Конструирование технических устройств является трудоемким процессом, который состоит из следующих основных стадий: анализ задания; концептуальное, эскизное, техническое и рабочее проектирование; стадия производства (рис. 1).
Концептуальное проектирование (блок А2) является основополагающей, наиболее трудоемкой стадией проектирования, важнейшая составляющая процесса создания нового технического решения, определяющая законченный облик решения, и включающая проведение исследования и согласование характеристик созданных технических решений с возможной их последующей организацией [1]. Именно на этой стадии правильные решения обеспечивают наибольшую выгоду и в конечном итоге, именно число проработанных концепций будущего изделия определяет его новизну и качество, а, следовательно, его конкурентоспособность и объем продаж.
Основной проблемой на сегодняшний день остается недостаточность специальных инструментов, которые инженер-конструктор может использовать на данной стадии с целью разработки новых устройств и технологий, повышения качества и снижения издержек производства, прогнозирования развития конкретной области техники и получения приоритета в заданной области техники. Под инструментами в данном случае понимаются методы, подходы, технологии, которые применяются для реализации эффективного проектирования.
График на рис. 2. отражает ценность проектных решений на различных стадиях проектирования и наличие инструментов для поддержки работы инженера-конструктора [2].
Из графика можно сделать выводы: есть очень немного инструментов, которые используют инженеры в начале цикла реализации продукции (стадия концептуального дизайна), но именно на этой стадии решения являются наиболее ценными.
Далее будут приведен обзор известных на данный момент инструментов концептуального проектирования.
Концептуальное проектирование (рис. 1, блок А2) нового технического устройства в рамках энергоинформационного метода [3] сводится к выполнению трех этапов, достаточно трудоемких по объему обрабатываемых данных (рис. 3).