2.5. Аналоги объектов проектирования. Основные и неосновные показатели

В курсе лекций необходимо рассмотреть алгоритм и программы поиска аналогов проек­тируемых объектов в ре­жиме диалога с применением базы данных по известным проектно-конструкторским разработкам ГД.

Проектирование технических объектов, как правило, проводится с применением опыта ра­нее выполненных разработок. Это существенно облегчает дейст­вия проектировщика, позволяя использовать ти­повые узлы и детали в новом изделии, и организацию производства новых объек­тов.

На начальных этапах проектирования определяются тип и конструктивная схема объекта проектирования на основе некоторого конечного множества альтернативных вариантов. Для поиска проектных решений на этих этапах необходимо предварительно проранжировать множество альтернативных вариантов в соответствии с различными функциями цели, что предполагает использование опыта проектирования подобных объектов.

При этом можно рассматривать задачи выбора типа и конструк­тивной схемы объекта независимо друг от друга только в тех случаях, когда лучший для данного задания тип объекта при всех конструктивных схемах оказывается предпочтительнее любого другого сочета­ния типа объекта и его конструкции. В общем случае следует пред­полагать взаимное влияние типа и конструкции объекта, что приво­дит к мультипликативному возрастанию количества принимаемых к рассмотрению альтернатив. Тогда предпочтение должно быть отдано типу объекта, который хотя бы при одной конструктивной схеме лучше другого при любых конструктивных схемах. Однако обоснованность таких суждений часто может быть проверена только при конкретизации объекта до уровня параметров.

В соответствии с базовым подходом к решению проблем поиска и оптимизации проектных решений на начальных этапах проекти­рования поиск проектных решений предполагает работу со специально организованной базой данных (БД), в которой хранится систематизированная ин­формация о ранее выполненных проектно-конструкторских разработ­ках (ПКР) электромеханических устройств и систем (ЭМУС) данного класса. Эта ин­формация при поступлении ТЗ на проектирование обрабатывается с помощью ЭВМ с целью выбора аналога про­ектируемого ЭМУ.

Аналоги представляют собой лишь первые и часто достаточно грубые приближения к оптимальному варианту проекта. Каждый аналог, по существу, является только начальной точкой для поиска оптимального ЭМУ, но, что важно, находящейся в области допустимых значений параметров по технологическим огра­ничениям и имеющей рабочие показатели, с некоторой степенью отве­чающие требованиям ТЗ.

Следует отметить, что процесс поиска аналогов может давать хорошие приближения к оптимальному варианту проекта при наличии в БД информации о достаточно большом количестве раз­нообразных разработок. Поэтому необходимо накапливать информацию о выполненных ПКР и периодически пополнять ею БД. При отсутствии достаточной информации о ранее выполненных разработках можно воспользоваться рекомендациями по выбору аналогов, полученными в ре­зультате предварительно выполненных расчётов. Эти рекомендации также могут храниться в БД.

Таким образом, исходной информацией для поиска аналогов яв­ляются требования ТЗ на проектирование, кото­рые, как правило, задаются в виде нестрогих односторонних или двухсторонних неравенств, регламентирующих уровень рабочих пока­зателей объекта. Следует ожидать, что среди известных ПКР не най­дется таких, которые бы в полной мере отвечали требованиям, предъ­являемым к проектируемому ЭМУ. В то же время не все эти требования в одинаковой степени важны. Поэтому при поиске аналога требуется, прежде всего, определить варианты проекта, приближено удовлетворяющие ограничениям по ресурсам (масса, габариты, ма­териалы, параметры источника питания и др.) и наиболее важным из условий применения рабочим показателям объекта проектирования.

Таким образом, выполнение требований по ряду показателей, которые называются ос­новными, является обязательным уже на начальных этапах проектирования. По другим, неосновным, показателям можно до­пустить некоторое ослабление требований ТЗ. Деление показателей объекта на основные и неосновные зависит от конкретных условий применения объекта.