9.3. Відношення між властивостями.

Математична логіка і статистика є найважливішими дисциплінами при вивченні відношень; вони дозволяють висловити ці відношення аналітично, що дозволяє оперувати ними.

Властивості і їхні загальні відношення вивчаються в природознавстві і техніці, де вони виражаються або формулами, або на словах. Для здійснення необхідної дії конкретної технічної системи загальні відношення часто недостатні. У випадку складних процесів загальні відношення на практиці всякий раз конкретизують стосовно до наявних умов. Так, наприклад, для поширення тепла є формули переносу тепла теплопровідністю, випромінюванням і конвекцією. Які відношення мають місце, коли ми поміщаємо предмет у нагрівальну піч, і який їх відносний внесок? Для відповіді на ці питання конструктор повинний мати досвід у даній галузі, що дозволив би вірно оцінити конкретні умови в аналізованій ситуації. Особливості виробництва можна потім врахувати поправочними коефіцієнтами в загальних формулах. Дуже складні відношення між властивостями можна висловити також за допомогою матриць і математичних символів, про що говорилося в гл.2.

Важливо оцінити і відношення між категоріями властивостей (мал.9.1.). З малюнка очевидно, що у готовому виробі внутрішні елементарні властивості (конструктивні і технологічні) є визначальними для зовнішніх властивостей, що визначають, у свою чергу, економічні властивості.

9.4. Перелік необхідних властивостей технічної системи.

Важливість правильного і повного переліку необхідних властивостей відбиває відоме положення: правильна постановка задачі - це вже половина рішення. Зміст і форма переліку необхідних властивостей різноманітні в кожному конкретному випадку; їх зумовлюють чинники:

1) складність виконуваної функції - вона різноманітна, наприклад, для виробничого комплексу й окремої деталі машини;

2) конструктивна складність - складна конструкція на відміну від простої, нова конструкція на відміну від модернізованої;

3) потреба в додаткових властивостях, таких, як висока надійність, великий термін служби, привабливий зовнішній вигляд;

4) потреби замовника.

Для пояснення останнього роздивимося питання про задоволення виробничої потреби. Існує дві можливості:

а) Закупівля готового виробу. Споживач, що бажає вирішити свою проблему за допомогою того або іншого виробу, з'ясовує, чи є в продажі виріб із бажаними властивостями. Як правило, він має можливість вибирати між декількома виробами.

б) Замовлення спеціального виробу. Якщо виробів з бажаними властивостями в продажі немає, споживач змушений очікувати, поки буде пройдений довгий шлях від моменту оформлення замовлення через стадії конструювання і виготовлення до постачання виробу. Виріб, виготовлений з урахуванням індивідуальних вимог замовника, відповідно обходиться дорожче. Для правильної постановки і рішення такої задачі потрібно активне співробітництво ряду спеціалістів, серед яких конструктор повинний грати головну роль.

Для забезпечення необхідної повноти переліку властивостей доцільно роздивитися питання приведені у табл.9.1. і знайти на них відповіді. На основі відповідних формулювань можна потім скласти перелік властивостей для конкретного виробу.

Мал.9.1.Відношення між категоріями властивостей.

Особливу групу утворять постійні вимоги, що не встановлюються в явній формі, але припускаються практично завжди. Їх враховує, мабуть, кожний конструктор. До таких вимог ставляться:

1) максимально досяжний рівень эксплутаційних властивостей, серед них, зокрема, мінімальні габарити, мінімальна маса; мінімальне споживання енергії, доступність і замінність всіх елементів, що мають обмежений термін служби, оптимальна надійність;

2) оптимальні эргономічні показники: простоту, легке і зручне обслуговування; захист від шкідливих побічних виходів (перешкод), таких, як шум, тепло, вібрація, вихлопні гази, пилюка і т.д.; мінімальна шкода навколишньому середовищу;

3) максимальне урахування всіх особливостей існуючого виробництва: застосування наявних матеріалів, стандартних деталей і документації; використання наявного устаткування і технології.

4) найкращі економічні показники: мінімальні витрати виробництва; мінімальні експлуатаційні витрати;

З розглянутих вимог логічно випливають ряд принципів, який керується конструктор, як-от:

1) вибір найбільше простого конструкторського рішення;

2) однаковий (не завжди максимальний) термін служби всіх деталей або легка замінність деталей, схильних до зносу;

3) оптимальне використання тривкості матеріалів;

4) урахування особливостей оточення, включаючи природні ресурси і населення;

5) повага існуючих традицій.

Деякі з цих вимог суперечать одна одній, і треба шукати компромісне рішення.

Вимогами особливого роду є обмеження. Вони диктуються конструктору природою і товариством, унаслідок чого він обмежений у виборі рішень. Природні чинники не сприймаються звичайно як обмеження, тому що ми звикли до законів природи й усвідомлюємомо, що не можна сконструювати вічний двигун.

Товариство накладає обмеження правового характеру.

Варто підрозділяти вимоги по їхньому значенню для покупця на три категорії:

1) Вимоги, що обов'язково повинні бути виконані, такі, як робоча функція і ціна. Їх, у свою чергу, підрозділяють на жорсткі вимоги, відхилення від котрих неприпустимо, і нежорсткі вимоги, відхилення від який можуть бути терпимими.

2) Вимоги, що у виняткових випадках не обов'язково виконувати в заданому обсязі.

3) Побажання, що варто виконувати при сприятливих обставинах.

Конструктор повинний, узгоджувати точку зору замовника, визначати, до якої категорії відноситься кожна вимога.