Мишура Т.П., Платонов О.Ю. Проектирование лазерных систем (2006) (1095921), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

к его передаточным и прочим характеристикам.Затем при проектировании системы переходят к уровню, которыйназывается схемотехническим. На этом уровне производится проектирование отдельных блоков, входящих в состав функциональныхустройств, в соответствии с техническими заданиями, определенными на предыдущем уровне. На этом уровне определяются основныепараметры различных схем прибора. Целью проектирования на этомуровне является определение как структуры системы, т. е. получение количества входящих в нее элементов и их типов, так и численных значений параметров этих элементов. Схемотехнический уровень в зависимости от степени сложности системы может распадаться на ряд подуровней или ветви. В общем случае образуются три ветви:оптическая, электронная и механическая.

Таким образом в процессесхемотехнического проектирования разработчик определяет элементную базу системы.В более простых системах некоторые уровни функциональногопроектирования могут исключаться, например информационнологический или системотехнический.Конструкторское проектирование идет параллельно с функциональным проектированием или с некоторым отставанием от него. Наданном этапе выпускаются комплекты чертежей по функциональнымсхемам того или иного блока системы.

Так же, как и функциональный уровень, конструирование разделяется на подуровни. Верхнийуровень — это компоновочный, на котором определяется общая компоновка всей системы, взаимное расположение его узлов и блоков.Один или несколько следующих подуровней в зависимости от сложности системы это подуровни узлов (сборочных единиц), где разрабатывается конструкция отдельных частей системы. Последний подуровень — подуровень деталей, на котором разрабатываются и выпускаются рабочие чертежи отдельных деталей.На технологическом уровне проектирования производится разработка технологических процессов изготовления системы. Здесь также можно выделить ряд подуровней.

Верхним подуровнем являетсяподуровень испытаний системы, на котором разрабатываются методики испытаний системы на соответствие различным пунктам технического задания. Следующим идет подуровень юстировки, где разрабатываются методики юстировки системы, затем подуровень сбор13ки системы, далее процесс разветвляется по отдельным узлам (сборочным единицам). На этих уровнях разрабатываются техпроцессысборки, юстировки и контроля отдельных сборочных единиц системы.

На низших подуровнях разрабатываются технологические процессы изготовления отдельных деталей.1.4. Методы решения нешаблонных задачНа различных уровнях проектирования, чаще всего на информационнологическом и системотехническом уровнях, могут быть использованы методы, направляющие творческую мысль разработчика на создание новых, нешаблонных, нетиповых решений. Рассмотрим некоторые из этих методов.Мозговая атака (или мозговой штурм) — метод, основанный настимулировании группы разработчиков к быстрому генерированиюбольшого количества идей и информации в области проектируемогообъекта. Мозговая атака проводится в виде конференции, каждыйучастник которой свободно выдвигает предложения, которые обычно записываются (фиксируются) на карточках.

Метод требует от каждого участника конференции большого опыта и знаний в исследуемой области и ведется по правилам, запрещающим критиковать любые предложения, сколь нереальными они не казались бы на первыйвзгляд, и по правилам, способствующим совершенствованию и увеличению числа выдвинутых идей. Необходимым и важным этапоммозговой атаки является классификация всех выдвинутых идей и ихоценка на практическую пригодность.

Выполнение этой работы возлагается на руководителя группы. Считается, что метод мозговойатаки является наиболее доступным и распространенным на всех этапах проектирования.Синектика — видоизменение метода мозговой атаки, суть которой состоит в организации и направлении спонтанной деятельностимозга и нервной системы на решение конкретной задачи. Суть методасостоит в использовании аналогий как средства целенаправленногоориентирования мышления специалистов на проблему. При этомвозможно использование аналогий четырех типов: прямые аналогии, которые часто находят в биологических и технических системах, а также субъективные, символические и фантастические аналогии.

При синектике, как и при мозговой атаке, тщательно подбирается группа специалистов, которые должны обладать большимопытом в разных научных областях, например биологии, механи14ке, физиологии. Порядок действий этой группы может быть следующим:— формулировка проектной задачи;— конференция, в ходе которой участники пытаются исключитьнеперспективные решения подобно методу мозговой атаки;— поиск аналогий, позволяющий выразить задачу в понятиях,хорошо знакомых членам группы по их профессии;— определение главных трудностей и противоречий в решении задачи;— поиск и развитие перспективной идеи на основе некоторых типов аналогий.Ликвидация тупиковых ситуаций — метод, основанный на стимуляции творческой деятельности мозга путем:— определения преобразований, которым подвергается тупиковая ситуация, с целью выявления новых направлений поиска;— поиска новых связей между элементами неудовлетворительного решения;— переоценки тупиковой ситуации.Составление морфологических таблиц — метод, заключающийся в стимулировании мыслительной деятельности в направлении расширения области поиска.

Суть этого метода состоит в заполненииморфологических таблиц (матриц) с последующим выбором из нихбольшого числа возможных решений. Сначала разработчик должензанести в таблицы набор характеристик, которому должен удовлетворять элемент на рассматриваемом уровне проектирования, а затем перечислить в таблице все возможные, частные (для каждой характеристики) решения. Принцип поиска решения состоит в том, чтобы изкаждого ряда выбрать наилучшее решение по некоторым критериям,например массе, габаритам, стоимости. Применение данного методатребует от проектировщика глубоких знаний в исследуемой проблеме.При некорректном выборе необходимого набора характеристик и некорректным выбором числа частных решений может произойти резкое увеличение количества комбинаций, что делает практически невозможным поиск приемлемого решения.Инверсия — метод получения нового технического решения путем отказа от традиционного взгляда на задачу (взгляд на задачу,например, с диаметрально противоположной позиции).

Инверсия позволяет создать новые оригинальные и смелые технические решения.Основными принципами инверсии являются: снаружи — изнутри,вертикально — горизонтально, с лицевой стороны — с обратной стороны, в движении — неподвижно, вращение вперед — вращение на15зад, линейное перемещение — вращение, ведущее — ведомое, вредные явления — превращение их в полезные, жесткие связи — гибкиесвязи, растяжение — сжатие и т.

д.Аналогия — использование технических решений из других областей науки и техники для решения задачи или стимулирования разработки новых решений.Комбинирование — применение в новой разработке в разном порядке и в разных сочетаниях отдельных технических решений, процессов, элементов. В разработке могут быть использованные не только новые элементы, но и старые, известные и использованные ранее.Комбинации элементов могут иметь различный характер: механическое соединение, соединение через промежуточные элементы, дублирование, создание многоступенчатых конструкций и т.

п.Компенсация — уравновешивание нежелательных и вредныхфакторов средствами противоположного действия (компенсациявлияния массы, трения, нелинейности элементов, температурыи т. д.).Унификация — это уменьшение числа видов и типов приборовс одинакового функционального назначения, а также сокращениетипов, марок, сортамента узлов и деталей, входящих в них.

В основеунификации лежат различные виды стандартов, различающиеся требованиями, предъявляемыми к приборам, а именно: государственный стандарт (ГОСТ), отраслевой стандарт (ОСТ) и стандарты предприятий (СТП). Стандарты устанавливают ограничения на материал, сырье, полуфабрикаты, конструктивные исполнения и основныеразмеры изделия, единые термины, обозначения и т. п. Результатомунификации является создание серии изделий (унифицированных),состоящих из ограниченного числа стандартизованных взаимозаменяемых узлов и деталей, и отличающихся от основной модели некоторыми дополнительными узлами и деталями. Применение унификации и стандартизации дает экономический и качественный эффектпри проектировании изделий на всех его уровнях. На уровне функционального проектирования сначала составляется и обосновываетсяперечень тех функциональных элементов, которые рационально унифицировать в серии изделий.

Далее выполняется функциональноепроектирование этих элементов, т. е. определяются их оптимальныеструктуры, типы и характеристики.Унификация может существенно уменьшить число разного родасхем (оптических, электрических и др.) проектируемой серии изделий. Соблюдение требований унификации позволяет применять в процессе проектирования унифицированные или стандартизованные де16тали и узлы, изготавливаемые централизованно и обладающие высоким качеством, надежностью и минимальной стоимостью.Унификация приводит к существенному сокращению объема проектирования унифицируемой серии изделий.

Характеристики

Список файлов лекций