Організаційні принципи проектування технічних систем.

 

У основу практичної організації удосконалювання існуючих і створення нових зразків TS закладається програмно-цільовий підхід, що передбачає розробку і використання різноманітного роду проектних програм. У цих програмах установлюються науково-обгрунтовані, ув'язані в часі етапні і кінцеві цілі за рівнем показників властивостей зразків TS (приватні кваліметричні програми) або якості зразків TS у цілому (загальні кваліметричні програми), а також визначається періодичність виконання усіх необхідних науково-дослідних, проектно-конструкторських,виробничо-технологічних,промислово-економічних, эксплутаційних та інших заходів.

Кожна проектна програма складається з основних підпрограм, що, у свою чергу, відповідно до їхньої ієрархічної побудови, охоплюють власні підпрограми наступних рівнів, число яких залежить від деталізації цих програм.

Головними є видові програми, спрямовані на удосконалювання різноманітних видів TS, і розроблювальні на підставі директивних або планових документів по розвитку різноманітних галузей народного господарства, планів фундаментальних і прикладних науково-дослідних робіт, перспективних і річних тематичних галузевих планів, що складаються по пропозиціях відомств замовників і розроблювачів, планів організацій і їхніх підрозділів.

Видові програми на правах основних містять у собі циклові програми, що відносяться до одного зразка ТS, а також фазові програми, що ставляться до ряду поколінь зразків TS що розвивається.

Прикладами фазових приватних кваліметричнихеских загальносистемних програм можуть служити основні напрямки розвитку галузей техніки на той або інший період часу, у яких установлюється потрібний рівень основних кваліметричних показників зразків різноманітних видів TS. Циклові проектні кваліметричні програми реалізуються в трьох основних етапах, що характеризуються відповідним видом проектування:

1. Перспективно-пошукове (передескізне).

2. Ескізне.

3. Технічне.

Проектування на кожному зазначеному етапі складається з таких підпроцесів, мал.11.2.:

1. Постановка задач на проектування зразка ТС, його підсистем і елементів.

2. Конструювання зразка TS, його підсистем і елементів.

3. Моделювання проектних об'єктів, чинників, процесів, що мають відношення до проектованого зразка TS.

4. Визначення складу і рівня показників властивостей, проектованих зразків TS, підсистем і елементів.

5. Оптимізація проектних параметрів проектованих зразків TS.

6. Координація аналогічного роду проектних робіт, паралельно ведуться багатьма співрозробниками і узгоджнння прийнятих проектних рішень по всім підсистемам і елементам зразка TS

Мал.11.2.Укрупнена схема побудови процесу проектування зразків TS.

 

Така структура процесу проектування зразків ТS визначає і коло типових проектних задач: постановочні, конструкторські, модельні, кваліметричрі, оптимізаційрі, координаційні та інші.

При організації проектних робіт велика увага приділяється першочерговій задачі - формуванню кооперації організацій-розроблювачів із різноманітних міністерств і відомств, порядку їхньої взаємодії в загальній ієрархічній структурі повної керуючої системи, центральне місце в якій належить головному розроблювачу зразків TS.

Головним розроблювачем, як правило, призначається висококваліфікована й авторитетна проектно-конструкторська організація, спроможна розробити робочу машину або центральну підсистему зразка TS.

Головний конструктор цієї організації стає і керівником центрального органа повної керуючої системи - Ради Головних конструкторів, від узгодженої роботи якого залежить ефективність функціонування повної керуючої системи, тобто своєчасність розробки всієї необхідної документації, у тому числі загальносистемних і підсистемних проектів, ступінь узгодження між собою, ступінь, терміни і результати створення нових зразків TS.

Критерієм нормальної організації проектних робіт рахується досягнення планованого підвищення рівня показників якості зразків TS при переході від одного етапу робіт до іншого в межах їхнього чисельного циклу або при переході від одного покоління зразків ТS до іншого, a також своєчасне впровадження в промисловість нових зразків TS. Приклад паралельної організації робіт поданий на мал.11.3.

Мал.11.3. Зміна показників якості зразка ТS у ході проектної розробки: 1 - нормальні, 2 - незадовільні; t0-t1 - підготування технічних пропозицій; t1-t2 - ескізного проектування; t2-t3 - технічного проектування; t3-t4 - іспитів і здачі; t0-t4 - загальна тривалість розробки зразка TS. 

Питання автоматизації проектування технічних систем.

Створення складних технічних систем нової техніки в 60-і роки зажадало широкого застосування швидкодіючих ЕОМ для виконання складних обчислень при виробітку оптимальних проектних рішень. Слід зазначити, що до цього часу обчислювальна техніка мала великі можливості.

З тих пір застосування ЕОМ стало невід'ємною частиною процесу проектування зразків TS.

Для більш повного використання можливостей обчислювальних машин при проведенні складних обчислювальних операцій у проектних організаціях прийшли до створення так називаних “систем автоматизованого проектування” (САПР).

САПР при розробці сучасних технічних об'єктів містить у собі два взаємозалежних комплекси: комплекс основних і проектних підрозділів, що забезпечують, конструкторське бюро і комплекс засобів автоматизації проектування ув'язаних між собою в методичному, програмному, інформаційному, технічному й організаційному відношеннях, що функціонують як єдине ціле і мають одну ціль.

При цьому реалізується схема “проектант-модель-алгоритм-програма-ЕОМ-проектант”.

Головна кінцева ціль САПР - машинний синтез структур зразків, промислово-функціонального середовища й операційної системи, їхніх підсистем і елементів, що забезпечують реалізацію максимального (або заданого) рівня якості зразка TS, з урахуванням обмежень, умов і терміну упровадженння.

Формально ціль САПР - виконання взаємозалежної сукупності перетворення інформації, що випливає з опису множин вимог до проектованого зразка TS, які накладаються обмеження і умови, множин варіантів побудови зразків TS, його промислово-функціонального середовища й операційної системи, що найбільш повно відповідають цим вимогам.

Для досягнення покладених на САПР цілей при створенні сучасних зразків складних TS їх варто будувати на базі потужних ЕОМ із великою пам'яттю і швидкодією, банків великих довідкових даних, відповідного системного програмного забезпечення, що припускає методи роботи з текстовою і графічною інформацією, зручною для користувачів периферії.

Все це необхідно, але недостатньо для побудови САПР без відповідного математичного забезпечення.

Проста експлуатація сучасних ЕОМ і інформаційно-довідкових систем не вирішує проблеми побудови САПР зразків складних TS і не виправдовує себе без притягнення адекватного наукового арсеналу теорії створення сучасної техніки.

Тому, при розширенні масштабів комп'ютеризації процесів проектування сучасної техніки, треба брати до уваги, що комп'ютеризація необхідна, але недостатня для рішення задач САПР, тому що можлива практична корисність і дуже трудомістка илюстраційна можливість САПР. Не варто забувати, що при впровадженні САПР необхідні великі витрати на оснащення конструкторських бюро спеціальною технікою, перекваліфікація спеціалістів і головне - підняття на новий щабель теорії проектування. Без обгрунтованих об'єктивних і окремих алгоритмів і строгих формалізацій автоматизація проектних робіт не має практичного змісту.

Основні задачі проектування

Технічних систем.