Ярушин С.Г., Схиртладзе А.Г. - Проектирование нестандартного оборудования (1037551), страница 53
Текст из файла (страница 53)
Исследование в этом 303 случае можйо рассматрйвать как элями ироаооз~~об~~ния, в котором методами «прозрачного ящика» определяется диапазон возможных выходов на каждом этапе до того, как этот этап осуществлен (рис. 20.3), ВыхОД 2 Само собой разумеется, что если в принятой последовательности этапов, выполняемых методами «прозрачного ящика», обнаружится несоответствие между выходом какого-нибудь этапа и входом следующего этапа, неизбежно придется прибегнуть к цикличности и обратному прослежйванию завйсймостей, Смысл йсследоваййй за~~ю~ается в том, чтобы зарайее Определить граййцы дйапазойа, в который будет попада~ь промежуточный выход„ чтобы запланированная стратегия учитывала все случайности. Ясно, что при обеспечении линейности вторым способом разработка веде*ся в обратном порядке по сравнению с Обычйым, т.е.
Ол~ алу~~~ейнеео к айем~неиу, а йе Ол~ «нем~не~о х ан~~лре~~е.ну, как прй ОбычйоЙ разработ- ке, которая идет От Описания Основных характеристик изделия к деталировке его конструкции, Это позволяет обойти невыполнимое требование теоретйков проектирования, согласйо которому, прежде чем рассматривать детали, следует определить цели и критерии. Введение дополнитель- 304 20.
Краткий обзор нвкоторык ивтрадияианиых мвтодов провктироввиия ного этапа прогнозирования дает возможность начать решение с наиболее ДОстоВерно и детальнО Определенного конца задачи Вместо того~ чтобы, как обычно, ограничивать поле поиска мелкими изменениями, не выходящими за пределы одного конструктивного решения.
За это преимущест- ВО, Однако, приходится Весьма недешеВО платить. Поскольку исследОВЗ- ния дают ответы на более широкий круг вопросов, чем требуется для решения данной задачи проектирования, и явиаотся дополнением к последовательности строго необходимых операций проектирования, их можно отнести к статье сверхнормативных затрат.
Однако затраты материальных средств и рабочего времени разработчиков в связи с проведением исследовательских работ компенсируются отчасти тем, что при этом ошибки исправляются с небольшими затратами на ранних стадиях, тогда как на более поздних стадиях их исправление было бы связано с большим материальным ущербом; частично они компенсируются также экономией времени, которое было бы затрачено на обратное прослеживание причинноследственных связей; наконец, они отчасти компенсируются теми знаниями и навыками, которые при этом приобретаются и могут быть использованы не только при работе над данным проектом, но в значительной мере и при создании аналогичных конструкций в будущем.
Когда при выполнении какого-то проекта недорогой ценой получают опережающую информацию, которую можно использовать в дальнейших разработках, это можно считать объективированным эквивалентом перенесения проектировщиком ~рассматриваемым как «черный ящик») приобретенного опыта с одной задачи на другую. Исследовательская работа отличается от лично- 1 го ~пыта бо~~е высокой точностью и меньшей зависимостью от общей формы прошлых конструкций.
20.3. Проектант как самоорганизующаяся система Методы «черного ящика» и «прозрачного ящика» позволяют расширить область поиска при решении задач проектирования. В методах «черного ящика» это достигается путем снятия ограничений, накладываемых ! на выходные реакции нервной системы проектировщика, или путем сти- 305 мулирования ее к выработке более разнообразных выходных реакций, Вметодах «прозрачного ящика» выходная реакция нервной системы Обобщается нз языке внешних символов с таким расчетом, чтобы она включала альтернативы, одной из которых является замысел проектировщика. Основным недОстаткОм В ОбОих этих случаях является то, что проектировщик вырабатывает множество неизученных альтернатив, слишком болыпое для того, чтобы его можно бьпю исследовать медленным способом сознательного Осмысливания.
Он не может сделать Выбор интуитивно, по принципу «черного ящика», так как при этом вновь вступят ограничения, налагаемые опытом прошлого, а он как раз стремится этого избежать; в то же время он лишен возможности ускорить и автоматизировать поиск с помощью вычислительной техники, так как для составления программы для ЭВМ необходимо заранее знать цели и критерии отбора, а они сами зависят от имеющихся вариантов. Столкнувшись с такой дилеммой, проек- тирОВщик Вьшужден: а) либо отказаться от использования новых методов; б) либо произвольно ~по принципу «черного ящика») выбирать цели ния каждого Отдельного Варианта, Выходом из дилеммы, связанной с обилием нового ~~~ер~~~а и необходимостью сразу оценить его в целом, может явиться разделение рабо- ты прОектанта на дВе части: 1) Осу~цес~лаление иоискп подходящей конструкции; 2) контроль и оценка схемы поиска (управление стратегией).
Это дает возможность вместо слепого перебора вариантов применить осознанный поиск и найти короткие пути через незнакомую террито- рию, используя как внешние критерии, так и результаты частичного поиска. Этот метод применим в том случае, если функция управления стратегией обеспечивает создание правильной модели, как стратегии поиска, так и внешней ситуации, которой должна удовлетворять создаваемая конструкция ~рис. 20.4). 306 Эта модель «Осознания себя + ситуации» (или «стратегии + цели») имеет своей целью предоставить каждому члену группы (коллектива) разработчиков возможнос~ь са~~му определить, и~скол~ко избранна~ методика пои~~а способна привести к приемлемому равновесию между н~~~й конструкцией, ситуацией, на которую она окажет влияние„и стоимостью ее разработки, Для этого, во-первых, создается иетаазык из терминов, достагочно широких по значению, чтобы с их помощью можно было опи- сать зависимости между стратегией и проектной ситуацией, и, во-вторых, посрсдстВОм этОГО метаязыка проводится Оценка модели, которая пОЗВО- ляет предсказывать вероятные результаты альтернативных стратегий, с тем, чтобы можно было выбрать наиболее перспективную из них, Хорошим примером такого метаязыка может служить язык, описанный Метчеттом.
В этом случае единый язык, на котором Возможно описание внешних целей и предполагаемых стратегий, включает дерево целей псрВОГО, ВтороГО и трстьсГО порядкоВ Вместе с уиивсрсальиьгми коптрОльными псрсчнями, ОписыВзющими различныс фазы жизнсниОГО цикла инженерной разработки. Моделью Для предсказания воздействия того или инОГО предложения просктанта на достижение цслсй вначалс служит Оценка предложений преподавателем„ з затем, к~гда уча|цийся Овладел методом, т.е. когда он научился предвидеть, к каким последствиям во Внешнем мире приведут его предложения„он начинает пользоваться собстВснными Оценками и соотвстстВснно изменять СВОЮ стратсГнкх ЧАСТЬ И.
Основы твории провитированив Менее индивидуальный пример самоконтроля при проектировании дает метод сетевого планирования и управления (метод «критического пути»). Сеть представляет собой графический язык, позволяющий описать внешнюю цель (сроки проектирования) и возможные пути ее достижения. Манипулируя этим описанием, можно определить минимальные сроки проектирования, достйжймые прй даййых исходных допущеййях. Слабым местом этого ~~тода является *о, что модель трудйо йзменять сообразйо с информацией, появляющейся в процессе проектирования, а следовательно, этот метод не удовлетворяет одному из основных требований, предьявляемых к методам управления стратегией: он не обеспечивает возможности частых и радикальных изменений стратегии в случаях, когда обнаруживаются грубые ошибки в предсказаниях по модели, Ясно, что в более гибком методе средства изменения стратегии должны сообразовываться с вероятностью того, что такое изменение потребуется, Отсутствие гибкости у метода сетевого планирования заставляет применять его для решения типовых, а не поисковых задач проектирования.
В знакомых же проектных ситуациях его гибкость часто достаточна. От метода управления стратегией в первую очередь требуется, чтобы он позволял связать результаты каждой части поиска с конечными целями, даже если, как чаще всего и бывает, эти цели еще не определились, Чтобы такая оценка частностей стала возможной, нужно показать, насколько исход каждой частной ступени в стратегии проектирования соответствует (или не соответствует) желаемым результатам стратегии в целом. Для этого, например, можно оценить убытки от неверного предсказания результатов данной ступени и сравнить величину этих убытков с величиной затрат на выполнение работ по этой ступени.
Сущность этого приема воплощена в лозунге: «Цена незнания должна быть больше цены приобретения знания!» Чтобы определить цену незнания, необходима модель, позволяющая хотя бы приближенно судить о том, как недостижение промежуточных целей повлияет на достижение конечных целей. Часто суждение по методу «черного ящика» позволяет сделать это. Можно логически показать, что организм, который способен на такое предсказание, 308 должен быль способен также создать модель самого себя, хотя он и не сможет описать, каким образом была построена эта модель, Основная слабость любого метода проектирования, в том числе и описанных здесь методов, заключается в трудности управления стратегией при решении нетривиальных задач проектирования, а также в тех случаях, когда над одним проектом работает много людей. Поэтому очевидно, что на следующем этапе предстоит создать надежные методы разработки стратегий для бригад проектировщиков и управления этими стратегиями. 2ОА; Критерии управлении проектными работами Приведенный список критериев взят из длинного перечня целей проектирования и совершаемых при проектировании ошибок, упоминае- мых различными теоретиками проектирования.
1. Выявление и пересмотр важнейших решений. Каждое решение, которое может принести значительные убытки, должно быть выявлено как можно раньше. Т'акис решения на начальных стадиях следует принимать лишь условно и предусматривать возможности их пересмотра в случае, если в дальнейшем обнаружится, что они вступают в противоречие с надежно установленными фактами или с обоснованными суждениями специалистов. К числу важнейших решений относятся исходные допущения, цели, выбор моделей, выбор стратегии и метод изменения стратегии. 2.