История развития методологии проектирования

Прежде чем что-либо создать, человек формирует в своем воображении субъективную модель объекта. Дальнейшая деятельность заключается в его реализации. Эти два этапа трудового процесса называются: проектирование и исполнение. Если в трудовом процессе участвует один человек, то модель предмета труда замыкается внутри его собственных представлений и понятий. Такой процесс существовал в эпоху ремесленного производства, когда создание изделия происходило без видимой подготовки. Как только в трудовой процесс вовлекается другой участник, то появляется необходимость передать ему информацию о предмете труда в словесном, графическом или другом описании. Это требует системного подхода к описанию труда: названия составных частей, порядок их соединения, изготовления и т.д. До появления письменности формами описаний были устные советы и физические модели. С появлением письменности стали применятся чертежи. Резкое развитие чертежа пришлось на период мануфактур. В это время чертежи начинают выполняться в масштабе, появляются понятия профиля, разреза, видов и т.д. Основной формой конструирования было изготовление модели по чертежам.

В XVII веке появляются книги, содержащие сведения о расчетах механизмов. В XVIII веке появляются книги по расчетам зубчатых передач, по принципам проектирования машин. Теоретические основы проектирования механизмов были заложены Леонардом Эйлером в первой половине XVIII века. Это теория зацеплений, теория передач. К концу XVIII века центром развития проектирования механизмов становится Франция. Появляются работы Лагранжа, Да Ламбера. Дальнейшие развития теории проектирования было связанно с разработкой методик расчета различных механизмов и узлов.

В Середине XX века стало очевидным, что проектирование разделяется на две метапроцедуры:

1. поиск и принятие решений

2. описание и преобразование описаний объекта.

Подавляющее большинство достижений было связано со второй метапроцедурой. Это начертательная и аналитическая геометрия, черчение, теоретическая механика и т.д., которые разрабатывали аппарат для описания объектов, расчетов. В развитии первой метапроцедуры достижений значительно меньше, т.к. проектирование относится к творческой деятельности человека, где большое значение имеют опыт и интуиция.

Автоматизация проектирования предполагает наличие процессов, доведенных до автоматизма. Любой творческий работник должен в совершенстве владеть техникой своей профессии, которую можно довести до автоматизма. Именно в совершенствовании техники и ее автоматизации и есть основная задача проектирования.

Основные научные исследования в методологии проектирования

Технические решения, не поддающиеся известным математическим и логическим законам, относятся к эвристическим. Начало учений об эвристических методах положил Сократ. Его учения называются «майевтика» – построение бесед, рождающих идеи и развивающая их на основе вскрытия противоречий.

Архимед. Предложил методы построения гипотех с помощью механических представлений.

Папп Александрийский (IV век до н.э.). Обобщил эвристические методы древних философов и математиков. Первым ввел понятие «эвристика».

Рене Декарт (начало XVII века) разрабатывал метод решения любых проблем путем разложения их на простые составляющие, сводимые к математическим задачам.

Карл Лейбниц (вторая половина XVII века) на основе идей Декарта разработал основы комбинаторики.

В XX веке вопросами первой метапроцедуры занимался профессор Сидоров в книге «Беконные принципы проектирования и конструирования машин». Инженеру кроме математики, механики, физики, специальных технических наук необходимо детально знать условия работы того, для чего создана машина, технические процессы, характер и вкусы публики, для которой делаются машины, т.е. знать все особенности потребления созданной машины.