13.1. Структурный подход к проектированию, изготовлению и эксплуатации и переработке машиностроительных изделий.

Сущность структурного подхода к разработке ИС заключается в ее декомпозиции (разбиении) на автоматизируемые функции: система разбивается на функциональные подсистемы, которые в свою очередь делятся на подфункции, подразделяемые на задачи и так далее. Процесс разбиения продолжается вплоть до конкретных процедур. При этом автоматизируемая система сохраняет целостное представление, в котором все составляющие компоненты взаимоувязаны. При разработке системы "снизу-вверх" от отдельных задач ко всей системе целостность теряется, возникают проблемы при информационной стыковке отдельных компонентов. Все наиболее распространенные методологии структурного подхода базируются на ряде общих принципов. В качестве двух базовых принципов используются следующие: 1)принцип "разделяй и властвуй" - принцип решения сложных проблем путем их разбиения на множество меньших независимых задач, легких для понимания и решения; 2)принцип иерархического упорядочивания - принцип организации составных частей проблемы в иерархические древовидные структуры с добавлением новых деталей на каждом уровне.

Выделение двух базовых принципов не означает, что остальные принципы являются второстепенными, поскольку игнорирование любого из них может привести к непредсказуемым последствиям (в том числе и к провалу всего проекта). Основми из этих принципов явлтся след:

1)принцип абстрагирования - заключается в выделении существенных аспектов системы и отвлечения от несущественных; 2)принцип формализации - заключается в необходимости строгого методического подхода к решению проблемы; 3)принцип непротиворечивости - заключается в обоснованности и согласованности элементов; 4)принцип структурирования данных - заключается в том, что данные должны быть структурированы и иерархически организованы.

13.2. Методы экспериментальных исследований в технологии машиностроения. Классический и планируемый эксперимент.

Метод является программой построения и практического применения теории. Методы можно разделить на две группы: теоретические и эмпирические.К эмпирическим относятся:

Наблюдение – способ познания объективного мира, основанный на непосредственном восприятии предметов и явлений при помощи органов чувств без вмешательства в процесс со стороны исследователя. Сравнение – это установление различия между объектами материального мира или нахождения в них общего.

Счет - это нахождение числа, определяющего количественное соотношение однотипных объектов или их параметров, характеризующих те или иные свойства. Измерение - это физический процесс определения численного значения некоторой величины путем сравнения ее с эталоном. Обобщение - определение общего понятия, в котором находит отражение главное, основное, характеризующее объекты данного класса. Это средство для образования новых научных понятий, формулирования законов и теорий.

Эксперимент - одна из сфер человеческой практики, в которой подвергается проверке истинность выдвигаемых гипотез или выявляются закономерности объективного мира.

Физический эксперимент имеет важное значение, так как позволяет оценить работоспособность объектов по их небольшим физическим моделям. Физические модели позволяют производить испытания в критических режимах, которые могут привести к ее разрушению. Предварительные затраты на сооружение физических моделей обычно незначительны и поэтому они позволяют рассматривать различные критические режимы. При проведении совместных измерений с целью построения математических моделей объектов моделирования используют пассивный и активный эксперименты.

Пассивный (непланируемый) эксперимент - эксперимент, при котором входные параметры (аргументы) заранее не выбирают, а измеряют их значения, которые заданы каким-либо образом или произвольно выбраны из числа возможных.

Активный (планируемый) эксперимент - эксперимент, при котором значения аргументов выбирают заранее и последовательно их воспроизводят, выполняя при каждом фиксированном значении аргумента измерение соответствующего значения выходной переменной. Для обоснованного проведения активного или пассивного экспериментов предварительно оценивают целесообразность проведения специальных экспериментов, с точки зрения, прогнозируемых результатов исследований, предполагаемых материальных, временных и других затрат. Если для успешного решения задачи достаточно собрать информацию о функционировании объекта в требуемых режимах работы, то осуществляется пассивный эксперимент. Если требуется проведение специально организованных экспериментов, то проводится активный эксперимент.

Во многих случаях активный эксперимент предпочтительнее, так как получают более точные зависимости, а для обработки можно использовать более широкий класс оценок. Все определяется временными и материальными затратами.