logo search
Конспект лекций по дисциплине «Проектирование технологических комплексов механосборочного производст

1.4 Типы проектно-конструкторского процесса

Таблица 1

Типы проектно-конструкторских задач

Iи

п/п

Ои

I

O

Sт

Ks

I

O

Sт

Ks

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Технологический процесс (операция) механической обработки детали представляет собой сложный технологический, энергетический и информационный комплекс, в котором техническое средство как орудие производства осуществляет преобразование связей с внешней средой и внутренних связей для получения предмета производства с заданными параметрами. Для разработки технологического процесса или его составных частей целесообразно использовать системное проектирование по методу полного охвата с выделением необходимых и достаточных объектов действия на этапах технологической подготовки производства, изготовления и монтажа технических средств, эксплуатации процесса. В связи с этим объекты действия в проектировании и конструировании представляет собой (рис. 2) совокупность: входа технического средства -, выхода технического средства -, системы как основы действия технического средства -, конструкции как основы изготовления технического средства -.

Рис. 2. Структура технологической системы

Используя запись отношения преобразований информационного входа Iи в выходОи как основы действия в различных случаях проектно-конструкторского процесса результаты использования метода полного охвата можно представить как Iи Ои. Анализ преобразований позволяет выявить десять типов проектно-конструкторских задач (табл. 1).

Первая задача через информационные элементы системы I,O,Sт иKs, как объекты творческого процесса составления модели записывается в видеO,Sт, Ks, где дан вход, надо определить систему и конструкцию.

Вторая задача связана с проектированием изделия O, которое можно получить при обработке исходных материалов, а также системыSт, как основы процесса обработки. Результатом будет конструкцияKsнеобходимых технических средств. Вторая задача записывается в виде

OI,Sт,Ks

то есть дан выход, необходимо определить вход, систему и конструкцию. Эта задача противоположна первой задаче.

Третья задача решается в случае, когда известна система Sт, которая может проявиться как теоретическая основа технического процесса; при этом объектом проектно-конструкторского и исследовательского процесса становится действие на основе системы, то есть определение входаI, выходаOи конструкцииKs

SтI, O,Ks.

Четвертая задача решается при заданной системе и конструкции, то есть когда определено техническое средство (например, конструкция станка), а разрабатывается концепция конкретного производственного процесса с определением материальных входов и выходов изделий и полуфабрикатов. В сущности это процесс технологического проектирования.

Sт, KsI, O.

Пятая задача предусматривает при заданных входе I и выходеO, то есть при известном сырье и изделии, разработку системыSти конструкцииKs.

I, O Sт, Ks.

Шестая задача записывается следующим образом

I, O,Sт Ks,

то есть при известной системе Sт, данных о входеI и выходе O, разрабатывается конструкция. В сущности, это переход от проектирования к конструированию.

Седьмая задача системного подхода заключается в улучшении и дополнении конструкции, то есть

I, O,Sт, Ks Ks’.

Здесь возможны два варианта решения задачи:

- улучшение конструкции Ksи превращение ее в конструкциюKs’;

- введение в комплекс нового технического средства, имеющего конструкцию Ks’.

Восьмая задача связана с определением выхода Oпо заданной системе, конструкции и входу, то есть это процесс, в котором последовательно используются технические средства с точки зрения системыSти конструкцииKs, при заданном типе входаI. Записывается задача в виде

I,Sт, Ks O.

Девятая задача является обратной по отношению к восьмой задаче и связана с отысканием O,Sти Ks, то есть

O,Sт, KsI.

Последняя десятая задача направлена на создание новых комплексов технических средств путем использования известных конструкций, дополняя их новыми конструктивными элементами, то есть

KsI, O,Sт, Ks.

Другими словами имеется конструкция Ksиз разнообразных технических средств. Задача состоит в создании системыSтс желаемым входомIи выходомO. Действующий комплекс может складываться из различных комбинаций технических средств известных конструкцийKs. Однако эти новые комплексы вызывают появление новых внешних структур как свойств этих комплексов. Таким образом, надо определить, создается ли конструкция отличная от тех, которые составляют информационный входIдля проектно-конструкторского процесса. Чаще всего использование известных конструкций для новых комплексов технических средств имеет место при разработке различных приспособлений.

Проектирование и моделирование систем и процессов является составной частью единого процесса инженерного проектирования. Для более быстрого решения поставленной задачи желательно определить ее тип в проектно-кострукторском процессе, и тем самым связать в единую систему ее вход, выход и конструкцию используемого технического средства.