Метод порівняння параметрів технічних об’єктів

В даному випадку еталон, наприклад, форма поверхні (профіль різьби) служать моделлю. Фактичне значення параметра і точність його реалізації визначають шляхом порівняння зразка ТО, що перевіряється і еталона.

 

7.4. Складання переліку заданих параметрів

технічних об’єктів

Для проведення коректного обґрунтованого аналізу ТО і особливо при його порівнянні із іншими зразками аналогічного призначення необхідно вказати досить повний перелік параметрів, які повинні забезпечуватись під час експлуатації – визначити задані параметри. Інколи не повне врахування основних робочих та конструктивних параметрів ТО приводить до відмов останнього в процесі експлуатації. Особливо частими є помилкові висновки про вторинність того чи іншого параметра, коли вважається, що він забезпечується автоматично при дотриманні інших, пов’язаних з ним характеристик. Сказане підтверджується відомим положенням про те, що правильна постановка задачі - це вже половина її розв’язування.

Вибір параметрів, їх число та форма представлення, обумовлені умовами конкретної задачі і як правило визначаються:

1) складністю виконуваної ТО функції;

2) конструктивною складністю ТО;

3) конкретними умовами експлуатації ТО (наприклад, його використанням при підвищеному рівні запилення повітря або високих середніх температурах);

4) додатковими вимогами замовника ТО.

Перші три групи факторів вже досить детально розглядались вище. Що стосується додаткових вимог, то в загальному випадку у замовника є два основні варіанти.

Перший варіант - закупка готового виробу. Якщо один або декілька пропонованих різними фірмами зразків ТО певного призначення задовольняє замовника за всіма найважливішим функціональним та конструктивним параметрами і до його експлуатаційних параметрів не пред’являється підвищених або додаткових вимог, він може купити один зі зразків, при необхідності доопрацювати або модернізувати його і використовувати для розв’язання своєї технічної задачі.

Якщо ж існуючі зразки ТО не задовольняють замовника за одним або декількома найважливішими параметрами, можливий другий варіант - розробка нового спеціального ТО. Зразок створений згідно із вимогами замовника звичайно більш дорогий ніж той, що вже виготовляється серійно. Для правильної постановки та розв’язання задачі зі створення спеціального ТО необхідно тісне та активне співробітництво ряду фахівців, серед яких конструктор повинен відігравати провідну роль.

Оскільки постановка задачі ніколи не буває цілком повною (всього передбачити неможливо) при виконанні кожного замовлення конструктор сам визначає і забезпечує ряд додаткових параметрів ТО і серед них функціональні та конструктивні. Під час проектування важливий також постійний контакт конструктора із замовником, оскільки останній звичайно є висококваліфікованим фахівцем із прототипів потрібного йому ТО, особливо з їх експлуатації. Вимоги до підсистем і елементів розроблюваного ТО звичайно визначає сам конструктор.

Для забезпечення необхідної повноти переліку заданих параметрів ТО доцільно скористатись характеристиками їх категорій і прикладами, наведеними в табл. 7.1.

Особливу групу утворюють параметри, що не обов’язково вказуються в ТЗ, але розглядаються і враховуються конструктором практично в будь-якому випадку. До них відносяться:

1) оптимальні конструктивні та експлуатаційні параметри (мінімальні габарити, маса, енерговитрати, максимальні надійність, довговічність, ремонтопридатність);

2) оптимальні ергономічні параметри (простий, легкий і зручний контроль та регулювання під час експлуатації, мінімальні рівень шуму, загазованості, вібрацій, виділення тепла, інтенсивність електромагнітних випромінювань);

3) максимально повне використання можливостей підприємства де розроблюваний ТО буде виготовлятись та використовуватись (наявних обладнання, інструмента, матеріалів, комплектуючих, заготовок, пристосувань, технологій);

4) максимальна економічна ефективність (мінімальні вартість виготовлення та експлуатації, максимальний прибуток).

Від наведених груп первинних параметрів залежить ряд вторинних, що дотримуються під час розробки:

1) максимальна простота ФС, ПС, КС;

2) по можливості однаковий і не завжди максимальний термін служби основних елементів ТО;

3) дешевизна та легкість заміни елементів ТО, що швидко зношуються;

4) врахування умов НС, в яких буде використовуватись ТО.

Одночасне забезпечення деяких із вказаних параметрів може бути неможливим і тоді доводиться шукати компромісний варіант.

Особливу групу утворюють параметри, що диктуються конструктору природою та суспільством. Однак вони не сприймаються як обмеження, оскільки кожен звик до фундаментальних законів і розуміє, що не можна сконструювати вічний двигун. Суспільство накладає обмеження правового характеру.

В розділі 7.1.4 розглядалась класифікація параметрів за ступенем важливості, причому в якості класифікаційної ознаки був обраний їх зв’язок із зовнішньою або одної із внутрішніх функцій. Аналогічну назву можна застосувати і для класифікації параметрів на основні, забезпечення яких є обов’язковим і додаткові, пов’язані із вимогами і побажаннями замовника, що можуть бути реалізовані при сприятливих обставинах.

 

7.5. Реалізація параметрів технічних об’єктів

В даному розділі ми розглянемо питання забезпечення параметрів спроектованого ТО, оскільки якщо в реальному зразку основні параметри не дотримані зовнішня функція може залишитись і не виконаною не дивлячись на високу якість проекту і здавалося б всебічну обґрунтованість прийнятих рішень. Зрозуміло, що працездатність реального зразка ТО в значній мірі залежить також і від якості його виготовлення, однак головним, все ж таки, залишається правильна організація конструювання. До основних факторів, що впливають на його результат відносять кваліфікацію, особисті якості та досвід конструкторів, їх кількість, час, відведений на розробку, складність та ступінь оригінальності розроблюваної конструкції.

В роботі [14] була наведена залежність якості виконання проекту (як міри реалізації заданих параметрів) від кваліфікації конструкторів (рис.7.12). Однак терміни „класифікація” та „якість проекту” не мають точного означення і тому не отримали кількісного вираження.

Залежність якості проекту від тривалості конструювання і від кількості розробників показана на рис. 7.13. Чисельність конструкторського персоналу можна виразити також у грошових витратах на оплату їх праці в одиницю часу. З графіку видно, що, з одної сторони, зі збільшенням часу t_о^х якість зростає відносно повільно, а з іншої – використання подвійної кількості конструкторського персоналу не забезпечує пропорційного прискорення роботи. Графік на рис. 7.13 відповідає кваліфікації злагодженого і високопрофесійного конструкторського колективу. Професійним якостям колективу нижчої кваліфікації відповідав би графік з менш крутим нахилом кривої і значно більшим значенням відстані між нею та асимптотою ідеального розв’язку.

Будь-яке удосконалення існуючого ТО повинно забезпечувати поліпшення заданих параметрів. Даний процес відображує S–діаграма, представлена на рис. 8.2. Однак можливості удосконалення існуючих ТО обмежені (див. рис. 11.4, 11.6).

Слід також звернути увагу на те, що в ряді випадків, матеріальні витрати на конструкторську розробку у загальному обсязі витрат на створення нового ТО можуть складати значну частку. Існує переконання, що величина загальних витрат залежить, в першу чергу, від вартості підготовки виробництва та його здійснення. Однак це справедливо в певній мірі лише для масового і серійного виробництва. Наближене ж розподілення витрат при одиничному виробництві ТО високої складності представлено на діаграмі (рис. 7.14).

8. Оцінювання технічних систем

В попередньому розділі були сформульовані питання щодо основних параметрів автомобіля – швидкості, витрат пального, надійності, кольору і т.д. Однак бажано було б не лише дати на запитання відповіді, але й об’єднати окремі параметри, що їх кількісно характеризують в одному комплексному узагальненому параметрі (критерії) оцінювання. Зрозуміло, що це не проста задача, оскільки розмірності ряду параметрів відрізняються, однак рішення задачі і визначення узагальненого параметра дозволило б однозначно оцінювати ТС і порівнювати її з іншими.

В загальному випадку оцінювання може проводитись двома способами: інтуїтивно і на основі критеріїв - якісних або кількісних параметрів технічної системи, що зіставляються із оптимальними їх значеннями.

Інтуїтивна оцінка, не дивлячись на її суб’єктивність використовується досить часто. Як правило, вона ґрунтується не лише на суб’єктивних відчуттях, але й на багаторічному досвіді фахівця, який оцінює. У зв’язку із цим, слід систематично розвивати навички інтуїтивного оцінювання. Вона особливо важлива для початку процесу конструювання при відсутності повної інформації про ТС.

Залежно від умов задачі, оцінки ТС бувають трьох основних типів (табл. 8.1. і рис. 8.1)

 

Таблиця 8.1

Типи задач оцінювання технічних систем

Тип задачі і алгоритму її розв’язання	Вихідні дані	Мета розв’язання задачі
І	Дана ТС із визначеними параметрами	Дати загальну оцінку ТС
ІІ	Дана ТС та перелік вимог до неї	Установити відповідність ТС вимогам
ІІІ	Дана множина ТС аналогічного призначення	Обрати найкращу (найефективнішу) ТС

В алгоритмах розв’язання задач оцінювання (див. рис. 8.1) основними операціями є вибір критеріїв оцінювання ТС та визначення узагальненого критерію оцінювання.

Розглянемо деякі поняття пов’язані із вказаними операціями та пояснимо їх проблематику.