- надежной и безопасной эксплуатации в заданных условиях;
- необходимых технико-экономических показателей перевозки;
- прогрессивных технических характеристик и параметров;
- необходимого взаимодействия с другими видами подвижного состава;
- согласованности с конструкцией и параметрами пути, сооружений средств сигнализации и связи, погрузочно-разгрузочных устройств, ремонтных предприятий и т. п.
При разработке конкретной конструкции вагона учитывают также различные дополнительные и специальные требования, связанные с типом вагона, его назначением, сферой эксплуатации и другими условиями.
Последовательность этапов создания и постановки на промышленное производство новых вагонов определена ГОСТ 15.001—73. Для определения возможности и сроков создания вагонов новой конструкции и их экономической целесообразности заказчик при выявлении технической потребности в поставке новых вагонов составляет заявку с указанием лимитной (максимальной) цены. Заявку на важнейшие изделия (вагоны новых типов) подписывает руководство министерства-заказчика, а на остальные изделия (узлы, элементы) — руководство соответствующего управления или объединения. Заявку направляют ведущему институту (ВНИИВ) и предполагаемому заводу-изготовителю, которые в месячный срок подготовляют заключение. С заключением института заявку представляют в Министерство тяжелого и транспортного машиностроения (Минтяжмаш) для принятия решения.
Конструкторскую документацию на новые вагоны разрабатывают в соответствии с требованиями стандартов Единой системы конструкторской документации (ЕСКД). Последовательность разработки конструкторской документации принимают в соответствии с ГОСТ 2.103—68 «Стадии разработки», а характер и содержание документации — в соответствии с ГОСТ 2.102—68 «Виды и комплектность конструкторских документов».
Первой стадией конструкторской разработки документации является составление технического задания. Основные требования к разработке, согласованию и утверждению технических заданий определены ГОСТ 15.001—73. Техническое задание является исходным документом для разработки конструкции и технической документации. Как правило, техническое задание разрабатывает головной проектировщик изделия (ведущий институт или завод). Техническое заданне может разработать и организация заказчика до включения данной работы в план организации поставщика, однако впоследствии его согласовывают с разработчиком в установленном порядке. Техническое задание на создание новых вагонов согласовывают с заказчиком и другими заинтересованными организациями, а затем представляют на утверждение в Минтяж-маш или в установленные им организации. Если создание нового вагона возможно только при наличии соответствующих новых комплектующих изделий, то одновременно разрабатывают заявки и технические задания на такие изделия.
Техническое предложение — совокупность конструкторских документов, содержащих технические и технико-экономические обоснования целесообразности разработки изделия на основании анализа технического задания и различных возможных вариантов создания данного вагона (узла, элемента), сравнительной оценки различных решений с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей, а также патентных материалов. Техническое предложение разрабатывает завод-изготовитель. После согласования и утверждения оно служит основанием для разработки эскизного (технического) проекта. В практике вагоностроения этап технического предложения часто опускают, т. е. на основе технического задания сразу разрабатывают эскизный (или технический) проект.
Эскизный проект — совокупность основных конструкторских документов, которые содержат характеристику принципиальных конструктивных решений и дают общее представление об устройстве вагона и его главных узлов, а также определяют назначение, важнейшие параметры и габаритные размеры разрабатываемой конструкции.
Эскизный проект после обсуждения, согласования и одобрения служит основой для разработки технического проекта и рабочей конструкторской документации. Иногда для ускорения сроков создания новой техники эскизный проект можно не выполнять, если основные принципиальные параметры разрабатываемого вагона достаточно ясны из согласованного ранее технического задания или технического предложения.
Технический проект — важнейшая творческая стадия создания новой конструкции вагона. Технический проект должен содержать окончательные технические решения по всем узлам и основным элементам конструкции и давать полное представление об устройстве вагона, работе его механизмов и систем, применяемых материалах, стандартных и заимствованных деталях и т. д. На стадии технического (или эскизного) проекта выполняют необходимые (в том числе технико-экономические) расчеты, исследования и обоснования. В отдельных случаях изготовляют модели и макетные образцы вагона или его узлов и проводят их испытания. Объем и содержание технического проекта должны соответствовать ГОСТ 2.102—68 и быть достаточными для разработки рабочей конструкторской документации. На стадии технического проекта составляют проект карты технического уровня (ГОСТ 2.116—71) и согласовывают применение покупных изделий (ГОСТ 2.117—71).
В процессе конструкторской разработки необходимо анализировать и использовать результаты специальных научно-исследовательских работ, достижения отечественной и зарубежной науки и техники, данные патентной и технической информации, рекомендации отраслевых и смежных НИИ, сведения об эксплуатационной надежности и аттестации качества вагонов-аналогов, технические требования заказчика и т. п.
На всех этапах конструкторской разработки необходимо проверять вагон в целом, отдельные его узлы и агрегаты на патентоспособность и своевременно оформлять заявки на изобретения. При разработке конструкции вагона следует предусматривать применение прогрессивных материалов, способов изготовления и монтажа, стандартизированных и унифицированных деталей, а также экономичных норм расхода материалов. При конструировании необходимо учитывать действующие нормы для расчета и проектирования вагонов, стандарты и другую нормативно-техническую документацию.
Разработанный технический проект вагона завод направляет на экспертное заключение головному отраслевому институту — ВНИИВ. По результатам экспертизы составляют заключение, вместе с которым завод представляет технический проект на согласование заказчику. После этого согласования технический проект утверждает руководство завода-разработчика или вышестоящая организация.
На основе утвержденного технического проекта разрабатывают рабочую документацию опытного образца (опытной партии). Рабочую документацию составляют в соответствии с ГОСТ 2.102—68 и другими стандартами. Документацию разрабатывают, как правило, завод-изготовитель. В обоснованных случаях допустима разработка рабочей документации проектно-конструкторской организацией (или другим заводом) с обязательным привлечением конструкторов и технологов завода-изготовителя. Рабочая документация должна содержать все необходимые данные для изготовления изделия в условиях конкретного производства завода-изготовителя и учитывать замечания, рекомендованные в экспертном заключении института. Одновременно уточняют и дополняют проект карты технического уровня (ГОСТ 2.116—71).
Рабочую техническую документацию утверждает руководство завода-изготовителя, после чего ее можно использовать при постройке опытной партии (опытного образца) вагонов. Изготовленный опытный образец вагона (опытную партию) принимает ОТ К завода-изготовителя и заводская инспекция заказчика.
Для проверки и отработки конструкции нового вагона опытный образец (опытную партию) согласно ГОСТ 15.001—73 подвергают следующим основным испытаниям: предварительным (заводским), приемочным (межведомственным).
Предварительные (заводские) испытания опытных вагонов проводят для определения соответствия конструкции техническому заданию и технической документации и решения вопроса о пригодности изделия для приемочных (межведомственных) испытаний. В процессе заводских испытаний вагона, как правило, проверяют прочность конструкции, ходовые качества и другие функциональные характеристики работоспособности и ремонтопригодности. Отдельные виды испытаний, например тормозные, можно не проводить, если схема и конструкция тормозных устройств нового вагона, а также его соответствующие параметры полностью совпадают с конструкцией тормоза вагона-прототипа, хорошо зарекомендовавшей себя в эксплуатации.
Заводские испытания опытного образца нового вагона проводят по программе и методике, разработанной с учетом требований ГОСТ 2.106—68 и технических условий на данный вагон, являющихся неотъемлемой частью комплекта технической документации (ГОСТ 2.114—70). Программу и методику испытаний разрабатывает и утверждает завод-изготовитель данного вагона по согласованию с ВНИИВ и заказчиком. В отдельных случаях (принципиально новая конструкция, несколько изготовителей и т. д.) программу испытаний может разрабатывать ВНИИВ.
Предварительные (заводские) испытания опытного образца нового вагона, как правило, организует и проводит завод-изготовитель с привлечением при необходимости представителей заводов-соисполнителей (например, поставщиков комплектующего оборудования), ВНИИВ и других организаций. При отдельных видах заводских испытаний в эксплуатационных условиях (ходовые, ди-намико-прочностные, тягово-энергетические и т. п.) условия этих испытаний согласовывают с заказчиком в процессе разработки их программы. Объем и сроки испытаний определяют по утвержденной программе, при этом учитывают опыт ранее проведенных испытаний, возможности использования прогрессивной техники, Ускоренных методов и т. д. Результаты проведенных заводских испытаний опытного образца вагона обычно излагают согласно требованиям ГОСТ 19600—74 в научно-техническом отчете (отчетах) или акте (актах).
На основании результатов заводских испытаний решают вопросы о необходимости корректировки рабочей технической документации, изготовления нового опытного образца и повторных испытаний или о возможности представления (готовности) конструкции к межведомственным (приемочным) испытаниям.
В последнем случае завод-изготовитель оформляет акт заводских испытаний и уведомление о готовности опытного образца к сдаче приемочной (межведомственной) комиссии. Минтяжмаш проводит необходимые согласования с заинтересованными организациями и подготовляет приказ об организации межведомственной комиссии и о сроках проведения приемочных испытаний.
Приемочные (межведомственные) испытания опытного образца вагона проводят для определения соответствия изделия требованиям технической документации и возможности постановки его на промышленное производство. Приемочные испытания должны учитывать результаты заводских испытаний и обеспечивать проверку уровня качества опытного вагона. Приемочные испытания проводят по программе, разработанной заводом-изготовителем, согласованной с ВНИИВ и заказчиком и утвержденной Минтяжмаш (или другим Министерством, если завод-изготовитель не входит в систему Минтяжмаша).
Приемочная (межведомственная) комиссия проводит испытание опытного вагона и составляет протокол, в котором дает оценку соответствия конструкции требованиям технической документации, а также выносит решение о присвоении категории качества изделию и принятии (или непринятии) его к промышленному производству. Если опытный образец приняли к производству, то это оформляют актом приемки, а если нет, то в протоколе комиссии фиксируют основные недостатки конструкции и дорабатывают ее.
По результатам заводских и приемочных испытаний опытного образца с учетом замечаний межведомственной комиссии завод-изготовитель отрабатывает техническую документацию для серийного производства. В целях сокращения сроков создания новой техники подготовку производства нового вагона следует начинать на заводе-изготовителе (и смежных предприятиях), как правило, сразу после утверждения технического проекта. Для конструкций вагонов, предназначенных к крупносерийному производству, по отработанной технической документации сначала изготовляют установочную серию (первую промышленную партию) вагонов. При необходимости вагоны установочной серии подвергают дополнительным испытаниям.
При организации производства вагонов данной конструкции на нескольких предприятиях всю рабочую документацию хранят на головном заводе, являющемся калькодержателем. Другим заводам, выпускающим то же изделие или его части (узлы), передают дубликат этой документации. Все изменения в конструкцию данного вагона имеет право вносить в установленном порядке только головной завод, который обязан своевременно уведомлять об этом другие предприятия и ВНИИВ. Предложения других заводов о внесении изменений в техническую документацию подлежат обязательному согласованию с головным заводом.
Следовательно, процедура создания новых конструкций вагонов является достаточно сложной и многоступенчатой. Естественно, что во всех случаях необходимо стремиться к возможному сокращению сроков и стоимости работ по созданию новой вагонной техники. Однако при этом нельзя допускать поспешности и недостаточно тщательной отработки конструкции, так как неудовлетворительная работоспособность или низкая надежность вагона могут принести значительные убытки в эксплуатации.
Систематическое совершенствование процесса создания новой техники, улучшение материально-технической оснащенности заводов и институтов, внедрение передовых научно-технических достижений способствуют сокращению сроков создания, отработки и внедрения в производство новых вагонов.
Последовательность этапов создания и постановки на промышленное производство новых вагонов определена ГОСТ 15.001—73. Для определения возможности и сроков создания вагонов новой конструкции и их экономической целесообразности заказчик при выявлении технической потребности в поставке новых вагонов составляет заявку с указанием лимитной (максимальной) цены. Заявку на важнейшие изделия (вагоны новых типов) подписывает руководство министерства-заказчика, а на остальные изделия (узлы, элементы) — руководство соответствующего управления или объединения. Заявку направляют ведущему институту (ВНИИВ) и предполагаемому заводу-изготовителю, которые в месячный срок подготовляют заключение. С заключением института заявку представляют в Министерство тяжелого и транспортного машиностроения (Минтяжмаш) для принятия решения.
Конструкторскую документацию на новые вагоны разрабатывают в соответствии с требованиями стандартов Единой системы конструкторской документации (ЕСКД). Последовательность разработки конструкторской документации принимают в соответствии с ГОСТ 2.103—68 «Стадии разработки», а характер и содержание документации — в соответствии с ГОСТ 2.102—68 «Виды и комплектность конструкторских документов».
Первой стадией конструкторской разработки документации является составление технического задания. Основные требования к разработке, согласованию и утверждению технических заданий определены ГОСТ 15.001—73. Техническое задание является исходным документом для разработки конструкции и технической документации. Как правило, техническое задание разрабатывает головной проектировщик изделия (ведущий институт или завод). Техническое заданне может разработать и организация заказчика до включения данной работы в план организации поставщика, однако впоследствии его согласовывают с разработчиком в установленном порядке. Техническое задание на создание новых вагонов согласовывают с заказчиком и другими заинтересованными организациями, а затем представляют на утверждение в Минтяж-маш или в установленные им организации. Если создание нового вагона возможно только при наличии соответствующих новых комплектующих изделий, то одновременно разрабатывают заявки и технические задания на такие изделия.
Техническое предложение — совокупность конструкторских документов, содержащих технические и технико-экономические обоснования целесообразности разработки изделия на основании анализа технического задания и различных возможных вариантов создания данного вагона (узла, элемента), сравнительной оценки различных решений с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей, а также патентных материалов. Техническое предложение разрабатывает завод-изготовитель. После согласования и утверждения оно служит основанием для разработки эскизного (технического) проекта. В практике вагоностроения этап технического предложения часто опускают, т. е. на основе технического задания сразу разрабатывают эскизный (или технический) проект.
Эскизный проект — совокупность основных конструкторских документов, которые содержат характеристику принципиальных конструктивных решений и дают общее представление об устройстве вагона и его главных узлов, а также определяют назначение, важнейшие параметры и габаритные размеры разрабатываемой конструкции.
Эскизный проект после обсуждения, согласования и одобрения служит основой для разработки технического проекта и рабочей конструкторской документации. Иногда для ускорения сроков создания новой техники эскизный проект можно не выполнять, если основные принципиальные параметры разрабатываемого вагона достаточно ясны из согласованного ранее технического задания или технического предложения.
Технический проект — важнейшая творческая стадия создания новой конструкции вагона. Технический проект должен содержать окончательные технические решения по всем узлам и основным элементам конструкции и давать полное представление об устройстве вагона, работе его механизмов и систем, применяемых материалах, стандартных и заимствованных деталях и т. д. На стадии технического (или эскизного) проекта выполняют необходимые (в том числе технико-экономические) расчеты, исследования и обоснования. В отдельных случаях изготовляют модели и макетные образцы вагона или его узлов и проводят их испытания. Объем и содержание технического проекта должны соответствовать ГОСТ 2.102—68 и быть достаточными для разработки рабочей конструкторской документации. На стадии технического проекта составляют проект карты технического уровня (ГОСТ 2.116—71) и согласовывают применение покупных изделий (ГОСТ 2.117—71).
В процессе конструкторской разработки необходимо анализировать и использовать результаты специальных научно-исследовательских работ, достижения отечественной и зарубежной науки и техники, данные патентной и технической информации, рекомендации отраслевых и смежных НИИ, сведения об эксплуатационной надежности и аттестации качества вагонов-аналогов, технические требования заказчика и т. п.
На всех этапах конструкторской разработки необходимо проверять вагон в целом, отдельные его узлы и агрегаты на патентоспособность и своевременно оформлять заявки на изобретения. При разработке конструкции вагона следует предусматривать применение прогрессивных материалов, способов изготовления и монтажа, стандартизированных и унифицированных деталей, а также экономичных норм расхода материалов. При конструировании необходимо учитывать действующие нормы для расчета и проектирования вагонов, стандарты и другую нормативно-техническую документацию.
Разработанный технический проект вагона завод направляет на экспертное заключение головному отраслевому институту — ВНИИВ. По результатам экспертизы составляют заключение, вместе с которым завод представляет технический проект на согласование заказчику. После этого согласования технический проект утверждает руководство завода-разработчика или вышестоящая организация.
На основе утвержденного технического проекта разрабатывают рабочую документацию опытного образца (опытной партии). Рабочую документацию составляют в соответствии с ГОСТ 2.102—68 и другими стандартами. Документацию разрабатывают, как правило, завод-изготовитель. В обоснованных случаях допустима разработка рабочей документации проектно-конструкторской организацией (или другим заводом) с обязательным привлечением конструкторов и технологов завода-изготовителя. Рабочая документация должна содержать все необходимые данные для изготовления изделия в условиях конкретного производства завода-изготовителя и учитывать замечания, рекомендованные в экспертном заключении института. Одновременно уточняют и дополняют проект карты технического уровня (ГОСТ 2.116—71).
Рабочую техническую документацию утверждает руководство завода-изготовителя, после чего ее можно использовать при постройке опытной партии (опытного образца) вагонов. Изготовленный опытный образец вагона (опытную партию) принимает ОТ К завода-изготовителя и заводская инспекция заказчика.
Для проверки и отработки конструкции нового вагона опытный образец (опытную партию) согласно ГОСТ 15.001—73 подвергают следующим основным испытаниям: предварительным (заводским), приемочным (межведомственным).
Предварительные (заводские) испытания опытных вагонов проводят для определения соответствия конструкции техническому заданию и технической документации и решения вопроса о пригодности изделия для приемочных (межведомственных) испытаний. В процессе заводских испытаний вагона, как правило, проверяют прочность конструкции, ходовые качества и другие функциональные характеристики работоспособности и ремонтопригодности. Отдельные виды испытаний, например тормозные, можно не проводить, если схема и конструкция тормозных устройств нового вагона, а также его соответствующие параметры полностью совпадают с конструкцией тормоза вагона-прототипа, хорошо зарекомендовавшей себя в эксплуатации.
Заводские испытания опытного образца нового вагона проводят по программе и методике, разработанной с учетом требований ГОСТ 2.106—68 и технических условий на данный вагон, являющихся неотъемлемой частью комплекта технической документации (ГОСТ 2.114—70). Программу и методику испытаний разрабатывает и утверждает завод-изготовитель данного вагона по согласованию с ВНИИВ и заказчиком. В отдельных случаях (принципиально новая конструкция, несколько изготовителей и т. д.) программу испытаний может разрабатывать ВНИИВ.
Предварительные (заводские) испытания опытного образца нового вагона, как правило, организует и проводит завод-изготовитель с привлечением при необходимости представителей заводов-соисполнителей (например, поставщиков комплектующего оборудования), ВНИИВ и других организаций. При отдельных видах заводских испытаний в эксплуатационных условиях (ходовые, ди-намико-прочностные, тягово-энергетические и т. п.) условия этих испытаний согласовывают с заказчиком в процессе разработки их программы. Объем и сроки испытаний определяют по утвержденной программе, при этом учитывают опыт ранее проведенных испытаний, возможности использования прогрессивной техники, Ускоренных методов и т. д. Результаты проведенных заводских испытаний опытного образца вагона обычно излагают согласно требованиям ГОСТ 19600—74 в научно-техническом отчете (отчетах) или акте (актах).
На основании результатов заводских испытаний решают вопросы о необходимости корректировки рабочей технической документации, изготовления нового опытного образца и повторных испытаний или о возможности представления (готовности) конструкции к межведомственным (приемочным) испытаниям.
В последнем случае завод-изготовитель оформляет акт заводских испытаний и уведомление о готовности опытного образца к сдаче приемочной (межведомственной) комиссии. Минтяжмаш проводит необходимые согласования с заинтересованными организациями и подготовляет приказ об организации межведомственной комиссии и о сроках проведения приемочных испытаний.
Приемочные (межведомственные) испытания опытного образца вагона проводят для определения соответствия изделия требованиям технической документации и возможности постановки его на промышленное производство. Приемочные испытания должны учитывать результаты заводских испытаний и обеспечивать проверку уровня качества опытного вагона. Приемочные испытания проводят по программе, разработанной заводом-изготовителем, согласованной с ВНИИВ и заказчиком и утвержденной Минтяжмаш (или другим Министерством, если завод-изготовитель не входит в систему Минтяжмаша).
Приемочная (межведомственная) комиссия проводит испытание опытного вагона и составляет протокол, в котором дает оценку соответствия конструкции требованиям технической документации, а также выносит решение о присвоении категории качества изделию и принятии (или непринятии) его к промышленному производству. Если опытный образец приняли к производству, то это оформляют актом приемки, а если нет, то в протоколе комиссии фиксируют основные недостатки конструкции и дорабатывают ее.
По результатам заводских и приемочных испытаний опытного образца с учетом замечаний межведомственной комиссии завод-изготовитель отрабатывает техническую документацию для серийного производства. В целях сокращения сроков создания новой техники подготовку производства нового вагона следует начинать на заводе-изготовителе (и смежных предприятиях), как правило, сразу после утверждения технического проекта. Для конструкций вагонов, предназначенных к крупносерийному производству, по отработанной технической документации сначала изготовляют установочную серию (первую промышленную партию) вагонов. При необходимости вагоны установочной серии подвергают дополнительным испытаниям.
При организации производства вагонов данной конструкции на нескольких предприятиях всю рабочую документацию хранят на головном заводе, являющемся калькодержателем. Другим заводам, выпускающим то же изделие или его части (узлы), передают дубликат этой документации. Все изменения в конструкцию данного вагона имеет право вносить в установленном порядке только головной завод, который обязан своевременно уведомлять об этом другие предприятия и ВНИИВ. Предложения других заводов о внесении изменений в техническую документацию подлежат обязательному согласованию с головным заводом.
Следовательно, процедура создания новых конструкций вагонов является достаточно сложной и многоступенчатой. Естественно, что во всех случаях необходимо стремиться к возможному сокращению сроков и стоимости работ по созданию новой вагонной техники. Однако при этом нельзя допускать поспешности и недостаточно тщательной отработки конструкции, так как неудовлетворительная работоспособность или низкая надежность вагона могут принести значительные убытки в эксплуатации.
Систематическое совершенствование процесса создания новой техники, улучшение материально-технической оснащенности заводов и институтов, внедрение передовых научно-технических достижений способствуют сокращению сроков создания, отработки и внедрения в производство новых вагонов.
.