Потребители конструкторской документации

Качество продукции часто ассоциируется с готовой продукцией. Однако понятие продукта значительно шире. Продукт может быть четырех видов: овеществленный продукт, или готовая продукция; интеллектуальный продукт; продукт переработки; услуга.

Важной составной частью качества изделия в целом является качество конструкторской документации. КД можно рассматривать как продукцию, создаваемую в результате интеллектуальной деятельности человека, на которую распространяются основные методы управления качеством. Ее потребителей можно подразделить на внешних (например, конструкторское бюро разрабатывает документацию для стороннего производителя) и внутренних (конструкторская служба предприятия выпускает КД для нужд самого предприятия). В производственных условиях чаще всего документация разрабатывается для внутреннего потребителя.

Разработчик в соответствии с техническим заданием потребителя разрабатывает КД, которая должна быть выражена неким формальным языком, подразумевающим выполнение документации в соответствии с некоторым стандартом, например, ГОСТ, ISO, API и т.д.

Потребителем КД может быть технолог, рабочий, потребитель изделия. Технологу, как потребителю КД, она необходима для разработки технологических процессов, нормирования и проектирования оснастки, рабочему – для изготовления изделия, а для потребителя изделия – для установки, наладки, обслуживания, ремонта и утилизации изделия.

В частности, у КД имеются внешние и внутренние потребители. Внешним потребителем может быть как конечный потребитель изделия, использующий КД для установки, наладки, эксплуатации, ремонта и утилизации, так и производственный потребитель, занимающийся изготовлением изделий. В этом случае, как и для внутреннего потребителя, КД необходима прежде всего для разработки технологического процесса. Кроме того, в последнее время разрабатывается концепция такой формы организации предприятия, как виртуальная корпорация. В этом случае подразделения одного предприятия разнесены территориально и потребитель КД оказывается формально внутренним, а фактически – внешним.

Состав потребителей КД и их функции изображены на Рис. 3.1.

Рис. 4.1 – Потребители КД

4.2. Конструкторская документация
как виртуальная модель изделия

КД можно представить как виртуальную модель (ВМ) изделия. Она может существовать как в бумажном виде, так и в виде компьютерной трехмерной (3D) модели. На Рис. 3.2 показаны способы применения ВМ в производстве при разных уровнях его интеграции.

Рис. 4.2 – Схемы применения ВМ:

а) в интегрированном производстве; б) в традиционном производстве.

Способы применения ВМ в производстве зависят от уровня его интеграции. Как показано на Рис. 3.2, КД содержит несоответствия, которые передаются на дальнейшие этапы жизненного цикла изделия. Передаточным звеном между этапами жизненного цикла могут быть или CAM-системы, которые в целом не вносят новых несоответствий в процессе преобразования модели в управляющую программу для оборудования с ЧПУ, или персонал предприятия, который в силу человеческого фактора неизбежно вносит дополнительные несоответствия. Наконец, в обоих случаях погрешности будут добавлены технологическим оборудованием.

Существуют различные подходы к определению понятия качества конструкторской документации. Их общей чертой является четкое разделение качества проектирования и качества изготовления. Это позволяет избежать коллизий вида "можно изготовить некачественную машину по качественному чертежу".

4.3. Уровни обеспечения качества
конструкторской документации

Исследование этапов жизненного цикла КД позволило выявить уровни обеспечения качества КД и этапы его формирования (Рис. 3.3).

Во-первых, существует уровень соответствия технического задания потребностям заказчика и нормативным документам. На следующем уровне происходит проверка соответствия замысла конструктора требуемым характеристикам проектируемого объекта. Данный уровень является творческим и трудноформализуемым, хотя создан ряд методик для упорядочения и повышения эффективности творческой деятельности конструктора (ТРИЗ, "мозговой штурм" и др.)

Рис. 4.3 - Этапы формирования качества КД

На первых двух уровнях обеспечение качества происходит на первом этапе, когда осуществляется контроль технического задания, эскизного и технического проектов.

Далее следует рассматривать вопрос качества переноса замысла конструктора в виртуальную модель объекта. В процессе переноса есть вероятность внесения ошибок, вызванная человеческим фактором. Применение современных систем твердотельного трехмерного моделирования иногда вызывает обратный эффект: высокая трудоемкость построения отдельных элементов модели или недостаточная для этого квалификация пользователя приводит к сознательному ухудшению исходного варианта конструкции. Например, большая трудоемкость построения сложных поверхностей и аксонометрических проекций могут заставить конструктора отказаться от их изображения или упростить форму детали. В первом случае это затрудняет понимание проекта, во втором – снижает привлекательность изделия с точки зрения потребителя.

В-четвертых, помимо геометрической модели для выражения замысла конструктора в КД присутствует большое количество дескриптивных (описательных) элементов – размеры, допуски, технические требования и пр. Их корректное, в соответствии со стандартом, обозначение оказывает большое влияние на сам процесс изготовления и качество конечной продукции.

На последних рассмотренных двух уровнях обеспечение качества происходит на втором этапе его формирования, когда документация проходит все четыре предусмотренных вида контроля.

Исходя из представленных уровней обеспечения качества, можно дать следующее общее определение понятия "качество конструкторской документации": степень соответствия виртуальной модели изделия требованиям, предъявляемым к проектируемому объекту. Предъявление требований к виртуальной модели заключается в численном моделировании ее параметров, например, прочностном расчете методом конечных элементов, кинематическом моделировании работы механизмов и т.д. Такое определение позволяет разделить собственно несоответствия в КД и несоответствия, возникающие на более поздних этапах жизненного цикла проектного решения.