- •Минобрнауки россии__________________
- •И.А. Туркин, с.А. Суворов проблемно-целевое проектирование научного эксперимента в материаловедении высокотемпературных наноструктурированных материалов и изделий
- •1 Постановка и анализ задач проектирования научного эксперимента
- •1.1 Инвариантные понятия техники
- •1.1.1 Характеризация технических объектов и нанообъектов
- •1.1.2 Систематика задач поиска и выбора технологических
- •1.2 Критерии развития техники и технических объектов
- •1.2.1 Условия выбора и характеристики критериев
- •1.2.2 Функциональные критерии
- •1.2.3 Технологические критерии
- •1.2.4 Экономические критерии
- •1.2.5 Антропогенные критерии
- •1.3 Законы строения и развития техники
- •1.3.1 Закон прогрессивной эволюции техники
- •1.3.2 Закон соответствия между функцией и структурой
- •1.3.3 Закон стадийного развития техники
- •1.4 Списки недостатков и требований при разработке новых технических объектов
- •2 Функциональный анализ технических объектов
- •2.1 Описание функциональной структуры технического
- •2.1.1 Построение функциональной структуры технического
- •2.1.2 Описание физической операции, реализуемой с помощью технического объекта
- •2.1.3 Описание принципа реализации физико-химических
- •2.2 Методика постановки задачи по улучшению характеристик прототипа.
- •Системный выбор конкурентоспособных решений при разработке новых технических объектов
- •3 Проектирование научного эксперимента в материаловедении
- •Основные функции и критерии развития
- •3.1.1 Элементы функциональной наноструктуры
- •3.1.2 Физико-химические и размерные эффекты при изготовлении и эксплуатации высокотемпературных наноструктурированных материалов
- •3.1.3 Анализ технологических решений при разработке
- •3.2 Схемы экспериментального анализа наноматериалов
- •3.2.1 Порядок экспериментального анализа наноматериалов при заданной функции и прототипе
- •3.2.2 Порядок экспериментального анализа наноматериалов при заданной функции
- •3.2.3 Порядок экспериментального анализа при разработке новых
- •Заключение
- •190013, Санкт-Петербург, Московский пр., 26
3.2.3 Порядок экспериментального анализа при разработке новых
наноматериалов
Структура обобщенного эвристического метода описания процесса поиска эффективного ТР состоит в поэтапном рассмотрении иерархически соподчиненных последовательных задач технологического проектирования. Каждый этап включает несколько процедур подготовки, получения и обработки информации.
Этап 1. Предварительная постановка задачи
Формулировка функции нового ТО на качественном и количественном уровнях;
Выбор существующих ТО, в наибольшей степени удовлетворяющих сформулированную функцию. Составление списка недостатков выбранных ТО;
Предварительная формулировка задачи. Возможно два направления:
усовершенствовать существующие ТО,
разработать принципиально новый ТО, удовлетворяющий количественному описанию функции.
Этап 2. Изучение и анализ задачи.
2.1 Выявление тенденций и основных факторов, решающим образом влияющих на развитие рассматриваемого класса ТО, путем патентных исследований;
2.2 Выделение главных недостатков и причин их возникновения, устранение которых можно считать целью поставленной задачи. Оценка технической и технологической осуществимости поставленной задачи;
2.3 Построение вышестоящей иерархической системы и установление функциональных взаимосвязей разрабатываемого объекта со смежными объектами системы. Оценка эффективности решения поставленной задачи путем внесения изменений в смежные объекты в составе вышестоящей системы;
2.4 Описание параметров идеального технического решения для рассматриваемого класса ТО.
Этап 3. Разработка технических требований.
3.1 Составление списка требований к существующим и разрабатываемому ТО;
3.2 Выделение главных требований к разрабатываемому ТО и требований, которые заведомо нельзя изменять при решении задачи;
3.3 Выявление противоречий развития, когда предлагаемые пути улучшения главных показателей приводят к нежелательным изменениям других показателей разрабатываемого и взаимосвязанных с ним ТО, окружающей среды и человека.
Этап 4. Поиск технических решений и принципов их реализации.
4.1 Анализ путей преобразования в искомое ТР аналогичных решений в данном классе ТО, в ведущем классе ТО, лучших мировых образцов;
Оценка возможности изменения элементов вышестоящей по иерархии системы для устранения причин возникновения недостатков прототипа;
Разработка новых принципов реализации ТО и его элементов.
Этап 5. Выбор наилучших ТР.
Анализ разработанных ТР по критерию технологических возможностей;
Оценка выбранных ТР по полноте реализации сформулированной функции, главных целей и требований, полноты устранения противоречий развития;
Проведение экспериментальной проверки наилучших ТР. Оценка эффективности и областей практического применения.
Результаты последовательного решения задач технологического проектирования формулируют в виде списка иерархически взаимосвязанных технических требований, что составляет основу технического задания на разработку проектно-технологической и нормативной документации и отражено в порядке построения и содержании разделов стандартов на продукцию и методы испытаний.