По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 681.384

Концептуальное проектирование элементов систем управления

Евдошенко О.И. Астраханский государственный университет, г. Астрахань, E-mail: evdoshenko@yandex.ru

Дано общее представление о конструировании технического устройства: основные стадии и проблемы. Особое внимание уделено стадии концептуального проектирования, которая является основополагающей, наиболее трудоемкой и важнейшей составляющей процесса создания нового технического решения, определяющая его законченный облик. Представлены этапы концептуального проектирования. Рассмотрены подробно теория решения изобретательских задач и энергоинформационный метод поиска новых технических решений.

Литература:

1. Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования. — М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.

2. Chandrasegaran S.K. et al. The evolution, challenges, and future of knowledge representation in product design systems, Computer-Aided Design 45 (2013), 204–228.

3. Зарипов М. Ф. Энергоинформационный метод научно-технического творчества/ М. Ф. Зарипов, Н.Р. Зайнуллин, И. Ю. Петрова. – М.: ВНИИПИ, 1988. – 124 с.

4. Гурская Т.Г., Зарипова В.М. Разработка пошагового алгоритма морфологического синтеза с разделением конструктивных признаков // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. – 2010. – декабрь. – Т. 4 (12). – С. 29–35.

5. Учебник по ТРИЗ [Электронный ресурс] / А.И. Гасанов [и др.]. – 2013. – Режим доступа: http://www.metodolog.ru (дата обращения: 15.12.2013).

6. Глазунов В.Н. Поиск принципов действия технических систем/ В. Н. Глазунов. – М.: Речной транспорт, 1990. – 111 с.

7. Pahl, G. and Beitz, W. Engineering Design, 3rd edition. Springer-Verlag, Berlin, 1995.

8. Koller, R. Konstructionsmethode fbr den Mashinen-, Gerate- und Apparatebau. Berlin – Heidelberg – New-York: Springer-Verlag, 1976.

9. Автоматизация поискового конструирования / Под ред. А.И. Половинкина. – М.: Радио и связь, 1981. – 344 с.

10. Добро пожаловать в Guided Brainstorming LLC | Guided Brainstorming LLC – Режим доступа: http://gbtriz.com/ru, свободный. – Заглавие с экрана. – Яз. рус. (дата обращения: 18.03.2014).

11. Центр креативных технологий [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.inventech.ru/pub/methods/triz/ (дата обращения 18.10.2013).

12. Зарипов М.Ф., Петрова И.Ю. Энергоинформационный метод анализа и синтеза чувствительных элементов систем управления // Датчики и системы. – 1999. – № 5. – С.10–17.

13. Зарипов М.Ф., Петрова И.Ю. Морфологический анализ и синтез чувствительных элементов систем управления // Датчики и системы. – 2002. – № 5. – С. 10–14.

14. Дорохов И.Н. Системный анализ процессов химической технологии. Интеллектуальные системы и инженерное творчество в задачах интенсификации химико-технологических процессов и производств / И.Н. Дорохов, В. В. Меньшиков. – М.: Наука, 2005. – 584 с.

15. Половинкин А.И. Основы инженерного творчества / А.И. Половинкин. – М.: Машиностроение, 1988. – 368 с.

16. Дворянкин А.М. Автоматизация поискового конструирования. Модели, задачи, алгоритмы: дисс. ... д-ра техн. наук /А. М. Дворянкин. – Волгоград: РПК «Политехник», 1996. – 20 c.

17. Цыканова М.А. Разработка метода синтеза эвристических приемов [Текст]: автореф. дисс. ...канд. техн. наук/ Цыканова М.А. – Волгоград, 2013. – 21 с.

18. Петрова И.Ю., Гурская Т.Г. Приемы усовершенствования электрокинетических преобразователей // Датчики и системы. – 2007. – №10. – С.18–21.

19. IFIP Technical Committee 5: Information Technology Applications. – Режим доступа:http://ifiptc.org, свободный. – Заглавие с экрана. – Яз. англ, (дата обращения: 10.04.2014).

20. Ли К. Основы САПР (CAD/CAM/CAE). – СПб.: Питер, 2004.

21. Зарипова В.М., Петрова И.Ю., Цырульников Е.С. Классификация автоматизированных систем поддержки инновационных процессов на предприятии (COMPUTER AIDED INNOVATION – CAI) //Зарипова В.М., Петрова И.Ю., Цырульников Е.С. / Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. – 2012. – № 1. – С. 26–35.

22. Панич А.Е. Пьезокерамические актюаторы: Учеб. пособие. – Ростов-на-Дону: Изд. ЮФУ, 2008. – 159 с.

23. Karpelson M., Wei G., Wood R.J. Driving high voltage piezoelectric actuators in microrobotic applications, J. Sensors and Actuators A: Phys. (2012), doi: 10.1016/j. sna.2011.11.035.

24. Double bimorph electromechanical element [Text]: pat. US №2 6437485 USA: IPC H01L41/09/ S. Johansson. – №US09/739,906; declared 20.12.2000, publication date 20.08.2002.

25. Wood R.J., Steltz E., Fearing R.S. Optimal energy density piezoelectric bending actuators, J. Sensors and Actuators A: Phys., 119 (2005), pp.476–488.

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).

Для Цитирования:
Евдошенко О.И., Концептуальное проектирование элементов систем управления. КИП и автоматика: обслуживание и ремонт. 2017;9.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: