1.10. Узагальнена системна модель рез
Системний аналіз конструкції чи технології РЕЗ здійснюється у вигляді комплексного моделювання сукупності фізичних процесів, а також організаційно-економічних та інших технічних процесів. Будь-який технічний процес, що розглядається при конструюванні чи технології РЕЗ, можна формально описати з допомогою математичного оператора W, що зв’язує множину вихідних характеристик
,
(1.8)
(Т – знак транспонування вектора) з множиною вхідних факторів дій
,
(1.9)
та з множиною внутрішніх параметрів системи
,
(1.10)
що залежать від множини зовнішніх факторів дій
.
(1.11)
Характеристики та параметри РЕЗ у загальному випадку багатовимірні, тому зображаються як n-вимірні вектори евклідового простору Rn. Формалізація будь-якого технічного процесу (функціонування, конструювання чи технологія виготовлення РЕЗ) базується на наступній схемі (рис. 1.8):
Вхідні дії розглядаються як вектор-функція
,
(1.12)
де - незалежний аргумент (t – час, w – кругова частота, l – просторова координата, s - змінна перетворення Лапласа тощо).
Рис. 1.8. Формалізація технічного процесу
Внутрішні параметри розглядаються як вектор-функція
,
(1.13)
де
-
множина зовнішніх факторів дій. Тоді
будь-який процес можна формально описати
з допомогою математичного оператора
.
(1.14)
Особливо важливим
є дослідження впливу внутрішніх
параметрів
на вихідні характеристики
,
бо саме вони визначають особливості
протікання процесу в даній схемі.
Внутрішні параметри можуть бути змінними величинами в процесі проектування, тобто в процесі їх визначення. При аналізі конкретної системи це вже, як правило, сталі величини. Параметри всіх фізичних процесів, що протікають в РЕЗ, підлягають дії технологічних факторів (розкид при виготовленні) та часового фактору (поступові зміни через старіння чи зношування). Тому за певних обставин вони розглядаються як випадкові величини.
1.11. Особливості конструкторської діяльності
У праці конструктора тісно переплетені різні її складові: творча (аналіз і синтез різних варіантів), технічна (розрахунки, випуск конструкторської документації), організаційна (керівництво виконавцями, перевірка, узгодження конструкторської документації), виробнича (супровід виготовлення виробу), коректувальна (зміна конструкторської документації у зв’язку з виправленням помилок, заміною матеріалів, удосконалення конструкції тощо).
Найскладнішою і найважливішою є творча частина роботи. Взаємозв’язок теорії і практики в проектній частині процесу найскладніший. Конструктор мислить образами та описує їх словесно (вербально), математично (числом чи формулою) або графічно (рисунок чи креслення). Проте початок проектування важко піддається логіко-розрахунковим методам. Пошук складних рішень лежить у площині неформальних задач, грунтується на вмінні досвідченої людини приймати розумні, компромісні рішення, можливо, не оптимальні, але прийнятні для практичних задач. Такі рішення можливі при використанні спеціальних, професійних, інтелектуальних здібностей конструктора. Такий процес мислення називають інтуїцією. Інтуїція – неусвідомлена обробка інформації завдяки накопиченому досвіду з метою досягнення багатокритеріальної оптимізації. Вона відбувається на підсвідомому рівні.
Інтуїцію можна свідомо розвивати, вдосконалюючи в собі сім головних інтелектуальних якостей:
ерудицію (набутий обсяг знань, інтелектуальний потенціал);
пам’ять (накопичення інформації, асоціативне відтворення минулих спостережень);
спостережливість (вміння виділити головне на фоні другорядного);
здоровий глузд (здатність оцінювати без упередження, жертвувати чимось заради достойної мети, розуміти інші точки зору та вміти сприймати їх);
уява (здатність бачити образ, якого ще не існує);
прозоре викладення думки (вміння формулювати думки зрозуміло для інших);
захоплення (вміння радіти успіхам, переносити невдачі та долати труднощі).
Чим більше конструктор володіє цими якостями, тим ближче він до досконалого рішення, тим швидше він його знайде.
Талант конструктора вимірюється не його здатністю знайти найбільш несподіване рішення, а вмінням вибрати із багатьох найпростіше і найекономічніше. Простота конструктивного рішення – запорука надійності. Відомі дві причини заплутаних, ускладнених рішень: інертність мислення, що базується на схильності до звичних уявлень, та неуцтво і брак знань.
Процес творчого пошуку конструктора супроводжується великим психологічним навантаженням. Дуже важливо оволодіти наступними основними методами інтенсифікації психологічного процесу: аналогія, інверсія, емпатія та мозковий штурм.
Метод аналогії використовується як для подолання, так і для збільшення інерції мислення в залежності від ситуації.
Метод інверсії грунтується на розгляді завдань з протилежного боку, ніж це прийнято.
Метод емпатії (вживання в образ) дозволяє конструктору відчути найдрібніші деталі роботи виробу та виявити недоліки.
Мозковий штурм спрямований на колективну генерацію нових ідей для виходу з глухого кута в процесі конструювання.