В.М. Бродянский, Ю.М. Синявский.
Основы методики проектирования криогенных установок

3.4. Экспериментально-производственная база

Экспериментально-производственная база (ЭПБ) вместе с информационным и математическим обеспечением необходима при создании новых объектов техники. Специфические требования к ЭПБ определяются теми задачами, которые решаются на этапе опытного производства.

Для решения основных из них: проверки отдельных узлов и системы в целом на работоспособность и соответствие характеристикам, оговоренным в техническом задании, отработки технологии изготовления, определения реальных технико-экономических показателей - не требуется изготовления большого числа систем.

Поэтому опытное производство, как правило, единичное производство в общем случае с не отработанной предварительно технологией изготовления. Необходимость проведения относительно большого комплекса экспериментальных исследований обуславливает достаточно большой объем работ на опытном производстве. Эти особенности и определяют основные требования (специфические по отношению к серийному производству), которые предъявляются к техническому и рабочему персоналу ЭПБ, ее производственному оборудованию и участку испытания систем.

Технический рабочий персонал. На этапе опытного производства продолжается творческая деятельность по отработке новой системы. Поэтому на работников ЭПБ возлагается не просто выполнение плана «по валу», а сложная двуединая задача - материализация той работы, которая была проведена на предыдущих этапах проектирования, и разумное совершенствование изготовляемых узлов, прежде всего с целью повышения их технологичности.

Единичность опытного производства обусловливает постоянно меняющиеся типы и номенклатуру изготовляемых деталей, широкую палитру используемых конструкционных материалов и, как следствие, частую переналадку оборудования. Решение сложных задач при отсутствии отработанной технологии приводит к тому, что персоналу ЭПБ постоянно приходится осваивать, а порой и отрабатывать новые технологические приемы, операций, процессы. В ряде случаев они бывают вынуждены изменять первоначально назначенную технологию (разумеется, по согласованию с разработчиком).

Наиболее ответственный момент на ЭПБ - сборка первого образца изделия и его отладка. Она доверяется наиболее опытным мастерам, умеющим «чувствовать» детали, узлы и систему в целом, умеющим, например, порой по блеску рабочей поверхности детали или плотности посадки оценить работоспособность узла. Не редки случаи, когда им приходится вести селективную сборку.

Персонал ЭПБ дает, образно говоря, путевку в жизнь новому техническому объекту. От его знаний, умения, рабочей смекалки во многом зависит успешное завершение процесса проектирования. Стоящие перед работниками ЭПБ задачи могут выполнить только специалисты широкого профиля, сочетающие высокую квалификацию с творческим подходом к выполняемой работе.

Производственное оборудование. Отмеченная выше специфика опытного производства, вызванная постоянно меняющимися номенклатурой и типажом деталей, необходимостью отработки технологии их изготовления, обуславливает особые требования и к оборудованию для ЭПБ. Если серийное производство ориентируется в основном на высокопроизводительное оборудование, автоматизированные станки и поточные линии, то на опытном производстве применение этого оборудования, как правило, не рационально.

Здесь используют обычно две группы оборудования. Прежде всего это универсальные станки, позволяющие без переналадки или с незначительной наладкой изготовлять широкую номенклатуру деталей. Практикуется использование различных несложных приспособлений, которые расширяют возможности универсального оборудования. Вместе с тем ЭПБ комплектуется и специальными станками небольшой производительности, но обеспечивающими проведение таких технологических процессов, которые в значительной степени определяют возможность качественного изготовления элементов системы. Так, например, в криогенной технике используются специальные станки для сварки электронным лучом тонких ластов нержавеющей стали, станки для электроискровой обработки деталей проточной части турбодетандеров и т. д.

На опытном производстве, естественно, не представляется возможным иметь оборудование для осуществления всех технологических процессов, поэтому для него характерна высокая степень развития кооперации с другими предприятиями. Так, например, на ЭПБ очень редко бывает свое литейное производство. Литые детали при единичном производстве стараются заменять аналогичными, но изготовленными механическим путем. Если все же необходимо литье, то его заказывают на смежных производствах.

Наконец, есть еще одна особенность ЭПБ – на опытном производстве значительно более широкая, чем в серийном номенклатура используемых материалов и комплектующих узлов. Поэтому опытное производство должно иметь более развитое и весьма оперативное снабжение.

Участок испытания систем. В отличие от испытаний серийно выпускаемого оборудования (или его узлов), основное назначение которых подтвердить соответствие изделий техническим условиям по основным показателям, опытные объекты проходят несколько видов испытаний. К ним могут относиться испытания на механическую прочность с определением действительных запасов прочности; на работоспособность, включая ресурсные испытания; климатические; эргономические и экологические; специальные, определяемые конкретными условиями будущей эксплуатации изделия. Так, например, транспортируемые установки проверяются на вибростойкость, вибропрочность, перегрузки.

Этот комплекс исследований невозможно целиком провести на стендах, предназначенных для испытания серийной продукции. Поэтому опытное производство обеспечивает достаточно крупными контрольно-испытательными станциями. Они оснащаются стендами для проведения отдельных видов испытаний, характерных для выпускаемых на данном предприятии типов изделий. На стендах попользуется современная достаточно точная контрольно-измерительная аппаратура, позволяющая проводить научный анализ полученных данных. Результаты анализа служат основой принимаемых решений по запуску изделий в серию или необходимости отдельных доработок.

Одна из важных задач исследований на контрольно-испытательной станции состоит в том, чтобы определить предельные параметры работы нового технического объекта, например, по производительности, пусковому режиму, механической прочности, условиям эксплуатации. Эти данные позволяют не только улучшить некоторые показатели изделия перед его передачей в серийное производство, но и помогают решить вопросы, связанные с дальнейшей модификацией. Они служат также важным внутренним источником идей последующей разработке новых технических объектов.

Следующая страница: 4.1. Качество промышленной продукции