1.4. Процедурна модель проектування

Логічну схему проектування можна подати процедурною моделлю. Вона відображає системний підхід до цього процесу і є результатом узагальнення раніше виконаних досліджень у галузі методології проектування і реалізації основної концепції. Модель дає наочне уявлення про основні процедури про-ектування, завдання і методи їх вирішення, вказує на джерела інформації. Модель узгоджується зі стадіями розробки відповідно до ЄСКД, а випуск тих чи інших видів технічної документації представлений як результат відповідних проектних процедур (рис. 1.2).

Стадії проектування	Процедури проектування
Т ехнічне завдання Т ехнічна пропо-зиція Е скізний проект Т ехнічний проект Р обоча докумен- тація	Визначення потреби у проектуванні Вибір мети проектування Визначення ознак об’єкту Пошук варіантів технічного рішення Прийняття рішення Аналіз прийнятого рішення Визначення параметрів об’єкту про-ектування Конструювання об’єкту проектування Конструювання складальних одиниць і деталей

Рис. 1.2. Процедурна модель процесу проектування

Проектування починається з визначення потреби у створені нового виробу. Потреба в ньому найчастіше формується виходячи зі стану виробництва і викликана прагненням до підвищення продуктивності або до усунення ручних операцій. Важливість даної процедури обумовлюється тим, що можливі помилки можуть привести до наступних небажаних наслідків:

1) може бути спроектовано вже існуючий об’єкт;

2) на будь якій стадії проектування об’єкт може стати не актуальним для замовника через зміну умов виробництва;

3) об’єкт не здатен принести очікуваний економічний ефект;

4) не глибоке оцінювання всіх зв’язків об’єкту із навко-лишнім середовищем та впливів на нього може привести до того, що проектування та виготовлення об’єкту буде менш економічно вигідним, ніж купівля аналогічного в іншій країні.

Процедура визначення потреби у проектуванні відноситься до маркетингових досліджень і якісне її виконання забезпечує об’єднання зусиль замовника та проектувальника.

Технічний об’єкт потрібно проектувати тоді, коли такого об’єкту не існує, а за умови його існування, його не можливо придбати.

Визначення мети або цілей проектування - дуже відпові-дальна процедура. У багатьох випадках результат розробки об'єктів нової техніки стає малоефективним і не задовольняє поставленим вимогам через невірне формулювання мети (цілей) проектування. Вимоги – основа будь якого проекту. Не повний перелік вимог – одна з головних причин провалів проектів. Розробка вимог повинна враховувати не лише власти-вості об’єкту, але й його оточення. Так, вимога підвищення швидкості руху машини нерозривно пов’язана з вимогами до: якості дорожнього полотна; досвіду обслуговуючого персоналу і його здатності виконувати технологічні операції на підвищених швидкостях, тощо. Деякі вимоги виступають як обмеження у виборі рішень.

Наочно цілі проектування зручно подавати у вигляді графів. З цією метою об’єкт проектування та його оточення розбиваються на рівні залежно від їхньої значущості. На кожному рівні формуються свої цілі. Граф, вершини якого відображають цілі, а лінії – їхній зв’язок називають графом цілей (рис. 1.3). Формуючі граф потрібно визначитись з якого рівня по-трібно враховувати сфери впливу оточення. Цілі проектування на кожному рівні нерівнозначні за своєю значущістю. Але треба чітко визначитись досягнення яких цілей є обов’язко­вим, а які є несуттєвими для даного об’єкту.

1. Інтереси глобальні 2. Державні інтереси 3. Інтереси замовника 4. Інтереси проектної організації 5. Інтереси галузі 6. Інтереси особисті

11

Рис. 1.3. Граф цілей, які орієнтовані відносно рівнів інтересів

суспільства

Після вибору мети проектування можна приступати до процедури визначення основних ознак об'єкта. Підмножина мети і підмножина ознак включається до технічного завдання (ТЗ). Процедура визначення ознак об’єкту виконується досвід-ченим конструктором, який добре орієнтується в конкретній галузі.

Ознаки об’єкту проектування – це набір характеристик, що дозволяють відрізнити об’єкт від інших, охарактеризувати його якість. Множина ознак об’єкту характеризує: надійність, технологічність, ергономічність, екологічність, патентну чистоту, технічний рівень, економічну доцільність використання, безпечність, умови експлуатації.

Процедура пошуку можливих рішень нагадує формування оперативних моделей у свідомості людини. Вона спирається на творчі рішення і виконується частіше неформальними методами, проте вже зараз є спроби розробляти варіанти технічного рішення за допомогою ЕОМ [1], використовуючи технічну літературу, авторські свідоцтва та патенти.

На наступному етапі проектування виконується процедура прийняття рішення. З безлічі варіантів необхідно вибрати кращий за показником або показниками, що встановлює відповідність технічного рішення раніше поставленим цілям. Для порівняння варіантів, що не містять параметричний інформацію, можна застосувати матрицю рішень.

На остаточному етапі прийняття рішення використовується економічний розрахунок. Основним джерелом інформації для порівняння варіантів служить досвід використання існуючих однотипних виробів. Корисну інформацію для виконання процедури несе теорія прийняття рішень. Відібравши з усіх можливих варіантів один, конструктор повинен ретельно перевірити його на працездатність і можливість технічного втілення. Ця процедура може бути названа аналізом прийнятого рішення.

Методами вирішення завдань на даному етапі проектування виступають: кінематичний і динамічний аналіз, моделювання. Може виявитись, що обраний варіант не задовольняє умовам робото здатності або не зможе знайти в сучасних умовах технічного втілення. У такому випадку потрібно знову повернутися до етапу ухвалення рішення, відібрати інший варіант і провести його аналіз. Остаточним оформленням прий-нятого рішення є технічна пропозиція.

Будь-яке технічне рішення є безперспективним, якщо не має вдалого технічного втілення з позицій надійності, технологічності, ергономічності, естетичності.

Сучасна машина виступає як єдиний комплекс, окремі вузли якого знаходяться у взаємодії. Так, наприклад, вібраційна дія робочого органу, яка сприяє підвищенню ефективності машини, передається не тільки на оброблюване середовище, але і на раму машини, на ходове та силове обладнання, на систему управління, тим самим погіршує умови роботи цих вузлів, і особливо умови роботи оператора. Прагнення до повного усунення шкідливого впливу на всі вузли може призвести до істотного подорожчання машини. Вдала конструкція являє собою оптимальне поєднання параметрів всіх її вузлів. Вибір параметрів, пов’язаний з компромісом всередині суперечливих факторів, протікає в умовах дії закону діалектики-закону єдності і боротьби протилежностей. Вибір параметрів можна віднести до класу задач, які носять назву екстремальних.

За результатами процедури вибору складають ескізний проект, який являє собою сукупність конструкторської документації, що дає загальну уяву про принципи роботи машини. Наявність ескізного проекту дає підстави для початку етапу конструювання машини. Якість здійснення даного етапу залежить від досвіду конструктора, його вміння використовувати основи таких фундаментальних наук, як деталі машин, взаємозаміна, надійність, динаміка машин, тощо. Завершальна проектна розробка оформлюється у вигляді технічного проекту і робочої документації, склад яких закладається в ЄСКД.