Процедурная модель проектирования

Логическую схему проектирования представим в виде процедурной модели.

Стадии разработки	Процедуры проектирования	Методы решения задач проектирования	Источники информации	Выходные данные
Техническое задание	Определение потребности проектирования	Логика. Исчисление высказываний	Данные отдела маркетинга, технико-экономические показатели объектов и их конструктивные схемы, данные законченных проектных разработок	Предложение описывающее потребность проектирования. Высказывание, соответствующее данному предложению. Истинностная таблица высказывания.
	Определение целей проектирования	Метод коллективного экспертного опроса. Экстрополяционные методы. Морфологический анализ.	Техническая литература, патентные источники, законченные проектные разработки, стандарты	Сценарий целей, граф целей, мнодество целей
	Определение основных признаков объекта проектирования	Математические методы оценки параметров технических систем	Сценарий, граф целей. Техническая литература, патентные источники, законченные проектные разработки, стандарты	Матрица соответствий целей признакам проектирования
Техническое предложение	Поиск вариантов технических решений	Мозговой штурм, синектика, метод идеального объекта. Морфологический анализ. Формализованные методы.	Матрица соответствий целей признакам проектирования	Множество вариантов технических решений, функциональных и структурных описаний
	Выбор оптимального варианта	Задачи оптимизации	Множество вариантов технических решений, функциональных и структурных описаний. Статистические данные эксплуатации машин	Множество оценок технических решений. Множество технических решений, функциональная и структурная схемы.
	Анализ принятого решения	Кинематический и динамический анализ, моделирование	Множество технических решений, функциональная и структурная схемы. Достижения науки, опыт проектирования, ГОСТы	Множество технических решений, функциональная и структурная схемы. Данные анализа.
Эскизный проект	Выбор оптимальных параметров объекта	Обработка статистических данных, методы оптимизации	Множество технических решений, функциональная и структурная схемы.	Пояснительная записка, ведомость эскизного проекта.
	Компоновка объекта	Моделирование	Функциональная и структурная схемы.	Чертеж общего вида, габаритный чертеж, теоретический чертеж.
Технический проект	Конструирование	Отработка на надежность, технологичность, эргономичность и эстетичность	Пояснительная записка, ведомость эскизного проекта. Чертеж общего вида, габаритный чертеж, теоретический чертеж.	Чертеж общего вида, пояснительная записка
	Конструирование сборочных единиц и деталей	Унификация, стандартизация	Пояснительная записка, ведомость эскизного проекта.	Спецификация, чертежи деталей

Техническое задание

Техническое задание устанавливает: основное назначение, технические и тактико-технические характеристики, показатели качества, технико-экономические требования, специальные требования, состав конструкторской документации и стадии ее разработки.

Основными задачами, выполняемыми на стадии технического задания являются — определение потребности проектирования, выбор целей, определение признаков объекта проектирования.

Основным документом, разрабатываемым на данной стадии является техническое задание.

Техническое предложение

Техническое предложение – это совокупность конструкторских документов, разработанных на основе технического задания и содержащих выбор вариантов возможных решений и отыскание среди них оптимального.

Основными задачами являются – поиск вариантов технических решений, выбор оптимального варианта и анализ принятого решения.

Основной целью процедуры поиска вариантов технических решений является установление бинарных отношений между множествами признаков и технических решений. Поиск вариантов технических решений проводится такими методами как: эвристические приемы, мозговой штурм, метод идеального объекта, морфологический анализ. Сущность морфологического анализа состоит в расчленении общей функции проектируемого объекта на частные и в отыскании возможных способов их выполнения. В данном случае множество признаков объекта совпадает с множеством частных функций, а множество способов их выполнения совпадает с множеством технических решений. Инструментом морфологического анализа служат таблицы приемлемости, где столбцы обозначают признаки объекта, а строки – множество технических решений.

В ходе выполнения процедуры объект проектирования получает вначале функциональное, а затем структурное описание. Функциональная модель включает множество признаков, определяющих взаимодействие системы со средой и правило упорядочения смены состояний в ходе достижения цели. Функциональная схема согласуется с кинематической, содержит столько же элементов, но открывает возможность создания иных устройств путем замены конструктивных исполнений функциональных элементов.

По функциональному описанию строится структурное, включающее множество связей между элементами.

Основной целью процедуры выбора оптимального варианта является отображение множества вариантов технического решения на множество оценок и выбор оптимального из них. Данная задача принадлежит классу задач многокритериальной оптимизации. Одним из путей решения таких задач является сведение к задаче однокритериальной оптимизации.

В ходе анализа принятого решения проверяются работоспособность объекта, особенности его взаимодействия с факторами окружения, взаимосвязи составляющих подсистем и элементов.

Эвристический анализ “добывает” ту или иную информацию на основе преобразований чувственно-образных моделей, возникающих в сознании человека.

Аналитические методы используют формализованные модели. Графоаналитические методы используют описание объекта в виде кинематических схем.

Экспериментальные методы связаны с испытанием моделей как физических, так и математических.