А.В. Ревенков - Учебник - Теория и практика решения технических задач (1249576), страница 51

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

Текст из файла (страница 51)

е. не деформироваться в процессе обработки (иначе появится дополнительная погрешность) — это подчиненная функция. Ее можно выполнить, если выполняются первые три функции. Опыт показывает, что даже людям, имеющим навыки в проведении функционального анализа, не всегда сразу удается четко сформулировать функции исследуемых объектов. Поэтому, рекомендуется сначала сформулировать функцию в том виде как она естественно следует из условия решаемой задачей. Затем подобрать синонимы и выбрать наиболее емкий термин, т, е.

обобщить потгятия, которые участвуют в формулировке, как в отношении действия, так и в отношении объекта функции. Например, мясорубка — резать мясо. Такая конкретная формулировка ориентирует на использование именно этого принципа действия — резать. Более общая формулировка — измельчать продукт— способствует поиску и других принципов действия. А формулировка— обрабатывать продукт — настолько общая, что уже непонятно о каком действии идет речь. Это может быть: очиисать, перемешивать, удалять и т.

д. Формулирование функций является одним из видов моделирования задачи, и как всякая модель, она должна быль прагматичной, обладать эвристической силой. Поэтому нужно найти такие формулировки, которые способствуют продвижению вперед при решении задачи. Если имеется прототип или спроектирован черновой набросок ТО, то проведение функционального анализа для его улучшения имеет некоторые особенности. Для выделенных функциональных компонентов формулируются выполняемые ими функции. Типовыми ошибками в формулировании функции является либо сужение функции, либо ее расширение. Чтобы убедиться в правильности сформулированной функции необходимо: 1) выявить рабочий орган ТС, Именно он непосредственно участвует в выполнении ГПФ.

Все остальные функциональные компоненты 226 Раздел 2. Приемы и методы решения технических задач участвуют в выполнении ГПФ опосредованно, через РО. Для этого нужно посмотреть, к какому компоненту ТС подводится энергия и управляющий сигнал. Если ТО выполняет несколько функций, то у него может быть несколько РО.

Например, грузовой автомобиль — перемещать груз, предусматривает наличие двух функций: размещения груза (кузов) и перемещения (движитель). 2) проверить может ли ТО сам выполнить сформулированную функцию; 3) проверить не состоят ли несколько выделенных функций в отношении подчинения. Для этого нужно проанализировать, не выполняет ли рассматриваемый ТО какие-либо другие функции. И если выполняет, то являются ли все выполняемые им функции независимыми или связаны между собой; 4) проверить не произошло ли сужение функции или ее расширение.

Для этого целесообразно описать зачем (для чего) выполняется эта функция и проверить соответствует ли функция предъявляемым требованиям. Здесь необходимо отметить, что объектом функции всегда является некоторый компонент ближайшей НС или свойство, характеризующее надсистему.

Например, электрическая лампа: излучать свет, РΠ— нить накаливания; светильник: освещать предметы, ТΠ— светильник, ПЭ вЂ” нить накаливания, РΠ— отражатель, рассеиватель. Функция лампы излучать свет. Можно сказать: преобразовывать электрическую энергию в световую. Но эта вторая формулировка уже ориентирует на использование электрической энергии, т. е.

эта формулировка исключает из рассмотрения другие ФПД получения света. Например, в формулировке функции кондукторной втулки: определять положение инструмента относительно заготовки, произошло расширение функции. Эту функцию выполняет приспособление в целом. ГПФ технического объекта в целом или его компонента направлена на выполнение требований первой вышестоящей системы. Поэтому формулирование функций ТО и его компонентов целесообразно осуществлять одновременно с анализом связей между функциями, выполняемыми его компонентами. 9.2.

Функционально-структурный анализ технического объекта Целью функционально-структурного анализа ТО может быть улучшение функционирования, как отдельных его компонентов, так и объекта в целом, а также выявление недостатков в ТО и формулирование задач по их устранению. 9. Функциональный анализ технических объектов 227 Для проведения системно-структурного анализа можно предложить две модели, которые дополняют друг друга. 1. Структурная схема в виде графа, которая отражает взаимосвязь функций или выделенных компонентов.

2. Табличная модель, в которой дается описание функций, характера связей между функциями или компонентами и результаты анализа, т. е. она применяется для проведения содержательного анализа. При проведении функционально-структурного анализа ТС можно выделить два подхода: операционный и предметный. При операпионном подходе объектом анализа являются функции (операции), выполняемые ТО и его компонентами. Поэтому в структурной модели вершины графа обозначают функции, выполняемые ТО в целом и его компонентами, а ребра отражают связь функций, Например, модель, представленная на рис.

9.3, показывает подчиненность функций. При предметном подходе объектом анализа являются компоненты ТС. Поэтому в структурной модели вершины графа обозначают компоненты ТС, выделенные по какому-либо признаку, а ребра отражают связи между выделенными компонентами либо конструктивные (обеспечивающие конструктивную целостность ТО), либо функциональные (обеспечивающие выполнение ГПФ).

Как было отмечено, все ТО можно условно разделить на две группы: ТО, функционирование которых направлено на преобразование потоков веществ, энергии и сигналов и статические системы, представляющие собой жесткие конструкции, ГПФ которых является определение взаимного расположения конструктивных элементов и сохранение своей формы под действием внешних нагрузок.

Исследование ТС первой и второй групп имеет некоторые особенности. В первую очередь, по применяемым моделям. Для моделирования ТО как первой, так и второй группы могут использоваться различные структурные модели, применение которых зависит от особенностей ТО, его структурной сложности и характера решаемой задачи. 9.ЯЛ. Операцоонньш подход Основой операционного подхода является иерархическая модель, в которой отражается соподчиненность функций при формировании ГПФ (см.

рис. 9.3). Выполнение любой функции влечет за собой появление НЭ вЂ” за все надо платить. Поэтому анализ функций целесообразно проводить с помощью модели в виде граф-дерева, которая получила название диаграммы Исикавы — Сибирякова. На этой диаграмме отражают как выполняемые функции, так и возможные НЭ, которые они влекут за со- Раздел 2. Приемы и методы решения технических задач 228 бой (рис. 9.5). Эта модель способствует концентрации внимания на поиске НЭ, раскрытию соответствуюших им социально-технических противоречий и, тем самым, позволяет наметить ряд задач, которые необходимо решать.

Рис. 9.5. Анализ фуикпид с помошьго диаграммы Исикавы — Сибирякова Естественно, что НЭ появляются тогда, когда намечены ФПД и технические решения компонентов, которые выполняют эти функции. НЭ не очевидны, они не сразу видны, а эта модель способствует тому, чтобы акцентировать внимание на их поиск. Если при разработке нового ТО имеется прототип, то модель, представленная на рис. 9.5„позволяет систематизировано подойти к его анализу в функциональном аспекте. Она способствует тому, что разработчик отвлекается от конкретики прототипа, используя его лишь как стимул.

В его рассуждениях категории функциональных компонентов заменяются категориями мышления на уровне функций. Это позволяет легче преодолеть ВПИ, обусловленный наличием прототипа. Функциональный анализ нужно начинать с построения иерархической модели связи функций (см. рис. 9.5). Затем в ТС выделить функциональные компоненты и провести анализ выполняемых ими функций. Поскольку целью создания ТО является выполнение ГПФ, то функциональные компоненты нужно выделять по отношению их к ГПФ.

9. Функциональный анализ технических объектов 229 При проведении Функционально-структурного анализа и поиска возможных направлений совершенствования ТО можно воспользоваться следующими рекомендациями. 1. Представить себе и сформулировать идеальное техническое решение для ТО в целом и его компонентов. 2. В соответствии с принципом соответствия функции и структуры провести оценку уровня выполнения функций для выделенных функциональных компонентов на качественном уровне: недостаточный, адекватный, избыточный. Адеквитный — если изменение (увеличение или уменьшение) параметра, характеризуюшего эту функцию, приводит только к ухудшению выполняемой функции.

Недостаточный — если увеличение существенного свойства, характеризующего эту функцию, приводит к улучшению выполняемой функции. Избыточный — если уменьшение параметра, характеризующего эту функцию, приводит к улучшению выполняемой Функции. Анализ показывает, что функциональная избыточность часто встречается в ТО. Для исключения этого нужно представить, что произойдет, если этого компонента не будет, т.

е. упразднить его. Воспользоваться оператором РВС (см. разд. 6.4) — увеличить или уменьшить выполняемую функцию (прием — количественные излзененин). Проанализировать, как это отразится на выполнении ближайшей вышестоящей функции. Если это приводит к ухудшению выполнения функции, то можно предположить, что функция выполняется адекватно. При этом возможно неадекватное воздействие рассматриваемого Функционального компонента на другие компоненты. Кроме того, адекватность в одном отношении может приводить к избыточности или недостаточности в другом отношении, при других режимах работы устройства. Например, в случае, показанном в примере 7.4 (см. рис. 7.6).

Характеристики

Список файлов книги