Ярушин С.Г., Схиртладзе А.Г. - Проектирование нестандартного оборудования (1037551), страница 52

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 52)

Прн разработке химического оборудования, сетей электропередач, ~~~~фо~ны~ систем и подобны~ им Обьектов задйчй с сй- мого начала поддается декомпозиции на ряд частных вопросов, решать ко- ~~:~рь>е можно пар~~~'ле~но. Э си~о с ~ма ~~~~ т~~е ~~б~~~~ щ д~™- лаот собой поиочиые сис»>емь>, т.е, сложные агрегаты, в которых каждая функция выполняется отдельным узлом, а каждый узел связан с другими узлами лишь заранее заданными входными и выходными воздействиями.

Функции однозначно связаны с отдельными физически различимыми узлами. Все входные и выходные воздействия в системе можно задать с самого начала, а затем при разработке узлов считать, что если узел имеет требуемыс входные и выходные характеристики, его можно включить в систему. Небольшие отступления от заданных входных и выходных характеристик и компромиссные решения в отношении выбора узло~ не ~~знают резкого нарушения заданной последовательности в работе. Чтобы процесс проекти- рования оставался управляемым при решении задач такого рода, желатель" но пользоваться простьлии методами типа «прозрачного ящика~. М~о~~е же более сложные из предполагаемых к рассмотрению в дальнейшем методов проектирования, по-видимому, также могут быль с успехом применены в тех случаях, когда принципиальные решения не зависят от конкретного фи- зического исполнения отдельных узлов.

Нераечлеиимые задачи проектирования. Многие задачи проектирования, как крупные, так и мелкие„вообще не поддаются или лишь с трудом поддаются такого рода расчленению без ущерба для рабочих характеристик, стоимости, массы„внешнего вида или других показателей, что требует компромиссных решений для сбалансирования различных деталей друг с другом. Такие ситуации возникают при проектировании зданий, автомобилей, станков и других объектов, в которых функции не связаны со специализированными узлами, а сложным и непредсказуемьаи образом распределены по всему изделию. Обычно в таких слу~ая~ на какого-то опытного работни.ка- руководителя проекта- возлагается полная ответственность за все существенные решения, будь то общая схема изделия или тонкие, но важные особенности конструкции деталей.

Хорошим примером может служить архитектор, который несет ответственность как за общую планировку здания, так и за детали оформления окон, играющие существенную роль в реализации задуманного им внешнего вида здания. Другим примером может служить главный конструктор, который отвечает не только за эксплуатационные характеристики новой машины, но и за выбор важнейших входящих в нее деталей.

Во всех таких случаях руководитель про- ЗОО екта нй ОсноВе имеющеГося у неГО Опьпй решения йнйлОГичных задач сначала решает основные частные задачи, а затем определяет общую схему изделия и распределяет остальную работу между своими помощниками. Яс- но, что здесь используются методы «черного ящика». При решении часто повторяющихся задач, таких как проектирование дорог, перекрытий, турбин, электрических цепей, электродвигателей и т.д., иногда удается всецело объективировйть опьп разработчиков и полностью автоматизировать процесс проектирования.

Это метод «прозрачного ящика» в чистом виде, Однако чаще всего, и особенно в тех случаях, когда достйточно В~с~~ риск Со~ер~ени~ дорогостоящей ошибки в проектировании, это оказывается невозможным ввиду отсутствия необходимого опыта: его приходится искусственно создавать путем проведения испьпаний и исследований в рамках процесса проектирования. Здесь ни методы «прозрачного ящика», ни методы «черного ящика» уже недостаточны, а нужны, повидимому, новые методы и средства проектирования, которые сочетали бы в себе лучшие черты обоих подходов. Цикличность.

Ясно, что основной целью методологии проектироВания яВляется умеиыпение цикличности и увеличение линейности прОектировзния. Наличие цикличносги предполагает, чтО Важнейшие частные задачи остаются незамеченными до поздних этапов работы, а когда онн обнаруживаются, требуется пересмотр решений, положенных в основу проектй, или дйже полное прекращение рйботы, Линейность предполагает, что все важнейшие проблемы можно обнаружить с самого начала, а риск того, что на более поздних этапах большие затраты труда разработчиков придется списывать в убытки, почти или совсем исчезает.

Полной линеаризации всякой разработки мешает непредсказуемость зависимостей ~ежду Отдельными чйстями зйдйчи. Схемй зависимостей между подпроблемами одной задачи носит непостоянный характер и нйходитсЯ В заВисимости От Выборй частных решений каждой подпроблемы. В таких случаях структура задачи остается неустойчивой до тех пор, пока не будут приняты принципиальные решения в проекте.

Поэтому беспочвенны попытки специалистов по теории решений нала- 301 дить решение задач проектирования путем однократного прохода по такой линейной последовательности: 1) Выявлснис Вссх сущсствсйнь»х переменных' 2) Определение завйсймостсй межлу нимй; 3) обсспсчснис Оп'ппмальйых знзчсний Выходных параметров. Уже сам процесс выявлсйня псрсмсййых ~куда вход~~ определение целей и критериев для отбора хороших проектов), очевидно, представляет собОЙ Одйй йз труднейших вопросов проектирования. Его трудность связана с тем, что цель проектирования — Внедрить В существующий мир новые формы, которые тем или иным способом служили бы его совершенствованию Однако ~у~д~~~~ о том, в чем заключается совершенствование, на первых порах не может не быль произвольным и субъективным.

Только после того, как исследованы возможности осуществления многих альтернативных изменений, можно с четкостью, достаточной для расчетов по методам «прозрачного ящика», определить цели, критерии, структуру задачи. Сейчас применение этих детерминистских методов ограничено та- кими задачами, кОто1эые СВОдятся к Внесению В конструкцию мелких изменений, в то время как структура задачи остается практически неизменной по сравнению с предшествующей конструкцией, Конечно, к этому типу на практике относится значительная часть проектных работ, но в него не входят поисковые работы и создание конструкций на основе новых принципов, Важнейшим достоинством методов «прозрачного ящика» яв- рить дстзльныс и многократно повторяющиеся Операции прОекгирОвзния.

Бели же их использовать для создания действительно новых конструкций, исчезает гибкость, необходимая для исследования неопределенной задачи и и;икличсских петель, Линейность. Можно ли рассчитывать, что не только типовые, но и поисковые задачи удастся решать линейными способами? Перспективны- мй в этом отйошсййи представляются следующие два направления. 1. Первое направление заключается в том, чтобы превратить разрабатываемое изделие в конструкцию поточного (или сборного) типа, т,е, 302 каждой сущестВенной функции, При этОМ Все зависимости и рзсхождениЯ между общей схемой изделия и конструкцией отдельных узлов сводятся к небольшому числу точно предсказуемых и неизменных правил соединения ОднОГО нОрмзлизОВзнного узла с другим. В результате пояВляется возможность, используя методы «прозрачного ятцика», создать большое количество нОВых изделий, не задумываясь нзд конструкцией самих уз" лов.

Куда же в таком случае делась пресловутая цикличность? Она не исчезлз. Она ~оя~~~е~~я на бо~~е высоком уровне при разработке нормализованных узлов и правил их соединения. Эта нерасчленимая операция наМного Сложнее, чем разработка Отдельных изделий, и в настоящее Время в ее осуществлении, по-видимому, основную роль играет чудо «черного ящика» особо одаренных разработчиков, в которых счастливо сочетаются надлежащий опыт, особенности нервной системы, заинтересованность, упорство, везение и способность апеллировать к глубинным слоям сознания.

Поскольку для того, чтобы обеспечить приемлемый уровень нормализации, такой процесс мышления должен давать на выходе в высшей степени упорядоченные и системно организованные результаты, то нужно думать, что в Основе этого метзпроцессз проектирования лежат системные методы «прозрачного ящика», Разработка нормализованных узло~ н правил их сборки, по-видимому, имеет нечто общее с предельно упорядоченным процессом, в результате которого осуществляется химический синтез нового материала, Пока же, однако, разработка нормализованных узлов Остается ззГздкой «чернОГО ящика».

2. Второе направление в обеспечении линейности проявляется в адаптивных стратегиях. Общим для этих методов является то, что разработка по методу «прозрачного ящика» предваряется или сопровождается проведением исследований на более высоком уровне общности. Задача этих исследоВаний ззключзетсЯ В том, чтобы научными способами, з не путем «раз" мьппленнй в кресле» расширить и предсказать «пространство маневрирования» проектировщика при решении наиболее важных подпроблем. Примером исследований подобного рода может служить испытание различных вариантов наборного телефонного кода до того„как пристушпь к конструированию автоматической телефонной станции.

Характеристики

Список файлов книги