промежуточные коммуникации или систему компьютерной поддержки кооперативной работы.

7.2.7. Модели

Измененные требования к изделиям и, тем самым, к проектированию изделий выливается в новые стратегии проектирования изделий.

Наблюдения показывают, что с использованием новой стратегии проектирования изделия очень важно начинать именно с модели.

Применяются понятия и определения, прижившиеся в классическом проектировании изделия.

7.2.7.1. Классификация моделей

Всоответствие со степенью продвижения проектирования изделия различны и требования к моделям. Независимо от вопроса, как эти модели изготавливают, целесообразно объединить определения моделей и этим упорядочит шаги проектирования изделия.

Виностранной литературе по данному вопросу появилось большое количество различных понятий и предложений для классификации моделей. Обычно они штампуются для рыночных особенностей и, часто, однобоко ориентируются на методы RP - технологий. Представим одну из наиболее распространенных классификаций моделей.

Модель - пропорция

Она показывает внешние формы и важнейшие пропорции. Служит коммуникации и мотивации, способствует быстрым заменам запрограммированных свойств изделия, дает возможность быстро согласовывать вопросы по идее изделия. Она должна быстро, просто и дешево изготавливаться. Очень важны два свойства: простота и восстанавливаемость. Степень абстракции - высокая; степень детализации - низкая; функциональность - никакая.

Эргономическая модель

Она способствует быстрым решениям о возможности ответить на вопрос можно ли и нужно ли проектировать изделие. Выявляет используемость важнейших деталей, а также важнейшие функции деталей. Степень абстракции - средняя; степень детализации - средняя; функциональность - единичные функции.

187

Дизайн - модель

Внешне она соответствует, возможно, более полно серийному образцу. Отделка поверхностей соответствует качеству для выставочного образца. Поддерживает быстрые решения о методах проектирования и изготовления. Делает возможным своевременное подключение мнения третьего лица. Степень абстракции - низкая; степень детализации - частично высокая; функциональность - единичная.

Функциональная модель

Она обеспечивает возможность проводить своевременные испытания - проверки отдельных функций (возможность сборки, обслуживаемость, кинематика). Показывает отдельные или все важнейшие функции даже при отказе на воспроизведение внешних форм. Создает базу для запросов от покупателей и поставщиков. Определяет граничные условия для создания форм конструкции и инструментов, для конструирования и изготовления средств производства. Степень абстракции - низкая; степень детализации - высокая; функциональность - значительная.

Прототип

Он значительно соответствует серийному образцу, иногда даже полностью. Отличается от серийного изделия только методом изготовления. Делает возможным своевременные испытания отдельных (или всех) свойств изделий (собираемость, проведение специальных методов согласования), а также изготовление инструмента. Позволяет подготовить выход изделия на рынок через рекламу. Степень абстракции - низкая; степень детализации - высокая; функциональность - полная.

Образец

Он происходит уже из серии, в конкретном случае из пилотной, нулевой, предварительной или даже главной. Делает возможным полное тестирование всех свойств изделия. Поддерживает обучение технологического и сервисного персонала, освоение серийной технологии, делает возможным сопоставление технологических и сборочных процессов. Поддерживает точное согласование с потребителями и поставщиками. Степень абстракции - никакая; степень детализации - высокая; функциональности - все.

Заслуживает внимание и другая классификация изделий.

188

Концептуальные модели

Они позволяют визуализацию пропорций и принципиального внешнего вида. Они обозначаются также как демонстрационные модели или модели контроля данных.

Геометрические прототипы

Они служат для проверки эксплуатации, обслуживания и использования, а также для визуализации точных форм, включая желательное качество поверхности.

Функциональные прототипы

Они дают возможность проводить испытания одного или многих функциональных свойств.

Технические прототипы

Они значительно соответствуют серийным образцам и изготавливаются на технологических установках. Возможны отклонения в материалах и геометрические упрощения. Отличаются от серийных изделий только технологией изготовления.

В то время как значимость и обозначения функциональной модели, прототипа и образца среди инженеров быстро достигли понимания, классификация на модели-пропорции, эргономические модели и дизайн - модели не встретили понимания, и значимость этих моделей вообще часто вызывает сомнение. Вопервых, если модель-пропорция ведет к принципиальным решениям для идеи изделия и это конкретизируется посредством эргономической и дизайн - модели, то функциональные модели и прототипы используются для более быстрого и эффективного проектирования изделия. С их помощью можно быстро и надежно проверить особые геометрические и кинематические свойства и корректировать их в соответствие с требованиями к механикотехнологическим свойствам изделия и с возможностями технологии изготовления.

7.2.7.2. Влияние моделей на ускорение процесса проектирования изделий

Рассмотрим, почему модели необходимы для дальнейшего сокращения времени проектирования изделия, и какое влияние они оказывают на ускорение этого процесса.

Рис. 7.51 показывает принципиальный ход создания изделия во времени. При последовательном проектировании, процесс можно представить в форме

189

функции замедления первого порядка (рис. 7.51, кривая "а"), хотя изделие создается не непрерывно, а по мере окончания частей задания и поэтому логичнее это представить в форме лесенки и, к тому же, при переделке отдельных частей проекта готовность изделия может замедляться.

Сокращение времени проектирования изделия изменяет характер кривой его «созревания» на более крутой (рис. 7.51, кривая "b")

Рис.7.51. Влияние времени создания модели tМ на фазу проекта в зависимости от времени проектирования изделия

Далее, рассмотрев длительность изготовления модели или прототипа tм, мы узнаем, что от момента времени поручения изготовления модели до окончания его проектирования, изделие "слепое", т.е. без проверки достигнутого качества проекта (фаза "слепого" проектирования tВ).

При неизменном времени изготовления модели с более коротким временем проектирования изделия все больший отрезок времени проектирования изделия будет охватываться "слепым" проектированием (tВ1->tВ2). Принципиальные взаимосвязи ясно показывают, что, в проектировании изделия есть следующая закономерность - влияние расходов на процесс проектирования возрастающей степенью "созревания" изделия снижается, в то время как возможность точности оценки расходов становится все лучше. Проектировщик устанавливает размер будущих затрат к началу проектирования изделия, т.е. тогда, когда он еще не в состоянии реально оценить эти затраты. По мере того,

190

как в течение проектирования изделия можно в лучшей степени оценить затраты, снижаются возможности их соответствующим образом изменить. Следовательно, нужно искать методы, которые сдвигают течение кривой "оценка затрат" за пределы кривой "влияние затрат". Это полностью не реализуемое требование частично реализуется путем использования моделей в процессе проектирования изделия. Модели позволяют сдвигать налево точку пересечения кривых, т.е. в сторону более ранних стадий проектирования изделия. На рисунке 7.52 в классическом представлении показано влияние моделей на оценку затрат. Путем введения моделей все расходы можно оценить раньше. Обсуждавшиеся ранее условия успешного проектирования изделий выполняются лучше, если создание изделия поддерживается моделями и прототипами. Подводя итоги после классификации моделей, получаем их следующее положительное влияние. Объединенные соглашения между маркетингом, проектированием и руководством торговли поддерживаются "концептуальными" моделями, которые обычно обозначают как модели "показ

идействие". Это утверждение имеет силу даже в том случае, если эти модели довольно грубы и позволяют распознавать только принципиальные внешние формы. Модели имеют еще большее значение в том случае, когда предложения проектировщика, которые представляются в форме технических чертежей, маркетингом и продавцами не понимаются или понимаются не полностью. Физическая модель в оригинальном масштабе упрощает оценку относительно дизайна и геометрии. Снижающееся время эксплуатации, растущее давление цены и требование совместной интердисциплинарной работы приводят к проблеме укороченного времени проектирования изделия и быстрых коммуникаций. Модели и прототипы улучшают также качество коммуникаций. Специалисты различных дисциплин могут с помощью моделей рассматривать актуальные состояния проекта под их специфическими аспектами и своевременно вносить изменения. Т.к., например, для конструктора и технолога существенное значение имеют различные факторы, эти группы моделей обозначают как функциональные прототипы, потому что с их помощью могут быть испытаны отдельные функциональные свойства. Вопросы выполнения многочисленных локальных норм и предписаний ведут к общей проблеме сертификации испытаний и регистрации. Эти процедуры могут быть ускорены

иоптимизированы тем, что соответствующие, подлежащие проверке свойства, будут представлены эталонов специальными проверочными государственными органами в режиме, сопровождающем проектирование (технические прототипы или образцы).Требование к экологичности выражаются в вопросах возможности переработки отходов и упаковки и надежности. С помощью моделей, например, можно своевременно провести попытку демонтажа или оптимизировать упаковку с точки зрения безопасности для окружающей среды. Для этого также необходимы технические прототипы или образцы. Модели, тем самым, являются важнейшим вспомогательным средством, оказывающим позитивное влияние на коммуникации внутри группы проектировщиков и

191