3.1.1.      ЖИЗНЕННЫЕ ЦИКЛЫ МАШИН

Деятельность предприя­тия в условиях высокой конкуренции должна быть подчинена постоянному повышению технического уровня и ор­ганизации производства, совершенствованию технологических процессов, выпуску продукции, конкуренто­способной на мировом рынке. Ускорение научно-технического прогресса во всех отраслях народного хозяйства приводит к необходимости все быстрее обновлять выпускаемую продукцию.

Цикл жизни изделия непосредственно в производстве охваты­вает период от начала промышленного выпуска, его наращива­ния, стабилизации и, наконец, спада выпуска до полного пре­кращения производства данного изделия (рис. 3.1). Таким об­разом, рассматривая промышленный выпуск новых изделий, можно установить несколько характерных зон от освоения и на­чала промышленного производства до снятия с производства, определяемого появлением более конкурентоспособных  изделий и моральным старением данного изделия.

Зона освоения и начала промышленного производства изделия, как правило, весьма растянута во времени в силу большой сложности самого процесса освоения промышленного производства. Следую­щая зона характеризуется резким увеличением объема выпуска и обычно очень короткая. При этом, как правило, достигается максимальный суммарный экономический эффект.

Третья зона – зона устойчивого стабильного выпуска, максимального по вели­чине. Если в первой половине этой зоны для поддержания стабильного высокого уровня экономического эффекта необходи­мо осуществлять работы по модернизации изделия, то уже во второй половине этой зоны экономический эффект уменьшается, и необходимо широко развернуть научно-исследовательские и конструкторские работы по разработке новых изделий, заменя­ющих данное.

Наконец, наступают зоны резкого спада выпуска и снятия изделия с производства, когда существенно снижается экономический эффект и возможны даже его отрицательные зна­чения. В этих зонах должна интенсивно вестись подготовка и освоение производства наиболее эффективного варианта нового изделия.

Однако эти зоны не эквивалентны стадиям жизни изделия, так как они не охватывают важнейших периодов, связанных с появлением идеи нового изделия, проведением необходимых ис­следований, конструкторской разработкой, технологической под­готовкой производства. Поэтому для  комплексного отражения всего существования изделия  от зарождения идеи вплоть до возникновения необходимости его утилизации  при исследовании организационных вопросов используется понятие жизненного цикла изделия.

Это совокупность  взаимосвязанных процессов создания  и последовательного изменения состояния продукции от формирования исходных требований к ней до окончания ее эксплуатации или потребления. Жизненный цикл изделий состоит из целого ряда стадий, этапов и отдельных работ, выполняемых для обеспечения его существования. Жизненный цикл делится на следующие стадии:

· исследование и проектирование;

· изготов­ление, обращение и реализация;

· эксплуатация или потребление.

Более детально примерную схему полного жизненного цикла из­делий отражает рис. 3.2. При возникновении потребности общества, государства в вы­полнении техникой новых функций или в качественно новом уровне их выполнения начинается первый этап жизненного цикла (блок 1) – научно-исследовательские работы (НИР), которые могут носить фундаментальный, поисковый или прикладной характер.

В процессе прохождения этого этапа возникают и проходят всестороннюю проверку новые идеи, реали­зуемые иногда в виде открытий и изобретений. Теоретические предпосылки решения проблем проверяются путем проведения опытно-экспериментальных работ, которые довольно часто продолжаются одновременно с конструкторскими и технологическими разработками.


Начало следующих этапов связано с изучением результатов НИР, патентными исследованиями по оте­чественным и зарубежным изобретениям, возможностью при­обрести необходимые лицензии.

Вторым этапом (блок 2), выделяемым из непосредственно конструктор­ских работ, является разработка технического задания (ТЗ), осуществляемая разработчиком на основе исходных требований к продукции, предъявляемых заказчиком. В техни­ческом задании определяются цели и назначение разработки, ос­новные источники (НИР, патенты и т.д.), технические требова­ния к конструкции, экономические показатели, стадии и этапы разработки с указанием ориентировочных сроков их начала и оконча­ния, порядок контроля и приемки и др.

Разработка технического задания предопределяет возмож­ность начала процесса конструирования,  третьего этапа (блок 3) – проектно-конструкторских работ (ПКР). Научные идеи в про­цессе конструкторских работ (разработки технического пред­ложения, эскизного и технического проектов, разработки опыт­ных образцов и серий, проведения необходимых испытаний и создания в итоге рабочей документации для промышленного ос­воения) воплощаются в необходимые чертежи и документы, используемые затем на следующем этапе.

В процессе конструкторских работ большое внимание уделяется унификации и стандартизации конструкций, повышению их технологичности, технико-экономической оптимизации вариантов конструкторских решений.  При этом учитываются широкие возможности системы автоматизированного проектирования (САПР).

Четвертый этап (блок 4) – технологическая подготовка и освоение производства (ТПП) в общем случае предусматривает разработку маршрутной и подетальной технологии, проектирова­ние и изготовление специальной оснастки и нестандартного обо­рудования, их отладку и сдачу цехам, организационные меро­приятия по быстрому освоению промышленного производства новой техники. В процессе технологической под­готовки и освоения производства:

· окончательно обеспечивается технологичность подготавливаемого к производству изделия;

· вы­бираются оптимальные степень и характер оснащенности техно­логических процессов;

· исследуются технико-экономические предпосылки их автоматизации, роботизации;

· выбираются и модели­руются организационные методы перехода на выпуск нового из­делия;

· проводятся организационно-плановые расчеты технологических и производственных циклов, оптимальной величины партий деталей, заделов.

Пятый этап (совпадающий со второй стадией) – производство изделия – охватывает, как правило, довольно длительный срок выпуска данного изделия, особенно в условиях крупносерийного или массового производства. На этой стадии довольно часто с помощью конструкторских и технологических служб проводится частичная модернизация изделия, с тем, чтобы улучшить его эксплуатационные  характеристики,  отдалить  срок  его  морального старения.

Для ряда изделий особо выделяется шестой этап – реализа­ция, включающий хранение, транспортировку, монтаж и от­ладку изделия.

Седьмой этап (четвертая стадия) – эксплуатация – период использования изделия, когда оно дает экономический или иной положительный эффект от вложенных в его разработку и по­становку на производство средств.

И, наконец, восьмой этап – утилизация изделия – стал весьма актуальным в связи с большим вниманием, которое уделяется в настоящее время решению экологических проблем, ликвидации загрязнения окружающей среды. Необходима четкая система утилизации и переработки отработавшей свой век техники.

Для исследования жизненных циклов машин создано про­граммное обеспечение комплекса расчетов: алгоритмы, блок-схемы и программы (в частности, основанные на методах рег­рессионного анализа), прошедшие практическую проверку в раз­личных отраслях машиностроения.