценки, обработки, хранения и передачи графической информации. Графика в технологическом процессе. (синхронизация с содержанием модуля №1)
20 слайд
Описание слайда:
БЛОК №3 Современное производство и профессиональная деятельность 5-8 кл. Понятие о профессиональной деятельности. Мир профессий. Характеристика современного производства. Социально-профессиональные пробы (синхронизировано с содержанием блока №1) 9 кл. – Система профессионального образования. Выбор профессии. Информационные аспекты планирования и проектирования профессиональной карьеры. Прогнозы развития регионального рынка труда. Социально-профессиональные коммуникации (в формате «Образовательных путешествий»)
22 слайд
Описание слайда:
Образовательная интеграция (внутрипредметная интергация) Проектирование субъектов реализации программы на базовом уровне: учителя технологии, другие педагоги-предметники, ПДО, администрация и информационно-методическая служба школ. 2) Проектирование «школьной» модели технологической подготовки: региональный и школьный компонент, интегрированное содержание учебной и внеурочной деятельности при распределении содержания по классам; условия формирования «технологически ориентированных» УУД; место проектной и исследовательской деятельности в программе; формы промежуточного и итогового контроля (мониторинг). 3) Проектирование дополнительного содержания технологической подготовки: обязательно – дополнительное образование технологической направленности и социально-ориентированная деятельность. 4) Разработка рабочей программы технологической подготовки: преемственность содержания начальной, основной и средней школы; сетевой график реализации учебно-тематического плана 5) Привлечение социальных партнеров (СПО и производство): профессиональные пробы, производственная практика, профориентация.
23 слайд
Описание слайда:
Организационная интеграция (сетевое взаимодействие) школа: ознакомление с современными технологиями и формирование технологического мышления, школьники – будущие абитуриенты; дополнительное образование: интеграция познавательной деятельности, пространство для самореализации; СПО и производство: профессиональные пробы, производственная практика, профориентация (дети – будущие работники); технопарки – проектная и исследовательская деятельность (дети – будущие научные работники) социум: опыт коммуникативной деятельности (дети – будущие граждане) вузы – повышение квалификации педагогов (профессиональные стажировки) + студенты-тьюторы НГПУ – научно-методическое сопровождение + практика студентов Администрация НСО – координация деятельности с учетом региональных условий
24 слайд
Описание слайда:
«ОТКРЫТЫЙ» УМК УМК и учебники из Федерального перечня 2) Дидактические комплекты, включающие: - Электронные каталоги (Интернет - информация, требующая содержательного присвоения), - ссылки на электронные ресурсы, периодическую печать, учебно-познавательную литературу, - Медиа-ресурсы, - задания и инструкции, организующие самостоятельную работу, - задания и инструкции, организующие практические и лабораторные работы; - диагностические ресурсы и КИМ для итогового контроля. 3) Учебно-методическое обеспечение Приказ Министерства образования и науки РФ «Об утверждении перечня средств обучения и воспитания, необходимых для реализации основных примерных образовательных программ начального общего, основного общего, среднего общего образования, соответствующих современным условиям обучения…» (№336 от 30.03.2016 г.)
25 слайд
Описание слайда:
Информационные ресурсы Примерные основные образовательные программы начального, основного, среднего общего образования – http://www.fgosreestr.ru 2) Национальная технологическая инициатива – http://www. nti.ro 3) Проект научно обоснованной концепции модернизации содержания и технологий преподавания учебного предмета предметной области «Технология». Проект размещён на сайте http://www.predmetconcept.ru/subject-form/technology
Оценка эффективности и целесообразности их выполнения;
Особенности разработки ТД, испытаний и постановки на производство.
Модернизация – создание продукции с улучшенными свойствами ограниченным изменением исходной продукции и взамен ее. При постановке на производство модернизированной продукции исходную считают устаревшей и снимают с производства на всех выпускающих ее предприятиях.
Модифицирование – создание продукции, однородной с исходной (типовой), но с другой областью применения, ограниченным изменением выпускаемой продукции. К модифицированию не относится получение продукции индивидуального исполнения, выполненного по заявке заказчика в пределах общих требований к этой продукции, которая может отличаться, например, комплектацией, изготовлением «по месту», вариантами сборки. Совокупность исходной (типовой) продукции и ее модификаций образует семейство продукции.
Совершенствование – изменение продукции, повышающее эффективность ее производства или применения, без существенного изменения основных показателей выпускаемой продукции.
Таблица 1. Характеристика качественных признаков при модернизации, модифицировании и совершенствовании выпускаемой продукции
| Признак | Изменение признака: | |||
| модернизация | модифицирование | совершенствование | ||
| 1. | Область применения | Сохраняется или расширяется | Изменяется | Сохраняется |
| 2. | Технический уровень | Повышается | Сохраняется | Сохраняется |
| 3. | Производство исходной продукции | Прекращается | Продолжается | Продолжается с внесением изменений |
| 4. | Взаимозаменяемость основных составных частей | Нарушается | Нарушается | Сохраняется |
| 5. | Технические условия | Заменяются | Дополняются | Остаются без изменений (как правило) |
| 6. | Оптовая цена | Может изменяться | Может изменяться | Остается без изменения |
| 7. | Обозначение | Присваивается новое путем дополнения, например, буквы М при первой модерн., 2М – второй и т.д. | Присваивается новое путем дополнения, например, букв А , Б , и т.д. или цифр –01 , 02 и т.д. | Остается без изменения |
Примечание : главные признаки – 3 и 4.
Разработку продукции нового поколения следует производить с учетом возможностей последующих модернизаций и (или) модифицирования.
Модернизация может позволить продлить срок выпуска продукци и при поддержании ее соответствия растущим требованиям и техническому уровню; модифицирование – расширить область применения продукции при умеренных затратах на разработку и подготовку производства.
Для обеспечения эффективности модернизации рекомендуется предварительно оценить:
Степень преемственности продукции, в пределах которых эффективность модернизации наибольшая;
Возможность повышения технического уровня в результате модернизации;
Рациональные интервалы времени между модернизациями, их рациональное число.
При определении периодичности модернизаций следует исходить из того, что с каждой последующей модернизацией эффективность снижается.
При модифицировании следует оценить степень преемственности с исходной продукцией, позволяющей при минимуме дополнительных затрат обеспечить эффективность использования модификаций в новых условиях эксплуатации (применения).
Предприятие-изготовитель систематически совершенствует выпускаемую продукцию заменой материалов и комплектующих, унификацией составных частей, технологических процессов и средств производства, применением прогрессивной технологии, внедрением изобретений и рационализаторских предложений, устранением недостатков, выявившихся в процессе производства и эксплуатации.
Работы по совершенствованию продукции в общем случае включают:
Представление и рассмотрение предложений по совершенствованию;
Разработка необходимой технической документации и изготовление образцов продукции или ее составных частей;
Типовые испытания и оценка целесообразности изменения продукции;
Внесение изменений в комплект конструкторской документации и корректировка технологического процесса производства усовершенствованной продукции.
Изучение технического задания является предпроектной 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 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 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 способствуют 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.
Рис. 3.1. Пример инверсии: перенос сферы тяги на боек в приводе коромысла клапанного механизма двигателей
Снаружи (традиционный способ рассмотрения объекта) - изнутри (способ рассмотрения объекта после применения метода инверсии); вертикально -горизонтально; вертикально -вверх дном; с лицевой стороны -с обратной 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 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: технические объекты устанавливаются параллельно как независимые агрегаты и связываются синхронизирующими устройствами; конструктивно объединяются в один агрегат и т. д.
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. Блочномодульное 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 практический опыт и творческие способности. Результаты разработки рассматриваются, обсуждаются и принимаются на техническом совете.
Юрий МАТВЕЕВ, начальник сектора ФКУ НИЦ «Охрана» МВД России
Юрий САФОНОВ, старший научный сотрудникФКУ НИЦ «Охрана» МВД России
Наталья МЕТЕЛЕВА, старший научный сотрудник
ФКУ НИЦ «Охрана» МВД России
Среди разнообразия изделий, в том числе и охранных приборов, можно встретить экземпляры, внешне мало чем отличающиеся друг от друга, но имеющие различия, например, в цене. И если пытливый покупатель станет искать причину этого различия, то может обнаружить, что эти изделия несколько отличаются и в обозначении. Хотя это отличие совсем незначительное (подчас одна буква или цифра). А если ознакомиться с эксплуатационной документацией, то выясняется, что это модернизация знакомого уже нам изделия. Что же такое модернизация и зачем она нужна?
Понятие «модернизация» весьма многогранно и может затрагивать самые разнообразные области знаний. Процессы модернизации являются неотъемлемой частью развития любого государства. Модернизация бывает экономической, политической, культурной, социальной, производственной, технологической, технической. В нашем случае актуальны последние три. Модернизация – это процесс изменения каких-либо объектов, придание им современных свойств, которые соответствуют требованиям времени. Модернизация – это усовершенствование, улучшение, обновление объекта, приведение его в соответствие с новыми требованиями и нормами, техническими условиями, показателями качества. Слово «модернизация» иностранного происхождения от французского modernisation (moderne – новейший, современный). То есть это понятие означает изменение в соответствии с новейшими, современными требованиями и нормами.
Модернизированное изделие должно быть приспособлено к современным стилям, взглядам, идеям, вкусам, потребностям.
Обратимся к технической модернизации. Определение модернизации применительно к техническим изделиям можем найти в ГОСТ Р 53736-2009. Согласно этому документу, модернизация изделий – комплекс работ, проводимых в целях улучшения отдельных характеристик и показателей качества изделий путем ограниченного изменения их конструкции. Модернизация в технике – это доработка устаревшего изделия, находящегося в эксплуатации, посредством его незначительного изменения с целью приведения в соответствие с новыми требованиями.
Иногда путают модернизацию и модификацию. При кажущейся родственности понятий это не одно и то же. В процессе модернизации разработка производится с целью замены выпускаемого изделия изделием с улучшенными отдельными показателями качества, изменяются лишь некоторые параметры его конструкции. Модернизация выполняется по общим правилам разработки продукции, а модернизированному изделию присваивается новое обозначение с сохранением элементов обозначения модернизируемого изделия. Модернизации подлежат, как правило, устаревшие изделия, предназначенные впоследствии к снятию с производства. Термин «модернизация» применяется также по отношению к приборам, машинам и оборудованию, находящимся в эксплуатации. Поэтому неправильно относить к модернизации работы по созданию модификаций изделий и по совершенствованию выпускаемой продукции непосредственно
в процессе производства. Модификация происходит от французского слова modification и означает видоизменение, преобразование чего-нибудь, не затрагивающее основного назначения, а добавляющее новые свойства, например, видоизмененная модель из семейства однотипных автомобилей, приборов и т. п., незначительно отличающаяся от основной модели.
Иными словами, модернизации подвергаются изделия, уже некоторое время выпускаемые предприятием и эксплуатируемые потребителем. А модификация проводится с продукцией, еще находящейся на стадии производства, и ее серийный выпуск не налажен в должной мере. Или кратко: модификация – это изменение, а модернизация – это обновление.
Модернизация технической продукции может быть направлена
на обновление внешнего вида или дизайна, по какой-либо причине
не устраивающей потребителя. Назовем ее условно «наружной модернизацией». К примеру, автомобилиста устраивает салон автомобиля – вполне комфортный и все на своем месте. Также приемлемы параметры двигателя. Но вот не современна форма кузова или расцветка и их нужно осовременить – модернизировать. Наружная модернизация сразу видна и может даже показаться что это совсем другое изделие, хотя по своей сущности осталось прежним.
А вот пример из охранной техники. Есть хороший инфракрасный датчик с великолепными техническими показателями, с отличной обнаружительной способностью. Но в процессе эксплуатации выясняется, что он не обладает необходимой универсальностью. Кронштейн, на который прибор устанавливается на охраняемом объекте, имеет возможность поворачиваться на определенный угол и фиксироваться только в нескольких положениях. То есть менять разворот прибора можно только дискретно. Это приводит к определенным неудобствам при размещении прибора на объекте. Выполнив доработку конструкции кронштейна, разработчик обеспечил его плавный разворот в любом направлении. Модернизация кронштейна повысила универсальность и конкурентность сразу нескольких приборов, с которыми он может использоваться.
Другой случай, когда, напротив, внешние данные изделия потребителя удовлетворяют и очень современны или не так уж и важны. Но технические данные не отвечают требованиям времени, и их необходимо улучшить. Назовем условно такое улучшение «внутренней модернизацией». Она не видна явно, но может доставить потребителю немало сюрпризов. Очень наглядный пример внутренней модернизации – обновление конфигурации компьютера или, как принято сейчас говорить, «апгрейд», который может касаться либо электронных компонентов, либо программного обеспечения, либо того и другого. Перед нами все тот же системный блок, но, включив компьютер, с удивлением обнаружим мощную конфигурацию, которая отвечает требованиям современных программных приложений.
Апгрейд компьютера, если он имеет модульную комплектацию, может быть выполнен потребителем и в домашних условиях. Пользователю нужно только приобрести необходимые комплектующие и иметь некоторые навыки сборщика. Не так все просто с модернизацией начинки прибора на предприятии-изготовителе. Это полноценный производственный процесс, в котором могут быть задействованы десятки людей: проектировщики, конструкторы, технологи, работники у станков и на сборочном участке, технические контролеры, испытатели.
Вот примерный план работ по модернизации прибора:
1. Разработка конструкторской документации (спецификация, принципиальная электрическая схема, перечень радиоэлектронных элементов, сборочные чертежи, чертежи деталей, технические условия и другая текстовая документация, эксплуатационная документация). Изготовление и испытание макетов на предприятии, корректировка конструкторской документации по результатам испытаний. По времени в среднем может занять до 6 месяцев.
2. Изготовление установочной партии опытных образцов прибора. Проведение предварительных испытаний и корректировка конструкторской документации по результатам испытаний. В зависимости от возможностей производства займет 3–4 месяца.
3. Доработка опытных образцов по замечаниям предварительных испытаний. Проведение квалификационных испытаний и постановка модернизированных приборов в серийное производство. Еще 2–3 месяца.
4. Серийное производство и поставка изделий заказчику.
План работ может уточняться в процессе разработки изделия. Работы первого и второго этапов принимаются на техническом совещании исполнителя. Окончанием этапов является дата утверждения протоколов испытаний макета и опытных образцов. Постановка в серийное производство осуществляется по заключению квалификационной комиссии. Приемка и поставка приборов производится в соответствии с техническими условиями на изделие, согласованными с заказчиком.
Процесс модернизации прибора средней сложности может занять около года. Вот какой труд разработчиков и изготовителей может скрываться за одной дополнительной буквой или цифрой в обозначении прибора, казалось бы, хорошо известного потребителю. Этот труд незримо присутствует в каждом элементе изделия, в каждом его техническом параметре, в каждой функциональной возможности. Он не виден явно, но этот труд делает устаревший и, быть может, уже отживший свой век прибор снова востребованным и удовлетворяющим современным нормам. Модернизация изделий охватывает значительную часть разработок проектных организаций и, как следствие, заметную часть общего объема выпускаемой продукции предприятий-изготовителей. В самом деле, зачем изобретать велосипед, когда изделие уже существует. Его нужно только несколько усовершенствовать, чтобы оно соответствовало современности.
Ниже приведена диаграмма, наглядно отображающая соотношение модернизированных изделий технических средств охраны и разработанных вновь в ФКУ НИЦ «Охрана» МВД России за последний десяток лет.
Как видно, в отдельные годы модернизация в несколько раз превышала новые разработки. С чем это связано? На рынке охранной техники, как и на любом рынке, всегда существует конкуренция между производителями. Техника не стоит на месте. И если сегодня ваш прибор – самый передовой и совершенный, то по прошествии некоторого времени другие предприятия создадут изделие, по каким-нибудь показателям превосходящее ваше. Привлечь потребителя в данном случае можно либо меньшей ценой при равных показателях качества, либо лучшими показателями при равной цене. Если изделие новое, то в течение некоторого времени его конкурентоспособность можно поддержать модернизацией.
Но бесконечно это продолжаться не может, и наступит период, когда изделие безнадежно устареет. Тогда потребуются новые изыскания с использованием иных технических решений, а иногда и совершенно иных физических принципов. Отсюда и обратно пропорциональная цикличность модернизированных и вновь разработанных изделий, которую можно наблюдать на достаточно продолжительном отрезке времени.
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 друг друга. Конструктивная форма объекта уточняется применением методов проектирования - проведением 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 конкретный мысленный образ. Мысленный образ подвергается различным преобразованиям, 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.
Разработка, составными частями которой являются проектирование и конструирование, — термин, широко применяемый в технической литературе. Нередко этот термин используется узко, как синоним проектно-конструкторских 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. 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). Установлены следующие виды изделий: детали, сборочные единицы, комплексы, комплекты.
Рис. 1. Виды изделий и их структур
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 результате которой создается конструкция. Конструкция - это строение, устройство, взаимное расположение частей изделия. Конструкция является одним из основных свойств изделия, позволяющих отличить одно изделие от другого.
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 федерального и регионального подчинения. К конструкторским организациям федерального подчинения относятся организации, подведомственные министерствам, ведомствам и другим органам. Аналогичные организации находятся также в подчинении регионов и других органов муниципальных образований. К конструкторским организациям местного подчинения относятся организации, находящиеся в ведении администраций образований различного уровня и форм, 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 по назначению, 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 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-технологический институт (НИПТИ) создает принципиально новые технологические процессы и осуществляет модернизацию существующих. Производит опытные проверки технологических процессов и изготовление необходимой оснастки.
Специальное конструкторское бюро (СКБ), особое 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 и фирм 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 изделия. Предметная (комплексная) специализация направлена на разработку определенного типа продукции, где номенклатура разрабатываемой продукции максимально сокращена. Например, СКБ 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:
1 - возможность параллельной разработки отдельных частей проекта;
2 - сокращение сроков проектирования, обусловленных сокращением межоперационного пролеживания частей проекта при согласовании конструкторской документации;
3 - облегчение управления процессами разработки, так как она проходит в стенах одной организации;
4 - возможность использования в новых разработках типовых и унифицированных деталей и узлов, освоенных ранее;
5 - возможность обширного сбора информации, используемой в разработке;
6 - возможность расширения уровня знании и технического кругозора разработчиков.
Наряду с преимуществами предметная специализация имеет ряд недостатков:
1 - система специализации нерациональна для сложных конструкций, включающих сложные электрические, электронные, гидравлические и другие системы;
2 - не способствует выполнению разработки по всем частям на высоком техническом уровне;
3 - требует руководителя разработки с обширными знаниями по всем частям проекта;
4 - 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.
При подетальней специализации предоставляется возможность 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.
