Министерство образования и науки РФ

Государственное образовательное учреждение

Пермский государственный технический университет

Аэрокосмический факультет

Кафедра «Технология, конструирование и автоматизация

в специальном машиностроении»

Направление 151000 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» по специальности 151001 «технология машиностроения».
 
РЕФЕРАТ

На тему: жизненный цикл технического объекта
по курсу «Проектирование нестандартного оборудования»
Составил:
Принял: преподаватель  
Пермь 2011 г.

Содержание

1.     Введение…………………………………………………………….………3

2.     Стадия проектирования ……………………………………….……….…3

3.     Стадия производства ………………………………………….………….5

4.     Стадия эксплуатации………………………………………………………6

5.     Основные составляющие жизненного цикла любого объекта …………7

6.     Заключение………………………………………………………………..8

7.     Список используемой литературы………………………………………17
1. Изучение данной темы является достаточно актуальной для современного проектирования нестандартного оборудования, так как понятие «жизненного цикла технического объекта» имеет ярко выраженную теоретическую направленность для проектировщика оборудования.

Понятие «жизненный цикл технического объекта» следует рассматривать как основу деятельности по проектированию нестандартного оборудования: с ним связываются и цели проектирования - окончательные и промежуточные, распределение и расходования ресурсов, а также другие аспекты по управлению всем процессом проектирования нестандартного оборудования.

Любой технический объект, создаваемый человеком, в конце концов, изнашивается в процессе эксплуатации или устаревает морально, то есть перестает удовлетворять возросшим требованиям.

Интервал времени от начала создания технического объекта до конца его эксплуатации, называют жизненным циклом технического объекта, при этом за начало жизненного цикла традиционно принято понимать зарождение идеи о необходимости создания системы, а за конец - снятие ее с эксплуатации

Прежде всего, это связано с тем, что любой процесс проектирования непосредственно разбивается на стадии или этапы проектирования, которые ассоциируются с определенными видами работ или функций, выполняемых разработчиками в тот или иной момент развития проекта. Этапы характеризуются направленностью выполняемых функций на достижение локальных (для этапа) целей проекта.

Необходимость отслеживания целей приводит к понятию контрольных точек - моментов разработки, когда осуществляется подведение промежуточных итогов, осмысление достигнутого и ревизия сделанных ранее предположений.

Рассмотрим основные этапы, составляющие понятие «жизненный цикл технического объекта»:

1.Охарактеризовать роль концепции жизненного цикла при проектировании технических объектов.

2. Охарактеризовать содержание стадии проектирования технического объекта.

3. Охарактеризовать содержание стадии производства технического объекта.

4. Охарактеризовать стадию эксплуатации технического объекта.

Предметом исследования является процесс создания технического объекта.

Объектом исследования является теоретическое понятие «жизненный цикл технического объекта».

2. Стадия проектирования

Проектирование – это комплекс работ с целью получения описаний нового или модернизируемого технического объекта, достаточных для реализации или изготовления объекта в заданных условиях.

Комплекс проектных работ включает в себя теоретические и экспериментальные исследования, конструирование, разработку технической и проектной документации.

Самым длительным и трудоемким этапом здесь является рабочий проект, в процессе которого изготавливаются опытные образцы и проводятся испытания с последующей корректировкой по их результатам технической документации.

Этот цикл (доводка изделия) повторяется до тех пор, пока опытный образец не будет полностью удовлетворять требования технического задания (ТЗ).

Внешнее проектирование технического объекта начинается с установления необходимости создания нового технического объекта и формулирования его назначения и задач. Затем определяются основные ограничения на техническое, экономические и организационные решения, в рамках которых должен в дальнейшем разрабатываться проектируемый технический объект; примерами таких ограничений могут служить тип старта летального аппарата, или вид топлива для двигательной установки, сроки создания и эксплуатации технического объекта, допустимые затраты на его создание.

Результатом внешнего проектирования является создание тактико-технического задания для дальнейшего проведения опытно-конструкторских работ.

Данные результаты внешнего проектирования дают возможность в дальнейшем приступить к реализации следующего этапа стадии проектирования.

В свою очередь одной из задач технического предложения является формирование требований и ограничений, в рамках которых будет происходить проектирование самого технического объекта. Для этого уточняется облик технического объекта, то есть корректируется тактико-техническое задание, и типы элементов, устанавливаются диапазоны характеристик элементов, обеспечивающих выполнение техническим объектом своего прямого назначения.

Итогом работ на данном этапе является сформулированное техническое предложение, то есть комплекс документации, включающий в себя пояснительную записку в нескольких томах, альбом чертежей и научно – технические расчеты. В нем содержаться принятые решения на технический объект, технические задания на проектирование элементов, перечень работ, которые необходимо произвести в следующем эскизном проектировании. На основании технического предложения принимается решение о дальнейшем проведении эскизного и рабочего проектирования.

На подэтапе эскизного проекта проверяются, конкретизируются принципы и положения технического предложения, принимаются подробные технические решения и прорабатываются все части проекта. Итогом работ на данном подэтапе является эскизный проект технического объекта.

На подэтапе рабочего проектирования создается полный комплект проектно-конструкторской, технологической и эксплуатационной документации, достаточный для изготовления элементов технического объекта.

На подэтапе изготовления и обработки опытных образцов и дальнейших их испытаний выявляются возможные ошибки или недоработки проекта, принимаются меры по их устранению.

Итогами работ на данных этапов являются решения о серийном производстве технического объекта.

В рамках рассмотрения концепции жизненного цикла технического объекта проектирование представляет собой стадию от формулирования идеи технического объекта до начала его серийного производства. Эта стадия является затратной, чрезвычайно сложной и трудоемкой.

3. Стадия производства.

На стадии производства производится технологическая подготовка производства, изготовление, сборка, настройка, заводские испытания и складирование готовой продукции.

Организация процессов создания новых видов продукции машиностроения охватывает проектирование, осуществление на практике и совершенствование системы подготовки производства.

Система подготовки производства - это объективно существующий комплекс материальных объектов, коллективов людей и совокупность процессов научного, технического, производственного и экономического характера для разработки и организации выпуска новой или усовершенствованной продукции.

Организация подготовки производства строится на реализации следующих принципов:

1. Принцип комплексности предполагает необходимость проведения работ по подготовке производства по единому плану, охватывающему все процессы - от научных исследований до освоения новой техники - учитывающему возникающие при этом проблемы.

2. Принцип специализации требует, чтобы за каждым подразделением предприятия закрепились такие виды деятельности по созданию и освоению новой техники, которые отвечают характеру специализации этих подразделений.

3. Принцип научно-технической и производственно интеграции - это совокупность условий, обеспечивающих достижение единой и общей цели в результате деятельности определенного множества специализированных подразделений и исполнителей.

4. Принцип комплектности документации и составных частей изделий требует одновременного выполнения комплекса работ к моменту, когда дальнейшее их продолжение возможно только при наличии полного комплекта документации или составных частей изделий.

5. Принцип непрерывности работ по созданию новой продукции требует ликвидации значительных перерывов во времени между фазами процесса подготовки, а внутри их между стадиями, работами, операциями.

6. Принцип пропорциональности рассматривается как требование задействовать производственные возможности всех подразделений объединения или предприятий, занятых подготовкой производства.

7. Принцип параллельности выражается в совмещении во времени различных фаз, стадий, работ.

Система подготовки производства предполагает обеспечение строгой последовательности работ и прямоточности.

Этот принцип требует, чтобы разработка и освоение новой продукции осуществлялись с присущей только этому виду последовательностью работ. Прямоточность - это кратчайший маршрут движения технической документации и наименьший путь, проходимый новым изделием по всем стадиям его разработки и освоения.

4. Стадия эксплуатации.

Следующей стадией жизненного цикла является производство созданного изделия в соответствии со сформированным портфелем заказов.

Завершающей стадией жизненного цикла является эксплуатация (для объектов длительного пользования) или потребление (для сырья, топлива и т.п.) заказчиком или потребителем, использующим данную продукцию по назначению или как комплектующие изделия при производстве другой продукции.

Взаимоотношения между потребителем и производителем продукции определяется договором на поставку. Важно обеспечить систематическое обновление продукции за счет выпуска новых изделий и снятия с производства устаревших.

Продолжительность жизненного цикла в каждый конкретный период научно-технического прогресса определяется физическим и моральным сроком старения техники независимо от сроков выполнения и организации работ по стадиям жизненного цикла и внутри них по этапам.

         Факторы, влияющие на показатели надежности системы на протяжении ее жизненного цикла, закладываются на этапе проектирования.

При этом необходимо так сбалансировать затраты на разработку и проектирование системы с затратами на ее эксплуатацию, чтобы общая сумма затрат не превышала заданную при обеспечении наилучших характеристик системы.

В общем случае задачи из области надежности являются задачами оптимизации. Точность решения таких задач зависит от точности оцениваемых данных, в том числе и от показателей надежности.
Жизнедеятельность любого технического объекта или системы протекает внутри организационных систем, причем отдельные ее стадии и даже этапы, порой обеспечиваются разными организациями.

5. Основные составляющие жизненного цикла любого объекта.

Структура жизненного цикла технического объекта приведена на рис. 1


Рис. 1 Структура жизненного цикла технического объекта.

Анализируя данную схему, необходимо сделать ряд следующих выводов, что основными составляющими любого жизненного цикла технического объекта являются следующие:

1) маркетинговые исследования потребностей рынка;
2) генерация идей и их фильтрация;
3) техническая и экономическая экспертиза проекта;
4) научно-исследовательские работы по тематике изделия;
5) опытно-конструкторская работа;
6) пробный маркетинг;
7) подготовка производства изделия на заводе-изготовителе серийной продукции;
8) собственно производство и сбыт;
9) эксплуатация изделий;
10) утилизация изделий.       

Стадии 4 - 7 - предпроизводственные, и их можно рассматривать как комплекс научно-технической подготовки производства.

Длительности всех стадий жизненного цикла изделия коренным образом влияют на его экономическую эффективность. Особое значение имеет сокращение сроков научно-технической подготовки производства, в том числе и обеспечение определенной  параллельности выполнения отдельных этапов. Для этого необходимо:

- снизить до минимума все изменения, вносимые в изделие после передачи результатов от одного этапа к другому;

- определить и реализовать рациональную параллельность работ, фаз, стадий цикла;

- обеспечить  сокращение затрат времени на выполнение отдельных этапов.

Решение первой задачи обеспечивается инженерно-техническими методами (стандартизация, унификация, обеспечение качества и надежности, применение САПР и т. д.).

Решение второй задачи осуществляется путем применения планово-координационных методов.

Решение третьей задачи связано с первой и состоит в использовании организационных методов (развитие технического обеспечения, автоматизации, средств планирования, функционально-стоимостного анализа, опытного производства и т.д.).

6. Таким образом, подводя итог всему вышесказанному, необходимо сделать ряд следующих выводов.

Любой технический объект, создаваемый человеком, в конце концов, изнашивается в процессе эксплуатации или устаревает морально, то есть перестает удовлетворять возросшим требованиям.

Жизненный цикл любого технического объекта можно разделить на три этапа: этап проектирования, этап производства и этап эксплуатации.

Каждая из этих стадий, в свою очередь состоит из отдельных этапов. Этапы технического проектирования и содержание выполняемых на них работ строго определены ГОСТом, чего нельзя сказать про другие стадии.

Факторы, влияющие на показатели надежности системы на протяжении ее жизненного цикла, закладываются на этапе проектирования.

При этом необходимо так сбалансировать затраты на разработку и проектирование системы с затратами на ее эксплуатацию, чтобы общая сумма затрат не превышала заданную при обеспечении наилучших характеристик системы.

В общем случае задачи из области надежности являются задачами оптимизации. Точность решения таких задач зависит от точности оцениваемых данных, в том числе и от показателей надежности.

Жизнедеятельность любого технического объекта или системы протекает внутри организационных систем, причем отдельные ее стадии и даже этапы, порой обеспечиваются разными организациями.
Список используемой литературы

1.     С. Г. Ярушин, А. Г. Схиртладзе. Проектирование нестандартного оборудования

2.     Используемые ресурсы интернета: http://revolution.allbest.ru;

      http://www.bestreferat.ru;