ПРОЦЕДУРЫ НА ЭТАПЕ РАЗРАБОТКИ ТЕХНИЧЕСКОГО ПРЕДЛОЖЕНИЯ 4 ЛЕКЦИЯ Дисциплина «САПР устройств и систем автоматизации
1 Основные задачи, решаемые на этапе разработки технического предложения
Техническое предложение – это совокупность конструкторских документов, разработанных на основе технического задания и содержащих выбор вариантов возможных решений и отыскание среди них оптимального.
Поиск вариантов технических решений выполняет инженер-конструктор. Однако уже на этой стадии целесообразно привлекать к работе над проектом инженеровтехнологов и художников-конструкторов. Технологи, участвуя вместе с конструкторами в выборе вариантов, заботятся о лучших предпосылках для использования рационального членения и компоновки будущей конструкции, лучших предпосылках для использования стандартных и унифицированных узлов, типовых технологических процессов, ограничении номенклатуры конструкционных материалов. Художник-конструктор формирует требования технической эстетики и эргономики, разрабатывает варианты художественноконструкторского решения.
Документы технического предложения Ø Ø Обязательные документы Пояснительная записка, Ведомость технического предложения. Ø Ø Ø Дополнительные документы Чертеж общего вида или габаритный чертеж, Схемы, Таблицы, Расчеты, Патентный формуляр. В техническом предложении отражаются результаты исследований по проверке патентной чистоты выбранного варианта технического решения.
Процедуры на этапе разработки технического предложения На этапе его выполнения предусматриваются процедуры: 1. Поиск вариантов технических решений 2. Выбор оптимального варианта 3. Анализ принятого решения
2 Поиск вариантов технических решений как творческий процесс
Поиск вариантов технических решения На входе процедура имеет цели проектирования и основные признаки, а выходом ее должны стать варианты достижения поставленных целей, т. е. варианты проектируемого объекта. Этот этап проектирования в наибольшей степени носит творческий характер. В данном случае наглядно проявляются способности конструктора к изобретательству.
Поиск вариантов технических решения Цели изобретателя и проектировщика различны. Если первый стремиться найти новое техническое решение, не всегда заботясь о возможности его реализации в настоящее время, то второй может положить в основу создаваемого изделия лишь то решение, которое определено сулит положительный эффект и может быть реализовано. Несмотря на то, что поиск технических решений при разработке вариантов изделия относится к сфере творчества, существуют организационные приемы для систематизации работы конструктора.
Организация поиска технических решения Приемы и методы поиска технических решений по степени формализации делят на три группы: Ø Неформализованные эвристические приемы и методы, состоящие из набора эвристик Ø Частично формализованные эвристические методы-эвроритмы, часть операций в которых описана в виде алгоритмов Ø Полностью формализованные приемы и методы-алгоритмы.
Организация поиска технических решения Названные группы весьма отличаются по численности входящих в них приемов и методов. наиболее многочисленная первая группа. Она включает как общие (инвариантные) методы, применимые к объектам любой техники, так и частные, относящиеся к определенному классу технических систем и их элементов. Полностью формализованные методы (алгоритмы) составляют самую малочисленную группу и относятся лишь к конкретным объектам техники. Автоматизированное проектирование строится на второй группе методов, а автоматическое – на третьей.
Эвристические приемы Большинство эвристических приемов включает две части. Первая – отвечает на вопрос «что изменить» , вторая – «как изменить» . Первая часть может содержать несколько переменных, а вторая – несколько способов их изменения. Перечень эвристических приемов межотраслевого фонда содержит 258 приемов, объединенных в 15 групп. Начинающему конструктору рекомендуется освоить от 50 до 100 приемов.
Эвристические приемы При поиске технических решений, используя эвристические приемы, следует выполнить следующее: Уяснить цели проектирования, изложенные в техническом задании, и составить список признаков искомого технического решения 1. Выбрать из известных технических решений (если оно не задано) один или несколько прототипов, в наибольшей степени отвечающих списку признаков 2. Проанализировать прототипы, выявив несоответствие их признаков с искомым решением 3. В соответствии с признаками, подлежащими изменению, выбрать наиболее подходящий прием из общего (межотраслевого) или индивидуального фонда, если он уже создан 4.
Эвристические приемы Метод гирлянд ассоциаций Используется в случаях когда цель проектирования определяет единственный признак объекта – новизну. Для этого объекту подбираются синонимы (если это возможно), а затем случайным образом называют другие объекты и составляют комбинации из тех и других. Каждую объектов дополняют тем или иным признаком случайного объекта или ассоциациями, которые они вызывают. Основной смысл метода заключается в том, чтобы «расшатать» устоявшиеся представления об объекте. Практика показывает, что 10 -15% комбинаций составляют интересные идеи.
Эвристические приемы Мозговой штурм Метод организует коллективную работу конструкторов. Руководитель собирает группу специалистов, как правило не более 10 человек, и ставит перед ними задачу поиска технических решений, удовлетворяющих определенным признакам. Каждый участник сеанса мозгового штурма, продолжающегося не более одного часа, может высказать любые идеи. Анализ и критика их во время сеанса не допускается. Основной девиз чем больше идей- тем лучше. Если идей, по мнению руководителя, высказано мало идей, то он может быть повторен, возможно с другим составом специалистов. Все высказывания стенографируются или записываются
Эвристические приемы Синектика Метод подобен мозговому штурму и отличается от него только тем, что основная задача сводится к обсуждению одного-двух вариантов технических решений, но с детальным их рассмотрением. В число группы включаются специалисты различных профессий.
Эвристические приемы Метод идеального объекта Прежде чем отыскать реальные технические решения, рекомендуется пофантазировать, представить себе «идеальное» решение поставленной задачи. Самым идеальным будет такое решение, при котором ни проектировать, ни создавать объект не нужно, и в то же время вызывающая его потребность окажется удовлетворенной. Выбрав идеальный объект или способ удовлетворения потребности, в дальнейшем надлежит установить препятствия к их реализации. В борьбе с этими препятствиями и следует построить поиск технических решений
Частично формализованные эвристические методы Морфологический анализ Включает операции, выполняемые алгоритмически, и, следовательно, принадлежит ко второй группе методов. Сущность его состоит в расчленении общей функции проектируемого объекта на частные и в отыскании возможных способов их выполнения. То или иное сочетание способов выполнения всех частных функций и составляет вариант технического решения. Частная функция y 1 Частная функция y 2 … Частная функция yn u 11 u 21 … un 1 … u 1 l 1 1 … u 2 l 2 1 1 … Общая функция Y U nln x 1 … 1 xm
Частично формализованные эвристические методы Морфологический анализ Если составлять варианты технического решения путем различных сочетаний способов выполнения частных функций, то общее число их составляет: где n – число частных функций, ki – число средств реализации частной функции
3 Выбор оптимального варианта технических решений
Выполнить процедуру принятия решений было бы просто. Если бы все варианты можно было измерить по одной шкале. Однако в действительности каждый вариант характеризуется многими измерениями и не всегда можно воспользоваться абсолютной шкалой. Кроме этого сравнивать варианты приходится по многим их признакам, т. е. пользоваться несколькими шкалами. Причем по одной шкале лучшими оказываются одни варианты, по другой –иные. Еще одно обстоятельство. Признаки, используемые для сравнения, неравнозначны: одни наиболее важны, другие – менее. Некоторые из них противоречивы.
Общая постановка решаемой задачи Каждый вариант технического решения характеризуется некоторыми параметрами 1. Оценку вариантов производят по совокупности критериев 2. В качестве критериев выбираются признаки, отвечающие наиболее важным целям проектирования 3. В такой постановке принятие решения относится к задачам многокритериальной оптимизации. Особенность таких задач состоит в том, что одновременное достижение оптимума по всем критериям практически невозможно.
4 Анализ принятого варианта технических решений
Процедура анализа принятого решения на этапе разработки технических предложений проводится в целях получения необходимой информации об объекте проектирования. К моменту выполнения процедуры составлено лишь структурное описание. В ходе анализа проверяются работоспособность объекта, особенности его взаимодействия с факторами окружения, взаимосвязи составляющих подсистем и элементов.
Методы анализа Условно подразделяют на три вида: Ø Эвристический Ø Аналитический (включая графоаналитический) Ø Экспериментальный Имитационное моделирование как один из методов анализа систем применяется в тех случаях, когда сложно или просто невозможно использовать другие виды анализа и нужно проследить за ходом протекающих процессов. А постановка эксперимента на физической модели невозможна.
Скачать презентацию ПРОЦЕДУРЫ НА ЭТАПЕ РАЗРАБОТКИ ТЕХНИЧЕСКОГО ПРЕДЛОЖЕНИЯ 4 ЛЕКЦИЯ
6лекция_Процедуры_технического предложения.ppt