Алексей Чалый

Алексей Чалый

Когда я занимался бизнесом, то никогда не брал кредиты, развив компанию с нуля, и сейчас мне сложно сказать, какая должна быть кредитная ставка. Вопрос в том, какую именно компанию вы развиваете. Все экономисты мыслят в терминах денег и только денег. А это неправильный подход: дело не в отсутствии денег, дело в нехватке нужных кадров. И настоящий бизнес это прекрасно понимает. Почитайте Билла Гейтса. Я его прекрасно понимаю, когда он пишет, что после создания Майкрософт ему денег не хватало первые полтора года. А потом не хватало людей. Проблема денег не так серьезна по сравнению с кадровой проблемой. Ресурсы человеческие гораздо консервативнее, чем ресурсы денежные. Что касается кредита, то, конечно, высокий процент делает многие экономические планы не очень реальными. Недавно я был на совещании представителей заксобраний со всей страны. Перед нами выступали руководители экономического блока. Один высокий чиновник из Минфина говорил, что все будет плохо, бюджет будет провальным, будем сидеть и ждать, когда ситуация улучшится. Потом другой высокий чиновник из Минэкономразвития заявил, что надо распаковывать кубышку и вкладывать деньги в реальный сектор. И потом я их спросил: у вас сегодня ключевая ставка ЦБ 10,5 % (тогда она еще была не 17%) базовая. А вы знаете, какая рентабельность у машиностроения, у самого массового производства в мире - производство автозапчастей, автомобильных комплектующих? Его рентабельность – от 5% до 7%. И кто будет заниматься производством в таких условиях? За что мы платим? Зачем привязались к реальному сектору? Давайте научимся создавать продукты, которые лучше, чем у других. В любом секторе. И тогда этот вопрос перестанет будет главным – длинный у нас кредит или короткий. Давайте создавать школы инженерные. Мы должны создать систему воспроизводства людей, научиться создавать в постоянном режиме уникальные продукты.

Уровень обучения в вузах упал критически. А нужны были люди, способные разработать то, чего еще нет в действительности. Инновационная экономика - это сложная отрасль, которая требует серьезных научных вложений, в том числе технологических. Ученые занимаются разборкой каких-то явлений на составляющие. Ученый – это анализатор, берет какое-то явление, разбирает его на кусочки, понимает его закономерности. Потом пишет про это статью. Он продукт не создаст. Над ним должен кто-то стоять, кто-то, кто заставит его двигаться в определенном направлении. Но просто инженер для такой задачи не подходит. У инженеров нет такого уровня понимания проблем. Они отталкиваются уже от каких-то постулатов. Инженеры не имеют фундаментального понимания продукта. А инновационному бизнесу нужно было, чтобы человек использовал фундаментально глубокое понимание сути явления, чтобы заниматься синтетической сборкой, а не анализом самого явления. Оказалось, что таких вообще не готовят. И возникла мысль создать такую специальность с нуля. Готовить человека, гораздо более творческого, чем ученый. Синтезатор должен уметь собрать что-то из того, что еще до конца не исследовано. Здесь появляется элемент творчества, местами – даже провидения инженерного. С этой идеей я ездил в МГУ, в МФТИ, и в СПбГУ. В МФТИ меня просто не поняли, и я испытал некоторое разочарование. А в Питере я совершенно случайно попал на группу людей, которые меня услышали. Это был научный и преподавательский коллектив под руководством профессора Ю.К. Стишкова. За лето 2000 года мы вместе все сделали. Создали специальность, о которой я уже упоминал. Сегодня это серьезная кузница кадров для инновационного бизнеса. Продукты, которые они разрабатывают, не имеют аналогов в мире.

В самом общем виде процесс создание и использование технического объекта можно представить диаграммой (рис. 1.2).

Рис. 1.2 Жизненный цикл изделия

Этапы опытно-конструкторских работ

Проектирование - комплекс мероприятий, обеспечивающих поиск технических решений, удовлетворяющих заданным требованиям, их оптимизацию и реализацию в виде комплекта конструкторских документов и опытного образца (образцов), подвергаемого циклу испытаний на соответствие требованиям технического задания (рис. 1.3).

Конструирование — это часть проектирования, включающая компоновку машины и ее сборочных единиц; разработку сборочных чертежей; выполнение электрических, гидравлических, пневматических схем; разработку чертежей деталей; расчеты механических деталей на прочность, жесткость, устойчивость, долговечность и т. п.; расчеты элементов электронных схем на требуемые номиналы всех его существенных параметров (например, расчет сопротивления резистора, допустимой мощности потерь на нем и т. п.); расчеты элементов пневмо- и гидросхем на требуемые номиналы всех его существенных параметров (давление и расход рабочего тела, ход штока и т. п.).

Проектирование возможно без конструирования, например, при создании изделий из типовых блоков (отверточная сборка).

Зачастую полный цикл проектирования называют НИОКР {Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, в английском языке передается как Research & Development, R&D). Это комплекс мероприятий, включающий в себя как научные (дизайнерские, концептуальные и т. д.) исследования, так и производство опытных и мелкосерийных образцов продукции, предшествующий запуску нового продукта или системы в промышленное производство.

Предметом приложения САПР являются опытно-конструкторские работы (ОКР).

ОКР – это, по сути, материализация результатов предыдущих научно-исследовательских работ (НИР). Основная задача ОКР - создание комплекта конструкторской документации для серийного производства. ОКР, собственно, является этапом проектирования изделия.

Рис. 1.3 Этапы опытно-конструкторских работ

Особенности проектирования изделий мехатроники

Проектирование изделий мехатроники имеет ряд особенностей.

1. В коллектив разработчиков мехатронного устройства должны входить специалисты различных областей знаний, таких как математика, точная механика и микромеханика, приводная техника, электроника, вычислительная техника, техника измерений и обработки информации, технология и других. Каждый из этих специалистов использует свою терминологию, методы проектирования, способы мышления и т.п., поэтому руководитель проекта должен не только быть гибким и умным администратором, но и владеть разносторонними, иногда энциклопедическими знаниями во многих областях техники.

2. Мехатронное устройство — это наукоемкое изделие, комплектующие части которого интенсивно модернизируются, поэтому коллектив проектировщиков должен постоянно учиться, осваивая все новые и новые элементы, средства и приемы проектирования.

3. Мехатронное устройство — это, как правило, изделие, требующее точных и тонких расчетов, постоянного и всеобъемлющего моделирования, высокоточной и чувствительной измерительной техники тестирования макетов. Все это также предъявляет высокие требования, как к квалификации специалистов, так и к оснащению проектной группы.

Основные цели средств автоматизации проектирования

Основные цели средств автоматизации проектирования связаны с сокращением трудоемкости проектирования и планирования, а также их себестоимости, длительности цикла «проектирование - изготовление», затрат на натурное моделирование проектируемых объектов (рис. 1.4).

Рис. 1.4 Основные цели и методы автоматизации проектирования

Трудоемкость измеряется чистым временем, традиционно в человеко-часах, затрачиваемым на разработку и корректировку технической документации, без учета ожиданий по организационно-техническим причинам.

Как следует из диаграммы, для сокращения трудоемкости необходимо располагать средствами автоматизации оформления графической и текстовой документации, средствами информационной поддержки и автоматизации принятия решений.

Длительность цикла измеряется календарным временем от получения задания до его завершения с учетом всех ожиданий по организационно-техническим причинам.

Сокращение длительности цикла «проектирование – изготовление» обеспечивается с помощью средств совмещенного проектирования и виртуальных бюро.

Виртуальное бюро представляет собой организационно-техническую структуру, способную обеспечивать совместную работу бригады специалистов, разнесенных географически и во времени, чье объединение может носить временный характер.

Виртуальное бюро может быть распределено в нескольких местах, которые могут находиться в различных странах и даже континентах и включать участников из разных временных поясов. Бригады специалистов объединяются в виртуальное бюро с целью создания новых изделий.

Сокращение себестоимости проектированиядостигается за счет использования ранее созданных и унифицированных проектных и конструкторских решений, которые могут быть собраны в библиотеки и базы знаний. Таким же образом обеспечивается создание вариантов и модификаций изделий.

Улучшение качества результатов проектированияотносится к основным целям компьютеризации инженерной деятельности и связано с необходимостью достижения уровня лучших образцов в классе проектируемых объектов. Улучшение качества проектов достигается использованием автоматизированного поискового и многовариантного проектирования, применением математических методов оптимизации параметров и структуры объектов и процессов.

Стратегическое проектирование - это метод создания и ведения долгосрочных проектных программ, начинающихся с разработки базового изделия, которое затем подвергается постепенным модификациям и усовершенствованиям с целью удовлетворения текущих и учета будущих требований пользователей в течение длительного периода времени.

Сущность стратегического проектирования заключается в постоянном отборе и оценке концепций (прежде всего определяющих архитектуру и технологии изготовления) с целью поиска решений, обеспечивающих наилучшее удовлетворение краткосрочных и долгосрочных требований потребителей.

Основная цель - обойти коммерческие и (или) технологические тупики в процессе быстрых изменений условий и технологий на рынке.

К затратам на натурное моделированиеотносят затраты на проектирование и изготовление макетных образцов изделий и их узлов, их испытания на стендах, в аэродинамических трубах и т. д. Сокращение этих затрат может быть достигнуто за счет его полной или частичной замены математическим моделированием.

Классификация САПР

Инженерная деятельность (ИД) может быть подразделена на несколько последовательных этапов: проектирование, конструирование, подготовка и организация производства. Соответственно, и средства автоматизации инженерной деятельности имеют классификацию, подразделяющую их по целевому назначению:

- средства собственно проектирования СAD (Computer Aided Design);

- средства инженерного анализа CAE (Computer Aided Engineering);

- средства подготовки автоматизированного производства САМ (Computer Aided Manufacturing);

- средства планирования технологических процессов САРР (Computer Aided Process Planning);

- средства управления документооборотом PDM (Product Document Management);

- геоинформационные системы GIS (Geoinformatics Systems).

Геоинформационная система (ГИС) - это многофункциональная информационная система, предназначенная для сбора, обработки, моделирования и анализа пространственных данных, их отображения и использования при решении расчетных задач, подготовке и принятии решений. Основное назначение ГИС заключается в формировании знаний о Земле, отдельных территориях, местности, а также своевременном доведении необходимых и достаточных пространственных данных до пользователей с целью достижения наибольшей эффективности их работы.

В свою очередь, внутри всего множества CAD-решений принято выделять по отраслевому назначению:

- машиностроительные CAD - MCAD (Mechanical Computer Aided Design);

- САПР электронных устройств - EDA (Electronic Design Automation);

- архитектурно-строительные САПР - AЕC (Architecture Engineering and Construction).

А продукты CАЕ, соответственно, делятся на системы:

- прочностных расчетов (в основном, средствами метода конечных элементов);

- тепловых расчетов;

- вычислительной гидроаэродинамики (CFD: Computational Fluid Dynamics);

- кинематического анализа;

- механической симуляции (MES: Mechanical Event Simulation);

- симуляции процессов литья и обработки давлением;

- электромагнитных и электродинамических расчетов;

- оптимизирующие.

В зависимости от обстоятельств и текущей задачи САПР также классифицируют по другим признакам:

1) разновидности и сложности объектов проектирования:

а) САПР низкосложных объектов (количество составных частей до 100);

б) САПР среднесложных объектов (100-10 000);

в) САПР высокосложных объектов (выше 10 000);

2) уровню автоматизации:

а) неавтоматизированные (до 25% проектных процедур автоматизировано);

б) среднеавтоматизированные (25-50%);

в) высокоавтоматизированные (50-75%);

3) уровню комплексности:

а) одноэтапные (один этап проектирования);

б) многоэтапные (несколько этапов);

в) комплексные (весь процесс создания изделия);

4) характеру и числу выпускаемых проектом документов:

а) САПР низкой производительности (100-10 000 проектных документов в пересчете на формат А4 за год);

б) САПР средней производительности (10 000-100 000);

в) САПР высокой производительности (100 000 и выше).

САПР мехатронных устройств (САПР МУ) в настоящее время не оформлены в виде коммерческого продукта, ориентированного на свободный рынок. Как правило, это корпоративные системы той или иной степени развития. Чаще всего САПР МУ оформляются как САПР общего назначения, объединенные общими базами данных и знаний, ориентированными на специализацию корпорации — пользователя. При этом специальной частью, требующей дополнительной разработки, являются база данных и базы знаний специализированной САПР МУ.

⇐ Предыдущая 12