- •Министерство образования Украины Приазовский Государственный Технический Университет
- •Общие указания.
- •Введение.
- •1. Концепция проектирования технических систем.
- •1.1 Номенклатура обрабатываемых деталей
- •1.2. Разновидности станочных систем
- •1.2.1 Станки с числовым программным управлением
- •1.2.2 Многооперационные станки.
- •1.2.3 Гибкие станочные системы
- •1.2.3.1 Станочные модули
- •1.2.3.2 Гибкие станочные системы
- •1.2.3.3 Автоматические изготовляющие системы
- •1.2.4 Тактовые автоматические линии
- •1.3 Разработка концепции технической системы
- •2. Принципы и задачи проектирования.
- •2.1. Иерархические уровни описаний проектируемых объектов.
- •2.1.1 Проектирование автоматической линии (пример).
- •2.1.1.1. Общая задача – спроектировать автоматическую линию (ал) для механической обработки корпусных деталей.
- •2.1.1.2. Входом для решения общей задачи являются независимые переменные, входящие в состав задания заказчика:
- •2.1.1.3. Выходом решаемой общей задачи являются удовлетворительные технико-экономические показатели проектируемой ал, по достижении которых оформляются следующие документы:
- •2.1.1.4. Факторы решения общей задачи состоят из параметров, влияющих на тэп ал:
- •2.1.2. Нерасчленимые задачи проектирования
- •2.2. Аспекты описаний проектируемых объектов.
- •2.4. Нисходящее и восходящее проектирование.
- •2.5. Внешнее и внутреннее проектирование
- •2.6 Унификация проектных решений и процедур
- •2.7. Виды описаний объектов и классификация их параметров.
- •2.8. Требования к проектам новых т-систем.
- •2.9. Основы системного подхода в проектировании.
- •Сборочные
- •3. Методы и способы принятия решений в сапр.
- •3.1. Матрицы решений.
- •3.2. Таблицы принятия решений (таблицы соответствий).
- •3.3. Графы зависимостей.
- •4. Новые методы проектирования
- •4.1 Проектировщик как “черный ящик”
- •4.2 Проектировщик как “прозрачный ящик”
- •4.3 Проектировщик как самоорганизующаяся система
- •4.4 Проектирование как трехступенчатый процесс
- •4.4.1 Дивергенция
- •4.4.2 Трансформация
- •4.4.3 Конвергенция
- •4.5 Методы исследования проектных ситуаций при создании технических систем (дивергенция).
- •4.5.1 Формулирование задач
- •4.5.2 Поиск литературы.
- •4.5.3 Выявление визуальных несоответствий
- •4.5.4 Интервьюирование потребителей
- •4.5.5 Анкетный опрос
- •4.5.6 Исследование поведения потребителей
- •4.5.7 Системные испытания.
- •4.5.8 Выбор шкал измерения.
- •4.5.9 Накопление и свертывание данных.
- •4.6 Методы поиска идей.
- •4.6.1. Мозговая атака.
- •4.6.2. Синектика.
- •4.6.3. Ликвидация тупиковых ситуаций.
- •4.6.4. Морфологические карты.
- •4.7 Методы исследования структуры проблемы.
- •4.7.1. Матрица взаимодействий.
- •4.7.2. Сеть взаимодействий.
- •4.7.3. Анализ взаимосвязанных областей решения (aida).
- •4.7.4. Трансформация системы.
- •4.7.5 Проектирование нововведений путем смещения границ.
- •4.7.6. Проектирование новых функций.
- •4.7.7. Определение элементов по Александеру.
- •4.7.8. Классификация проектной информации.
- •4.8. Методы оценки (конвергенция).
- •4.8.1. Контрольные перечни.
- •4.8.2. Выбор критериев
- •4.8.3. Ранжирование и взвешивание.
- •4.8.5. Индекс надежности по Квирку.
2.4. Нисходящее и восходящее проектирование.
Если решение задач высоких иерархических уровней предшествует решению задач наиболее низких иерархических уровней, то проектирование называют нисходящим. Если раньше выполняются этапы, связанные с низшими иерархическими уровнями, проектирование называют восходящим.
У каждого из этих двух видов проектирования имеются преимущества и недостатки.
При нисходящем проектировании система разбрасывается в условиях, когда её элементы ещё не определены и, следовательно, сведения об их возможностях и свойствах носят предположительный характер. При восходящем проектировании, наоборот, элементы проектируются раньше системы, и, следовательно, предположительный характер имеют требования к системе. В обоих случаях из-за отсутствия исчерпывающей исходной информации имеют место отклонения от потенциально возможных оптимальных технических результатов. Однако нужно помнить, что подобные отклонения неизбежны (при блочно-иерархическом подходе к проектированию) и что какой-либо приемлемой альтернативы блочно-иерархическому подходу при проектировании сложных объектов не существует.
Поскольку принимаемые предположения могут не оправдаться, часто требуется повторное выполнение проектных процедур предыдущих этапов после выполнения проектных процедур последующих этапов. Такие повторения обеспечивают последовательное приближение к оптимальным результатам и обуславливают итерационный характер проектирования. Следовательно, итерационность нужно относить к важным принципам проектирования сложных объектов.
На практике обычно сочетают восходящее и нисходящее проектирование. Например, восходящее проектирование имеет место на всех тех иерархических уровнях, на которых используются унифицированные элементы. Очевидно, что унифицированные элементы, ориентированные на применение в ряде различных систем определенного класса, разрабатываются раньше, чем та или иная конкретная система из этого класса.
2.5. Внешнее и внутреннее проектирование
При нисходящем проектировании формулировка ТЗ на разработку элементов i-го иерархического уровня относится к проектным процедурам этого же уровня. Иначе обстоит дело с разработкой ТЗ на систему высшего иерархического уровня, которое называется внешним проектированием. В отличие от него этапы проектирования объекта по сформулированным ТЗ на разработкуi-го иерархического уровня называют внутренним проектированием.
Основа внешнего проектирования – правильный учёт современного состояния техники, возможностей технологии, прогноз их развития на период времени, не меньший жизненного цикла объекта. Наряду с техническими факторами необходимы учёт экономических показателей, прогноз стоимости и сроков проектирования и изготовления. На основе изучения состояния и перспектив научно-технического прогресса группа экспертов формулирует первоначальный вариант ТЗ на систему. Оценку выполнимости сформулированного ТЗ и рекомендации по его корректировке получают с помощью проектных процедур внутреннего проектирования.
Итак, на начальных стадиях проектирования сложных систем имеет место итерационный процесс, в котором поочередно выполняются процедуры внешнего и внутреннего проектирования – формулировка ТЗ, его корректировка, оценка выносливости, прогноз материальных и временных затрат на проектирование и изготовление.