Попов (Попов П.М., 2000 - Организация автоматизированных систем подготовки авиационного производства), страница 6

При этом автоматизированные системы проектирования и управления разработками должны предоставлять проектировщикам возможности использования информационных баз данных в смежных предметных областях значений: формализованных описаний объектов проектирования на языке выполняемых функций и их отношений„ математических моделей; эффективных алгоритмов оценки точности и прогноза состояния моделей (электронных, натурных и др.); реализации разветвленных алгоритмов генерации вариантов (альтернатив) и поиска оптимальных технических решений (проектных решений); машинного документирования (в том числе электронного) основных этапов проектирования и управления разработками; эффективного (интерактивного) диалога проектировщиков с автоматизированной системой на основе применения тезауруса из предметной области проектирования и управления разработками.

В свою очередь проектировщики должны проводить большую подготовительную работу в своей предметной области по пополнению информационных баз данных системы автоматизированного проектирования и управления разработками путем типизации и унификации проектных операций и процедур„других технических решений; вырабатывать оптимальные комбинаты технических решений и организовывать комбинаторные файлы; проектировать наиболее рациональные структуры, наиболее оптимальные с позиции эксплуатационного подхода и экономико-математических методов анализа. Таким образом, автоматизированные системы проектирования и управления разработками в едином информационно-техническом комплексе с проектировщиками изделий (объектов, систем) должны максимально удовлетворять запросы заказчика (потребителя) по принципу полезности или показателю интегрального качества производства проектных работ.

24 1.4. Функциональный анализ показателей интегрального качеств» проектирования При проектировании военной (аэрокосмической, реакторной, судовой и др. видов) техники вводится понятие - показатель интегрального качества (или величина степени выполнения функций) объекта проектирования Д~ или Л; ,ф).

Этот параметр объекта проектирования определяется исходя из следующих технических процедур, Вводится понятие функциональности ('г,), которое представляет собой комплексный показатель качества, надежности, эффективности, ремонтопригодности и долговечности. Одними из главных комплексных показателей являются качество и надежность. Последнее вытекает из первого показателя качества.

Оценим категорию качества через степень эффективности„ то есть оР Е = — л — +мах Сд (1,8) где ь',- степень эффективности осуществления функций проектируемого объекта в?— варианте конструкций; 'гу - качество осуществления функций (?) объекта (полезность и необходимость с точки зрения заказчика), то есть степень удовлетворения общественной потребности (в1-м варианте); Су - полные затраты на достижение качества осуществления функций (г) г-го изделия (варианта объекта); 1 = 1,2, ..., г~ ..., и — функции объекта; у = 1,2, ...,11 ..., т — вариант конструкции объекта.

Соотношение (1.8) предопределяет максимум, из которого вьггекают остальные показатели функциональности объекта - это ремонтопригодность и долговечность, то есть этим соотношением (1.8) охватываются все комплексные показатели априорной функциональности объекта. Следующим шагом функционального анализа показателя интегрального качества проектирования является определение коэффициента относительного значения 1-го показателя1-го варианта конструкции объекта Р„ К, = —, Р,,4~ ~ где Р, - фактическое априорное значение 1-го показателя 1-го варианта объекта; Р~ „, - наилучшее (оптимальное) значение 1-го априорного показателя. В процессе проектирования прн математическом, функциональном и электронном моделировании встречаются случаи, когда оптимальное (наилучшее) значение минимально, то относительный показатель (или коэффициент) следует определять по формуле Р~ тя К, = (1.16) Р, где Р~лгт — наилучшее (минимальное) значение г-го показателя (функции).

25 При исследовании объекта проектирования или автоматизированном его проектировании в интерактивном режиме вводится процедура ранжирования функций, то есть оценки значимости в интервале 0<г;<1,0, где г; — значимость ~'-го показателя. Тогда коэффициент относительного значения ~'-го показателя может быть оценен по формуле (1.12) Ккомил. = ~ и ' ~! ~ (1.11) 1=1 где К„„— комплексный коэффициент оценки уровня качества. Очередным шагом функционального анализа показателя интегрального качества проектирования объектов (систем, изделий и т. д.) — это определе- ние коэффициента использования материала, который представляет собой отношение массы материала в конструкции объекта к суммарной норме этого материала, полученного математическим и электронным моделированием, то есть априорной нормы расхода (расчетной нормы) М~ К„= .100од, Мр где М~ — масса материала в конструкции по результатам натурного проекти- рования; Мр — масса расхода материала в конструкции по расчетной схеме и ре- зультатам математического и электронного моделирования.

Далее определяется коэффициент совершенства конструкции объекта, один из составляющих критериев качества функций объекта, который оп- ределяется отношением удельной материалоемкости лучшего (оптимального) аналога объекта к удельной материалоемкости проектируемого объекта на основе математического и электронного (расчетного) моделирования К,~ = — --"-- 100О'о, (1.13) Мр~ где и„и и ~ — удельные материалоемкости объекта аналога и электронной (расчетной) конструкции объекта проектирования. Надежность объекта проектирования вытекает из комплексного пока- зателя функциональности (качества) и характеризуется отношением значения основного показателя надежности аналога к значению этого же показателя у электронной (расчетной) конструкции объекта К = " 100оо, (1.14) №р где У„и Л' ~ — показатели надежности конструкции аналога и электронного (расчетного) показателя.

Оценка непосредственной значимости функций — следующий шаг в функциональном анализе показателей интегрального качества проектиро- вания объектов. Эта процедура в основном производится путем экспертизы функций проектируемого объекта в порядке от высшего уровня иерархии (декомпозиции) — к низшему уровню, начиная с первого функционального 26 уровня иерархии (декомпозиции). Оценка непосредственной значимости функции (7) определяется ее вкладом в реализацию функции более высокого, уровня. При этом сумма коэффициентов значимости (У) функций 1-го уровня, обеспечивающих выполнение функций вышестоящего уровня (1-1), должна быть равна единице: Ь,„, =1У (1.15) ', ~=( Приоритет функций объекта по величине (У) определяется в пределах' ~'-го уровня иерархии (декомпозиции) и предопределяет очередность функционального анализа показателя интегрального качества проектирования.

В случае необходимости по значениям ® строится функциональная диаграмма (таблица значимости). Стоимость функций объекта проектирования равна себестоимости объ- ' екта, стоимость функций элемента объекта проектирования равна себестои- ' мости этого элемента и т. д. по иерархии (уровням декомпозиции). Себе-,' стоимость функции 1-го уровня равна сумме стоимостей функций (1+1)-го ' уровня, обеспечивающих реализацию функций объекта проектирования. Если функция данного уровня иерархии (сборки, подсборки агрегата и т.

д.) выполняется несколькими элементами, то ее стоимость определяется суммой стоимостей элементов, умноженной на коэффициент значимости реализации этой функции, то есть стоимость1'-го варианта функции С определяется С, = ,'ГС„К (1.16), в=1 где С,„— стоимость и-го элемента; Л„„— значимость т-го элемента в реализации 1-го варианта функции объ- ' екта (или его элемента); и — количество элементов, с помощью которых реализуется 1-я функция в 1-м варианте функций и т.

д. При этом следует соблюдать следующие усло-'.: вия: О л 'У,У,~ —— 1,0 и ,'> У = 1,0, (1.17), т=1 у=! где 1, — количество функций, выполняемых и-м элементом, По значениям общей стоимости С; функций объекта н значимости У ' для определения лимитной (директивной для данного вида объекта) себе- ' стоимости объекта проектирования (С~,„,) при необходимости и наглядности ' строится стоимостная диаграмма. Исходными данными для сравнения значимости функций при оценке ' качества и затрат на реализацию функций проектируемого объекта являют-, ся результаты расчетов У и С„.

Максимально допустимая значимость стои- мости функции проектируемого объекта С„„, не должна превышать значи- мости У самой функции объекта проектирования, то есть С, „„= У, если ',' 2 < С„и С„,„= С„, если У >С„. Следовательно, исходя из максимально до- 27 пустимой значимости стоимости С;; определяется максимально допустимая стоимость проектируемого объекта в пределах Сь .