Системный анализ задач проектирования сложных систем.

Любое устройство имеет фазы жизненного цикла.

1 период – разработка и проектирование методом преобразования наших знаний для получения предмета;

2 период – его производство, эксплуатация, старения (модернизация), утилизация.

Периоды делятся на фазы жизненного цикла.

t

TTX

ТТХ – тактико-техническая характеристика.

Системный анализ задач разработки изделий. Фазы жизненного цикла изделий.

Маркетинговое исследование. Оформляется техническое задание.

1 фаза:

научно-исследовательские работы – это процесс исследования

нового явления, сущности, объекта либо процесса. Исследование процессов в объекте с привлечением научных знаний. Если объект сложный то нужно применить знание систем.

Фундаментальное НИР – исследует процессы на уровне открытий, которые позволяют получить новые знания о явлениях и процессах.

Прикладное НИР – это исследование с помощью которого разрабатывают методы построения новых приборов или изделий, реализующих фундаментальные открытия.

На НИР существует ГОСТ. Каждая НИР имеет 3 стадии:

1 стадия – это обзор существующих методов решения задач и выбор направления исследования.

2 стадия – проведение расчетно - моделирующих исследований: построение моделей объекта, а затем строим метод исследования.

3 стадия – экспериментальные исследования. Идентификация объекта, т. е. из абстрактного образа нашей модели материализуют объект (экспериментальный)

Документом, определяющий виды работ, которые нужно выполнить ученым является тактико-техническое задание.

ТЗ – это документ, в который записан перечень необходимых работ для разработки изделия: задачи, структуры и тактико-технические требования к разрабатываемому объекту.

Структура тз

1. Обоснование для проведения НИР, в котором проводится краткое описание функциональных требований к объекту, приказы, распоряжения, либо номера программ для НИР.

2. Наименование (шифр) НИР.

3. Цель выполнения НИР, расписывается главная цель и подцели.

4. Характеристика объекта – это цели и задачи функционирования системы.

5. Предполагаемые технико-экономические показатели всей системы или отдельной ее части.

6. Тактико-технические требования к системе ее компонентов, достаточных для разработки ТЗ. ГОСТ 34602-89.

0 значения управления в кибернетике

– модель текущего состояния объекта

– модель эталонного состояния объекта

– рассогласование двух моделей

2 фаза:

опытно-конструкторские работы – это комплекс работ, объединен-

ных единой целью разработки конструкторской документации и построения опытного образца изделия.

Задача 2 фазы – так спроектировать изделие в существующих ограничениях производства, чтобы его можно было бы изготовить в условиях существующего производства.

1. Достижение тактико-технических требований.

2. Произвести расчеты тактико-технических требований прибора (электричество, надежность, …).

ОКР – это различного рода схемотехнические и технические расчеты проектируемого изделия для достижения тактико-технических требований (ТТТ) на разработанные изделия, записанных в техническом задании на ОКР.

Существует стандарт на проведение ОКР – ГОСТ 2.103-68 "Стадии разработки ОКР". ОКР имеет 8 стадий:

1. ТЗ – это документ, в котором отражены цели, состав функционирование и ТТТ к разрабатываемому изделию. Оно является основанием (исходным документом) при проведении разработки. Этот документ носит правовой характер, в котором сочетаются интересы заказчика и исполнителя.

2. Техническое предложение (ТП) – аванпроект –

3. Эскизный проект (ЭП) – это схема технического решения, в которой окончательно выбирается структурный состав изделия без уточнения расчетов, выбирается элементная база.

1. На основании НИР производим расчет ТТ характеристик уточненной структуры состава объекта.

2. Рассчитываем алгоритмы функционирования как всего изделия так и его составных частей.

3. Решаем задачи структурного состава изделия и выработка ТТХ по всей системе и отдельных ее частей; к задачам решаемым на анализ информационных потоков и выработки требований к каналам связи; разработка алгоритма функционирования объектом.

4. Технико-экономическое обоснование.

4. Технический проект – это более глубокая детализация работ по проектированию, выбор оборудования, конкретизация технического решения с выбором элементной базы. Здесь уточняется и утверждаются алгоритмы проектирования, производится трассировка и кроссировка каналов связи, производится расчленение (декомпозиция) структурной схемы с привязкой к существующим конструктивам предприятий Технический проект заканчивается выбором приборов оборудования, либо выдачей ТЗ на разработку не хватающих приборов. Приводятся укрупненные расчеты тепловой, надежностной и на каждое требование технического задания.

5. Рабочий проект (РП) – проводят уточнение схемотехнических решений в уточненной элементной базе производства, электрические расчеты, монтажные, конструктивные.

ТЗ на ОКР – это документ, который включает в себя комплекс задач, подлежащих решению по разработке изделия и требования к разработке.

ТЗ структурирована по пунктам:

1. Наименование, шифр ОКР и основание для его выполнения.

2. Цель выполнения ОКР (наименование и индекс опытного образца, головной исполнитель, соисполнители (когда выполняется комплекс), предыдущая работа, на основе которой выполняется ОКР).

3. Тактико-технические требования (ТТТ) к образцу:

а) состав образца. Прописывается состав опытного образца;

б) указывается функциональные подсистемы, структура и перечень решаемых задач;

в) прописываются технические требования по назначению – это характеристики и параметры подсистем и технические средства их реализации (средства ввода информации: прописываются входные и выходные сигналы; средства отображения информации; средства регистрации информации; средства преобразования информации; требования к системам электроснабжения; требования к надежности; к радиоэлектронной защите; к живучести и стойкостью к внешним возбуждением; к материальному, программному и лингвинистическому обеспечению; к эргономике; по эксплуатации к условиям технического обслуживания, ремонта и хранения, по транспортабельности и безопасности; к размещению технических средств; к монтажу; к ЕСКД; к технологичности);

г) порядок выполнения работы;

д) технико-экономические требования (ТЗТ) – затраты на ОКР (стоимость оборудования, фонд ЗП, специализированное оборудование, стоимость покупных материалов, расходы и прибыль – себестоимость, затраты на ввод образцов в эксплуатацию, затраты на

учебно – тренировочные работы)

е) Требования по видам обеспечения:

– требование к метрологическому обеспечению (измерительные системы и приборы);

– требование к математическому обеспечению (набор математических методов, моделей, алгоритмов).

– Требование к программному обеспечению (общесистемное, общее и специализированное ПО).

– Общесистемные ПО – выбор и основание операционной системы. Общее ПО – библиотека стандартных программ на основе которой строится специальность. ПО – это решение функциональных задач которые записаны в ТЗ.

ж) Требование к сырью, материалам и комплектующим изделиям.

з) Требования к консервации упаковки и транспортировки.

и) Требования к учебно-тренировочным средствам.

к) Специальные требования, которые предъявляет заказчик к Т.О. раздел ТТТ закончился.

4. Этапы выполнения ОКР: на эскизный проект ГОСТ 2.119-73

технический проект ГОСТ 2.120-73

3 фаза:

Технологичность конструкции изделия – конструкторская подготовка

производства (КПП).

Назначение заключается в том, что должны переработать конструкторскую документацию на изделия в соответствии с требованиями технологии конкретного производства (на каждом заводе есть отделы главного конструктора)

Отделы главного конструктора занимаются переработкой КД в зависимости от производства.

ГОСТ на технологическую подготовку производства ГОСТ 14.00114.412(серия ГОСТов)

ГОСТ 2.102-68 – конструкторская документация – это графические и текстовые документы, которые совместно или отдельно определяют состав изделия и содержат необходимые данные на его разработку и производство:

1. Чертеж детали – документ, содержащий изображение детали и данные, необходимые для его изготовления.

2. сборочный чертеж – документ содержащий изображение сборочной единицы и данные, необходимые для ее сборки и контроля.

3. Чертеж общего вида – это документ, содержащий конструкцию изделия, взаимодействие основных частей и принцип работы изделия.

4. Теоретический чертеж – документ определяющий геометрическую форму изделия и координаты и расположение основных его частей.

5. Габаритный чертеж – документ содержащий контурное изображение изделия с габаритными, установочными и присоединительными размерами.

6. Электромонтажный чертеж – документ содержащий данные, необходимые для выполнения электрического монтажа изделия.

7. Монтажный чертеж – документ содержащий контурное изображение изделия, а также данные для его монтажа на месте применения.

8. Упаковочный чертеж – документ, содержащий данные, необходимые для упаковки изделия.

9. Схема – это документ, содержащий данные в виде условных изображений или обозначений, составных частей изделия и связей между ними.

10. Спецификация – документ, определяющий состав сборочной единицы комплекса или комплекта.

11. Ведомость спецификации – это документ, содержащий перечень всех спецификаций, составных частей изделия с указанием их количества и входимости.

12. Ведомость ссылочных документов – документ, содержащий перечень элементов, на которые имеются ссылки конструкторской документации на изделие.

13. Ведомость покупных изделий – это документ, содержащий перечень покупных изделий применяемых в разработке изделий.

14. Ведомость согласования покупных изделий – это документ, содержащий перечень покупных изделий, подлежащих согласованию заказчика.

15. Ведомость держателей подлинников – документы:

– оригинал;

– подлинник (копия оригинала с подписями);

– дубликат.

– это документ, в котором указывается организация, изготовившая документ. Подлинники передаются вместе с изделиями. Изменения в подлиннике вносятся только разработчиком.

16. Ведомость технического предложения – это документ, содержащий перечень документов, входящих в техническое предложение.

17. Ведомость эскизного проекта – перечень документов, входящих в ЭП.

18. Ведомость технического проекта – это перечень документов, входящих в ТП.

19. пояснительная записка – это документ, содержащий описание устройства, принцип действия, обоснования для его разработки, технического и технико – экономического решения.

20. Технические условия – документ, содержащий требования к изделию, его изготовлению, контролю, приемке и поставке.

21. Программа и методика испытаний – документ, содержащий технические данные, подлежащие проверке при испытании изделий, а также порядок и методы их контроля.

22. Расчет – это документ, содержащий расчет параметров и величин.

23. Эксплуатационные документы, содержат данные для проведения ремонтных работ на специализированных предприятиях.

24. Ремонтные документы, содержат данные для проведения ремонтных работ на специализированных предприятиях.

25. Патентный формуляр, содержит сведения о патентной чистоте изделия, а также создаваемых и используемых изобретениях в его разработке.

26. Карта технического уровня и качество изделия содержат данные о техническом уровне и качестве изделия и соответствие ее технико – экономическим показателям.

27. Инструкция содержит указания и правила использования изделия.

Процесс переработки КД, полученной в результате ОКР под технологическими возможностями предприятия называется – технологичность конструкции изделия. Этот процесс предусматривает взаимосвязь решения конструкторских и технологических задач.

Включая следующие задачи:

1. Отработку конструкций и изделий на технологичность на всех стадиях разработки изделия, а также при технологической подготовке производства.

2. Совершенствование технологических условий выполнения работ при производстве, эксплуатации и ремонте изделия.

3. Количественная оценка технологичности конструкций и изделия.

4. Технологический контроль конструкторской документации.

5. Подготовка и внесение изменений по результатам технологического контроля. Технологичность конструкции изделия оценивают с помощью системных показателей:

– базовые значения технологичности, которые являются предельным и обязательным для выполнения КД

– значение показателей технологичности, достигнутые при разработке изделия.