Планирование НИОКР

Таблица 2

Укрупненные нормативы  времени на НИОКР (чел/час)

Этапы работы	Единица измерения	Группа новизны	Группа сложности
			1	2	3	4	5
ТЗ	проект	1	85	135	190	300	390
		2	100	155	220	350	440
		3	115	175	250	400	500
		4	125	195	275	440	550
		5	145	225	320	570	640
Эскизный проект	проект	1	315	665	950	1320	1900
		2	350	735	1050	1680	2100
		3	370	805	1115	1850	2300
		4	470	980	1400	2250	2800
		5	580	1250	1750	2800	3500
проект	деталь	1	1.0	1.5	2.20	2.80	3.7
		2	1.2	1.8	2.62	3.43	4.2
		3	1.5	2.3	3.06	3.98	5.0
		4	1.7	3.5	3.76	4.70	6.0
		5	2.0	4.0	4.80	5.60	7.2
Обзор патентной литературы по каждому предыдущему этапу	проект	для всех групп	40	50	55	60	70
Рабочий проект	условная	1-3	3.1	3.7	4.8	6.6	8.7
		4	3.6	4.1	5.9	7.6	9.6
		5	4.1	4.5	6	8.4	10.5
Обзор патентной литературы по рабочему проекту	проект	для всех групп	80	90	100	120	140
Изготовление опытного образца, лабораторные испытания и  корректировка технической документации	% от трудоемкости рабочего  проекта		40	40	40	40	40

2. Определяется продолжительность выполнения второго этапа НИОКР (технический проект). Так как в разработках, как правило, присутствуют оригинальные и унифицированные детали различной группы сложности, то от их количества зависит продолжительность выполнения этапов НИОКР. Поэтому для расчёта продолжительности все детали разработки, количество которых найдено по формуле (1), распределяются по группам сложности в соответствии с процентами, указанными в табл. 3.

Трудоёмкость изготовления деталей с учётом групп сложности  для заданной группы новизны выбирается из табл. 2.

 

Таблица 3

Распределение деталей  по группам сложности

Сложность	1	2	3	4	5
Проценты	10%	15%	15%	40%	20%

Продолжительность этапа  технического проекта рассчитывается по формуле (в чел/час):

 где (2)

 (3)

 (4)

где –трудоёмкость выполнения технического проекта;

Т_ун–трудоёмкость подбора унифицированных деталей;

Т_ориг–трудоёмкость разработки оригинальных деталей;

Т_{обз.лит}–трудоёмкость обзора патентной литературы (табл. 2);

i–группа сложности деталей;

n_i–число деталей i-ой группы сложности (табл. 3);

T_i–трудоемкость деталей i-ой группы сложности из таблицы нормативов (табл. 2);

К_ун–коэффициент унификации – отношение унифицированных деталей к общему количеству используемых деталей. Чем больше количество унифицированных деталей, тем меньше продолжительность выполнения этапа НИОКР.

Коэффициент унификации определяется по формуле:

 (5)

 

гдеД_ун–число унифицированных деталей;

Д_ориг–число оригинальных деталей.

В дальнейшем примем коэффициент унификации К_ун = 0,71.

3. Аналогично рассчитывается продолжительность третьего этапа (рабочего проекта) по формуле (в чел/час):

 (6)

где  –трудоёмкость рабочего проекта (чел/час).

Сомножители Т_ун и Т_ориг рассчитываются по формулам (3) и (4) соответственно.

4. Продолжительность  выполнения последних трёх этапов (изготовление опытного образца,  испытания и корректировка технической документации) определяется как процент от продолжительности выполнения рабочего проекта (РП): опытный образец – 5 % от РП, испытания – 20 % от РП, техническая документация – 15 % от РП. Таким образом, продолжительность выполнения последних трёх этапов составляет 40 % от РП.

5. Полученные данные  по продолжительности выполнения  всех этапов суммируются. Сумма  распределяется в столбце «Продолжительность  этапа (трудоёмкость)» в соответствии  с указанными значениями в  столбце «Проценты» (табл. 1).

Таким образом, определяется трудоёмкость выполнения каждого этапа НИОКР. Эта трудоёмкость показывает, сколько времени потребуется одному человеку для выполнения этой работы (разработки изделия). Если полученную сумму разделить на 8 часов (продолжительность смены в день), то мы получим количество дней (чел/дни), которое потребуется одному человеку для выполнения всего комплекса работ.

 

2. Выбор числа  исполнителей и проектирование  технологической оснастки

2.1 Выбор и  распределение числа исполнителей  по этапам НИОКР

Основной задачей планирования процессов создания и освоения новой  техники (СОНТ) является обоснованное установление начальных и конечных сроков выполнения стадий, этапов и  отдельных работ, обеспечивающих своевременный  запуск создаваемого изделия в производство и выпуск его в установленные сроки.

Успешное выполнение этой задачи достигается  при условии правильного определения  работ по стадиям и этапам системы  СОНТ, их последовательного и параллельного  выполнения, а также разработки системы  нормативов для расчета трудоемкости и продолжительности выполнения стадий, этапов и отдельных видов работ.

В п.1 было определено, сколько  потребуется одному человеку времени  для разработки изделия. Для сокращения этого времени необходимо увеличить число исполнителей на каждом этапе.

Директивная продолжительность (трудоёмкость) ОКР задаётся преподавателем (в днях).

Продолжительность ( ) каждого этапа определяется по формуле (в днях):

 (7)

где –трудоемкость i-гo этапа (в чел/час) (табл. 1);

К_вн–коэффициент выполнения норм времени (К_вн = 1);

Т_см–продолжительность смены (Т_см = 8 часов);

р_i–численность исполнителей на i-ом этапе;

К_доп–коэффициент корректировки, позволяющий скорректировать продолжительность выполнения этапов. Корректировка необходима для того, чтобы весь процесс разработки изделия уложить в заданный срок. Обычно, коэффициент корректировки выбирают из диапазона К_доп = 1,1-1,3.

Численность исполнителей на каждом этапе выбирается из табл. 4. Она должна соответствовать процентному соотношению ИТР, служащих и рабочих на каждом этапе НИОКР.

Таблица 4

Максимальное количество исполнителей по этапам НИОКР и их соотнесение по категориям

Этап	Количество исполнителей	ИТР	Служащие	Рабочие
1	1-4	100%	-	-
2	1-6	75%	25%	-
3	4-9	75%	25%	-
4	до 14	10%'	10%	80%
5	3-5	70%	10%	20%
6	до 5	80%	20%	-

Таким образом, пользуясь  формулой (4) и табл. 4, на каждом этапе  необходимо подобрать такой коэффициент  корректировки этапов (К_доп) и численность исполнителей (р), чтобы суммарная продолжительность всех этапов (t_ц) была примерно равна директивной продолжительности ОКР (t_дир):

. (8)

2.2 Проектирование и изготовление технологической оснастки и технологических процессов

Проектирование и изготовление технологической оснастки и технологических  процессов является одним из основных этапов технологической подготовки производства (ТПП).

Во-первых, проектируют конструкции моделей, штампов, приспособлений, специального инструмента и нестандартного оборудования, а во-вторых, разрабатывают технологический процесс изготовления технологического оснащения, который должен быть достаточно универсальным, но в то же время прогрессивным, совершенным и обеспечивающим высокое качество изготовляемых деталей

Разработка конструкций  технологической оснастки осуществляется конструкторскими бюро по оснастке и  инструменту в тесной взаимосвязи  с технологами, которые проектируют  технологические процессы обработки деталей нового изделия.

Затем изготавливают  всю оснастку и нестандартное  оборудование. Это наиболее трудоемкая часть технологической подготовки (60-80 % труда и средств от общего объема ТПП). Поэтому, как правило, эти  работы проводят постепенно, ограничиваясь вначале только оснасткой первой необходимости, а затем повышая степень оснащенности и механизации производственного процесса до максимальных экономически оправданных пределов.

И, в заключение, выверяют и отлаживают запроектированную технологию; окончательно отрабатывают детали и узлы (блоки) на технологичность: выверяют пригодность и рациональность спроектированной оснастки и нестандартного оборудования, удобство разборки и сборки изделия; устанавливают правильную последовательность выполнения этих работ; проводят хронометраж механообрабатывающих и сборочных операций и окончательно оформляют всю технологическую документацию.

а) Проектирование и изготовление технологической  оснастки. Расчёт продолжительности проектирования и изготовления техоснастки, а также выбор числа исполнителей данного этапа осуществляется следующим образом. Имеем следующую структуру техоснастки, приведённую в табл. 5.

 

Таблица 5

Структура технологической  оснастки

	Штампы	Пресс-формы	Кондуктора	Приспособления
Структура (Кi), %	45	16	19	20
Трудоемкость проектирования (ti), (чел/час)	75	218	18	36

Продолжительность этапа  проектирования и изготовления техоснастки (t_осн) в днях определяется по формуле:

 - до рабочего проекта, (9)

где –трудоемкость этапа эскизного проекта (чел/дни);

–трудоемкость этапа технического проекта (чел/дни).

Трудоемкость этого  этапа в часах (Т_осн) вычисляется следующим образом:

 (10)

 (11)

гдеК_осн–коэффициент оснащённости (К_осн = 1-2);

N_ориг–количество оригинальных деталей;

N–общее количество  деталей;

К_ун–коэффициент унификации (К_ун = 0,71);

t_i–трудоёмкость проектирования оснастки (табл. 5);

K_i–структура техоснастки (табл. 5).

Количество исполнителей (р), которое потребуется для данного  этапа, рассчитывается по формуле, аналогичной  формуле (7).

 

 (12)

гдеК_доп–коэффициент корректировки этапов (К_доп = 1,1 – 1,3);

Т_см–продолжительность смены (Т_см = 8 часов);

р–численность исполнителей на данном этапе, чел;

К_вн–коэффициент выполнения норм времени (К_вн = 1).

То есть, вычисляя t_осн по формуле (9) и Т_осн по формуле (10), подставляем их значения в формулу (10), откуда выражаем число исполнителей (р).

Численность распределяется следующим образом: ИТР – 15 %, рабочие  – 85 %.

б) Проектирование технологических процессов. Как уже отмечалось ранее, для изготовления технологической оснастки необходимо разработать технологический процесс и определить количество исполнителей данного этапа.

Имеем следующие данные, приведённые в табл. 6.

Таблица 6

Технологические объекты	Среднее число операций (гоп)	Нормативы времени (tн), (чел/час)
сложные	13-22	32

Продолжительность данного  этапа составляет t_{т. пр} = 33 дня. Аналогично (п.2.2.,а), находим количество исполнителей (р), выражая их из формулы:

 (13)

В эту формулу подставляем  известную продолжительность данного  этапа (t_{т. пр}) и Т_{т. пр}, рассчитанную по формуле (14). Остальные слагаемые те же (см. п.2.2.,а).

 (14)

гдеt_н–норматив времени (табл. 6);

r_оп–среднее число операций (табл. 6). Число операций задаётся преподавателем.

Все исполнители в  данном случае будут инженеры.

 

3. Планирование  НИОКР с использованием ленточного  графика

После выполнения п.1 и  п.2, когда известна продолжительность  выполнения всех этапов разработки изделия, а также число исполнителей каждого  этапа, строится ленточный график (рис. 1).

Ленточный график используется для координации во времени всех стадий, этапов и отдельных видов  работ системы СОНТ (системы создания и освоения новой техники). Он позволяет  учитывать возможности совмещения времени выполнения всех стадий, этапов и отдельных видов работ. К тому же ленточный график отражает сроки начала и окончания каждой стадии, этапа, работы, а также длительность цикла всей системы.