3.1 Анализ технических объектов

Суть процесса проектирования промышленных производств заключается в выполнении трех фаз: анализа, синтеза, оптимизации (оценки).

Задача анализа – получение информации о характере функционирования и значениях выходных параметров У при заданной структуре объекта, сведениях о внешних параметрах Q параметрах элементов Х. Если значения Х и Q фиксированные, то анализ получается одновариантный, если сведения о Х и Q статистические, то проводят статистический анализ. При многовариантном анализе учитывают влияние внешних параметров, разброс и нестабильность параметров элементов на выходные параметры, к многовариантным относятся процедуры статистического анализа и анализа чувствительности.

Иногда решают задачу чувствительности. Коэффициенты чувствительности характеризуют степень влияния изменений параметров элементов системы на изменения ее выходных параметров.

Предварительным этапом решения задачи по разработке того или иного технического объекта является анализ явлений или процессов, лежащих в основе функционирования этого объекта, а также анализ уже существующих технических объектов, выполняющих аналогичные функции.

Методы проведения анализа технических объектов базируются на принципах системного анализа. Введение в инженерную практику понятия системного анализа позволяет работать со сложными и комплексными объектами, изучать процессы взаимодействия потоков энергии, материалов и информации.

Системный анализ – это совокупность методов, основанных на использовании приемов анализа, синтеза, моделирования с максимальным учетом взаимосвязей всех элементов рассматриваемого объекта.

Системный подход применяется как для анализа естественных явлений и процессов, происходящих в природе, так и для анализа технических объектов и процессов, созданных человеком.

Под системой понимают совокупность взаимосвязанных элементов, образующих единое целое. Понятие «Функция» подразумевает действия системы, которые выражаются в изменении возможных ее состояний. Функция технической системы определяется ее назначением. Выполнение системой своих функций называется функционированием. Во время функционирования система совершает переход из одного состояния в другое, что сопровождается изменением ее выходных параметров.

Любой технический объект или техническая система одновременно выполняет несколько функций. Сравнивая их, можно выделить одну основную функцию, реализация которой обеспечивает удовлетворение потребностей общества, и дополнительные, реализация которых обеспечивает функционирование технического объекта как единого целого, что позволяет достигнут высоких показателей качества.

Цель функционирования технической системы задается при ее создании и определяет ее выходы как некоторые подмножества значений ее функций. Структура системы определяется составом ее элементов и связями между ними при выполнении системой своих функций. Множество всех возможных состояний системы зависит от количества элементов, количества свойств, характеризующих каждый элемент, а также количества свойств, характеризующих связи между элементами. Все это определяет сложность технической системы.

Важным приемом исследования технических систем является декомпозиция, то есть расчленение системы на подсистемы и отдельные элементы для их автономного исследования с последующим согласованием их совместной работы.