Создание новой машины - сложный и длительный процесс, в котором участвуют ученые, конструкторы, дизайнеры, испытатели, специалисты в области производства и эксплуатации.
Чем сложнее машина, тем труднее, дороже и длительнее процесс ее создания. Поэтому для разработки и рационального использования таких сложных машин, как МГиКМ, важно знать во всех подробностях ее жизненный цикл и влияющие на него факторы.
Жизненный цикл машины представляет собой совокупность взаимосвязанных процессов создания и последовательного изменения состояния машины от формирования исходных требований к пей до окончания ее эксплуатации. Жизненный цикл принято делить па стадии - части жизненного цикла, устанавливаемые в нормативно-технической документации и характеризуемые определенным состоянием машины, видом предусмотренных работ и их результатом.
Жизненный цикл любой МГиКМ состоит из следующих стадий: создание, производство, обращение, эксплуатация и утилизация, каждая из которых содержит целый ряд этапов, операций и процедур.
Создание машины. Первая стадия начинается с предпроект- ных исследований и заканчивается созданием машины.
На этапе подготовки к разработке проекта новой машины устанавливается принципиальная возможность и целесообразность се создания. Необходимость в новой машине должна вытекать из общественных потребностей, поэтому нуждается в тщательном и глубоком обосновании, учете технических и экономических возможностей, обусловленных прогрессом науки и техники и развитием экономики страны. Для этого проводятся поисковые исследования, которые должны базироваться на результатах фундаментальных исследований, опыте применения аналогичных машин, ретроспективном анализе и прогнозах развития техники в данной области. Кроме того, необходима мотивация для побуждения к решению данной технической проблемы. Она может вытекать из безусловных потребностей общества, необходимости практической реализации достигнутого научного потенциала и повышения экономических показателей деятельности данной отрасли народного хозяйства.
Общество, наука, техника и экономика развиваются взаимозависимо. Комплекс этих отношений можно иллюстрировать схемой, приведенной на рис. 7.1.
Важными элементами поисковых исследований являются эксперименты на макетах машины - физических моделях машины (или отдельных се частей), воспроизводящих или имитирующих конкретные се свойства и изготовленных для проверки принципа се действия и определения характеристик. Макет с известной степенью упрощения воспроизводит в определенном масштабе машину (или ее части) и позволяет исследовать отдельные ее характеристики, а также оценивать правильность принятых технических и художественных решений. Макеты изготавливают в процессе выполнения НИОКР.
Результатом поисковых исследований, проводимых в предпро- сктный период, является постановка задачи проектирования, которая предусматривает разработку технических требований к машине и формирование технического задания на ее создание.
Конструктор принимает участие во всех стадиях жизненного цикла машины. Однако основной процесс его творчества составляют работы, связанные с созданием машины и представляющие собой законченный цикл, состоящий из нескольких этапов: научно- технический поиск, проектирование, изготовление образцов, испытания, доводка конструкции. Эти этапы тесно взаимосвязаны,
Рис. 7.1.
и техника
в значительной мере совмещены во времени и могут многократно повторяться.
К работам по созданию машины тесно примыкают работы по технологической подготовке производства, однако их следует отнести ко второй стадии жизненного цикла аналогично тому, как предпроектные исследования, в процессе которых осуществляется научно-технический поиск, относятся к стадии создания машины.
Этап проектирования охватывает большой перечень проектных операций и процедур - от предварительных расчетов и эскизов до уточненных расчетов, деталировочных чертежей, описаний, инструкций, технических условий и т.п. Результатом проектирования
является комплект технической документации , содержащей всю необходимую информацию для материализации создаваемой машины в процессе производства и организации се использования.
Особое место в процессе проектирования занимает формирование внешнего облика машины - дизайн и художественное конструирование, а также организация рабочего места оператора - эргономика.
На всех этапах процесса создания машины изготавливают макетные, экспериментальные и опытные образцы машины и проводят на них различные испытания: исследовательские, доводочные, предварительные и др. Исследовательские испытания предназначены для изучения свойств и характеристик машины. Для доводки конструкций и оценки влияния вносимых во время ее разработки изменений па показатели качества проводят доводочные испытания. После завершения разработки конструкции и изготовления опытных образцов возможность представления их па приемочные испытания проверяется на предварительных испытаниях.
Заключительным этапом стадии создания машины являются приемочные испытания, по результатам которых решается вопрос о целесообразности постановки ее па производство. Приемочные испытания могут быть государственными, межведомственными и ведомственными. Разработка машины считается выполненной в соответствии с техническим заданием при условии утверждения акта приемки опытного образца (опытной партии), содержащего рекомендации о постановке па производство, и выполнения указаний приемочной комиссии о необходимой доработке. По результатам приемочных испытаний может проводиться корректировка технической документации и доработка опытных образцов.
Производство машины. Эта стадия включает постановку на производство, установившееся производство и снятие с производства.
Постановка на производство, как правило, осуществляется в два этапа: подготовка производства и освоение. Работы по подготовке производства направлены на обеспечение технологического процесса изготовления машины и могут начинаться еще на стадии ее создания. Важнейшим этапом этих работ является технологическая подготовка производства, процессы организации и управления
которой регламентируются комплексом государственных стандартов. При этом осуществляется выбор технологии и оборудования, организация материально-технического снабжения, планирование процесса производства во времени, распределение работ и т.д.
Освоение производства включает отработку и проверку подготовленных технологических процессов и овладение практическими приемами изготовления продукции со стабильными показателями и в заданном объеме выпуска.
Установившееся производство начинается после окончательной отработки конструкторской и технологической документации. Решение об освоении производства машины принимается по результатам квалификационных испытаний установочной серии или первой промышленной партии. При несоответствии технического уровня машины современным требованиям, низких технологических показателях и показателях качества процессов функционирования, отрицательном воздействии машины па здоровье людей и окружающую среду, отсутствии заказов и спроса, а также при освоении в производстве аналогичной по назначению повой машины с более высокими характеристиками выпускаемая машина подлежит снятию с производства.
Обращение машины - часть жизненного цикла машины от отгрузки ее предприятием-изготовителем до получения потребителем. Типичные этапы этой стадии: храпение па складе готовой продукции, реклама, упаковка, транспортирование, монтаж. При обращении должно быть обеспечено максимальное сохранение объемов и качества готовой продукции, установленных плановыми заданиями, стандартами и техническими условиями.
Эксплуатация машины. На этой стадии реализуется, поддерживается и восстанавливается качество машины. Эксплуатация включает в общем случае ввод в эксплуатацию, использование по назначению, техническое обслуживание, ремонт, модернизацию и хранение. Каждый из названных этапов может содержать множество операций, направленных на достижение высоких техникоэкономических показателей машины, обеспечение ее эффективной работы, повышение срока службы.
Наконец, вследствие морального или физического износа в процессе использования машина перестает отвечать предъявляемым
требованиям, поэтому становится нецелесообразным дальнейшее ее использование по назначению и ремонт и машина подлежит снятию с эксплуатации. Снятие с эксплуатации машины оформляется документально в установленном порядке.
Утилизация машины. Эта стадия включает разборку, сортировку, повторное использование и переработку.
Ежегодно в мире десятки миллионов автомобилей требуют утилизации, поэтому весьма актуальным является создание жесткой системы переработки отслуживших транспортных средств. Так, комиссия Европейского союза по охране природы рекомендует возвращать автомобили, выработавшие свой срок, на предприятие- изготовитель для разборки и переработки. Строятся также специальные предприятия для переработки старых автомобилей. При оценке показателей экологической безопасности автомобиля учитывается его приспособленность к утилизации. В частности, оценивается время, необходимое для осушения автомобиля (освобождения его от остатков топлива, масел, охлаждающей жидкости и т.п.) и демонтажа его отдельных узлов и деталей, что напрямую влияет на эффективность утилизации. Поэтому при создании машины конструктор должен учитывать также эти факторы.
Итак, жизненный цикл изделия считается закопченным только после его полной и экологически безопасной утилизации.
Рассмотренные стадии можно представить в виде замкнутого цикла, в котором условия высокого качества и экономичности изготовления, сохраняемости, живучести и эффективного использования создаваемой машины в хозяйстве страны являются исходными факторами для формирования технических требований к разработке конструкций. Таким образом, все стадии жизненного цикла машин тесно взаимосвязаны и взаимообусловлены. Степень полноты учета этих взаимосвязей на этапах предпроектных исследований и проектирования определяет качество и технический уровень создаваемых машин и оказывает решающее влияние на показатели эффективности достижения конечных народнохозяйственных результатов.
Следует отмстить, что все этапы жизненного цикла машин регламентируются соответствующими Государственными стандартами страны-производителя.
Поскольку полный жизненный цикл машины нс ограничивается ее производством и эксплуатацией, для каждого его этапа необходима информация о машине (конструкторская и технологическая документация, инструкция по эксплуатации, инструкции по разборке и сортировке узлов и деталей для их переработки и др.). При этом информация может относиться как к отдельному этапу, так и быть общей, повторяющейся на нескольких или даже на всех этапах. Возможно, часть информации о машине может потребоваться на каком-то этапе его жизненного цикла лишь в отдельных случаях. Например, на этапе утилизации может потребоваться уточнение марки материала какой-то детали для се оптимальной переработки. Все эти сведения изначально имеются в конструкторской документации, она и может быть затребована. Для этого необходимо обеспечить сквозное информационное сопровождение изделия на всех стадиях существования. Эту задачу решают CALS- технологии, в основу идеи которых положено единообразное представление информации о конструкции изделий, их характеристиках, технологической оснастке, технологии производства, обслуживания, ремонта и утилизации.
Таким образом, CALS-технологии в машиностроении представляют собой единую информационную среду для всех этапов жизненного цикла машины, обеспечивающую при этом интеграцию не только информационных технологий, но и различных электронных технологий описания машины па одном и том же этапе жизненного цикла, применяемых па различных предприятиях. Следовательно, CALS-технологии - это этап использования компьютерных технологий, на котором ИАСУ технологическими процессами, проектными работами, предприятиями, а также системами передачи данных на основе телекоммуникаций объединяются в единое целое.
Необходимость обеспечения информационной интеграции диктует и необходимость наличия регламентирующих ее международных стандартов, описывающих правила электронного представления данных об изделиях, производственной среде и процессах, а также правила обмена этими данными. Следовательно, разрабатываемые и действующие компьютерные технологии должны соответствовать международным CALS-стандартам. CALS-технологиям
посвящены стандарты серии ISO 10303 STEP (стандарт по обмену данными о модели изделия).
Эффективность от применения CALS-технологий в машиностроении проявляется в повышении качества и конкурентоспособности продукции, более раннем выходе на рынок за счет сокращения продолжительности производственного цикла, снижении затрат при проектировании, производстве и эксплуатации изделия.
Машина (автомобиль), как и любой товар, имеет характерные этапы жизненного цикла , что схематично показано на рис.1.2. Эта схема иллюстрирует необходимость постоянного совершенствования конструкции и технологии изготовления автомобилей. На этапе исследований и разработок изучаются потребности рынка, современные тенденции развития машин, разрабатывается конструкция и технология изготовления, выпускаются опытные экземпляры, начинается реализация продукции. Этот период в целом убыточен.
На этапе внедрения разворачивается выход на рынок, развивается сервис машин, на что затрачиваются определённые средства. К концу этого периода, как правило, заканчивается период убыточности. На этапе роста завоёвывается рынок, растёт сбыт, прибыль достигает максимума. Этап зрелости характеризуется достижением максимума сбыта и его снижением, а также снижением прибыли из-за дополнительных затрат на работу с конкурентами. Завершающийся этап спада характеризуется значительным снижением сбыта и прибыли из-за изменения ситуации на рынке и усилия конкурентов.
Рис.1.2. Этапы жизненного цикла продукции: 1 – этап исследований и разработок; 2- этап внедрения; 3 – этап роста; 4 – этап зрелости;
5 – этап спада
Для исключения убыточных периодов фирмы-изготовители совершенствуют свою продукцию с наложением этапов жизненных циклов последующих моделей машин. Это схематично показано на рис. 1.3. Обычно на этапе роста в момент достижения максимальной прибыли начинается этап исследований и разработок для следующей модели машин. Таким образом, в целом обеспечивается длительная стабильная, прибыльная работа фирмы-изготовителя.
Для конкретного автомобиля после его выхода с завода-изготовителя, предпродажной подготовки, гарантийного пробега начинается эксплуатационно-ремонтный цикл (ЭРЦ), занимающий основную часть времени жизни и на который приходится основная часть трудовых, материальных и финансовых затрат.
Продолжительность этого цикла зависит от соотношения затрат на изготовление автомобиля и на обеспечение его работоспособности в процессе эксплуатации. Кроме продолжительности, важное место занимает и структура ЭРЦ, включающая виды и количество профилактических и ремонтных воздействий.
Рис. 1.3. Схема наложения жизненных циклов машин
Сервис техники (машин, оборудования) также имеет свой жизненный цикл. Отличительной его чертой является несовпадение с этапами жизненного цикла машин. В то время, когда машины находятся на этапе зрелости, цикл сервиса находится в начале этапа роста. Около 70% доходов от реализации сервисных услуг компании получают тогда, когда продажа самих машин пошла на спад. Различие в жизненных циклах машин и их сервиса схематично показано на рис. 1.4.
Машина (автомобиль, трактор) может иметь жизненный цикл 8-12 лет, а жизненный цикл её сервиса может достигать 50-80 лет. При этом до 70% доходов от реализации сервисных услуг приходится на этапы зрелости и спада. В целом доходы за жизненный цикл сервисных услуг превышают доходы от реализации машин за их жизненный цикл в 4-5 раз.
В настоящее время в нашей стране и во многих других странах принята планово-предупредительная система обеспечения работоспособности автомобилей в процессе эксплуатации. Она совмещает две стратегии: предупреждение и устранение отказов. Поскольку на устранение отказа в среднем расходуется в 5 раз больше средств, чем на его предупреждение, то предпочтительнее остается предупредительная (профилактическая) стратегия.
Рис. 1.4. Различия в жизненных циклах машин (1) и их сервиса (2)
Согласно основному документу, определяющему систему технического обслуживания и ремонта (ТО и Р) автомобилей в России , предусмотрены следующие виды воздействий: ежедневное обслуживание (ЕО), ТО-1, ТО-2, сезонное обслуживание (СО), текущий ремонт (ТР), капитальный ремонт (КР). В последние годы все большее распространение получает предупредительный ремонт (ПР), сочетающий в основном профилактическую стратегию, а также ремонтную.
Обычно между конкретными видами ТО существует определенное соотношение. Например, через каждые четыре ТО-1 выполняют ТО-2. Текущий ремонт обычно выполняется по потребности, то есть при возникновении отказов, поэтому его место в структуре ЭРЦ по наработке не определено. Аналогичные виды ТО и Р используются и за рубежом с несколько другими наименованиями и значениями периодичности проведения профилактики, обусловленными иными условиями эксплуатации, надежностью автомобилей и организацией автосервиса.
В развитых автомобильных странах жизненный цикл автомобиля незначителен по продолжительности, что обусловлено многими факторами: состоянием производственной базы автомобильной промышленности, автосервиса, дорог, условий хранения автомобилей, организацией автосервиса, природно-климатическими условиями, уровнем финансовой обеспеченности населения и другими.
Обычно автомобиль проходит два (иногда три) этапа общего срока службы. Сначала он интенсивно эксплуатируется при высокой надежности в течение 2-3 лет, а затем с существенным снижением цены поступает на вторичный рынок. После этого интенсивность его эксплуатации снижается из-за ухудшения показателей надежности. Для легковых автомобилей немаловажное значение для населения имеет престижность автомобиля для соответствия уровню обеспеченности. Второй этап заканчивается обычно к 6-7 году с начала эксплуатации. После этого автомобили обычно поступают или на предприятия по капитальному ремонту с использованием современных технологий восстановления, или на предприятия по переработке автомобилей (чаще легковые), на которых они разбираются на вторичные материалы.
В России пока этапы жизненного цикла и срока службы автомобилей несколько отличаются. Это обусловлено значительным отставанием отечественной автомобильной промышленности, как в количественном, так и в качественном отношении, а также существенным отставанием автосервиса, как в организационном плане, так и по производственной базе. Это обуславливает значительные сроки службы автомобилей (20 лет) при высоких затратах на обеспечение работоспособности.
Снизить затраты на обеспечение работоспособности автомобилей позволит совершенствование организации автосервиса на основе закономерностей изменения технического состояния автомобиля в процессе эксплуатации, использования современных методов и средств диагностирования, профилактики, ремонта.
Однако общая современная тенденция заключается в сокращении его продолжений, ускорению, обусловленному выпускаемой продукцией.
Жизненный цикл товаров можно разделить на несколько основных этапов:
Этап выведения товара на рынокКаждый продукт живет на рынке определенное время. Рано или поздно он вытесняется другим, более совершенным. В связи с этим вводится понятие жизненного цикла продукта (рис. 9.3).
Жизненный цикл продукта — время с момента первоначального появления продукта на рынке до прекращения его реализации на данном рынке. (Не надо путать с производственным жизненным циклом, включающим НИОКР, освоение в производстве, само производство, эксплуатацию и снятие с производства.) Жизненный цикл описывается изменением показателей объема продаж и прибыли по времени и состоит из следующих стадий: начало продаж (внедрение на рынок), рост, зрелость (насыщение) и спад.
Стадия внедрения на рынок характеризуется незначительным ростом объема продаж и может быть убыточной из-за больших начальных затрат на маркетинг, малых объемов выпуска продукта и неосвоенности его производства.
Стадия роста объема продаж характеризуется быстрым ростом объема продаж, обусловленного признанием продукта со стороны потребителей, прибыльность растет, относительная доля затрат на маркетинг, как правило, падает, цены постоянны или немного падают.
На стадии зрелости рост объема продаж замедляется и даже начинает падать, так как продукт уже приобретен большинством потенциальных потребителей, усиливается конкуренция, затраты на маркетинг обычно возрастают, возможно снижение цен, прибыль стабилизируется или снижается. При модернизации продукта и /или рыночных сегментов возможно продление данной стадии.
Спад проявляется в резком снижении объема продаж и прибыли. Модернизация продукта, снижение цен, увеличение затрат на маркетинг могут только продлить эту стадию. Необходимо обратить внимание, что максимум прибыли, как правило, по сравнению с максимумом объема продаж смещается в направлении начальных стадий жизненного цикла. Это обусловлено повышением затрат на поддержание сбыта на поздних стадиях жизненного цикла продукта.
Понятие жизненного цикла применимо к классу продукта (телефон), типу продукта (радиотелефон), к конкретной марке продукта (радиотелефон конкретной фирмы). Наибольший практический интерес имеет изучение жизненного цикла конкретной марки продукта. Данная концепция также применима к таким явлениям, как стиль (одежды, мебели, в искусстве и т. п.) и мода. На разных этапах жизненного цикла используются различные маркетинговые стратегии.
Форма кривой жизненного цикла , как правило, остается более или менее одинаковой для большинства продуктов. Имеется в виду, что продукт когда-то появляется на рынке, если он пришелся по душе потребителям, то объем его продаж растет, а затем падает. Однако протяженность во времени и интенсивность перехода из одной стадии в другую имеют большие различия в зависимости от специфики продукта и рынка. Переход от стадии к стадии происходит достаточно плавно, поэтому служба маркетинга должна внимательно следить за изменениями объема продаж и прибыли, чтобы уловить границы стадий и соответственно внести изменения в программу маркетинга.
Особенно важно уловить стадию насыщения, и еще более — спада, поскольку держать на рынке исчерпавший себя продукт убыточно, а в престижном плане — просто вредно. Очевидно, также нужно выбрать правильный момент для выхода на рынок с каким-то новым продуктом.
Если на подобный продукт уже падает, вряд ли стоит начинать коммерческую деятельность на рынке. Очевидно, когда установлено, что продукт находится на стадии зрелости или насыщения, то необходимо предпринять усилия по разработке нового продукта, идущего на замену продукта, себя исчерпавшего.
Возможны и другие варианты кривых жизненного цикла (рис. 9.4).
Несмотря на популярность теории жизненного цикла продукта, нет свидетельств, подтверждающих, что большинство продуктов проходят типичный 4-фазный цикл и имеют стандартные кривые жизненного цикла. Нет также свидетельств того, что поворотные моменты различных фаз жизненного цикла в той или иной степени предсказуемы. Кроме того, в зависимости от того, на каком уровне агрегирования рассматривается продукт, можно рассматривать различные типы кривых жизненного цикла.
Прежде всего следует помнить, исследование рынка начинается не с продукта, а с потребностей потребителей. Например, потребители испытывают потребность в транспорте (рис. 9.5). Подобные потребности могут оставаться постоянными, расти от столетия к столетию и могут никогда не достичь фазы падения.
Потребность в транспорте конкретизируется в спрос на определенные технологические способы ее удовлетворения (от первобытных транспортных средств, от кареты с лошадьми до автомобиля и других современных транспортных средств).
Жизненный цикл технологических способов, хотя и короче, чем потребностей, но может быть чрезвычайно продолжительным.
Технологические способы могут реализовываться с помощью различных конкретных технико-технологических решений. Например, в автомобилях могут использоваться паровые, поршневые, турбинные, электрические двигатели, которые также имеют свой жизненный цикл. Радиопередающие устройства последовательно использовали электронные лампы, полупроводники, интегральные схемы. Под каждой такой кривой скрыта серия кривых жизненного цикла отдельных технико-технологических новшеств. Эти кривые жизненного цикла могут быть очень короткими и, несомненно, они имеют тенденцию к укорачиванию.
Характер кривой жизненного цикла часто является результатом скорее управленческих действий и не обусловлен внешними причинами. Многие руководители считают, что каждый продукт с неизбежностью следует своей кривой жизненного цикла. Когда объем продаж стабилизируется, вместо того, чтобы обновлять технологию, искать новые рыночные возможности, руководители относят продукт к категории "дойных коров" и начинают заниматься поиском другого бизнеса.
Кроме того, основной является ориентация на запросы потребителей, а не фокусировка на продажи продуктов. Концепция жизненного цикла скорее имеет продуктовую, а не маркетинговую ориентацию. Продукт конкретной организации "умрет" при изменении потребностей, в случае если конкурент сделает лучшее предложение, если новые технологии позволяют предлагать потребителям что-то новое. Поэтому лучше сосредоточить свои усилия на выявлении причин изменений, нежели изучать их последствия с помощью кривой жизненного цикла.
Выявление причин изменений позволит предвидеть грядущие изменения и выработать товарную политику, максимально к ним адаптированную.
При разработке и проведении надо учитывать, что один и тот же продукт на разных рынках может находиться на различных стадиях жизненного цикла.
На практике большинство компаний торгует несколькими продуктами на разных рынках. В этом случае используется понятие "продуктовый портфель ", под которым понимается совокупность продуктов, выпускаемых компанией. Продуктовый портфель должен быть сбалансирован и включать продукты, находящиеся на разных стадиях жизненного цикла, что обеспечивает преемственность производственно-сбытовой деятельности организации, постоянное получение прибыли, снижает риск неполучения ожидаемой величины прибыли от реализации продуктов, находящихся на начальных стадиях жизненного цикла.
Под полным жизненным циклом изделия понимают время (и соответствующие ему действия), которое проходит от постановки четкой задачи создания этого изделия (автомобиля, трактора и др.) до его полного физического или морального износа и утилизации.
В полный жизненный цикл автомобиля или трактора входят следующие этапы:
маркетинг и разработка технического задания на новую машину;
разработка конструкторской документации, изготовление и испытания макетного образца и опытной серии (конструкторская подготовка производства);
разработка технологической документации. Изготовление, приобретение, установка и отладка необходимого оборудования (технологическая подготовка производства);
производство автомобиля или трактора. Именно на этом этапе идеи, воплощенные конструктором в чертежи, реализуются по сценарию и с помощью методов, определенных технологом;
обращение (складирование, подготовка к перевозке, доставка потребителю, хранение и т.п.);
эксплуатация (использование машин в соответствии с инструкцией по эксплуатации, обслуживание и ремонт);
утилизация (разборка, сортировка, повторное использование и переработка).
Сама идея создания того или иного изделия возникает из потребности отдельного человека или общества в целом. Потребности человека меняются и растут с развитием общества, науки, культуры, техники, поэтому постоянно появляются и идеи по их удовлетворению. Но идею нужно еще уметь воплотить в жизнь. Например, для того чтобы спроектировать новую модель трактора, нужно как минимум знать его назначение, необходимый диапазон скоростей движения, силу тяги на крюке, характеристику условий эксплуатации и т.д., т.е. иметь технические требования или техническое задание, в которых определяются исходные данные для проектирования, включая необходимое число машин, т.е. тип производства. Следовательно, уже на этой стадии закладываются основы технологии его изготовления. Вот с утверждения технических требований (или технического задания) и начинается жизненный цикл машины. Далее начинается работа конструкторов по проектированию машины (разработка технического предложения, технических условий, эскизного проекта, технического и рабочего проектов, создание макетного и опытных образцов, их испытания и доводка). При этом вся конструкторская документация согласуется с технологами, особенно в части оригинальных, не изготавливавшихся ранее узлов и деталей. Поэтому конструктор должен хорошо представлять и существующие на данном предприятии технологические возможности, и новейшие достижения в этой области. Новые конструктивные решения не всегда можно реализовать имеющимися на предприятии методами, и конструктор должен видеть пути решения и этой проблемы.
На базе проекта (разработанных конструктором чертежей, технических требований и т.д.) автомобиля или трактора ведется технологическая подготовка производства — разрабатывается технологическая документация, приобретается, разрабатывается, изготовляется и устанавливается необходимое оборудование, инструмент и оснастка, заказываются необходимые материалы и полуфабрикаты, а также размещаются заказы на изготовление покупных составляющих и т. д.
Только после завершения этого подготовительного этапа начинается производство деталей, узлов и систем машины, ее сборка, регулировка, контрольные испытания. Именно после начала серийного изготовления можно сказать, что «родился» новый автомобиль или трактор, но его самостоятельная «жизнь» еще не началась. Автомобиль (трактор) еще нужно подготовить к доставке на место хранения, он еще какое-то время пробудет на площадке (в хранилище) готовой продукции. Автомобиль (трактор) еще нужно доставить к продавцу (железнодорожным или автомобильным транспортом, водным транспортом, возможно и своим ходом), он еще и там постоит на складе. Его еще должны подготовить к продаже — расконсервировать, подрегулировать, при необходимости доукомплектовать, помыть — привести в полную готовность к самостоятельной «жизни» у потребителя. Этот путь (после выпуска машины на заводе-изготовителе до начала эксплуатации) называется обращением. И этот этап еще на стадии проектирования тоже нельзя забывать. Ведь трактор или автомобиль при погрузке на морское судно или железнодорожную платформу нужно поднимать, закреплять, и для этого необходимо предусмотреть удобные и надежные устройства, а также продумать всю технологию погрузки, перевозки и хранения.
После прохождения пути от изготовителя до потребителя начинается этап эксплуатации . Машина начинает выполнять свое прямое назначение и проявлять все свои лучшие (и худшие) потребительские качества и служебные свойства. И если она не удобна при использовании, обслуживании и ремонте, то плохим словом вспоминают именно конструктора, который не учел, не предусмотрел, не продумал...
И вот автомобиль (трактор) выработал свой ресурс, не подлежит ремонту и снимается с эксплуатации, но его жизненный цикл на этом еще не заканчивается. Предстоит этап утилизации. Если учесть, что ежегодно в мире десятки миллионов автомобилей требуют утилизации (только в Москве эта цифра превышает 160 тыс., по всей России — 1,5 млн., а в США на порядок больше), то становится понятной забота экологов о создании жесткой системы переработки отслуживших транспортных средств. Так, комиссия Европейского союза по охране природы рекомендует возвращать автомобили, выработавшие свой срок, на предприятие-изготовитель для разборки и переработки. Создаются также специальные предприятия для переработки старых автомобилей. При оценке показателей экологической безопасности автомобиля учитывается его приспособленность к утилизации. В частности, оценивается время, необходимое для осушения автомобиля (освобождения его от остатков топлива, масел, охлаждающей жидкости и т.п.) и демонтажа его отдельных узлов и деталей, что напрямую влияет на эффективность утилизации. Поэтому при создании машины конструктор должен учитывать также эти факторы.
Итак, жизненный цикл изделия считается законченным только после его полной и экологически безопасной утилизации.
Поскольку полный жизненный цикл машины не ограничивается ее производством и эксплуатацией, для каждого его этапа необходима информация о машине (конструкторская и технологическая документация, инструкция по эксплуатации, инструкции по разборке и сортировке узлов и деталей для их переработки и др.). При этом информация может относиться как к отдельному этапу в отдельности, так и быть общей, повторяющейся на нескольких или даже на всех этапах. Возможно, что часть информации о машине может потребоваться на каком-то этапе его жизненного цикла лишь в отдельных случаях — например, на этапе утилизации может потребоваться уточнение марки материала какой-то детали для ее оптимальной переработки. Все эти сведения изначально имеются в конструкторской документации, она и может быть затребована.
Конечно, использовать всю эту информацию удобнее всего, если она хранится в электронном виде и хорошо структурирована. Именно поэтому сейчас в мире широко разрабатываются и внедряются CALS -технологии, т.е. единообразно представленная в электронном виде информация о конструкции изделия, технологии его изготовления и технологической оснастке, об особенностях эксплуатации, обслуживания, ремонта и о безопасной для общества и природы утилизации — переработке, рециклинге, захоронении и др.
В соответствии с CALS -технологией полный жизненный цикл машины должен иметь электронную информационную поддержку на каждом этапе — от разработки технического задания до полной утилизации.
Технология автотракторостроения рассматривает главным образом лишь этап технологической подготовки производства и собственно производство (изготовление) автомобилей и тракторов, имея в виду, что следующие за ним этапы (обращение, эксплуатация, ремонт и утилизация) во многом определяются именно совершенством производства, отработанностью технологии изготовления машин.
