5.4.2. Критерии развития технических объектов

Критерии развития ТО являются важнейшими критериями (показателями) качества и поэтому используются при оценке качества ТО.

Особенно велика роль критериев развития при разработке новых изделий, когда конструкторы и изобретатели в своих исканиях стремятся превзойти уровень лучших мировых достижений, или когда предприятия хотят приобрести готовые изделия такого уровня. Для решения таких задач критерии развития играют роль компаса, указывающего направление прогрессивного развития изделий и технологий.

Любой ТО имеет не один, а несколько критериев развития, поэтому при разработке ТО каждого нового поколения стремятся максимально улучшить одни критерии и при этом не ухудшить другие.

Всю совокупность критериев развития ТО обычно разделяют на четыре класса (рис. 3.3.):

• функциональные, характеризующие показатели реализации функции объекта;

• технологические, отражающие возможность и сложность изготовления ТО;

• экономические, определяющие экономическую целесообразность реализации функции с помощью рассматриваемого ТО;

• антропологические, связанные с оценкой воздействия на человека отрицательных и положительных факторов со стороны созданного им ТО.

Единичный критерий не может полностью характеризовать ни эффективность разрабатываемого ТО, ни эффективность процесса его создания. Исходя из этого, приступая к созданию нового ТО, разработчики формируют набор критериев (показателей качества) и к техническому объекту и к процессу его создания. Процедуру отбора критериев и признания степени важности называют стратегией выбора.

Вместе с тем, набор критериев регламентируется ГОСТом. Показатели качества разделены на 10 групп:

1. назначения;

2. надежности;

3. экономического использования материалов и энергии;

4. эргономические и эстетические показатели;

5. показатели технологичности;

6. показатели стандартизации;

7. показатели унификации;

8. показатели безопасности;

9. патентно-правовые показатели;

10. экономические показатели.

5.4.3. Описание технических систем

Каждый технический объект (система) может быть представлен описаниями, имеющими иерархическую соподчиненность.

Потребность (функция).

Под потребностью понимается желание человека получить определенный результат в процессе преобразования, транспортировки или хранении вещества, энергии, информации. Описания потребностей Р должны содержать в себе информацию:

Р = (D, G, H)

D – о действии, которое приводит к удовлетворению интересующей потребности;

G – об объекте или предмете технологической обработки, на которое направлено действие D;

Н – о наличии условий или ограничений, при которых реализуется это действие.

Наименование ТО	D	G	Н
Грузовой автомобиль	перевозка	груз	по заданному маршруту

Техническая функция. Описание технической функции состоит: F = (P, Q)

где Р – удовлетворяемая потребность; Q – физическая операция.

Физическая операция Q – это определенное действие по преобразованию (превращению) заданных входных потоков вещества, энергии, информации или каких-то иных факторов в выходные потоки вещества, энергии, информации (других факторов).

Описание физической операции Q состоит из трех компонентов: Q = (А_т, Е, С_т),

где А_т – входной поток вещества, энергии, информации или иного фактора;

Е – наименование операции по превращению А_т в С_т;

С_т – выходной поток вещества, энергии, информации или иного фактора.

Наименование ТО	Ат	Е	Ст
Грузовой автомобиль	топливо	преобразование	движение груза

Функциональная структура

Подавляющее большинство ТО состоят из ряда элементов (деталей, узлов, блоков, агрегатов) и могут быть естественным путем разделены на части (подсистемы, элементы). Каждый из таких элементов, рассматриваемый как самостоятельный ТО, выполняет вполне определенные функции и конкретные физические операции Q.

Между элементами ТО существуют две разновидности связей и два вида структурной организации технических объектов и систем. Различают: конструктивную функциональную структуру (КФС) и потоковую функциональную структуры (ПФС).

Конструктивную функциональную структуру (КФС) отображает функциональные взаимосвязи между отдельными элементами ТО и объектами окружающей среды. При ее графическом построении вначале (обычно прямоугольниками) изображают основные элементы ТО и объекты окружающей среды, а затем соединяют их между собой линиями (ребрами), которые соответствуют реализуемым этими элементами функциям.

Под потоковой функциональной структурой (ПФС) понимается совокупность взаимосвязей между элементами технического объекта и реализуемыми ими физическими операциями через потоки вещества, энергии, сигналов.

Словесное описание, равно как и графическое изображение, ПФС обычно производится в следующей последовательности:

- вначале описываются (или изображаются в виде прямоугольников) элементы ТО;

- указываются (вписываются внутрь прямоугольников) реализуемые этими элементами физические операции по преобразованию вещества, энергии, сигналов;

- описываются (изображаются в виде направленных линий, ребер) потоковые связи между входами и выходами отдельных элементов.

Понятия КФС и ПФС могут быть использованы только для конкретного (существующего, модернизируемого или впервые разрабатываемого) ТО.

Физический принцип действия (ФПД) – это совокупность физических объектов, взаимосвязанных потоками веществ, энергии, сигналов.

Описание ФПД дается (или сопровождается) в виде принципиальной схемы, в которой в упрощенной форме показаны основные конструктивные элементы ТО, указаны направления потоков (вещества, энергии, информации) и основные физические величины, характеризующие используемые физико-технические эффекты.

Под физико-техническими эффектами (ФТЭ) понимаются различные приложения физических законов, закономерностей или вытекающих из них следствий, которые могут быть использованы в технических устройствах.

Описание ФТЭ в общем виде состоит из трех компонентов: ФТЭ = (А, В, С),

где А и С входной и выходной поток вещества, энергии, сигналов;

В – физический объект, обеспечивающий преобразование потоков А в С

Наименование ФТЭ	А	В	С
Закон Джоуля-Ленца	электрический ток	проводник	теплота

Техническое решение представляет собой конструктивное оформление ФПД. Техническое решение может быть описано с любой степенью детализации через характерные признаки ТО сначала в целом, а затем его элементов (блоков, узлов).

В описании ТР даются: 1) указания (перечень) основных элементов; 2) взаимное расположение элементов в пространстве; 3) способы и средства соединения и связи элементов между собой; 4) последовательность взаимодействия элементов во времени; 5) особенности конструктивного исполнения элементов (материал, геометрические формы и т.д.), принципиально важные соотношения параметров.

Проект

Значения параметров ТО и всех его элементов (узлов, блоков и т.д.) даются в описании к техническому проекту. В проекте содержится вся необходимая документация для изготовления и эксплуатации ТО.

ЛЕКЦИЯ № 6