Этапы проектирования машин: выявление потребности, постановка задачи, изобретательство, инженерный анализ, принятие решений, представление результатов (Краткое содержание проектной процедуры).

Развитие машиностроения, обусловленное необходимостью производить все новые и новые машины, непрерывно связано с развитием машинопотребляющих отраслей промышленности сельского хозяйства и науки. В промышленности (как и в жизни вообще) происходит процесс непрерывного совершенствования (технический процесс): растет объем выпускаемой продукции, сокращается производственный цикл, появляются новые технологические процессы, меняются компоновка технологических линий, состав и расстановка оборудования, непрерывно повышается уровень механизации и автоматизации производства. Соответственно возрастают требования к характеристикам машин, их производительности, степени автоматизации. Некоторые машины с появлением новых технологических процессов становятся ненужными. Возникает необходимость создания новых машин или коренного изменения старых.

В результате анализа сложившейся конъюнктуры устанавливается «узкое место», препятствующие дальнейшему прогрессу, выявляется потребность в новой технике.. Необходимость перехода к новой технике может подсказать и развитие науки, в результате которого на «рынок идей» поступают научные продукты (идеи, открытия, изобретения), способные служить основой для принятия конкретных технических решений крупного масштаба. Серьёзным стимулом для создания новой техники является также боязнь отстать или стремление обогнать конкурентов (другие фирмы, государства и т.д.).

После выявления и констатации потребности в новой технике ставится задача на проектирования конкретной машины, базирующаяся не просто на желании, а на определенной, поддающейся формулировке идее. Задача должна быть поставлена четко и ясно, и, вместе с тем, в ее формулировке должны содержаться основные требования к объекту проектирования на основе которых может быть разработано техническое задание.

При постановке задачи необходимо установить: - объект проектирования; - область применения проектируемого изделия и условия его эксплуатации; - ориентировочную программу выпуска изделия; -лимитную цену изделия.

При необходимости указывают также: - основные параметры и характеристики изделия, в том числе требуемые показатели качества и надежности, технологичности, эргономичности, патентной части и др.; - ссылки на технические документы, использование которых необходимо при проектировании (чертежи прототипа и аналога, элементы которых подлежат заимствованию); другие требования или ограничения (вид привода, систем управления, метода наладки, степень автоматизации, технологические ограничения и т.д.).

После этого в рамках, очерченных постановкой задачи, начинается формирование идеи (изобретательство) объекта, подлежащего проектированию. Процесс формирования идей имеет сложную природу и является творческим процессом, сравнимым с процессом художественного творчества в искусстве, результатом умственной деятельности человека./Сравнительно недавно широко пропагандировались программы изобретательства на ЭВМ/

Человек мыслит обычно зрительными образами, которые соответствуют отдельным функциональным решениям стоящей перед ним задачи. При мысленном решени и сложных пространственных задач происходит расчленение процесса поиска решения на отдельные шаги, чередующиеся во времени и пространстве. Это упорядоченный по функциональным признакам творческий процесс, на каждом этапе которого принимается решение, целиком ориентированное на какую-либо реализацию конкретной функции, можно определить как оригинальное конструирование (изобретательство).

Идея, сформированная в результате решения поставленной задачи, должна быть подвергнута инженерному анализу на предмет ее применимости в данной конкретной ситуации. Это обеспечит рациональность решения поставленной задачи. Анализ заключается в выработке оценки предлагаемой идеи на основании принятых критериев и методов определения этих критериев.

Первым шагом в процессе инженерного анализа является формулирование его цели. От формулировки цели зависит содержание анализа, его направленность, а следовательно и его результат, она должна быть краткой, четкой и содержать указание на ожидаемый результат.

Следующим шагом является построение модели (аналитической или физической). Целью построения модели является получение данных и их оценка для установления соответствия ожидаемых показателей качества спроектированного изделия (процесса) показателям, предусмотренным техническим заданием, и для выбора наиболее рационального варианта решения. Использование модели позволяет выполнить оптимизацию сформированной идеи – внесение усовершенствований, которые допускаются ограничениями, наложенными на процесс проектирования.

Результаты анализа являются основанием для принятия решения. Это может быть заключение о необходимости пересмотра предлагаемой идеи или даже цели проектирования. В таком случае операции формирования идеи и инженерного анализа повторяются, пока не будет найдено приемлемое решение или доказана невозможность решения задачи в данной постановке (данного варианта). Решением может быть обоснование продолжения разработки данного варианта, совершенствование его конструкции, режимов или же отказ от разработки.

Заключительной операцией проектной процедуры является представление результатов (изложение проектного решения). Эта операция заключается в выдаче проектной документации (проектных материалов). Виды, состав и порядок представление проектной документации предусмотрены соответствующими стандартами ЕСКД, ЕСТД и оговариваются в техническом задании на разработку изделия.