В.М. Бродянский, Ю.М. Синявский.
Основы методики проектирования криогенных установок

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ РАБОТЫ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ

2.1. Алгоритм действий при разработке нового технического объекта

Этапы проектирования, рассмотренные в предыдущей главе, обусловливают в значительной степени характер творческого процесса и последовательность действий инженера (схема на рис. 2.1).

Рис. 2.1.Алгоритм действий коллектива, занятого проектированием.

Естественно, что характер деятельности инженера, участвующего в проектировании, в значительной степени зависит от того места, которое он занимает в большом коллективе, занятом этой работой.

Это место может быть различным как «по горизонтали» (определяется тем, на каких этапах проектирования работает специалист), так и «по вертикали» (определяется квалификационным уровнем его работы – от рядового инженера до руководителя целой организации). Однако в любом случае инженер должен четко представлять весь путь проектирования.

Проектирование любой системы, в частности криогенной, может начинаться, естественно, только после постановки задачи, определяемой заказчиком (потребителем). Поэтому работа инженера над проектом начинается с изучения и уяснения задачи. Необходимо четко определить цель, которая должна быть достигнута в результате проектирования. Часть этой работы обычно выполняется в ходе переговоров по уточнению задания между заказчиком и проектирующей организацией.

Второй шаг – выбор пути решения, т. е. из общей цели выделяется конкретная задача, которая будет решаться для выполнения общей цели. Например, при постановке цели – разделить газовую смесь на отдельные компоненты, можно выбрать один из путей: низкотемпературную ректификацию, использование магнитных свойств отдельных компонентов, разделение посредством полупроницаемых мембран и т. д. Выбор пути предполагает проведение инженерного анализа альтернатив и принятие решения. Особенности инженерного анализа и принятия решения рассматриваются ниже.

После выбора пути решения формулируется способ решения конкретной задачи, т. е. обосновывается исходная идея. Это весьма важный этап деятельности инженера, заканчивающийся принятием ответственного решения. Выбор идеи тесно связан с выбором пути решения задачи; в большинстве случаев эти этапы проводятся совместно. Принятая к разработке идея в решающей степени предопределяет многие технические и эксплуатационные показатели будущей системы, т. е. ее качество.

Следующий шаг в творчестве инженерного коллектива – анализ идеи. Он должен показать, какие характеристики может иметь система реализованная на основе исходной идеи, а также оптимальные параметры ее работы.

Все рассмотренные выше элементы деятельности коллектива, занятого проектированием, имеют целью получить ответ на вопросы, как будет работать система, обеспечит ли она необходимые параметры. Если предварительный инженерный анализ дал благоприятные результаты, то теперь деятельность коллектива будет направлена на получение ответа на вопрос, как сделать этот технический объект. Поэтому далее принятое решение конкретизируется, начиная с важнейшего этапа конструирования, выпуска всей технической документации, необходимой для изготовления технического объекта.

После сдачи чертежей в производство продолжается работа над техническим объектом путем курирования изготовления деталей и сборки узлов и агрегатов. На этом этапе деятельность инженера направлена на оперативное устранение неточностей и ошибок в технической документации и производстве, на выявление возможностей упрощения технологии изготовления и повышения надежности отдельных деталей. Особенность этапа – постоянные контакты с производственными подразделениями предприятия. Активная работа на этом этапе дает разносторонний опыт, чрезвычайно ценный для последующей деятельности инженера, особенно молодого специалиста.

Изготовленная опытная партия технических объектов подвергается всесторонним испытаниям. Они проводятся, как правило, в специализированных подразделениях, однако тесный контакт с испытателями позволяет инженеру объективно оценить результаты своего труда, убедиться в правильности принятых решениях, выявить недостатки, требующие безотлагательного устранения, проверить принятые при расчетах допущения, определить фактические резервы системы, запасы прочности, уровень качества, наметить в общих чертах возможные пути улучшения конструкции при модификации системы. Участие в испытаниях системы также создает базу для новых идей в последующей работе инженера.

После принятия решения о запуске системы в серийное производство инженеры-разработчики принимают активное участие в доработке технической документации как по результатам испытаний опытной партии, так и для улучшения технологичности системы, обеспечивающей ее изготовление с минимальными трудозатратами.

Однако даже после запуска системы в серийное производство инженеры-разработчики не забывают о своем детище. Постоянный сбор информации о поведении системы при эксплуатации, причинах ее поломок и аварийных остановок, работе на нерасчетных режимах, модернизации и рационализации, проводимой в процессе эксплуатации, дает богатый материал для дальнейшего совершенствования системы, ее модернизации, а также может служить основой при последующей разработке аналогичных систем.

Анализ деятельности инженеров в процессе разработки новой системы, показывает, что на первых этапах, преследующих цель ответить на вопрос, как будет работать систем, особое значение имеют четыре формы деятельности:
- постановка задачи,
- изобретательская деятельность, обеспечивающая формирование базисной идеи,
- инженерный анализ,
- принятие инженерного решения.

Здесь наиболее важно уметь мыслить системно, учитывая одновременно многочисленные факторы, определяющие в конечном счете выбор инженерного решения. На последующих этапах центр тяжести переносится на конструкторские и технологические знания и опыт, а затем навыки экспериментатора и исследователя.

Ниже кратко рассматривается специфика четырех форм инженерной деятельности, включая принятие инженерного решения. Общие вопросы конструирования и специальные, относящиеся к отдельным элементам криогенных систем, рассмотрены в соответствующей литературе, которая приведена в библиографии [10, 19–29].

Следующая страница: 2.2. Постановка задачи на создание нового технического объекта