Лекция 3

2 Методологические основы проектирования

Задача современного инженера состоит в создании технических и технологических систем, наиболее полно удовлетворяющих социально-экономическим и политическим потребностям государства, дающих наибольший экономический эффект и обладающих высокими технико-экономическими показателями.

2.1 Требования к проектам технических систем

Качество технических систем оценивается следующими показателями:

- функционирования, характеризующие полезный эффект от использования технических систем по назначению и область их применения;

- надежности, определяющие свойство технических систем сохранять свою работоспособность во времени;

- технологичности, характеризующие эффективность конструкторско-технологических решений для обеспечения высокой производительности труда при изготовлении и ремонте технических систем;

- эргономические, характеризующие систему «человек-изделие-среда» и учитывающие комплекс гигиенических, антропологических, физиологических, психофизиологических и психических свойств человека, проявляющихся в производственных и бытовых условиях;

- эстетические, характеризующие внешние свойства технической системы: выразительность, оригинальность, гармоничность, целостность, соответствующие среде и стилю и т. д.;

- стандартизации и унификации, характеризующие степень использования в технической системе стандартизованных изделий и уровень унификации их составных частей;

- патентно-правовые, отражающие степень патентной защиты конструкторских решений в РФ и за рубежом, а также ее патентную чистоту;

- экономические, характеризующие затраты на разработку, изготовление и эксплуатацию технической системы, а также экономическую эффективность эксплуатации.

Рис. 3. Связь конструкции технической системы с показателями качества

Укрупнено связь конструкции технического объекта (машины) с показателями качества показана на рис. 3. Учет всего многообразия факторов, и их тщательный анализ дают основание конструктору выбрать из большого числа возможных вариантов решение, близкое оптимальному.

Показатели качества являются комплексом критериев, используемых для оценки принимаемых решений на различных этапах создания технических систем.

2.2 Многовариантность проектных решений

При проектировании технических систем разрешается противоречие между требованиями эксплуатации и требованиями производства. С точки зрения стабильности они не однозначны. Требования эксплуатации по отношению к одной и той же модели могут быть приняты постоянными. Однако требования производства изменяются в зависимости от уровня технологии и организации производства, которые, в свою очередь, зависят от объема выпуска и конкретного предприятия-изготовителя.

Требования производства и требования эксплуатации – многовариантны. Между отдельными видами требований эксплуатации и требованиями производства имеются взаимосвязи, которые можно представить в виде модели (рис. 4).

Пусть требования эксплуатации имеют некоторое число вариантов (,,…,), отличающихся по уровню автоматизации технической системы. Требования производства также имеют некоторое число вариантов (,,…,), отличающихся по типу производства в зависимости от объема выпуска технических систем. Каждому варианту требований эксплуатации соответствует некоторое число вариантов конструкции (;), а каждому варианту требований производства – некоторое число вариантов конструкции (, … ,;, …,;, …,).

В вариантах конструкции кроме требований эксплуатации в некоторой степени учтены и требования производства, а в вариантах конструкциитребования производства учтены наиболее полно.

Рис.4. Многовариантность проектных

решений