2.4 "Жизненный" цикл машины

«Жизненный цикл» машины можно разделить на этапы, стадии и операции.

Существует четыре этапа «цикла жизни» машины: создание; перемещение (поставка, монтаж); использование; ликвидация. На каждом из названных этапов машина должна удовлетворять определенным требованиям, то есть иметь определенные свойства. Количество и продолжительность стадий, на которые делятся этапы «жизни» машины, зависят от уровня ее сложности, оригинальности конструкции, способа производства и требований заказчика.

Общая ценность машины определяется главным образом на стадии конструирования.

«Жизненный цикл», как правило, включает следующие основные стадии (или формы) [5-6]:

1. Формирование требований к машине и разработка технического задания (ТЗ).

2. Проектирование машины.

3. Изготовление, испытания и доводка опытного образца машины.

4. Серийное производство машины.

5. Эксплуатация и целевое использование машины.

6. Ремонт машины.

7. Уничтожение (утилизация) машины.

С развитием техники повышается технический уровень машин, изменяются выполняемые ими функции и совершенствуются принципы их конструирования. С точки зрения морального износа машина имеет определенные «циклы жизни» в сферах производства и эксплуатации, что оказывает влияние на ее рентабельность (достигнутую прибыль). С появлением новой конкурентоспособной машины сбыт быстро растет, достигает максимума и по мере насыщения потребительского рынка начинает сокращаться. Аналогично изменяется прибыль предприятия-производителя. Максимумы кривых сбыта и прибыли, как правило, не совпадают во времени вследствие инерции производства. В сфере эксплуатации типовой «жизненный цикл» машины определяется разницей между прибылью, которая образуется у потребителя, и эксплуатационными затратами. Со временем эта разница уменьшается и с критического момента эксплуатация системы становится убыточной в связи с ее физическим износом.

3 Методы проектирования и конструирования

Известно довольно большое число методов проектирования, которые условно можно разделить на две группы [10-14]:

1 Эвристические методы технического творчества, основанные на использовании достаточно четко описанных методик и правил поиска новых технических решений. Эти методы начали разрабатывать еще с древних времен (Сократ, Архимед); особое внимание им уделили выдающиеся ученые XVII—XVIII вв. Ф. Бэкон, Р. Декарт и Г. Лейбниц. Начиная с 40-х гг. нашего столетия резко возросли исследования и разработки по созданию и применению эвристических методов, методик, приемов, принципов, правил и т. п. В настоящее время известно более 100 эвристических методов, методик, подходов и их модификаций.

2 Компьютерные методы поискового конструирования, основанные на использовании ЭВМ в решении творческих инженерных задач. Эти методы начали разрабатывать и применять в 60-х годах. В настоящее время известны десятки различных подходов и методов поискового конструирования.

Настоящий курс направлен на изучение трех эвристических методов (методы мозговой атаки, эвристических приемов, морфологического анализа и синтеза) и компьютерного метода - метода синтеза технических решений с использованием И—ИЛИ графов. Имеются и другие эффективные методы и системы методов инженерного творчества: метод синектики, метод контрольных вопросов, алгоритм решения изобретательских задач, специальные объектно ориентированные компьютерные методы синтеза и анализа конструкторско-технологических решений и др.