2.6 Методы проектирования
Принципы создания технических систем непрерывно изменяются и совершенствуются вследствие внедрения новых способов изготовления, усложнения их конструкции и условий сбыта, более полного учета технических, социальных и экономических вопросов. Все это требует организационно-технической дифференциации процесса создания технической системы и разработки новых, более эффективных методов проектирования.
Общим для всех новых методов проектирования является попытка заставить проектировщика «думать вслух, позволить другим людям ознакомиться с процессами мышления, которые до сих пор протекали у него в голове, объектировать процесс проектирования. Всегда используется какая-либо схема, позволяющая разделить задачу проектирования на части и указать взаимные связи между этими частями. Естественно, что основой всегда является стремление добиться большего контроля над процессом проектирования, особенно на уровне систем. Основное преимущество такого обдумывания проекта «в открытую» заключается в том, что другие специалисты могут следить за происходящими событиями и участвовать в них, сообщая проектировщику те сведения и оценки, которые выходят за пределы его знаний и опыта.
С точки зрения исследования творчества проектировщик представляет собой «черный ящик», на выходе которого возникает загадочное творческое озарение.
С точки зрения логики проектировщик—это «прозрачный ящик», в котором происходит логический процесс, до конца поддающийся объяснению (рис.10);
Рис. 10. Проектировщик как вычислительная машина
Существующие и разрабатываемые методы проектирования делятся на две большие группы — эвристические и алгоритмические методы.
Эвристические методыспособствуют мыслительной деятельности человека, направленной на решение вопросов, которые возникают при рассмотрении задачи, требующей решения. Они представляют собой упорядоченные в какой-то мере правила и рекомендации, помогающие при решении задач без предварительной оценки результата.
К наиболее распространенным эвристическим методам относятся:
- метод элементарных вопросов;
- метод аналогий;
- «от целого к частному» (принцип синергии);
- «наводящие операции»;
- коллективное спонтанное мышление (мозговой штурм) и др. Алгоритмические методыболее формализованы. Эти методы создают рациональный переход от замкнутого мышления к открытому рассуждению. Они используют возможности дедукции, стремятся к определению операций и их очередности, а также связей между операциями, в результате создается ряд последовательных и приближающих к цели процедур (логических и математических алгоритмов).
Наиболее распространенными принципами алгоритмизации проектных процедур являются:
- графы зависимостей;
- сетки связей;
- «через разделение — к целому»;
- элементарные комбинации;
- исключение избыточности;
- структурные карты;
- морфологические карты;
- феноменологические и математические модели;
- прямая минимизация при косвенном ограничении;
- прямая ранжированная минимизация;
- сложная оптимизация и др.
При выборе методов решения в процессе проектирования технических систем и технологических комплексов следует различать единичное (индивидуальное), вариантное оптимальное конструирование (рис. 11).
При единичном конструированиина основании технической характеристики необходимо искать пути решения, сравнивая полученный проект с заданием.При этом с целью экономии времени различные варианты сопоставляются.
Рис. 11. Типы проектно-конструкторских процессов
Оптимальное конструированиеотличается от вариантного конструирования стратегией поиска. Стратегия поиска — это алгоритм, реализующий получение альтернативных решений, улучшающихся в отношении заданной целевой функции.
- 1 Инженерное проектирование Лекция 1
- 1.1 Процесс инженерного проектирования
- 1.2 Основные понятия и определения инженерного проектирования
- Лекция 2
- 1.3 Термины и обозначения математической логики и теории множеств
- 1.4 Типы проектно-конструкторского процесса
- Лекция 3
- 2 Методологические основы проектирования
- 2.1 Требования к проектам технических систем
- 2.2 Многовариантность проектных решений
- 2.3 Основные этапы создания технических систем
- Лекция 4
- 2.4 Системный подход в проектировании
- Лекция 5
- 2.5 Стадии проектно-конструкторского процесса
- 2.6 Методы проектирования
- 2.7 Требования, предъявляемые к процессу проектирования
- Лекция 6
- 3. Основы построения систем автоматизированного проектирования технических систем
- 3.1 Задачи автоматизации процесса проектирования
- Лекция 7
- 3.2 Цель создания сапр
- 3.3 Состав сапр
- 4 Проектирование комплексов механосборочного производства
- 4.1 Требования, предъявляемые к предприятиям
- 4.2 Классификация предприятий
- Лекция 9
- 4.3 Режим работы предприятия и фонды времени
- Лекция 10
- 4.4 Проектирование механосборочных цехов крупносерийного и массового производства
- Лекция 11
- 4.5 Определение количества рабочих мест
- 4.6 Расчет количества основного технического оборудования
- Лекция 12
- 4.7 Определение количества рабочих – сборщиков и других категорий работающих в цехе
- 4.8 Расчет количества рабочих – станочников
- Лекция 13
- 4.9 Выбор параметров здания цеха
- Лекция 14
- 4.10 Виды площадей цеха и их расчет
- Лекция 15
- 4.11 Компоновка механосборочных цехов
- 4.12 Проектирование участка сборки комплектов
- 4.13 Проектирование участка узловой сборки
- Лекция 17
- 4.14 Проектирование испытательных участков.
- 4.15 Сдаточный участок
- Лекция 18
- 4.16 Планировка оборудования механического цеха.
- Лекция 19
- 4.17 Планировка автоматических линий
- Лекция 20
- 4.18 Особенности проектирования механосборочных цехов серийного, мелкосерийного и единичного производства
- Лекция 21
- 4.19 Проектирование роботизированных участков
- 4.20 Определение количества станков в ртк
- 4.21 Проектирование вспомогательных участков и отделений механосборочных цехов
- 4.21.1 Система инструментообеспечения
- 4.21.2 Система инструментообеспечения
- Лекция 24
- 4.21.3 Ремонтно-механическая база цеха
- 4.21.4 Отделение по транспортировке и переработки стружки
- 4.21.5 Участок или отделение по приготовлению сож
- Лекция 25
- 4.22 Выбор структуры складской системы
- Лекция 26 Автоматизированные производства в машиностроении
- 5.1 Научно-технические и технологические возможности и задачи внедрения гибких автоматизированных производств
- 5.2 Групповая технология обработки деталей в гибких автоматизированных производствах
- Лекция 28
- 5.3 Методы группирования деталей
- Лекция 29
- 5.4 Технико-экономическая и организационная эффективность внедрения гибкихавтоматизированных производств
- Лекция 30
- 5.5 Пример гап механообработки
- Лекция 31
- 5.6 Анализ производства как объекта гибкой автоматизации
- 5.7. Оценка гибкости системы
- Лекция 33
- 5.8. Производственно-техническая структура и основные элементы гибких автоматизированных производств
- Лекция 34
- 5.9 Применение промышленных роботов для гибких автоматизированных производств