5. Контрольные вопросы.

1. В чём сущность метода аналогии?

2. Строгая, нестрогая и ложная аналогии?

3. Аналогии по классификации Г.О.Буша?

4. Аналогии, используемые в синектике?

5. Этапы поиска решений методом аналогии?

Практическая работа №4

Функциональный анализ технических систем.

1. Теоретическая часть.

Материальная основа технических систем (Т.С.), их элементы, структура и функции находятся в закономерной связи между собой.

В материальной структуре Т.О. каждый его элемент и конструктивный признак имеет вполне определенную функцию (назначение), по обеспечению работы Т.О. [7].

Построение конструктивной функциональной структуры (К.Ф.С.) основывается на законе соответствия между функцией и структурой Т.О. [1] .

К.Ф.С. представляет собой ориентированный граф, вершинами ко­торого являются наименования элементов Т.О. и объектов окружаю­щей среды (О.С.), а ребрами - функции элементов [1].

Для технологических процессов и способов обработки оператив­но-режимной структурой называется граф, вершинами которого явля­ются обрабатываемые объекты, а ребрами - элементарные операции с указанием режимов обработки.

Для материалов (веществ) структурой композиций называется граф, вершинами которого являются компоненты, из которых состоит композиция (материал), а ребрами - функции компонентов. К.Ф.С. в различных формах используются при анализе и изучении отдельных Т.О. и Т.С. в целом, при освоении новой техники и ее эксплуатации, в процессе проектирования и конструирования новых изделий и модернизации существующих.

2. Методика проведения анализа технических систем.

Студенту выдается задание по анализу выбранного им техничес­кого объекта в соответствии с его специальностью. Для определе­ния соответствия выбранного Т.О. соответствующей специальности студент может использовать перечень типовых Т.О. ,С.О. и композиций, приведенных в разделе 4 настоящего методического указания. Целесообразно выбирать реальные Т.О., в том числе являющиеся предметом курсового и дипломного проектирования. Исходным для проведения анализа Т.С. является наличие у студента описания устройства и принципа функционирования выбранного Т.О., а также, при необходимости, его чертежа или схематического изо­бражения с обозначенными позициями конструктивных элементов.

Работа выполняется в следующей последовательности.

В соответствии с описанием Т.О. его разделяют на соответ­ствующее число элементов, каждый из которых имеет вполне оп­ределенную функцию по обеспечению работы Т.О. в целом или его отдельных элементов. Предельное детальное разделение Т.О. воз­можно до неделимых (в функциональном смысле) элементов.

Одновременно с разделением Т.О. на элементы выделяют объекты окружающей среды (О.С.) (объекты производства), с которыми рассматриваемый Т.О. находится в функциональном или вынужденном взаимодействии и которые существенно влияют на его конструкцию. К объектам О.С. относятся в первую очередь объекты, воспринима­ющие действие Т.О., а также такие, как подводимая энергия, уп­равляющие сигналы, объекты, на которые действуют отработанные вещества или неблагоприятные излучения и т.п.

Для последовательного описания (в виде таблицы) функций элементов выделяют главные элементы. К главным элементам от­носятся рабочие органы и другие элементы, которые непосредствен­но взаимодействуют с предметом обработки и объектами О.С.

При описании функций конкретного элемента целесообразно в скобках указывать обозначения других элементов и объектов О.С., с которыми данный элемент находится в функциональной связи.

Построение К.Ф.С. начинают с изображения в виде прямоуголь­ников вершин графа, которыми являются наименования элементов Т.О. и О.С., при этом он представляет из себя структуру с двухуровне­вой иерархией. Сам Т.О. или объекты О.С. составляют верхний горизонтальный уровень графа. Остальные уровни составляются из выделенных в соответствии с описанием Т.О. функциональных эле­ментов.

После этого строят направленные ребра графа. Ребра выходят из вершин элементов, чьи функции они описывают, и заканчиваются в вершинах - элементах, работу которых они обеспечивают, или в вершинах-объектах О.С., взаимодействующих с рассматриваемым элементом. Из каждой вершины - элемента выходит столько ребер, сколько функций имеет элемент.

При построении К.Ф.С. принимают следующие обозначения:

E₀ - главный элемент (если их несколько, то E₀₁, E₀₂...);

E₁, E₂...E_n – остальные элементы Т.О.;

V₁, V₂...V_n – объекты О.С.;

Ф₀,Ф₁…Ф_n - функции элементов (нумерация индексов соответст­вует нумерации элементов).