К РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЕ

Стр 1 из 2Следующая ⇒

ФГБОУ ВПО УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет _ _ АТС ________________

Кафедра технологии машиностроения

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЕ

На тему: «Разработка предварительного проекта технологической документации высокой (критической) технологии»

Студент группы ____________

_______________ (____________)

(фамилия, инициалы) (подпись)

Консультант расчетно-графической работы

Поезжалова С.Н. (____________)

( (фамилия, инициалы) (подпись)

«_____»______________2014 г.

Уфа - 2014

Форма 3

Уфимский государственный авиационный технический университет

Кафедра технологии машиностроения

З А Д А Н И Е №______

студенту____________________________________________группы_________________

на выполнение расчетно-графической работы по теме: «Разработка предварительного проекта технологической документации высокой ( критической ) технологии»

1.Условия выполнения расчетно-графической работы:

1.1..Исходные данные – приведены в методических рекомендациях «Лабораторный практикум по дисциплине «Технологическая инноватика» / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т; Сост.: С.Г. Селиванов, С.Н.Поезжалова – Уфа, 2008. – 73 с.»

1.2. Использование ЭВМ и информационных технологий: Matlab, Excel, MS; CAD, IDEF/Design.

1.3. Условия выполнения РГР: работа выполняется в компьютерном классе кафедры технологии машиностроения 8-325, либо (по согласованию студента-заочника с консультантом) по схеме дистанционного обучения.

Объём расчетно-графической работы

2.1. Графическая часть – приводится по тексту пояснительной записки или в специальном приложении к пояснительной записке в виде графической части РГР:

а) обязательные графики – графики функций активации нейронных сетей, график обучения нейронной сети Элмана, SWOT-матрица инновационных технологий;

б) рекомендуемые консультантом графики и другие графические материалы.

2.2. Пояснительная записка 30…40 страниц формата А4: титульный лист, задание на выполнение РГР, текстовый материал, таблицы, формулы, расчеты, распечатки ЭВМ, использованная литература, приложения.

3. Методическая литература:

1. Селиванов С.Г., Гузаиров М.Б., Кутин А.А. Инноватика. Учебник для вузов М.: Машиностроение.2008.-721 с.

2. Селиванов С.Г., Гузаиров М.Б.Системотехника инновационной подготовки производства в машиностроении. –М.: Машиностроение, 2012.-568с.

3. Управление инновационными проектами: Учебное пособие / Под ред. В.Л.Попова.- М.: ИНФА-М, 2007.336 с.

5. Срок сдачи расчетно-графической работы на кафедру “____”____________201_ г.

6. Задание выдал:

консультант, старш. преп., к.т.н. С.Н. Поезжалова ________“____” ______2014 г.

/ подпись / дата /

СОДЕРЖАНИЕ

	Задание	3
	Введение	5
1.	Основные требования к разработке проектной технологической документации	6
	1.1.Требования ЕСТД к разработке предварительных проектов технологической документации	6
	1.2. Требования к технологической документации инновационных проектов	12
2.	Системный анализ высоких и критических технологий	14
	2.1. Основные данные о высоких и критических технологиях	14
	2.2. SWOT-анализ инновационных технологий и разработка рекомендаций по инновационному проектированию	16
3.	Рекуррентные нейронные сети в Matlab для системного анализа технологических инноваций	21
	3.1. Методы решения оптимизационных задач	21
	3.2. Использование искусственных нейронных сетей Элмана для системного анализа технологий	27
	3.3. Графики функций активаций нейронов для исследования работы нейронных сетей	27
	3.4. Решение задачи поиска средней скорости самолетов-истребителей с помощью рекуррентной нейронной сети Элмана	28
	Заключение	28
	Список использованной литературы	29

Введение

Актуальность данной работы определяется:

1) требованиями исполнения Указа Президента Российской Федерации № 596 от 7 мая 2012 года «О долгосрочной государственной экономической политике», который определил цели повышения темпов развития и обеспечения устойчивости экономического роста, достижения технологического лидерства российской экономики[1];

2) задачами перехода высшего профессионального образования к инновационным образовательным программам.

В плане сказанного данная расчетно-графическая работа ориентирована на выполнение разработок учебного инновационного проекта в виде предварительного проекта технологической документации, содержащего описание высокой (критической) технологии, или технических предложений к проектированию инновационных технологий, которые обеспечивают повышение конкурентоспособности ГТД.

Цели и задачи – освоение современных методик системотехнического проектирования высоких и критических технологий.

Научно-методический уровень данной работы определяется:

- использованием научных законов и закономерностей смены поколений техники и технологий;

- использованием современных методов системного анализа в инновационном проектировании;

- обоснованным использованием современных методов трансферта высоких и критических технологий;

- применением высоких и критических технологий для решения задач создания конкурентоспособной продукции на основе технологического обеспечения авиационных двигателей нового поколения.

Практическая полезность данной работы заключается в возможности использования полученных результатов и аналитических данных для промышленной деятельности на авиадвигателестроительных предприятиях и/или выполнения выпускной квалификационной работы (дипломного проекта).

1.Основные требования к разработке проектной технологической документации

1.1. Требования ЕСТД к разработке предварительных проектов технологической документации

Комплекты технологической документации, обеспечивающие конкурентоспособность изделий машиностроения (рис. 1.1) должны выполняться в соответствии с требованиями Единой системой технологической документации (ЕСТД)[2]. В ней приняты следующие правила применения комплектов технологической документации, которые увязаны с этапами и стадиями НИОКР или конструкторской подготовки производства.

Во-первых, на стадии разработки конструкторской документации технического предложения технологическую документацию разрабатывать не принято. Стадиям эскизного и технического проектирования нового изделия ставится в соответствие разработка предварительного проекта технологической документации. Конструкторской документации опытного образца ставится в соответствие технологическая документация опытного образца (партии). Конструкторской документации серийного или массового производства продукции соответствуют комплекты технологической документации серийного или массового производства, включая директивную технологическую документацию. Технологическую документацию единичного производства разрабатывают не только для конструкторской документации собственно единичного производства, но и для производства опытного образца (партии) изделий.

НОСТ

Технологии эксплуатации

Новой техники

Технического обслуживания

(регламентных работ)

Ремонта (реновации)

Утилизации

Технологии производства

Новой техники

Стандартные

Типовые

(групповые)

Единичные

Рабочие

(временные, постоянные)

Технологии подготовки

Производства новой техники

Перспективные

Директивные

Проектные

Информационного назначения

Материалосберегающие

Материалов

Нового строительства

Единые

(узловые)

Трудосберегающие

Деталей

Рекон-

струкции

Высокие

Фондосберегающие

Сборочных

Единиц

Критические

Технического перевооружения

Энергосберегающие

Комплектов и

комплексов изделий

Предварительный проект ТД

Рис.1.1. Классификация комплектов технологической документации, обеспечивающих конкурентоспособность изделий машиностроения

Во-вторых, комплекты технологической документации в зависимости от назначения, вида организации технологических процессов и глубины их описания принято подразделять на:

- технологическую документацию для обеспечения рабочих мест основного или вспомогательного производства – это различные комплекты рабочей технологической документации, включая технологическую документацию на временные, стандартные, типовые и групповые технологические процессы;

- технологическую документацию для обеспечения рабочих мест в службах технологической подготовки производства (бюро, отделах, службах, творческих бригадах) – это директивные, перспективные, проектные технологические процессы и технологические процессы информационного назначения.

Каждый из этих комплектов технологической документации в зависимости от вида организации технологических процессов подразделяют на единичные, типовые и групповые технологические процессы, а в зависимости от глубины описания – на маршрутные, маршрутно-операционные и операционные.

В-третьих, в перечисленные выше комплекты технологической документации в различном сочетании кроме титульного листа (ТЛ) также входят: МК – маршрутные карты, КТТП – карты типового технологического процесса, КГТП – карты группового технологического процесса, ТИ – технологические инструкции (по наладке оборудования, настройке технологической оснастки, для приготовления электролитов, различных растворов, инструкции по технике безопасности), КТО – карты типовых операций, КТИ – карты технологической информации, ОК – операционные карты, КЭ – карты эскизов, КК – комплектовочные карты и т.д.

Кроме названных документов, система документооборота в технологической подготовке производства новой продукции предусматривает и другие стандартизованные, типовые и неунифицированные документы:

- ведомости (материалов, норм расхода материалов, применяемости деталей, держателей подлинников, оснастки, оборудования, дефектации, производственной программы и др.);

- карты (наладки, расчета и кодирования информации, заказа на разработку управляющих программ, технико-нормировочные, заказа на проектирование и изготовление технологической оснастки, карты изменений, карты регистрации результатов испытаний и/или измерений и т.д.);

- акты (внедрения технологических процессов, внедрения средств технологического оснащения, освоения производственных мощностей и т.п.);

- паспорта (на технологические процессы и особо ответственные детали, паспорт предприятия);

- журналы, например, контроля технологических процессов и другие документы.

Кроме названных форм в системе документооборота технологической подготовки производства (ТПП) используют большое количество неунифицированной (или недостаточно унифицированной) документации – это календарные графики технологической подготовки производства, чертежи технологических компоновок и планировок оборудования, монтажные планы оборудования, ведомости фундаментов под оборудование, ведомости и экспликации площадей и т.д.

Если дополнительно учесть, что на структуру решаемых задач, выполняемых процедур и форм технологической документации накладывают свой отпечаток классы и методы изготовления изделий (их в машиностроении около 1500, например, точение, шлифование, пломбирование, разметка, плакирование, ионная имплантация и т.п. ), то становится ясной высокая сложность системы технологического проектирования. Особо актуальным этот тезис является для решения задач инновационного проектирования и/или технологического перевооружения предприятий.

В связи со спецификой данной расчетно-графической работы, посвященной инновационному проектированию, мы более подробно остановимся не на построении всей системы технологического документооборота, используемого, например, при разработке автоматизированных систем технологической подготовки производства (АСТПП) или разработке рабочих технологических процессов, а только на той части разработки комплектов проектной технологической документации, которая относится к:

- созданию на этапах и стадиях научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ проектных, высоких и критических технологий;

- разработке директивной и перспективной технологической документации, которая имеет прямое отношение к технологическому перевооружению авиадвигателестроительного производства или созданию технологических инноваций в авиадвигателестроении.

Рассмотрим в связи со сказанным основные отличия проектных технологий.

Перспективная технология – это технологический процесс, соответствующий современным достижениям науки и техники, методы и средства осуществления которого полностью или частично предстоит освоить на предприятии.

Директивная технология. Комплект директивной технологической документации – это совокупность комплектов документов на отдельные технологические процессы, которые необходимы и достаточны для решения предварительных укрупненных инженерно-технических, организационно-экономических задач при принятии решения по постановке новых изделий на производство применительно к условиям конкретного предприятия.

Проектная технология. Комплект проектной технологической документации предназначен для применения в составе проектно-сметной документации в ходе проектирования нового производства (расширения) или реконструкции (технического перевооружения) действующего предприятия (производства). Рабочие технологические процессы, т.е. технологические процессы, выполняемые по рабочей технологической и (или) конструкторской документации, в ходе реконструкции и (или) технического перевооружения должны пересматриваться и замещаться новыми, более прогрессивными технологиями.

Стадии разработки технологической документации (рис. 1.2), применяемой для технологических процессов изготовления изделий (составных частей изделий), в ходе инновационного проектирования определяются в зависимости от стадий разработки используемой конструкторской документации.

Рис. 1.2. Схема взаимосвязей разработки конструкторской и технологической документации по ЕСКД и ЕСТД

Содержание стадии разработки технологической документации можно определить в соответствии с ЕСТД в табл. 1.1.

Предварительный проект технологической документации предназначен как для проверки технологичности конструкции изделия на стадиях эскизного и технического проектов, так и технологического обеспечения НИОКР при создании техники новых поколений. Он содержит перечни технологических процессов, комплекты технологической документации, технические задания на разработку специального технологического оборудования и оснастки, документацию инновационных проектов по обоснованию технологических и/или продуктовых инноваций.

Таблица 1.1

Содержание научно-исследовательских и опытно-технологических работ по формированию комплектов технологической документации

Стадия разработки технологической документации	Содержание работы
Предварительный проект	Разработка технологической документации, предназначенной для изготовления и испытания макета изделия и (или) его составных частей с присвоением литеры «П», на основании конструкторской документации, выполненной на стадиях «Эскизный проект» и «Технический проект»
Разработка технологической документации:
а) опытного образца (опытной партии)	Разработка технологической документации, предназначенной для изготовления и испытания опытного образца (опытной партии), без присвоения литеры, на основании конструкторской документации, не имеющей литеры. Корректировка и разработка технологической документации по результатам изготовления и предварительных испытаний опытного образца (опытной партии) с присвоением литеры «О» на основании конструкторской документации, имеющей литеру «О». Корректировка и разработка технологической документации по результатам изготовления и приемочных испытаний опытного образца (опытной партии) и по результатам корректировки конструкторской документации с присвоением технологической документации литеры «O₁» на основании конструкторской документации, имеющей литеру «O₁». Корректировка и разработка технологической документации по результатам повторного изготовления и приемочных испытаний опытного образца (опытной партии) и по результатам корректировки конструкторской документации с присвоением технологической документации литеры «О₂» на основании конструкторской документации, имеющей литеру «О₂».
б) серийного (массового) производства	Разработка технологической документации, предназначенной для изготовления и испытания изделий серийного (массового) производства, с присвоением литеры «А» («Б»), на основании конструкторской документации, имеющей литеру «А» или «Б»

Предварительный проект служит основанием для разработки рабочей технологической документации: опытного образца, установочной серии, директивных (перспективных, проектных) технологических процессов для серийного или массового производства.

Для разработки предварительного проекта технологической документации рассмотрим вначале не только закономерности развития единых и узловых технологий авиадвигателестроения, что позволяет сформулировать проблемы, на решение которых должен быть ориентирован данный инновационный проект и разработка комплектов технологической документации, но и основные требования к технологической документации инновационных проектов.

Требования к технологической документации инновационных

Проектов

Закон «Об инновационной деятельности в Республике Башкортостан» следующим образом определяет основополагающие понятия инноватики:

1) инновационная деятельность – выполнение работ и (или) оказание услуг, направленных на:

а) создание и организацию производства принципиально новой или с новыми потребительскими свойствами продукции (товаров, работ, услуг);

б) создание и применение новых или модернизация существующих способов (технологий) ее производства, распространения и использования;

в) применение структурных, финансово-экономических, кадровых, информационных и иных инноваций (нововведений) при выпуске и сбыте продукции (товаров, работ, услуг), обеспечивающих экономию затрат или создающих условия для такой экономии;

2) инновация (нововведение) – конечный результат инновационной деятельности, получивший реализацию в виде нового или усовершенствованного продукта, реализуемого на рынке, нового или усовершенствованного технологического процесса, используемого в практической деятельности;

3) инновационная продукция – результат инновационной деятельности (товары, услуги), предназначенный для реализации;

5) объекты инновационной деятельности – новые технологии, новые процессы в различных сферах деятельности человека, обеспечивающие социально-экономические и экологические эффекты от их реализации, новые и значительно улучшенные продукты (товары, работы, услуги) различного характера;

6) инновационная инфраструктура – юридические лица и индивидуальные предприниматели, способствующие осуществлению инновационной деятельности (инновационно-технологические центры, технологические инкубаторы, технопарки, учебно-деловые центры и другие специализированные организации);

7) инновационный проект – система мероприятий, обеспечивающих в течение заданного периода времени создание, производство и реализацию нового вида продукции или технологии с целью получения прибыли или иного полезного эффекта.

Процессы инновационной деятельности, которые рассматривают в ходе инновационного проектирования, включают:

1) выполнение научно-исследовательских, опытно-конструкторских и/или опытно-технологических работ по созданию инновационной продукции[3];

2) деятельность по продвижению инновационной продукции на рынки;

3) технологическое переоснащение и подготовку производства для выпуска инновационной продукции, внедрения новых или усовершенствованных технологических процессов;

4) осуществление испытаний инновационной продукции, новых или усовершенствованных технологических процессов;

5) выпуск инновационной продукции, применение новых или усовершенствованных технологических процессов;

6) подготовку, переподготовку и повышение квалификации кадров для осуществления инновационной деятельности;

7) деятельность по проведению экспертиз, оказанию консультационных, информационных, юридических и иных услуг по созданию и (или) практическому применению инновационной продукции, новых или усовершенствованных технологических процессов;

8) иные мероприятия, отвечающие принципам инновационной деятельности, направленные на создание инноваций и введение их в гражданский оборот.

Инновационные проекты подлежат обязательной экспертизе и конкурсному отбору. Основными критериями отбора инновационных проектов являются:

- значимость проекта;

- соответствие приоритетным направлениям развития (государства, региона, отрасли, предприятия);

- экономическая, коммерческая, бюджетная, экологическая и социальная эффективность.

Инновационные проекты должны содержать:

1) предложения, объединенные единой целью создания инноваций;

2) техническое обоснование и целесообразность реализации инновационного проекта;

3) документы, подтверждающие новизну и правозащищенность инновационного проекта;

4) программу реализации инновационного проекта;

5) экономическое обоснование инновационного проекта, в том числе подтверждающее возврат средств в бюджет.

В данной работе рассмотрены только первые четыре пункта организации работ по инновационному проектированию и показаны подходы к экономическому обоснованию инновационного проекта на основе бизнес-планирования и имитационного моделирования проекта на ЭВМ.

Для выполнения инновационных проектов создают или на договорной основе привлекают различные инновационные организации, как типовых организационных форм[4], так и новые рыночные организации, ориентированные на инновационную деятельность именно в инновационной экономике:

1) проблемно-ориентированные инновационные организации[5];

2) инновационные учреждения при университетах[6];

3) региональные и общегосударственные центры новых технологий[7];

4) объединения предприятий для инновационного сотрудничества[8].

Из приведенного перечня видна множественность организационных форм инновационной деятельности для обеспечения инновационного проектирования.

Заключение

В работе были исследование высокие и критические технологии, которые имеют значение для развития не только инновационной экономики, обороны страны или безопасности государства, но и для повышения конкурентоспособности, качества и технического уровня продукции. По этой причине перечни важнейших «критических» технологий определены не только на федеральном уровне, но также и на региональном уровнях управления промышленностью, и в отраслях промышленного производства.

Затем проведен SWOT-анализ инновационных технологий по следующим предприятиям: В результате анализа были разработаны рекомендации по инновационному проектированию для данных предприятий. На настоящий момент самым конкурентосособным, реализующим передовые технологии является предприятие –, т.к. …

Кроме того, в работе изучены различные методы оптимизации технологических процессов, в том числе с использованием искусственных нейронных сетей. В ходе работы построены графики функций активации нейронных сетей по следующим функциям: Решена задача поиска средней скорости самолетов-истребителей с помощью рекуррентной нейронной сети Элмана, она составила – км/ч.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Баргатинов В.А. Крылья России: Полная иллюстрированная энциклопедия. – М.: Эксмо, 2007. -1072 с.

2. Методические рекомендации «Лабораторный практикум по дисциплине «Технологическая инноватика» / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т Сост.: С.Г. Селиванов, С.Н.Поезжалова – Уфа, 2008. – 73 с.

3. Работы ведущих авиадвигателестроительных компаний по созданию перспективных двигателей/под ред. В.А.Скибина и В.И.Солонина. –М.: ЦИАМ. 2004.-424с.

4. Селиванов С. Г., Гузаиров М. Б., Кутин А. А. Инноватика. Учебник для вузов. 2-е изд. М.: Машиностроение, 2008. 721 с.

5. Селиванов С. Г., Поезжалова С. Н. Автоматизированная система научных исследований высоких и критических технологий авиадвигателестроения // Вестник УГАТУ. 2009. т.13, №1 (34). С. 112–120.

6. Селиванов С. Г., Поезжалова С. Н. Сопоставительный анализ инновационных закономерностей развития авиационных двигателей // Вестник УГАТУ. 2010. т.14, №3 (38). С. 72–83.

7. Управление инновационными проектами: Учебное пособие / Под ред. В.Л.Попова.- М.: ИНФА-М, 2007.336 с.

[1] Названный Указ определил решение следующих приоритетных задач:

- модернизации и инновационного развития экономики;

- развития национальной инновационной системы в соответствии со Стратегией инновационного развития Российской Федерации на период до 2020 года, а также формирование системы технологического прогнозирования, ориентированной на обеспечение перспективных потребностей обрабатывающего сектора экономики, с учётом развития ключевых производственных технологий;

- создание и модернизацию 25 млн. высокопроизводительных рабочих мест к 2020 году;

- увеличение объема инвестиций к 2015 году;

- увеличение доли продукции высокотехнологичных и наукоёмких отраслей к 2018 году в 1, 3 раза;

- увеличение производительности труда к 2018 году в 1, 5 раза;

- утверждение государственной программы «Развитие науки и технологий»;

- утверждение до 1 января 2013 г. государственных программ Российской Федерации, включая такие, как «Развитие промышленности и повышение её конкурентоспособности», «Развитие авиационной промышленности», увязку указанных программ и отраслевых стратегий с формируемыми приоритетными технологическими платформами и пилотными проектами инновационных территориальных кластеров.

Как видно из приведенного перечня задач развития промышленности для достижения поставленных целей и повышения конкурентоспособности предприятий отечественного машиностроения необходимо масштабное внедрение инноваций.

[2] Единая система технологической документации. Справочное пособие/ Б.С. Мендриков. М.: изд. стандартов, 1992

[3] в том числе нового или усовершенствованного сырья или материалов, новой или усовершенствованной услуги, нового или усовершенствованного технологического процесса, предназначенных для практического применения

[4]Учреждения академий наук, научно-исследовательские институты, специальные конструкторско-технологические бюро, опытно-конструкторские бюро, государственные научно-производственные предприятия.

[5] Временные творческие коллективы, рисковые (венчурные) подразделения предприятий или венчурные компании, инкубаторы бизнеса.

[6]Технопарки, инженерные (инновационно-технологические) центры при университетах, центры нововведений, университетско-промышленные центры.

[7] Технополисы, центры промышленных технологий.

[8] Научно-производственные объединения, совместные предприятия, консорциумы, альянсы (ассоциации), союзы, в том числе финансово-промышленные группы, холдинги и другие объединения предприятий.

[9] stealth – скрытность

[10] Short Take-Off Vertical Landing

[11] Анфёров, М.А., Селиванов, С.Г. Структурная оптимизация технологических процессов в машиностроении. – Уфа: Гилем, 1996. – 185 с.

[12] Селиванов С. Г., Гузаиров М. Б., Кутин А. А. Инноватика. Учебник для вузов. 2-е изд. М.: Машиностроение, 2008. 721 с.