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

1.4a. Стадии разработки системы

Выше отмечалось, что пятый этап – разработка системы – состоит из ряда стадий. Обусловлено это не столько общим объемом работ проводимых на этапе, сколько качественно различными видами этих работ в связи с переходом от общих функциональных связей к морфологической структуре разрабатываемой системы.

Этап подразделяется обычно на три последовательные стадии: эскизное, техническое и рабочее проектирование.

а) Эскизное проектирование. На этой стадии проводится теоретический анализ, на основе которого определяется прежде всего принципиальная схема будущей системы, а затем и технологическая схема. Эта работа позволяет вплотную подойти к построению морфологической структуры путем разработки эскизов общих видов основных блоков в соответствии со структурно-функциональной схемой, какой по существу служит технологическая схема. Для сложных схем эта стадия может завершаться не только выпуском эскизных чертежей, но и макетированием.

Поскольку основная задача первой стадии состоит не в разработке внутренней структуры элементов системы, а лишь в подготовке исходных данных для этой работы, то общие виды блоков представляются в виде эскизов, т. е. без детализации. При этом большее внимание уделяется прежде всего определению объемно-габаритных и массовых характеристик, а также удовлетворению требований эргономики, экологии, эстетики.

б) Техническое проектирование. Назначение это стадии – построение завершенной морфологической структуры, т. е. на этой стадии детально прорабатываются все составные части системы и отдельных узлов с определением всех связей между ними. С этой целью проводятся конструктивные расчеты на прочность, жесткость, устойчивость, надежность, долговечность.

Все принимаемые на этой стадии решения должны, естественно, обеспечить впоследствие минимальные издержки в производстве при соблюдении всех эксплуатационных (функциональных) требований к системе. Достигается это прежде всего высокой технологичностью изготовления отдельных элементов и системы в целом, соответствующей требуемому масштабу производства и условиям применения. Важным фактором, способствующим выполнению работы, служит поставленное информационное обеспечение и, в частности, постоянная тесная связь между конструкторами и технологами.

в) Рабочее проектирование. К началу этой стадии построение морфологической структуры полностью завершено. Здесь необходимо морфологическую структуру представить в виде, удобном для изготовления и последующей сборки, т. е. расчленить ее на отдельные составляющие. В соответствии с этой задачей производится полная детализация разрабатываемой конструкции, т.е. выполнение рабочих чертежей.

Представленная нами последовательность выполнения стадии, естественно, условна. Работы по стадиям в целом, например, при техническом и рабочем проектировании, могут идти параллельно. Важно отметить другое. Выполнение, всех стадий разработки системы, как и этапов проектирования в целом, взаимосвязано. Обусловлено это тем, что при научном подходе к проектированию определение функциональных элементов и их связей всегда должно предшествовать назначению конкретных процессов и морфологической структуры. Вместе с тем реальная структура оказывает существенное влияние как на ход процесса, так и на выполнение основных функций.

В связи с этим каждая последующая стадия может начинаться только после получения положительного вывода по результатам предшествующей (или относительно самостоятельной ее части [Именно в этом случае можно переходить к частичному выполнению последующей стадии до полного завершения предыдущего, т. е. возможна параллельная работа по двум стадиям.]).

Полученные результаты подвергаются экономическому анализу, на основе которого делается вывод о целесообразности перехода к следующей стадии. Если анализ показывает, что полученные результаты не смогут обеспечить высоких технико-экономических показателей системы в целом, то работа по стадии повторяется с учетом полученных выводов.

Однако для достижения высоких технико-экономических показателей может возникнуть необходимость, например, в существенном упрощении (удешевлении изготовления) структуры системы, что, естественно, скажется на некотором изменении функциональных связей. Поэтому потребуется выполнение работ заново не только по текущей стадии, но и корректировка результатов предшествующей стадии или этапа.

Взаимосвязь между стадиями разработки системы условно показана на рис 1.6. В левом столбце приводится перечень основных работ, проводимых по стадиям, в правом – результаты выполнения каждой стадии.

Рис. 1.6. Взаимосвязь между стадиями проработки системы.

Еще раз отметим, что при правильной организации и проведении проектных работ переход к последующим стадиям и этапам возможен только после того, как получен положительный вывод о соответствии результатов работы поставленным целям проектирования. Такая цикличность – постоянный возврат к ранее выполненным работам и корректировка их результатов на основе проводимой работы, – характерна для всего процесса проектирования. Она позволяет постоянно контролировать процесс и оперативно устранять те причины, которые могут ухудшить показатели будущей системы. Обратная связь между этапами проектирования представляется обычно как процесс пересмотра конструкции. Осуществляется он на совещаниях (технических советах) ведущих специалистов, участвующих в разработке системы.

Следующая страница: 2.1. Алгоритм действий при разработке нового технического объекта