Хилл П. - Наука и искусство проектирования (1037541), страница 11
Текст из файла (страница 11)
ПРОЦЕСС ПРОЕКТИРОВАНИЯ При проектировании устройства, системы или процесса необходимо обеспечить выполнение ряда условий, связанных с такимя факторами, как затраты, время, критерии отбора, техническая осуществимость, рабочие характеристики, производство, техническая эстетика. Для этого проектирование должно осуществляться по методике, гарантирующей получонне действительно полезного изделия, имеющего шансы на успешный сбыт. Методика проектирования — это не формула и даяге не инструкция, а последовательность событий, составлшощих процесс проектирования, в рамках которого воаможно логическое раавптке конструкции. Процесс проектирования состоит из отдельных этапов (фиг. 3.2), позволяюгцих определить фактическое состояние разработки и последующий этап.
Этапы могут повторяться, так как в процессе работы над иэделием требуется принимать ряд решений. Чаще всего происходит чередование этапов, пока, наконец„не будот достигнуто такое состояние разработки, прп котором возможен переход па следующий этап. Наиболее часто повторяются такие этапы, как выработка концепции и анализ, на которых общее представление о конструкции проверяется с использованием физических законов, многократно обдумываотся и вновь проверяется возмохяность создания изделия.
Формирование новых идей может происходить на этапе, изображенном на схеме, либо в зависимости от характера разработки еще раныпе. Ниже кратко описан каждый этап процесса проектирования. Определение потребности. Конструктор, сталкиваясь с определенной ситуацией, которая его раздражаот нли волнует, стремится что-то сделать для ее изменения, н его творческое воображение под действием этого стимула определяет существующую потребность.
в. пеоцвсс пеовитивоввиив 59 Фиг. 3.2. Процесс проектирования. Определение цели. Формулировка в общих выражениях характеристик системы, устройства илн процесса, которые удовлетворятот эту потребность. Научные исследования, Сбор всей доступной информации, связанной с решением поставленной цели. Формулировка задания. Перечень данных и параметров, обеспечнватощих достижение поставленной цели. Формирование идей. Процесс рождения новых идей. Выработка концепции. Оригинальная, новаторская, творческая, изобретательская деятельность в форме выработки вариантов возможных решенкй поставленной цели. На этом этапе обычно выполняются аскизы от руки. ЗЕ 3. ПРОЦЕСС ПРОЕКРИРОЕАНИЕ Анализ.
Проверка выбранных концепций па соответствие физическим законам. Эксперимент. Создание опытного образца и лабораторные испытания (определение рабочих характеристик, работоспособностей надежности и долговечности). Решение. Описание системы, процесса пли устройства в виде отчета, содержащего описание изделия, рабочие чертежи, технические условия, перечень деталей и калькуляцию затрат. Производство.
Определение объема пронзводства и потребности в производственном оборудования; методы изготовления продукции, приобретение сырья и полуфабрикатов, автоматизация, календарное планирование, контроль качества и приемочный контроль. Распределение продукции. Установление конкурентоспособных цеи„реклама, нахождение разиков сбыта, обеспечоняе прибыли. Потребление. Контакты с потребителями, ремонт, обслуживание. ЭТАПЫ И МЕТОДЫ Известпо, что для создания одного удачного изделия требуется 55 — 60 идей (гл. 1), и поскольку по мере разработки изделия расходы возрастают, очевидно, что для завершення цикла проектирования недостаточно только творческого мышления.
По-видимому, наиболее важным в процееюе проектирования является раарешение противоречия между творческим мышлением и логическим анализом, Творческое мыпшение более продуктивно в том случае, когда воображение может свободно охватить сразу все стороны рассматриваомой проблемы. Анализ еке дает наилучшие результаты пря последовательном, упорядоченном рассмотрении проблемы. В процессе проектирования соблюдается разумный баланс между творческим мьпплением н логическим анализом, что крайне важно для успешного проектирования.
Действительно, поскольку процесс проектирования представляет собой последовательность этапов, определяющих состояние разработки, то в данном случае можно легко проводить логический анализ. Кроме того, поскольку этапы определены дозолыю широко и могут повторяться, то творческое мышление также не ограничиваетси. Логический анализ и творческое мышление в рамках данном схемы могут протекать 3 ПРОЦЕСС ПРОЕКТИРОВАНИЯ 6$ одновременно. Нпжо рассмотрены этапы процесса проектирования и некоторые известные методы, используемые для достижения определенного этапа и обеспечивающие оптималытый переход с одного этапа на другой. Определение потребности Процесс проектирования начинается с идеи.
Нередко пдея порождается настойчивым желанием фирмы выпустить новую продукцию или стремлением решить ту лли иную социальную проблему. Определение потребности, в некотором отношении полезной обществу, требует в высшей степени творческого мышления.
Для этого необходимо заставлять работать воображение и, непрерывно следя за обстановкой, искать новые идеи. Если конструктор «пастроенэ на определение потребности в ситуации, которая не является идеальной, и ои принимает решение изменить полоиРет1ие, то генерирование идей происходит более или менее автоматически. В таком состоянии следует проводить предварительный отбор идей (выбрать наилучшую), прежде чем переходить к следующему этапу.
На атом этапе необходимо ответить нэ следующие вопросы: соответствует лп идея критериям фирмы, имеет лп она шансы иа успех и можно лн ео реализовать прв существующем развитии техники за приемлемый промежуток времени. Если ответы утвердительны, то потребность (пдея) существует, и мопато приступить к следующему логическому этапу. Определение цели Определение потребности — зто в основном умственная деятельность, приводящая к появленшо иден, которую необходимо перенегтп на бумагу, сформулировав ее как некоторую цель.
Такая формулировка в общих выражениях определяет, чтб должен сделать конструктор для удою летворення потребности, и представляет собой довольно общее оптРсаптРе требуемого конечного продукта. Многие трудности, встречантщиеся при проектировании, часто обусловлены тем, что цели формулируются неудовлетворительно либо поспопшо. В качестве примера процесса проектирования на данном этапе рассмотрим случай, когда частнопрактлкующего инженера (консультанта) беспокоит та, что уборка опавших листьев с лужайки требует больших хлопот и отнимает много времени, которое оп с болылим удовольствием потратил бы на игру в гольф.
После прочитанной в газете 62 э. пгоц»сс п»еж»иго»»низ статьи, озаглавлезшой »Сжигание листьев осенью увеличивает загрязнение воздуха», он приходит к выводу, что существует настоятельная потребность в устройстве, убирающем опавшие листья. После тщательного обдумывания и разговоров с соседями он сформулировал цель в следующем виде: «Разработать устройство (илп систему) для уборки опавших листьев с пригородных лужаек п газонов; устройство должно быть безопасным, простым в эксплуатации и не увеличивать загрязнение воздуха».
Научные исследования Чтобы пзделпе новой конструкции имело шансы на успех (т. е.пользовалось спросом), необходим сбор всей доступней информации, связанной с достижением поставленной цели. Для этого мояаш использовать следующие источники информации: технические и профессиональные журналы, реферативные журналы, отчеты о научных исследованиях (в правительственных и частных организациях), технические библиотеки, каталоги поставщиков комплектующих элементов, материалы патентного бюро США. Эта информации моягетотражатьуже полученные результаты, современное состояние вопроса и налично оборудования, необходимого для достижения поставленной цели.
Нередко результатом сбора информации является изменение или отказ от цели, так как оказывается, что подобное изделие уяге существует. Безусловно, такая информация избавит конструктора и фирму от многих затруднений и позволит сэкономить время и деньги. Формулировка ведения На этом этапе конструктор должен перечислить все основные данныо, определяющие разработку изделия и обеспечивающие достижение поставленной цели. Важно иметь в виду, что формулировка задания должна представлять собой не свод правил для конструктора, а скорее памятку, помогающую направить усилия на достижение шютавленной цели. Поскольку на этом этапе конструктор доля;ен уметь творчески мыслить, охватывая все этапы работы над изделием, то он может подвергнуть сомнению поставленную цель, мо»кет пересмотреть ее или да»ке отказаться от проекта. Возвращаясь к приведенному выше примеру, следующий неполньш перечень можно рассматривать каК некоторую часть формулировки задания: з. пгоцзсс пгоззтиговлния СЗ 1.
Устройство должно быть безопасным в работе (особенно, когда поблизости находятся дети). 2. Управление устройством должно быть простым,доступным для домашней хозяйки. 3. Устройство должно убирать листья одним из следующих способов: а) измельчать и укладывать в мешок; б) измельчать и разбрасывать; в) прессовать в брикеты для сжигания их зимой в печке," г) измельчать и прессовать в виде торфяных брикетов для удобрения посевов п использования в качестве покрывающего слоя; д) .
е) . 4. Устройство моигет работать от следующих источников апергип: а) аккумулятора; б) алектросети (напряжение 116 в); в) двигателя внутреннего сгорания (двухтактного илп четырехтактного); г) ручного привода через зубчатую передачу. 5. Устройство мои~но хранить в гараже илп подвальном помещении. 6. Устройство может: а) убирать листья и косить траву па лужайке; б) убирать листья и разбрасывать удобрения; в) убирать листья п известковать почву; г) убирать лястья, косить траву на луакайке и пзвестковать почву; д) .
е) . 7. В устройстве доли~им использоваться существующие узлы и агрегаты„при его производстве требуется механическая обработка только листового металла и труб или возможна обработка и формованпе пластмасс, 8. При выборе материалов необходимо учитывать их обрабатываемость, прочность, стоимость, внешний вид и способность противостоять пзменяющимся метеорологическим условиям. 9. Устройство должно быть надежным, ие нуждаться (илп почти не нуясдаться) в обслуживании и оно должно быть дешевле моторной газонокосилвп. 10.. 11..
12.. у "„' „ьл г в григ. З.З. Эскггзы новможных вариантов (концепции). А. Пресс-подборщик. 3 -- измельченные ли«тек заворачиваются в джутввую ткань, а затем полученное «бревно» попользуется для отоплении; в — управлейие ирены подаерщнком; а — заднее колеео. В. Вакуумнь~й подборщик. 1 — холщевый мешок новорачиваетея к освобождаетан от листьев; в — енергия воздается щж вращении колеса; 3 — щешш; з — электродвигатель на ОООО об/мкк и зентилнтор; з — приводитея в действие человеком; е — шнур к генератору напряк~еикеьг ПО В. В. уз»мель«атель плетнев в вочетавтш с разбрасыеателем извести.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
