126148 (Понятия, связанные с творчеством и техникой. Технический объект и технология), страница 2

Вместе с тем любой технический объект должен быть каким-либо образом изготовлен, получен из каких-то веществ. Поэтому обработка вещества, энергии или сигналов представляют собой выполнение с помощью технических объектов некоторой четко определенной последовательности операций, т.е. должен быть осуществлен технологический процесс.

В связи с этим можно сделать следующее определение технологии.

Технология – это способ, метод или программа преобразования вещества, энергии или информационных сигналов из заданного начального состояния в заданное конечное состояние с помощью определенных технических объектов, осуществляемых человеком.

Осуществляя технологический процесс, человек ставит перед собой две задачи:

1 – получить изделие, которое удовлетворило бы его потребность;

2 - затратить на это преобразование меньше труда.

Разнообразие технологий так же велико, как и разнообразие технических объектов. Существуют технологии получения многих химических товаров, различные технологии изготовления деталей машин, технологии получения металлов и сплавов и т.д.

Каждый технический объект может быть представлен описаниями, которые должны характеризоваться двумя свойствами:

- каждое последующее описание является более детальным и более полно характеризует технический объект по сравнению с предыдущим;

- каждое последующее описание включает в себя предыдущее.

Такие свойства имеют следующие описания:

а) потребность или функция технического объекта (ТО);

б) техническая функция (ТФ);

в) функциональная структура (ФС);

г) физический принцип действия (ФПД);

д) техническое решение (ТР);

е) проект.

Потребность – это общепринятое и краткое описание на естественном языке назначения технического объекта или цели его создания (существования). При описании потребности отвечают на вопрос: «Что (какой результат) желательно иметь (получить) и каким особым условиям и ограничениям при этом нужно удовлетворить?»

Описание потребности формализовано можно представить, в виде трех компонентов:

Р = (Д, G, H), (1)

технический инженерный творчество конструирование

где Д – указание действия, производимого рассматриваемым техническим объектом и приводящего к желаемому результату, т.е. к удовлетворению (реализации) интересующей потребности;

G – указание объекта, на который направлено действие Д;

Н – указание особых условий и ограничений, при которых выполняется действие Д.

Техническая функция (ТФ) содержит следующую информацию:

- потребность, которую может удовлетворить технический объект;

- физическая операция, с помощью которой реализуются потребности.

Таким образом, описанная техническая функция ТФ состоит из двух частей:

F = (P, Q), (2)

где Р – удовлетворяемая потребность, описываемая по формуле (1);

Q – физическая операция.

Функциональная структура (ФС).

Подавляющее большинство технических объектов (ТО) состоит из нескольких элементов (агрегатов, блоков, узлов) и они могут быть естественными образом разделены на части, которые являются фактически техническими объектами. Эти объекты выполняют определенные функции и реализуют определенную физическую операцию (ФО), т.е. между элементами имеют место два вида связей и соответственно два вида их структурной организации.

Во-первых, они образуют конструктивную функциональную структуру ФС.

Во-вторых, между элементами технических объектов имеются еще потоковые связи, т.е. элементы, реализуя определенные физические операции, образует поток преобразуемых или превращаемых веществ, энергии, сигналов или других факторов.

Физический принцип действия (ФПД) содержит изображение принципиальной схемы технического объекта, в которой в упрощенно-идеализированной форме показаны основные конструктивные элементы и указаны направления потоков и основные физические величины, характеризующие используемые физико-технические эффекты. Принципиальная схема облегчает последующую разработку (конструирование) технического решения.

Техническое решение (ТР) представляет собой конструктивное оформление физического принципа действия (ФПД) или функциональной структуры (ФС). Техническое решение (ТР) конкретного технического объекта, как правило, описывается в виде двухуровневой структуры через характерные признаки технического объекта в целом и его элементов. При этом используются следующие группы признаков:

- указание (перечень) основных элементов;

- взаимное расположение элементов в пространстве;

- способы и средства соединения и связи элементов между собой;

- последовательность взаимодействия элементов во времени;

- особенности конструктивного исполнения элементов (геометрическая форма, материал и т.д.);

- принципиально важные соотношения параметров для технического объекта в целом или отдельных элементов.

Техническое решение (ТР) конкретного технического объекта может быть описано с любой степенью детализации [2].

Все эти описания технических объектов можно изобразить в соответствии с рисунком 1.

Рисунок 1 – Иерархия описаний технического объекта

Создавая новые технические объекты необходимо следить за тем, как эти объекты будут сказываться на окружающую среду.

Взаимосвязь технического объекта и окружающей среды может происходить по нескольким каналам связи, которые делятся на две группы.

Первая группа включает потоки вещества, энергии и сигналов, передаваемые от окружающей среды к техническому объекту.

Вторая группа – это потоки, которые передаются от рассматриваемого технического объекта окружающей среде.

При разработке технического объекта всегда имеет место определенный список требований, которым технический объект должен удовлетворять. Здесь речь идет о необходимом и достаточном наборе требований, при выполнении которых изделие будет иметь допустимую (ожидаемую) работоспособность, эффективность, ремонтопригодность и т.п.

При проектировании ТО часто предварительно изготавливают модель ТО, которая может дать ответы на два вопроса:

- Соответствует ли рассматриваемый технический объект или его описание данному требованию или списку требований?

- Какой из двух альтернативных вариантов технического объекта лучше по данному показателю качества?

Часто используют три типа моделей и соответственно три способа и средства моделирования. Это мысленные или интуитивные модели; математические модели, и, наконец, физические модели.

С помощью последних можно оценить требования и критерии качества путем реализации и испытания самого технического объекта или его уменьшенных (иногда увеличенных) и часто упрощенных образцов.

В инженерной практике в настоящее время наряду с использованием в чистом виде указанных ранее трех типов моделей используют так же их различные комбинации. Например, аналоговое моделирование представляет собой комбинацию математического и физического моделирования.

В настоящее время наблюдается широкое использование для моделирования технических объектов современных ЭВМ. Особенно это широко используется в таких странах, как Япония, США, ФРГ.

Заключение

В процессе выполнения контрольной работы мы ознакомились с основными понятиями, связанные с творчеством и техникой, а также разобрались с основными понятиями технического творчества, как технический объект и технология.

Литература

1. Чус А.В., Данченко В.Н. Основы технического творчества.– Киев – Донецк: Вища школа, 1983-183с.

2. Половинкин А.И. Основы инженерного творчества. – М.: Машиностроение, 1988.-366с.

3. Альшулер Г.С. Алгоритм изобретения. – М.: Московский рабочий, 1973.

4. Альшулер Г.С. Творчество как точная наука. – М.: Советское радио, 1979.

5. Альшулер Г.С. Найти идею. Введение в теорию решения изобретательских задач. – Новосибирск: Наука, 1986.

6. Буш Г.Я. Рождение изобретательских идей. – Рига: Лиссма, 1976.

7. Буш Г.Я. Методологические проблемы технического творчества. Тезисы докладов. – Рига: Латвийское РС ВОИР, 1979.

8. Буш Г.Я. Методы технического творчества. Рига: Лиссма, 1972.

9. Антонов А.В. Психология изобретательского творчества. – Киев: Вища школа, 1978.

10. Грамп Е.А. Функционально-стоимостной анализ: сущность, теоретические основы, опыт применения за рубежом. – М.: Информэлектро, 1980.

11. Карпунин М.Г., Майданчик Б.И. Функционально-стоимостной анализ в электротехнической промышленности. – М.: Энергоатомиздат, 1984.

Размещено на Allbest.ru