Ярушин С.Г., Схиртладзе А.Г. - Проектирование нестандартного оборудования (1037551), страница 54
Текст из файла (страница 54)
Соо~л~о~~~~е зп~~~~~~ ~~ ~пуч~о-исследобтлпельские ~ о~ы~лло~ойсл~руктлопск~е Рпбо~~ы с убы~лк~~~~ о® придя~лил иевепноео пе~ейия. Как уже говорилось, убытки от незнания должны превышать затраты на дорогостоящие усилия проектанта при поиске ответа на тот или иной вопрос. При оценке предложения о проведении какой-либо работы нужно, прежде всего, выяснить, на какие вопросы она даст ответ.
3. Рйсйределеиие зйдйчай в соо~п~~~сл~ьпп с возмоэ~сйосл~ямп исполчителей. Каждому члену группы разработчиков нужно поручать такие задания, с которыми он способен справиться, в которых он разбирается и в выполнении которых заинтересован. Это требование гораздо труднее выполнить в коллективах, состоящих из представителей разных специально- 309 знакомого типа. 4. Отыскание полезных ~сточ~~~~в информаиии. Информацию следует искать во всех основных источниках стабильности и нестабильности, с которыми приходится считаться при проектировании. Прежде чем обратиться к важной или дорогостоящей информации из различных источников, следует провести независимые испытания или получить сведения о надежности этих источников. Нельзя ожидать, что консультанты будут давать нужные рекомендации, если они не знакомы с взаимодействиями и конфликтами, характерными для данного проекта, 5.
Исследование взаимосвязей между изделием и средой. Прежде чем выбрать или из~спить стратегию проектирования, нужно оце~и~ь чу~ст- вительность конструкции к изменениям среды и соответственно среды к изменениям конструкции. Только после этого можно наметить главные решения, установить цели и уточнить структуру задачи. Эти пять кри*ериев управления стратегией сами собой подразумеваются, когда проектанты одной специальности совместно работают над типовой задачей. Однако эти пять критериев редко выдерживаются в тех случаях, когда для решения новых типов задач проектирования либо создаются бригады из ~пециали~~о~ разного профиля, не обладающих опытом проектирования, либо привлекаются опьпные проектировщики, которые в ходе работы над задачей вынуждены выходить за пределы своей компетенции.
1. Что подразумевается под фразой «проектант как черный лирик'*я~ 2. Что означает кразработчик — это прозрачный яи~ик "э~,~ 3. Что означает кпроектант как самоореаниз~,~о~~аяся система»7 4. Перечислите критерии управления проектными работами. Н. Морфвлвгичвсхов арввхгщюввннв; внвлнв и синтвв твхнн вских рвшвннй 21. МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ." ЛНАЛИЭ И СИНТЕЗ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ Морфологнческий анализ.
Творческие решения в любой сфере деятельности человека часто находятся путем создания новых комбинаций вещей, процессов или идгй. Отсюда следует, что систематическое исследование новых комбинаций может оказаться полезным средспюм, способствующим проектированию сложных т~~~~~~ск~х ~б~е~тов, Этотпроцесс называется морфологическим анализом 11,17,401.
Морфологнческое проектирование. Морфологическое проектирование — это создание материальной формы вещи в соответствии с ее функциями. Функция, воплощаясь в материальной форме, придает ей специфическую организацию — структурность, Каждая деталь формы оказывается структурно связанной с другими деталями внутри целого. Можно различать два плана морфологической структуры; пространственн~ ю и функционально-техническую, Пространственная структура задает направление и тему морфологического проектирования. Основные элементы ее: фигура, величина, положение, порядок.
Функционально-техническая структура отражает многообразие свойств, связанных с материалом объекта и его физическими свойствами, — жесткость, упругость, трансформируемость„статичность и т.д. Все эти структурные свойства технической формы обусловливают технические функции и технические эффекты. По существу названный метод состоит в том, что и задаче проектирования выделяются два или большее число важнейших направлений в зависимости от числа требуемых функций разрабатываемой системы или объекта. Затем по каждому из функциональных направлений производится генерирование идей и составляется как можно больший перечень способов. Для каждого функционального направления выбирают альтернативные варианты, т.е. возможные варианты его исполнения или реализации.
Комбинируя их между собой, можно получить множество различных решений, в *ом числе представляющих практический интерес. Наконец, 311 ЧАСТЬ И. Основы теории проектировании эти перечни сводятся в таблицу, с тем чтобы можно было видеть каждую ком бййацйю, В качестве очень простого примера рассмотрим систему отопления жилого дома, Пусть этими функциональными направлениями будут источник тепла и средство распределения тепла. Возможными источниками тепла являются: газ, электричество, нефть, дрова, уголь, ядерное горючее, солнечная энергия, геотермальная энергия, колонии биологических объектов и т.д. Возможными средствами передачи тепла являются воздух, вода, пар, электрические провода, камни или другие твердые тела, нефть или другие жидкости и т.д.
Теперь можно составить двумерную таблицу (табл. 21.1). Каждая ячейка таблицы означает возможную комбинацию, например„источник энергии — уголь, средство передачи энергии — вода (эта ячейка обозначена крестиком). Заметим, что этот метод может привлечь внимание к такйм комбйнацйям, которые в других с~у~а~х ~~~у~ й не прййтй в голову. Когда рассматриваются три или большее число функций, получаем трехмерные или многомерные таблицы, однако методика остается прежней. Таблица 21.1 Таблица длн еистематйчеекого изучении новых вариантов системы отоплении дома Л. Марфологическее проектирование: анализ и синтез технических решений 21.1.
Морфологическаи комбинаторика Таблица 21.2 Морфологнческаи модель технологических прннцппов Альтернативные значении классификационных признаков Наименование Наименование Вид изменения ~преобразова- ния) состояния вещества ис- ходного предмета труда (заго- товки) Изменение фо мы вещества Изменение объема вещества Изменение свойств вещества 02 ОЗ Изменение о мы и объема вещества 04 Изменение о мм и свойств вещества 05 07 Вид агрегатного состояния ве- щества исходного предмета, удаляемого в процессе преоб- разования 02 02 Иониз ованное ОЗ Текучее Химически связное 05 06 Физико-химический эффект, лежащий в основе процесса преобразования Ди узня Э озия 01 03 02 Аиодное растворение ОЗ Гид авлический уда 04 Консолидация (спекание) Эле олиз аство ов 1расплавов) 05 06 313 Морфологические методы в 60-е годы ХХ века нашли широкое распространение в США, Западной Европе, а также в нашей стране, Метод морфологического анализа и синтеза был разработан в 30-х годах швейцарским астрономом Ф.
Цвикки для конструирования астрономических приборов, Он разработал несколько модификаций метода. Наиболее распространена модификация метода Цвикки, основанная на функциональном под~оде. В кйчестве признйков берутся функции злементов 1,узлов, детйлей) рассматриваемого технического обьекта, й в кйчестве альтернативных вариантов — различные способы реализации каждой функции. Одна из таких модификаций метода применительно к технологическим принципам обработки металлов разработана У.г. Зиннуровым и представлена в виде таблицы, содержащей более 3 млн, различных технологических принципов обработки металлов.
Морфологическая модель технологических принципов представлена в табл. 21.2. Наименование Тепловая Альтернативные значенни классификационных признаков Наименование 04 Вид энергии реализации физи- 01 ко-химического эффекта 02 03 04 05 06 07 Потенциальная Ядерная Излучения Точечный 05 Характер подвода и распреде 02 ления энергии в процессе пре- образования Поверхностный Непрерывное 03 Характер действия энергии во времени 06 Прерывистое (импульсное) 02 Жидкое Вид физического состояния рабочей среды 07 ОЗ 05 Твердое Жидкое 08 02 Газообразное Вязкое 1текучее) Врашательное 04 01 Вид движения инструмента в процессе преобразования 09 02 Поступательное Вращател ьно-поступательное Неподвижное ОЗ 04 Вид движения предмета труда 01 Вращательное Поступательное в процессе преобразования 02 ОЗ 04 ВрацРтельно-поступательное Неподвижное Ниже подробно рассмотрено использование морфологического подхода к поиску улучшенных технических решения для технических объектов. Однако не представляет особых затруднений использование изложенного метода и для поиска улучшенных технологических процессов или материалов (веществ).
В связи с этим даны рекомендации по пастроению исходной функциональной структуры. 21.2. Постановка задачи н построение конструктивной Функциональной структуры Постановка задачи поиска улучшенного технического решения с помощью морфологнческого метОда ВыпОлняется В сООтВетствии с разделом 14,1. В дополнение к этому выбирают критерий качества„с помощью коТО1»ого из двух или нескольких допустимых варианто~ Технического решения выбирают наилучший, Допустимыми называют такие варианты решений, которые удовлетворяк»т основным требованиям, За критерий качества обычно принимают какой-либо критерий развития 1см. гл. 4) или другие наиболее важные показатели.
Следует иметь в виду, что число элементов„на которые разделяют объект, должно быть не менее трех, но не более десяти. В результате для каждого прототипа получают Одну или несколько функциональных структур. При этОм мОжнО использовать и составлять самим каталог ФС для интересующего класса ТО. Построение конструктивной функциональной структуры прототипа выполняется в соответствии с операцией 6 ~ем. раздел 14.1).
П1»наедем пример построения ФС прототипа индивидуального дома. На~И~~ с анализа фун~ц~й индивидуального дома, показанного на рис. 21.1. Фу~~ц~~ дома- защищать лк»дей От Ветра и осадков и созда~ат~ комфортную температуру В Ограниченном ~б~~~е, Конструктивная ФС индивидуального дома показана на 1»ис, 21.2, а В табл, 21,3 и 21.4 соотВетстВеннО приведены функции дОма и функции стены. Объекты окружающей среди: Р'» — люди; Р~ — ветер; Р~ — осадки; К~- воздух в помещении; Р~ — воздух за стенами помещения; Р~ — дневной свет; Р~ — грунт основания.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
