ских схемах, описывающих отношения между признаками элементов и признаками системы:

ОП5={Рс, T,F: (Рс=/м(р/))>.

Описание, определяющее параметры объекта, называют параметрическим. В его состав входит множество параметров:

ОП6={р\.92,-, Рп}-

9.8. Индивидуальная и коллективная работа

Необходимость коллективной работы неоспорима во многих случа­ ях, особенно при разработке сложных технических систем, к каким можно отнести транспортные средства (авиационные, автомобильные, железно­ дорожные, морские, речные), многофункциональное оборудование. Но это отнюдь не означает, что работе отдельных проектантов не надо придавать значения. (Сам по себе данный учебник составлен исходя из предпосылки индивидуального восприятия, обучения и выработки умения самостоя­ тельного проектирования.) Коллектив творчески эффективен потому, что сильны его отдельные члены, а не потому, что велико их число. Если каж­ дое звено коллектива в отдельности может работать творчески, то и кол­ лектив способен на это. Необходимым и решающим при этом являются сработанность и взаимное уважение.

Систематизировано и обоснованно вырабатывать решение - в боль­ шинстве случаев задача отдельных, наиболее профессионально подготов­ ленных разработчиков (главных конструкторов, главных специалистов, ведущих инженеров, руководителей проектов). Но коллектив может обо­ гатить их идеями, возникающими как от продуманных суждений, так и от случайных замечаний, порой не имеющих связи с рассматриваемым во­ просом. На последних, конечно, строить работу коллектива нельзя, но ис­ кусно использовать их можно. Что касается стимулов первого рода, то они необходимы и составляют силу коллектива, хотя наибольшая ценность коллектива, пожалуй, в целесообразном разделении труда.

Инженер-проектировщик не может все работы исполнять сам. Ино­ гда для решения важных дополнительных задач ему не хватает специаль­

ных знаний или навыка, иногда - просто времени, а поверхностное реше­ ние частных или дополнительных задач недопустимо. Но инженерпроектировщик может такие задачи, пусть даже самого небольшого объе­ ма, передавать другим специалистам: технологу, математику, программи­ сту, расчетчику-механику, физику, электрику, химику, инженеру лабора­ тории, специалисту по стандартизации, инженеру-испытателю, инженеру по охране труда, специалистам по литью, сварке и штамповке, конструк- тору-инструменталыцику, контролеру, работнику сбыта, закупщику мате­ риала, юстировщику, рабочим-производственникам всех специальностей.

Контрольные вопросы

1.Объясните содержание проектирования с позиции теории отображения.

2.Как соотносятся проектирование и искусственный интеллект? Что такое искусственный интеллект?

3.Раскройте основные понятия и принципы методологии проектирования.

4.В чем состоит концепция проектирования? Изложите одну из концеп­ ций проектирования.

5.Что такое процедурная модель проектирования? Объясните и пред­ ставьте процедурную модель В.П. Быкова.

6.Как вы понимаете индивидуальное и коллективное проектирование?

10. Этапы проектирования

Неотъемлемым требованием при разработке технического объекта независимо от используемого метода, концепции или стратегии проекти­ рования является соблюдение стандартов, т.е. формализация процесса. Формализация ряда процедур позволяет успешно участвовать в проекти­ ровании, изготовлении и эксплуатации технических объектов различными организациями и предприятиями различных стран. Она отражает дости­ жения науки, техники, передовую технологию и накопленный позитивный опыт прошлых лет. С 90-х годов XX века наблюдается явная тенденция сближения российских стандартов (ГОСТ) со стандартами европейских стран (ISO). Одной из причин унификации стандартов является необходи­ мость продвижения наших лучших образцов объектостроительной про­ дукции на зарубежные рынки или совместного с ведущими фирмами вы­ пуска конкурентоспособной продукции.

Стандарты распространяются не только на изделия, оборудование и их составляющие части, но и на техническую документацию, в том числе и документацию, разрабатываемую в процессе проектирования.

10.1. Техническое задание

Техническое задание (ТЗ) на проектирование - первый и весьма важ­ ный технический документ для проектирования технического объекта с разработкой соответствующей документации. Он разрабатывается всегда независимо от дальнейшей стадии разработки. Содержание, общий порядок разработки, согласования и утверждения ТЗ устанавливает ГОСТ Р 15.201-2000.

Основное назначение технического задания —определить цели про­ ектирования, обосновать направление поиска.

В ТЗ включают: перечень и значения прогнозируемых параметров с отражением уровня стандартизации и унификации; параметров, характе­ ризующих научно-технический уровень (патентную чистоту) и качество

изделия (ТО) с учетом полного удовлетворения целевого назначения; стоимость его разработки.

Техническое задание в общем случае состоит из следующих основ­ ных разделов: наименование и область применения, основание для разра­ ботки, цель, назначение и источник разработки, технические требования, условия эксплуатации, экономические показатели, стадии и этапы разра­ ботки, порядок контроля и приемки, приложения.

Составляется этот документ заказчиком на основе результатов вы­ полненных научно-исследовательских'и экспериментальных работ, науч­ ного прогнозирования, анализа передовых достижений отечественной и зарубежной промышленности.

Вряде случаев в формировании ТЗ участвуют представители веро­ ятного исполнителя разработки.

ВТЗ заказчик должен перечислить все основные данные, определяю­ щие разработку технического объекта и обеспечивающие достижение по­ ставленной цели. Важно иметь в виду, что формулировка задания должна представлять собой не свод правил для разработчика, а скорее памятку, по­ могающую направить усилия на достижение поставленной цели. Поскольку на этом этапе проектант должен уметь творчески мыслить, охватывая все этапы работы над объектом, то он может подвергнуть сомнению поставлен­ ную цель, может пересмотреть ее или даже отказаться от проекта.

Для предварительной оценки возможности реализации требований технического задания вводится этап разработки технического предложения.

10.2. Техническое предложение

Техническое предложение (ТП) должно содержать указания и обос­ нования по принципиальному устройству объекта, целесообразности ис­ пользования в его конструкции тех или иных технических решений, а также сравнительную оценку вариантов этих решений с учетом конструк­ тивных и эксплуатационных особенностей. В техническом предложении должны быть приведены сведения по технико-экономической оценке при­ нятых решений, их надежности, необходимости полной или частичной экспериментальной проверки и т.д., а также объем и стадийность разра­ ботки проекта.

При разработке ТП рассматривается, как правило, ряд вариантов структурных схем конструкции. Выполнимость возможных структурных различных схем можно проанализировать исходя из опыта, с помощью мо­ делирования и функционального анализа, лабораторного экспериментиро­ вания и испытаний, создания макетов или сочетания указанных методов. В результате анализа выполняется отбор допустимых конструктивных ре­ шений, удовлетворяющих требованиям ТЗ по показателям качества.

Втехническом предложении отражаются результаты исследований по проверке патентной чистоты выбранного варианта технического реше­ ния, как в России, так и в странах, предполагаемых для экспорта.

Вчисло обязательных документов ТП входят пояснительная записка и ведомость технического предложения. В зависимости от характера, назначе­ ния или условий производства объекта дополнительно могут быть выполне­ ны: чертеж общего вида или габаритный чертеж, схемы, таблицы, расчеты, патентный формуляр, карта технического уровня и качества продукции.

Этап ТП носит наиболее творческий характер. Поиск технических решений - увлекательный и напряженный процесс. Чем больше идей, тем лучше (для этапа разработки ТП!). Начинать работу надо со сбора и изуче­ ния информации. Использование патентной информации при проектирова­ нии является необходимым условием. В настоящее время в большинстве КБ России (крупных и малых) поиск новых решений осуществляется мето­ дом случайного поиска, методом проб и ошибок, опираясь в основном на использование своего опыта по разработке аналогичных изделий, талант и интуицию ведущих разработчиков. В технически передовых странах разра­ ботаны и реально используются несколько десятков современных методов поиска решения проектной проблемы и поиска новых технических реше­ ний, в том числе с использованием компьютерных технологий.

Ниже приведен перечень наиболее распространенных методов про­

ектирования:

♦метод мозговой атаки;

♦метод эвристических приемов;

♦морфологический анализ и синтез;

♦системотехнический подход;

♦функционально-стоимостной анализ;

♦проектирование систем человек - объект;

♦поиск границ;

♦кумулятивная стратегия Пейджа;

♦исследование проектных ситуаций;

♦исследование поведения потребителей;

♦выбор шкал измерений;

♦накопление и свертывание данных;

♦матрица и сеть взаимодействий;

♦трансформация системы;

♦проектирование новых функций;

♦контрольные перечни;

♦ранжирование и взвешивание.

Часть этих методов будет рассмотрена детально в последующих гла­ вах; другие изучаются в дисциплине «Инженерное творчество» и поэтому здесь описаны относительно кратко, а с остальными можно познакомиться в работе [17] Дж. Джонса.

Считается, что на этапе ТП наиболее применимы первые три метода, хотя и остальные также не исключаются.

Технологи, участвуя вместе с проектантами и расчетчиками в выборе рационального варианта, заботятся о лучших предпосылках для использова­ ния стандартных и унифицированных узлов, типовых технологических про­ цессов, ограничения номенклатуры конструкционных материалов.

Художник-конструктор (дизайнер) формирует требования техниче­ ской эстетики и эргономики, разрабатывает варианты художественно­ конструкторского решения.

В ТП приводятся сведения об оценке надежности, необходимости полной или частичной экспериментальной проверки рассматриваемых ва­ риантов сложной системы.

Утверждение ТП определяет выбранный вариант решения системы. Затем осуществляется процесс проектирования по схеме:

Эскизный проект—^технический проект—^рабочий проект.

Невыполнение работ, предусмотренных техническим предложением (техническое и технико-экономическое обоснование целесообразности