
- •Основы системного проектирования
- •1. Понятие проектирования
- •2. Структура проектирования
- •2.1. Стадии проектирования
- •2.2. Структура управления процессом проектирования
- •3. Методология проектирования
- •3.1. Принципы системного проектирования
- •3.2. Законы проектирования
- •3.3. Методы проектирования
- •3.3.1. Эвристические методы
- •3.3.1.1. Результаты творческой деятельности
- •3.3.1.2. Психологические факторы творческой деятельности
- •3.3.1.3. Метод итераций (последовательного приближения)
- •3.3.1.4. Метод декомпозиции
- •3.3.1.5. Метод контрольных вопросов
- •3.3.1.6. Метод мозговой атаки
- •3.3.1.7. Теория решения изобретательских задач (триз)
- •3.3.1.8. Метод морфологического анализа
- •3.3.1.9. Функционально-стоимостной анализ
- •3.3.1.10. Методы конструирования
- •3.3.2. Экспериментальные методы
- •3.3.2.1. Цели и виды экспериментальных методов
- •3.3.2.2. Планирование эксперимента и обработка экспериментальных данных
- •3.3.2.3. Машинный эксперимент
- •3.3.2.4. Мысленный эксперимент
- •3.3.3. Формализованные методы
- •3.3.4. Методы принятия решений
- •3.3.4.1. Задачи оптимального проектирования
- •3.3.4.2. Однокритериальные задачи
- •3.3.4.3. Задачи многокритериальной оптимизации
- •3.3.4.4. Принятие решений в условиях неопределенности
- •4. Объекты проектирования
- •4.1. Назначение и характеристики разрабатываемых объектов
- •4.2. Виды технических систем
- •4.3. Модели разрабатываемых объектов
- •4.3.1. Требования к моделям
- •4.3.2. Виды моделей
- •4.4. Параметры разрабатываемых объектов
- •4.5. Требования, предъявляемые к проектируемым объектам
- •4.5.1. Экономические требования
- •4.5.1.1. Требования производителя
- •4.5.1.2. Требования потребителя
- •4.5.2. Проектные и производственные требования
- •4.5.2.1. Стандартизация, унификация, преемственность
- •4.5.2.2. Технологичность
- •4.5.2.3. Транспортабельность
- •4.5.2.4. Сохраняемость
- •4.5.3. Эксплуатационные требования
- •4.5.3.1. Функциональные требования
- •4.5.3.2. Надежность
- •4.5.3.3. Эргономичность
- •4.5.3.4. Безопасность
- •4.5.3.5. Экологичность
- •4.5.3.6. Эстетичность
- •4.5.3.7. Утилизация
- •5. Управление проектированием
- •5.1. Техническое задание
- •5.1.1. Начальные сведения о задаче
- •5.1.2. Содержание технического задания
- •5.1.3. Составление технического задания
- •5.1.3.1. Анализ исходного задания
- •5.1.3.2. Составление списка требований
- •5.1.3.3. Анализ и формализация списка требований
- •5.1.4. Форма представления технического задания
- •5.2. Синтез принципа действия
- •5.2.1. Составление функциональной структуры
- •5.2.2. Подбор и состыковка физических эффектов
- •5.2.2.1. Понятие физического эффекта
- •5.2.2.2. Составление функционально-физической схемы
- •5.2.2.3. Анализ и развитие схемы
- •5.3. Структурный синтез
- •5.4. Параметрический синтез
- •5.5. Циклы итерации проектирования
- •5.5.1. Структура сложного процесса проектирования
- •5.5.2. Разработка сложных объектов
- •5.5.3. Действия по завершении цикла итерации
- •Литература
- •Оглавление
4.5.3.5. Экологичность
Экологичность характеризует приспособленность разработанного изделия к сосуществованию с окружающей природой и средой обитания живых организмов, к обмену с ними энергией (например, отдача в окружающее пространство тепла), веществом (например, засорение среды продуктами износа, утечками смазочных масел) и сигналами (например, издавание свиста, шума). Изделие также должно быть экологичным в процессе производства и утилизации: безвредные отходы, технологические процессы, расходные материалы. Идеальным является изделие, полностью изолированное от внешней среды или работающее по замкнутому циклу (по отношению к отходам и потерям). Ряд требований экологичности регламентируется ГОСТ и СНиП (санитарные нормы и правила).
С каждым годом роль требований экологичности все более возрастает, увеличиваются налоги, отчисления и штрафы за загрязнение окружающей среды, на восстановление природных ресурсов. Предполагают, что скоро эти требования станут одними из самых важных.
4.5.3.6. Эстетичность
Эстетичность характеризует проявление прекрасного во внешних образах изделия. Обеспечивает социальную эффективность новой продукции. С другой стороны, по степени изящности изделия судят о степени совершенства самой конструкции. Известно высказывание одного крупного конструктора о том, что красивое изделие может и не быть надежным, но безобразное — наверняка неработоспособно.
Эстетичность достигается методами дизайна (художественного проектирования), цель которого — включить разрабатываемое изделие в круг вещей как элемент человеческой культуры, расширить его функции не только на удовлетворение материальных потребностей, но и на потребности духовной жизни, достичь единства формы (художественного восприятия) и содержания (функционального назначения и технической целесообразности).
Раньше художник и конструктор были в одном лице, и внешний облик рождался стихийно, как проявление интуиции и вкуса конструктора. С конца 19 века дизайн стал развиваться как отдельное направление деятельности. «Уродливое плохо продается» — было лозунгом, под которым на заводах создавались первые дизайн-студии.
В дизайне выделяют два направления:
стилизм. Здесь главное — внешний вид изделия, который может создавать иллюзии изменения потребительских свойств, привлекать внимание покупателей. Исследования показывают, что порядка 60% новизны (удовлетворения потребностей в новых технических решениях) вносится только за счет дизайнерских решений;
функционализм. Здесь все подчинено эффективности функционирования, «форма следует за функцией». Направление базируется на хорошем знании принципов конструирования и технологичности, которые и определяют будущие формы разрабатываемого изделия.
Эстетическое восприятие формируется методами пластических искусств: живопись, графика, скульптура. Аристотель считал, что прекрасное зависит от трех элементов — упорядоченности в пространстве, соразмерности и определенности. Сейчас обычно учитывают:
характер композиции — пространственное расположение форм предмета (фронтальное, объемное, глубинно-пространственное);
масса формы — впечатление от массивности, производимое предметами различной формы;
цвет — выделение цветов или их гамм для усиления восприятия объекта (опасность, успокоение);
светотень — влияние характера освещенности на восприятие объекта (более полное выявление или скрадывание формы);
качество поверхности — макрогеометрия и микрогеометрия (шероховатость) поверхности, ее фактура (покрытия и т.п.);
ритм — чередование одинаковых и схожих (функционально или по форме) элементов;
нюанс и контраст — сближение различий и оттенение отношений с сильно выраженным неравенством каких-либо признаков;
динамика формы — создание ощущения статичности или динамичности;
пропорции и масштабность — соотношение частей и целого, изделия и его окружения (внешних объектов и человека);
стиль — общность существенных и характерных признаков, например, таких как простота, логичность, завершенность форм и т.п.;
зрительные иллюзии — учет оптических искажений с целью обеспечения наилучших условий проявления других эстетических свойств.