Этап предварительного проектирования
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Мурманский арктический государственный университет» в г. Апатиты
(филиал МАГУ в г. Апатиты)
КАФЕДРА ФИЗИКИ, БИОЛОГИИ И ИНЖЕНЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Дисциплина «Основы научно-исследовательской работы»
ДОКЛАД
на тему: Этапы проектирования технических систем
Работу выполнил
студент 2 курса
Группа 2БЭЭ-ВЭЭ(зу3и8)АФ
заочного отделения
Дмитриев Я.А.
Руководитель
__________________
Кандидат технических наук
Вицентий А.В.
Апатиты 2020г.
Оглавление
Введение ...................................................................................................2
1. Этапы проектирования технических систем .....................................3
1.1. Разработка технического задания ................................................... 3
1.2. Этап предварительного проектирования ....................................... 4
1.3. Эскизное проектирование ................................................................ 5
1.4. Техническое проектирование .......................................................... 5
1.5. Состав проектной документации .................................................... 7
1.6. Автоматизация проектирования ..................................................... 8
Заключение............................................................................................... 9
Список литературы....................................................................................10
|
|
|
Введение
Проектирование, как осознанная целенаправленная деятельность, обладает определенной структурой, т.е. последовательностью и составом стадий и этапов разработки проекта, совокупностью процедур и привлекаемых технических средств, взаимодействием участников процесса.
У каждого из нас на основе личного опыта выработалось свое представление о структуре проектной (творческой) деятельности. Однако за длительный период существования человечества сформировались и общепринятые, проверенные практикой подходы к проектированию и его структура.
В настоящее время существуют два представления структуры проектирования, подобные по форме, но различные по целям и подходам к деятельности. Это — структура в виде стадий разработки проектной документации (стадий проектирования) и структура процесса проектирования.
Этапы проектирования технических систем
Проектирование технических систем включает в себя следующие этапы:
1) разработка технического задания;
2) предварительное проектирование;
3) эскизное проектирование;
4) техническое проектирование.
Рассмотрим кратко содержание этих этапов.
Разработка технического задания
|
|
|
Техническое задание (ТЗ) составляется разработчиком (проектировщиком) на основе исходных данных, предоставленных заказчиком, содержит основные технические требования к создаваемой системе и служит основанием для проектирования.
Техническое задание содержит:
назначение системы;
область применения проектируемой системы;
технические требования к технико-экономическим показателям разрабатываемой системы, формулируемые в виде ограничений, налагаемых на показатели эффективности;
условия эксплуатации (режим и продолжительность эксплуатации, внешние воздействия и т.д.);
сроки и стоимость разработки;
возможные особые условия производства и эксплуатации;
другие дополнительные сведения, которые оказывают влияние на результаты проектирования системы.
Одной из важных составляющих технических требований является перечень (номенклатура) показателей, характеризующих технический уровень разрабатываемой системы, а также требования, предъявляемые к ним в виде ограничений, налагаемых на их численные значения. На основе этих показателей в процессе проектирования формируются критерии эффективности, используемые на различных этапах проектирования.
|
|
|
Обоснование и измерение этих показателей, а также разработка методов количественной оценки качества продукции (в том числе технических систем) реализуется в научной дисциплине, называемой квалиметрией.
К основным задачам квалиметрии относятся:
обоснование номенклатуры показателей качества;
разработка методов определения показателей качества и их оптимизации;
разработка принципов построения обобщённых показателей качества (критериев эффективности) и обоснование условий их использования в задачах стандартизации и управления качеством.
В качестве математического аппарата в квалиметрии используются методы линейного, нелинейного и динамического программирования, теория оптимального управления, теория массового обслуживания и т.д.
От качества ТЗ существенно зависят результаты проектирования.
Этап предварительного проектирования
Предварительное проектирование проводится в рамках научно-исследовательской работы (НИР). Остальные этапы относятся к опытно-конструкторской разработке (ОКР). Результаты предварительного проектирования оформляются в виде технических предложений (аванпроекта), представляющих собой технические и технико-экономические обоснования целесообразности разработки системы, удовлетворяющей требованиям ТЗ, а также выявление возможных вариантов реализации системы и их сравнительный анализ. Технические предложения формируются по результатам выполнения НИР в виде научно-технического отчета, содержащего выводы о новых принципах построения системы, научно обоснованный подход к реализации этих принципов, анализ проведенных экспериментов, а также математически обоснованные варианты построения системы. Результаты НИР могут оказаться отрицательными и свидетельствовать о невозможности реализовать систему, удовлетворяющую заданным в ТЗ требованиям.
|
|
|
На этом этапе выполняется:
обзор и сравнительный анализ существующих вариантов построения системы с целью определения достоинств и недостатков каждого из них;
выбор возможных вариантов структурно-функциональной организации разрабатываемой системы или синтез оптимального варианта на основе сформулированного критерия эффективности и результатах математического моделирования;
в случае нескольких вариантов построения системы – их сравнительный анализ и выбор из них наилучшего варианта на основе сравнения основных характеристик этих вариантов или выбранного критерия эффективности;
в случае синтеза оптимального варианта на основе математического моделирования – выбор метода проектирования, включая разработку математической модели и формулирование задачи оптимизации.
Эскизное проектирование
На этапе эскизного проектирования выбирается окончательный вариант разрабатываемой системы, оформляемый в виде эскизного проекта, в который входят:
пояснительная записка, включающая, в частности, описание методов исследований, результаты математического (если необходимо, то и физического) моделирования и выполненных расчётов;
эскизная техническая документация на спроектированную систему;
заключение о соответствии спроектированной системы техническому заданию.
Эскизный проект в виде совокупности документов дает представление об устройстве и принципе функционирования системы, а также о соответствии назначению и основным требованиям, предъявляемым к разрабатываемой системе.
Эскизная документация предназначена для изготовления лабораторных и экспериментальных образцов системы или её отдельных частей, требующих экспериментального исследования. На этапе эскизного проектирования для таких испытаний может оказаться необходимым создание специальных испытательных стендов.
Эскизный проект направляется заказчику для ознакомления и выдачи замечаний, после устранения которых защищается разработчиком перед заказчиком и утверждается им или возвращается на доработку. При утверждении эскизного проекта в случае необходимости на основании содержащихся в нем результатов может быть скорректировано техническое задание.
Техническое проектирование
Процесс проектирования технических систем является итеративными с многократным повторением этапов с целью уточнения структурно-функциональных параметров и улучшения проекта.
Проектирование новой технической системы – это противоречивая задача: с одной стороны, следует использовать все последние достижения науки и техники в данной области, а с другой – обычно имеются многочисленные ограничения, указанные в техническом задании (стоимость, сроки проектирования и т.п.).
Во многих случаях проектирование новых технических систем предполагает разработку новых технических идей и инженерных решений для построения эффективной системы, удовлетворяющей заданным требованиям. Поставленная цель может быть достигнута путём решения следующих задач:
определение, к какому классу систем относится проектируемая система и построение обобщенной модели систем такого класса;
сравнительный анализ свойств разных систем такого класса и выявление их достоинств и недостатков;
разработка новых вариантов построения системы;
сравнительный анализ новых вариантов и обоснование эффективности выбранного варианта построения проектируемой системы.
Процесс проектирования новой технической системы и решение сформулированных выше задач могут быть реализованы одним из следующих способов:
разработка технической системы с требуемыми новыми свойствами на основе комбинаций известных решений;
поиск нужных идей на основе ассоциаций в окружающем мире, включая живой, т.е. использование решений, существующих в других сферах;
создание на основе воображения и собственной фантазии идеализированных образцов разрабатываемых систем и поиск путей их реализации.
Перечисленные задачи и способы их реализации в процессе проектирования новых технических систем тесно связаны с творческим процессом – изобретательством.
Изобретения могут иметь различную степень новизны – от усовершенствования известного прототипа до новой идеи и открытия. Последнее выходит за рамки инженерного творчества и относится к творчеству научному.
Между научным и инженерным творчеством имеется принципиальное различие. В науке – это выявление новых фактов и закономерностей, присущих системам и протекающим в них процессам, а также разработка новых принципов и методов построения систем. В инженерно-технической области – это создание на основе этих закономерностей и методов новых образцов техники. Правда, нередко при этом получаются и новые научные результаты, вплоть до открытий. Наиболее часто это происходит при создании принципиально новых видов систем, что само по себе может рассматриваться как научная деятельность, поскольку такие разработки не могут полностью базироваться на научно обоснованных методах расчетов, проектирования и т.д.
При проектировании технических систем широко используются средства вычислительной техники для расчётов и моделирования, что позволяет сократить сроки и повысить качество проектирования.
Техническое проектирование осуществляется на основе эскизного проекта с учётом замечаний со стороны заказчика и возможных изменений в техническом задании. Результатом технического проектирования является комплект технической документации, в состав которой входят конструкторская, программная, технологическая и эксплуатационная документации с техническими решениями по структурно-функциональной организации разрабатываемой системы.
На заключительном этапе проектирования систем разрабатывается рабочий проект – комплект конструкторских документов, предназначенных для изготовления и испытания опытного образца (макета) проектируемой системы.
Дата добавления: 2020-12-22; просмотров: 327; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!