|
| |
|
Слаботочка Книги Глава 3 ПРОБЛЕМА ПРОЕКТИРОВАНИЯ Не рассматривая детально все аспекты проектирования как самостоятельной дисциплины, кратко опишем только структуру этого процесса. Более подробно остановимся на одной его фазе, а именно: на этапе предварительного проектирования. 3.1. ПРЕДМЕТ ПРОЕКТИРОВАНИЯ Рассмотрим кратко общую последовательность выполнения проекта (рис. ЗА). Проект начинается с выяснения необходимости проектируемого объекта и включает ряд фаз, связанных с производством, распределением, потреблением и выходом из употребления рассматриваемого вида продукции (Азимов, 1962). Цель этапа изучения возможностей реализации состоит, во-первых, в выяснении того, насколько данная Пдрдичные фазы провширо-бтия Фть! проеширобвная д/?я этп! произдодстбо-выход из употр8блеиия Примитивная иеобходтпсть Изучение возможиосшвй реализации ПрЕдВарительное проеширобаиие Детальное лроентироВание ± Планирование проазВодсшВа - Планирование распределеиия Планирование потребления ПлвнироВанае Выхода аз употребления Рис. 3.1. Последовательные фазы проектирования продукции. 6 897 продукция необходима, а, во-вторых, насколько приемлемы с точки зрения надежности и экономической целесообразности способы ее производства. Фаза предварительного проектирования начинается сравнением решений, найденных при изучении возможностей реализации и выборе наилучшего варианта реализации. Эти исследования заканчиваются составлением технических требований на допуски, на рассеиваемую мощность в элементах, на устойчивость системы при воздействии отрицательно влияющих факторов, технических требований на допустимое ухудшение функциональных свойств системы во времени, а также на экономические стороны проектирования. В результате осуществляется оптимизация системы по некоторому выбранному критерию, как, например, показано в приложении 5. Фаза детального проектирования в некоторых чертах напоминает предшествующую ей фазу; на этом этапе решение вопросов подчинено глубокому экономическому обоснованию. На данной фазе составляются детальные технические требования, сборочные чертежи и, наконец, нспытываются прототипы. Остальные фазы проектирования связаны в первую очередь с планированием производства, включающим подробное описание производственных операций для каждой детали и узла сборки в целом, а также разработку системы управления качеством. При планировании этапов потребления (эксплуатации) , определения времени выхода продукции из употребления нужно выработать рекомендации по вопросам упаковки, обслуживания и безопасности при эксплуатации, а также учесть возможности реализации ликвидов для вышедших из употребления деталей. Ясно, что этапы проектирования не всегда можно столь четко разделить, как показано иа рис. 3.1; часто они перекрываются. Вопросы обслуживания и обеспечения безопасности при эксплуатации должны быть рассмотрены по крайней мере для страховки уже на фазе предварительного проектирования. Хотя при разработке любого проекта следует уделять внимание всем его этапам, первые три являются наиболее важными. Второй из этих трех этапов, касающийся предварительного проектирования, будет подробно расе ютрен в данной книге. 3.2. ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ Иногда полагают, что проектирование систем и электронных схем с помощью ЭВМ на этом этапе нереально, поскольку их структура уже фиксирована, и изменять их конфигуращю нельзя. Это в какой-то степени справедливо. Однако часто забывают, что проекти- рование не начинается с нуля. При изучении возможностей реализации проекта проектировщик использует весь свой опыт и творческие способности, предлагая целую совокупность возможных решений. При анализе имеющихся возможностей он должен выбрать для дальнейшей проработки наиболее перспективный вариант. Когда же это сделано, остальная часть этапа предварительного проектирования выполняется без изменения структуры или технологии изготовления схемы. Проектировщик должен выбрать далее значения параметров элементов так, чтобы достигался наилучший из возможных вариантов схемы при тех ограничениях, которые обусловлены принятой структурой. Это связано с рассмотрением допустимых изменений параметров элементов и воздействий окружающей среды, и поэтому такой выбор можно возложить на ЭВМ. Выбирая наиболее перспективные варианты при изучении возможностей реализации, проектировщик должен хотя бы грубо оценить ожидаемое качество этих вариантов и тем самым удостовериться в правильности своего решения. Практически более реальным представляется подход, схематически изображенный на рис. 3.2,6, когда структура варианта фиксирована по усмотрению проектировщика. Оптимизируется только этот вариант. Следует отметить, что любой из двух представленных на рис. 3.2 подходов имеет итерационную структуру для этапа предварительного проектирования. Иногда такие итерации могут приводить к решениям о внесении незначительных изменений в структуру проекта. Сравнение вариантов считается обоснованным, если они оптимизируются по одному и тому же критерию. Ясно, что нет смысла сравнивать оптимальный вариант с неоптимальным; некоторый смысл все же имеет сравнение двух неоптимизированных вариантов. На рис. 3.2 Представлена идеализированная структура первых двух фаз процесса проектирования. Необходимо иметь в ви-6* 83 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 [25] 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 |