Этап технического проектирования

Технический проект – совокупность конструкторских документов, которые должны содержать окончательные технические решения, дающие полное представление об устройстве разрабатываемого изделия, и исходные данные для разработки рабочей конструкторской документации.

Этап предусматривает детальную проработку проекта.

Включает в себя:

- создание полного комплекта технической документации, включая эксплуатационную;

- выпуск технологической документации, необходимой для изготовления опытной партии системы в заводских условиях;

- изготовление и испытание макетных образцов;

- коррекция (при необходимости) документации, и в первую очередь технических условий и инструкций.

Результатом этапа является выпуск технического проекта. Документам присваивается литера "Т".

--

Первые два этапа относятся к стадии внешнего проектирования, два последних – к стадии внутреннего проектирования.

Основной задачей внешнего проектирования является выбор оптимальной для заданных условий общей структуры системы.

Под этим подразумевается:

-  совокупность основных элементов системы;

- численные значения параметров элементов;

- характер функциональных, динамических и конструктивных связей,

которые обеспечивают решение поставленной функциональной задачи наиболее оптимальным (с учетом принятого критерия предпочтения) способом.

Выбор оптимального варианта осуществляется путем сопоставительного анализа ограниченного числа вариантов построения структуры.

Для такого ограниченного числа вариантов проводится математическое и физическое моделирование, что позволяет определить лучший из сопоставляемых вариантов.

Варианты выбираются на основе эвристического анализа. Так называется анализ, основанный только на опыте и эрудиции проектировщика. Все это не позволяет рассмотреть полное множество допустимых структур, а значит, и выбрать самую оптимальную систему. Чем квалифицированнее разработчик, тем выбранная система будет более приближена к оптимальной.

Задачей внутреннего проектирования является оптимизация внутренней структуры элементов принятого варианта построения системы, выбор конкретных технических решений относительно конструктивного исполнения этих элементов, а также оптимизация процесса функционирования этой системы.

 

Этап разработки РКД

Отметим, что после этапа технического проектирования следует этап изготовления рабочей конструкторской документации (РКД).

1. Разработка РКД для опытного образца (опытной партии) изделия.

1.1. Опытный образец (или партия) изготавливается, проводятся предварительные испытания.

1.2. По результатам изготовления и предварительных испытаний конструкторская документация корректируется и ей присваивается литера "О".

1.3. Проводятся приемочные испытания опытного образца (опытной партии).

1.4. По результатам приемочных испытаний конструкторская документация вновь корректируется и ей присваивается литера "О1".

1.5. Для изделий, разрабатываемых по заказу Министерства обороны, при необходимости производится повторное изготовление и повторные испытания по документации с литерой "О1" и корректировка конструкторских документов с присвоением им литеры "О2".

2. Разработка РКД для серийного (массового) производства.

2.1. Изготовление и испытание серии по документации с литерой "О1" (или "О2").

2.2. Корректировка конструкторской документации по результатам изготовления и испытания. Присвоение конструкторским документам литеры "А".

2.3. Для изделия, разрабатываемого по заказу Министерства обороны, при необходимости, повторное изготовление и испытания головной (контрольной) серии по документации с литерой "А", соответствующая корректировка документов и присвоение им литеры "Б".

 

Цикл создания технической системы

Блок схема цикла создания технической системы приведен на рис. 16.2.

Анализ проблемной ситуации.

а) Формулировка задачи: даются ответы на вопросы:

- что есть, и чем это не устраивает (почему появилась востребованность в этой ТС);

- что и в каком смысле должно стать лучше после реализации проекта (какими качествами должна обладать новая система).

На этом этапе не нужны детали, нужны лишь самые главные черты объекта до и после проектирования. Если этот этап выполнен плохо, очень велика опасность, что весь дальнейший труд будет потрачен впустую [15].

б) Анализ задачи: даются ответы на вопросы:

- какие цели должны быть достигнуты?

- какие ограничения в выборе решения?

- по каким критериям будет оцениваться качество спроектированного объекта?

- иерархия критериев эффективности.

Завершается этап разработкой ТЗ.

Синтез решений

Поиск возможных решений.

Здесь необходимы знания, нестандартное мышление, умение избегать как консерватизма, так и поспешности.

Полезными на этом этапе являются аналоги (при критическом к ним отношении), посещение выставок, чтение литературы, консультации и т.п.

Когда предлагается много решений, разумеется, не заведомо негодных, меньше шансов пропустить хорошее.

Принять решение можно тогда, когда есть цель, альтернативные варианты и способы оценки.

Выбор решения.

Необходимо из множества синтезированных решений на основе выбранных критериев и с учетом заданных ограничений выбрать одно.

Здесь не нужны избыточные детали, кроме тех, что позволяют целенаправленно, по критериям, сравнивать решения. В теории проектирования вводится понятие "нехудших" решений, т.е. решений, попадающих в некоторую допустимую область по совокупности признаков, и формулируются алгоритмы их поиска [15].

Обоснованно выбрать решение помогает моделирование.

Моделирование

Физическое или математическое. Физическое моделирование дорого, поэтому сложные системы моделируются математически.

 Выбор методов моделирования.

Расчет выходных параметров

Анализ полученных результатов. Сравнение с требованиями ТЗ.

Приведение параметров и показателей системы в соответствие с требованиями ТЗ - многократный итерационный процесс.

Коррекция параметров - параметрическая оптимизация.

Если параметры не получаются оптимальными – изменяют структуру – при этом в результате осуществляется выбор оптимальной структуры. Если снова не получается – изменяется концепция, принцип действия.

После окончательного выбора оптимального варианта производится его детальная разработка.

Детальная разработка выбранного технического решения.

- расчет характеристик, оценка основных показателей;

- составление алгоритмов управления;

- выпуск документации, конструктивная компоновка узлов;

- изготовление и испытание опытных образцов;

- анализ результатов испытаний.

При необходимости вносится коррекция.

 

Рис. 16.2. Схема системотехнического цикла создания технической системы