Аннотация

Представлен лаконичный и достаточно широкий обзор современных методов принятия как технических, так и управленческих решений в системе образования РФ. Выражено сомнение, что такие достаточно сложные приёмы могут быть широко использованы в практических реалиях и, более того, дать достаточно точное детерминированное решение, как это возможно – http://www.v-olevskiy.ru.

«Методы оптимальных решений», «Тульский государственный университет». Кафедра «Финансы и менеджмент». Н.Е. Гучек, доцент, кандидат технических наук. КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ. 2012 год

Просмотрел, для обучения – для общего развития вполне подходит. Но очень интересно хоть кто-нибудь, хоть когда-нибудь в реальной практике управления использовал что-то подобное (математизированное принятие управленческих решений)? Это очень похоже на то, как я учил сложнейшую «теорию электрических цепей» по специальности «технология машиностроения». Если бы на поставленный вопрос ответ был положительный, то плохих (мягко говоря) управленческих решений почти не было бы (см. мои письма в правительство, http://www.v-olevskiy.ru).

Основы моделирования управленческих задач (Катаев В.С.), 2015 год. Конспект лекций.

«В наиболее общем смысле теория принятия оптимальных решений представляет собой совокупность математических и численных методов, ориентированных на нахождение наилучших вариантов из множества вариантов и, по возможности, позволяющих избежать их полного перебора».

«Наиболее распространенными научными подходами стали системный анализ и ма­тематические методы исследования операций».

ТОПОЛОГИЯ РЕШЕНИЙ:

«Интуитивные решения. Чисто интуитивное решение – это выбор, сделанный только на основе ощущения того, что он правилен. Лицо, принимающее решение, не занимается при этом сознательным взвешиванием «за» и «против» по каждой альтернативе и не нуждается даже в понимании ситуации.

Решения, основанные на суждениях. Решение, основанное на суждении, - это выбор, обусловленный знаниями или накопленным опытом. Человек использует знание о том, что случалось в сходных ситуациях ранее, чтобы спрогнозировать результат альтернативных вариантов выбора в существующей ситуации. Опираясь на здравый смысл, он выбирает альтернативу, которая принесла успех в прошлом.

Рациональные решения. Главное различие между решениями рациональным и основанным на суждении заключается в том, что первое не зависит от прошлого опыта. Рациональное решение обосновывается с помощью объективного аналитического процесса.

Технологические решения. Класс технологических решений включает в себя, в частности: определение цели, установление готовности к производству работ, распределения ресурсов и способа производства работ, постановку задач подразделениям.

Методологическим базисом теории принятия решений являются: когнитивная психология; кибернетика; специальные разделы прикладной математики (теория вероятности, теория игр. математическая статистика, исследование операций и др.)».

И ещё множество других рассуждений, обучающих полезных приёмов и рекомендаций.

Однако, когда много хорошего и даже более того не всех обучают, а в нашем обществе, особенно в управлении, преобладает мнение начальствующего лица, принимающего решение (ЛПР) и ошибок или недоработок хватает. В технических задачах есть такой нюанс, что довольно сложно превратить большое множество решений в единственное верное и эффективное без ценных указаний начальника, что вносит значительную долю субъективности а принимаемые решения. Иногда это хорошо, а чаще всего – не очень.

Современные методы принятия управленческих решений. Автор - ? Примерно 2005-2007 год

«Методы принятия управленческих решений — это конкретные способы, с помощью которых может быть решена проблема. Их существует довольно много, например:

- декомпозиция — представление сложной проблемы как совокупности простых вопросов;

- диагностика — поиск проблеме наиболее важных деталей, которые решаются в первую очередь. Этот метод применяется при ограниченных ресурсах».

Далее следует практически известный с 60-х годов прошлого века набор методов: экспертный, метод неспециалиста, имитационный с использованием ЭВМ, теория игр, аналогии и психология, мозговой штурм и другие, используемые в АРИЗ и ТРИЗ.

В общем смысле полезно для управленцев, но нет жёсткой конкретики (детерминизма) с решаемой проблемой.

АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ РАЗРАБОТКЕ СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ. С.С.Семёнов и др. 2014 год.

В данной статье рассмотрена математическая модель принятия решений при создании сложной технической системы (СТС), позволяющая выбрать предпочтительные варианты реализации СТС из числа альтернативных, даны определения понятия «эффективность» СТС и основные критерии эффективности, приведены различные типы классификации методов принятия решений, основные свойства и проведен сравнительный анализ наиболее известных методов принятия решений, а также результаты сравнительного анализа различных методов принятия решений при оценке инновационных проектов, исходя из ниже приведенной схемы - системы.

Заключение.

Для получения достоверных оценок о техническом уровне анализируемых объектов техники необходимо использовать новые методические подходы, основанные на комплексном моделировании и рациональном применении уже зарекомендовавших себя методов теории принятия решений.

«Конструктор всегда работает в условиях альтернатив: и принимая решения на участие в конкурсе, и в ходе проектирования и разработки оружия. Конечно, случаются и озарения, когда первый вариант оказывается и единственно верным. Но это исключение из правил. Выход на качественно новый уровень в разработке конструкций обеспечивают все-таки альтернативные решения. Они требуют от конструктора решительности, точности в выборе наиболее оптимального и целесообразного варианта» (Калашников М.Т. Записки конструктора-оружейника. М.: Воениздат, 1992. 300 с. С. 271).

Хорошее, а главное верное заключение и уместное высказывание знаменитого конструктора-оружейника, хотя очевидно, что мозг у него работал в высшей степени конструкторского искусства – ни как у всех.

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ К КУРСУ «Модели и методы инженерного творчества». МИИТ, 2012 год. Проф. А.И. Гасанов.

«…хороший инженер должен обладать, целеустремленностью, волей и упорством в достижении своих целей, определенной долей самолюбия, хорошо, говоря языком бокса, держать жизненные удары. …говоря откровеннее, практически никогда в этом перечне не появляется такое свойство как творческий стиль мышления или хотя бы стремление к поиску и решению новых задач. …мы, преподаватели, отмечаем чаще всего с наибольшим сожалением».

Золотые слова и совершенно справедливые. Весь курс в основном создан на применении ТРИЗ, что при 0-вом начальном уровне весьма полезно.

Основы инженерного творчества.

«ПЕНЗЕНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ». И.А.Прошин и др. 2012 год.

«Рассматривается методология системной организации научных

исследований и профессиональной подготовки в интегрированной системе профессиональной подготовки по вектору знаний, компоненты навыков и умений творческой личности, системный подход, законы развития техники, методы принятия решений. Приводятся материалы по мышлению и

проблемам, психологии творчества, деловой игре, мозговому штурму,

анализируется анкета по психологии делового общения, дается алгоритм

творческого решения проблем (АРП) и изобретательских задач (АРИЗ)» с применением математических выкладок. Тем не менее:

« По мнению Белозерцева (философ) в настоящее время нельзя сказать, что уже раскрыта система, вся совокупность философских проблем технических наук. Эта область по существу переживает период становления».

Для начального «пробуждения» творческих способностей очень полный и искренний материал.

Методические основы инженерно-технического творчества. Шустов М.А. Томск: Изд-во Томск. политехн. ун-та, 2010.

Методы инженерного творчества. Учебно-методическое пособие /

составитель Карманчиков А.И., Ижевск: «Удмуртский университет», 2012.

В этих трудах есть практически всё, известное на сегодняшний день, в прекрасном изложении с примерами, к сожалению, кроме предложенного и описанного на http://www.v-olevskiy.ru – метода детерминированного принятия решений при конструировании с применением информационных технологий.

Метод многократно проверен при разработках изделий основного назначения РФ ядерного центра – ВНИИ экспериментальной физики

(г. Саров, РФЯЦ-ВНИИЭФ), а также при разработке отечественной полипропиленовой парогидроизоляции для известных торговых марок ЮТАФОЛ, МеталлПрофиль, ДЮК. Многие технические решения были запатентованы как изобретения и полезные модели (рекомендую посмотреть http://www.v-olevskiy.ru).

Все затемнённые тексты – от автора, к.т.н. Олевского В.А.

март 2017 год.

О литературе к вопросу «Информационные технологии и конструирование»

В интернетовской сети нашлось (автор, к сожалению, мне не известен):

1.Известные методы и авторы инженерного творчества
Название метода	Авторы	Год
Алгоритм решения изобретательских задач	Г.Альтшуллер (СССР)	1956
Метод направленного мышления	Н. Середа	1961
Метод семикратного поиска	Г.Буш	1964
Психоэвристическое программирование	Чавчанидзе и др.	1968
Метод использования библиотеки эвристических приемов	А. Половинкин	1969
Системно-логический подход к решению задач	В. Шубин	1972
Метод гирлянд случайностей я ассоциаций	Г. Буш	1972
Метод десятичных матриц поиска	Ф. Повилейко	1972
Обобщенный эвристический алгоритм	А. Половинкин	1976
Автоматизированная система поискового конструирования	А. Дворянкин и др.	1976
Изобретающая машина	В. Цуриков	1989
Компьютерное Проектирование. Анализ. Синтез (КОМПАС)	А.Андрейчиков	1990
Экспертные системы: Альтернатива, Эдисон, Новатор	НТК «Метод» (В.Глазунов и др.)	1989
Экспертная система синтеза физических принципов действия	С.Фоменков и др.	1990
Метод организующих понятий	Ф. Ханзен (ГДР)	1953
Метод конференций идей	В.Гильде и др.	1970
Метод систематической эвристики	И.Мюллер и др.	1970
Метод функционально-стоимостного анализа	X. Эберт, К. Томас	1971
Метод каталога	Ф. Кунце	1926
Метод комплексного решения пооблем	С. Вит(Чехословакия)	1967
Метод фундаментального проектирования	Е. Матчетт(Англия)	1966
Метод контрольных вопросов	Т. Эйлоарт	1969
Meтод функционального изобретательства	К. Джонс	1970
Метод расчленённого проектирования	К. Джонс	1972
Метод ликвидации тупиковых ситуаций	К. Джонс	1972
Метод трансформации системы	К. Джонс	1972
Метод морфологического анализа	Ф.Цвикки (США)	1942
Метод синектики	В. Гордон	1944
Метод контрольных вопросов	Д. Пойа	1945
Метод контрольных вопросов	Р. Кроуфорд	1954
Метод ведомостей характерных признаков	Р. Кроуфорд	1954
Метод мозгового штурма	А.Осборн	1957
Метод контрольных вопросов	С.Пирсон	1957
Метод фокальных объектов	Ч.Вайтинг	1958
Метод анализа затрат и результатов	Ю. Фанге	1959
Метод творческого инженерного конструирования	Г. Буль	1960
Метод контрольных вопросов	А.Осборн	1964
Метод рационального конструирования	Р.Мак-Крори	1966
Метод ступенчатого подхода к решению задачи	А. Фрейзер	1969
Метод музейного эксперимента	Коллектив авторов	1970
Метод «матриц открытия»	А. Моль (Франция)	1955
Метод креатики	Коллектив авторов	1970
Интегральный метод «Метра»	И.Бувен и др.	1972
ПРОЧИЕ МЕТОДЫ	на усмотрение авторов

Это свидетельствует о том, что мировой разум довольно глубоко «копнул» затронутую тему проблем конструирования ТО, по крайней мере, начиная в основном со средины ХХ века.

2. Специальная литература с моей личной книжной полки:

Книга	Автор	Год
Основы конструирования (две книги)	П.И.Орлов	1968
Технологичность конструкций	С.Л.Ананьев	1969
Основы общей методики конструирования	Ф. Ханзен	1969
Идея, алгоритм решения (принятие решений и автоматизация)	В.В.Дружинин, Д.С.Конторов	1972
Наука и искусство проектирования (методы проектирования, научное обоснование решений)	П. Хилл	1973
Проектирование и конструирование. Системный подход.	Я. Дитрих	1981
Автоматизация поискового конструирования	А. Половинкин и др.	1981
Конструктор и экономика	Л.В.Барташев	1977
Работа конструктора	Я.Ф.Таленс	1987
Методы проектирование. Инженерное и художественное проектирование.	Дж. Джонс	1986
Методы инженерного творчества. Справочник.	Л.В.Александров, Н.Н.Карпова	1993

В те времена не было термина «Информационные технологии», но уже из наименований прослеживается стремление к автоматизации конструирования и, соответственно, к использованию искусственного интеллекта.

Информационно – факторный анализ процесса проектирования технических объектов (ТО)

АННОТАЦИЯ

Представлен информационно – факторный анализ процесса проектирования ТО, пригодный для использования информационных технологий. Тем самым, создана основа для формулирования оптимальной и высоко эффективной модели проектируемых ТО, а также для оценки эффективности ТО и самого процесса проектирования.

Конструирование является лишь частью процесса проектирования ТО, и в ходе конструирования необходимо учитывать особенности всего процесса проектирования. Для формулирования оптимальной и высоко эффективной модели проектируемого ТО, а также для оценки эффективности ТО и самого процесса проектирования необходимо провести факторный анализ этого процесса и целесообразно представить такой анализ в виде, пригодном для обработки информационными технологиями (ИТ):

- провести сбор сведений о свойствах и характеристиках составных частей процесса,

- составить перечень всех этих частей,

- определить степень и характер взаимосвязей между ними.

Основная трудность при этом заключается в большом количестве составных частей и изначальной неясности их существенности для проекта. Задача выяснения существенности в данном случае является областью приложения информационно – факторного анализа, когда необходимо определить и охарактеризовать понятие, число и природу наиболее значимых и относительно независимых функциональных параметров.

Процесс проектирования выражается через достаточно большое число параметров, многие из которых дублируют друг друга; в то же время некоторые существенные выражено неявно. Представляется необходимым выразить информационное описание составляющих процесса проектирования в виде информационных характеристик. Отсутствие метода строгой оценки факторного веса для каждой характеристики вынуждает применять качественные методы, которые отработаны в подобных ситуациях в других отраслях.

Приведенный ниже информационно – факторный анализ процесса проектирования заключается в следующем:

А) построение корреляционной матрицы (n x n), отражающей степень взаимосвязи между исходными параметрами «n».

Б) построение информационно – факторной матрицы (n х m), характеризующей связи между параметрами «n» и их признаками «m», или что собой представляют параметры «n», т.е. проводится проверка правильности выделенных параметров и одновременно даётся четкая их информационная интерпретация.

В) дальнейшая работа с этими двумя матрицами сводится к минимизации, удалением слабо коррелирующих параметров и признаков, уточнению списка параметров и признаков, дополнение недостающих обязательных для полной корреляции параметров и признаков.

Рассматривая ТО как цель проектирования, с учётом описаний и требований ГОСТ ЕСКД его можно характеризовать следующим:

а) назначение,

б) область функционирования,

в) допустимые условия эксплуатации,

г) основные характеристики и компоненты с их признаками,

д) надёжность и долговечность,

е) работоспособность и ремонтопригодность,

ж) технологичность изготовления,

з) степень унификации и стандартизации,

и) условия транспортирования и хранения,

к) стоимость, исходя из потребности в ТО,

л) себестоимость,

м) безопасность эксплуатации, эргономика и экологичность.

Таким образом, имея достаточно полное перечисление всех областей разработки ТО, его изготовления и функционирования, возможна дальнейшая работа по подготовке использования информационной технологии в проектировании ТО без возможных функционально значимых пропусков.

1. Информационно – факторная классификация процесса проектировании ТО.

1.1. Основные принципы.

Приведенная ниже информационно – факторная классификация процесса проектирования ТО является результатом предварительного разбора различных вариантов и выбора окончательного, основываясь на следующих принципах:

- наиболее простые описания оказываются и наиболее адекватными (минимально возможный уровень сложности);

- полнота информационной эффективности (максимум полезного вклада, вносимого параметра или признака, при минимуме потерь);

- соответствие, совпадение каких-либо параметров и их признаков, удовлетворительное с точки зрения целей проекта (целевая адекватность).

1.2. Представляется целесообразным записать окончательную классификацию факторов проектирования в следующем виде (в скобках – принятые сокращения):

А) Тактико – технические характеристики функционирования (ТТХ):

а) техническая эффективность (ТТХэф),

б) энергетичность (ТТХэн),

в) надёжность (ТТХн),

г) долговечность (ТТХд),

д) стоимость (ТТХс).

Б) Нагрузки действующие (Н):

а) внешние (Нвн),

б) внутренние ( Нв-тр).

В) Свойства (С):

а) физико – механические (Сфм),

б) химические (Сх).

Г) Кинематика (К):

а) размеры (Кр),

б) состав (Кс),

в) расположение и связи составных частей (Крс).

Д) Материалоёмкость (М):

а) масса общая (Мо),

б) масса, зависящая от действующих нагрузок (Мн),

в) масса, зависящая только от требований ТЗ без учёта Мн (Мтз).

Е) Технологичность (Т):

а) изготовления (Ти),

б) эксплуатационная (Тэк).

Ж) Отработка (О):

а) экспериментальная технических решений (Оэ),

б) технико – экономическая, расчётная (Ор).

З) Социальность (Сц):

а) экологичность (Сц.э),

б) охрана труда (Сц.от),

в) эргономичность и эстетичность (Сц.ээ).

И) Информированность (И):

а) полная (Ип),

б) на уровне здравого смысла (Изс).

К) Активность конструирования (АК):

а) известные существенные технические решения (АКи), б) новые технические решения, дающие положительный эффект (АКн).

Оценить насколько же достаточна приведенная классификация, очевидно, станет возможным после неоднократного применения в конкретных разработках проектов ТО. Однако, несмотря на это, уже сейчас можно сделать ряд выводов, свидетельствующих о полезности данной классификации, и её действенности:

Во – первых, по 10 классам проверяется весь процесс конструирования ТО на полноту и эффективность исполнения.

Во – вторых, становится возможной разработка формализованной ИТ конструирования, поскольку создана основа для построения других знаковых выражений.

В – третьих, используя приведенную классификацию, становится возможным количественная, комплексная и объективная оценка качества проектируемого ТО и самого процесса разработки.

2. Смысловое описание факторов проектирования.

Приведенная информационно – факторная классификация процесса проектирования содержит факторы, которые в большинстве своём широко известны, частично их описание приведено в изложенном материале, а некоторые введены вновь. Кроме этого, существующее разнообразие в трактовке технических терминов может привести к неоднозначности понимания, поэтому целесообразно специально выделить смысловое описание факторов проектирования.

Основная задача приводимого описания состоит в том, чтобы раскрыть смысл факторов, который заложен в них при использовании, при этом в основном, используется стандартизованная терминология и не преследуется цель претензии на абсолютность значений смыслового описания факторов.

ТТХэф – техническая эффективность характеризует способность ТО выполнять предписанное ему назначение (полезную функцию) – быть работоспособным.

ТТХэн – энергетичность, определяется видом и количеством энергии, потребляемой в единицу времени.

ТТХн – надёжность, характеризуется свойством ТО выполнять в эксплуатации заданные функции, сохраняя в заданных пределах значения установленных показателей.

ТТХд – долговечность, показывает возможность ТО сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов.

ТТХс – стоимость, включает полную стоимость ТО после изготовления с учётом, при необходимости, расходов на его эксплуатацию.

Нвн – нагрузки, действующие внешние, связанные с воздействие при функционировании ТО в окружающей среде.

Нв-тр – нагрузки, действующие внутренние, появляющиеся от взаимодействия составных частей ТО.

Поскольку свойства конструктивных элементов и связей подразделены на физические, механические и химические, целесообразно иметь, когда в этом есть потребность, и соответствующее разделение нагрузок.

Сфм – свойства физико – механические соответственно охватывают свойства: гравитационные, тепловые, электрические, магнитные, ядерные, прочностные и др.

Сх – свойства химические, к ним относятся: химическое взаимодействие между составляющими частями ТО, коррозия, химическое разложение и т.п.

Кр – размеры играют важную роль в практических условиях функционирования при размещении ТО в условиях эксплуатации.

Крс – т.е. собственно кинематика существенных составных частей в ТО.

Мо – масса общая всего ТО.

Мн – масса, которая конкретно зависит от действующих нагрузок, показывает затраты массы в ТО, предназначенные для обеспечения работоспособности под воздействием нагрузок.

Мтз – масса, зависящая только от требований ТЗ, например, для выполнения специфичного требования заказчика, или для удобства эксплуатации.

Ти – технологичность изготовления, в соответствии со стандартами ЕСТПП проявляется в следующем:

а) технологическая подготовка производства, заключающаяся в обработке технологами конструкторской документации, разработке технологии изготовления отдельных составных частей и всего ТО, отработке новых технологических процессов и приёмов изготовления,

б) конструкторская разработка технологической оснастки, специального режущего и измерительного инструмента,

в) непосредственное изготовления ТО, начиная с получения исходных материалов, заготовок и заканчивая сборкой ТО,

г) упаковка и хранение ТО заводом изготовителем.

Тэ – технологичность эксплуатационная, что включает: использование по назначению, техническое обслуживание, транспортирование и хранение ТО в эксплуатации, текущие ремонты.

Оэк – экспериментальная отработка конструктивных решений включает в себя исследования, связанные с изучением неясных новых вопросов, эксперименты, направленные на прямое подтверждение работоспособности отдельных элементов и связей, а также всего ТО. В частности, исследованиям подлежат применение новых материалов, их влияние на ТО при длительном хранении или эксплуатации, создание оптимальных исполнений конструктивных элементов т.п.

Отэ – технико – экономическое обоснование охватывает все моменты конструирования расчётным путём (прочность, тепловая стойкость, кинематическая, энергетическая, производительность, экономическая эффективность и т.п.) по апробированным методикам.

Сц.э – экологичность, характеризует влияние ТО при эксплуатации на окружающую среду.

Сц.от – охрана труда, что в каждой области осуществляется по своим узаконенным правилам.

Сц.ээ – эргономика и эстетичность, характеризует влияние ТО при эксплуатации на человека.

Ип – информированность относительно полная. Прежде всего, это собственный опыт, получены в процессе работы, учёбы, в общении с другими специалистами, природой и т.п. Большую роль играет в создании новых ТО опыт их разработки в отрасли, который обобщает и концентрирует в себе всю специфику данной отрасли: выполненный объём работ в соответствующем направлении и большое количество отработанных решений, часть из которых может быть аналогична заданному или подтолкнуть к нужному решению. Сюда же относится наиболее объёмная по содержанию и количеству научно – техническая информация (НТИ) из технической литературы и патентных фондов. Причём патентная информация охватывает практически все сферы деятельности человека в весьма точно систематизированном виде, характеризуя мировой уровень развития в узких областях науки и техники.

Изс – информированность на уровне здравого смысла. Разработчики не всегда могут себе позволить из-за временных рамок разработки длительный поиск и осмысление всей имеющейся информации, соответственно, используют прежде всего собственный опыт и НТИ в обозримом объёме, т.е. работают на уровне здравого смысла.

АКи – активность конструирования известная. Под этим фактором понимается оптимальное решение поставленной задачи сочетанием известных технических решений.

АКн – активность конструирования с использованием новых технических решений мирового уровня, т.е. имеются изобретения и новые полезные модели.

2. Критерии проектирования.

В системотехнике [2], во многом схожей с проектированием ТО по сложности и неопределённости исходных данных, большое внимание уделено критериям эффективности, и выработаны основные требования к ним заключающиеся в следующем:

а) должен объективно измерять фактическую эффективность, что в случае проектирования ТО – технико-экономическую эффективность;

б) быть способным однозначно выражаться некоторым числом;

в) быть эффективным в статистическом смысле, т.е. обладать небольшой дисперсией и определяться с достаточной точностью без больших затрат и потерь времени;

г) отражать полноту исследуемой области;

д) простота критерия, как гарантия его надёжного применения;

е) должен отражать степень достижения возможного теоретического предела.

Дополнительно следует отметить, что критерии должны однообразно отражать качественную направленность оцениваемого: увеличиваться с ростом положительного эффекта и уменьшаться со снижением эффекта. Такое свойство различных критериев позволяет не предпринимать сложных выкладок при свёртывании их в комплексный критерий.

Последовательно рассмотрим каждую компонентную область проектирования ТО:

А) Тактико – технические характеристики функционирования (ТТХ).

Оценка функционирования ТО прежде всего заключается в определении соответствия требованиям технического задания (ТЗ) на разработку, однако, по принятому порядку ведения разработок, поскольку проектироемый ТО должен полностью соответствовать требованиям ТЗ, последнее, как правило, корректируется. Поэтому для объективности целесообразно оценивать проектируемый ТО на соответствие функциональным возможностям так называемого идеального конечного результата (ИКР) [1].

Таким образом, можно записать:

ТТХэф = Π ТТХэф.факт (˃0…1); где

ТТХэф.икр

Π – оператор произведения разных показателей.

ТТХэн = Π ТТХэн.икр (˃0…1).

ТТХэн.факт

ТТХн = ТТХн.факт = ТТХн.факт (˂1).

ТТХн.икр=1

ТТХд = ТТХд.факт (˂1).

ТТХд.икр

ТТХс = ТТХс.икр (˂1).

ТТХс.факт

Б) Нагрузки действующие (Н):

Что касается действующих нагрузок, то однозначно учёт их восприятия для ТО должен быть равен «1», поскольку ТО должен надёжно функционировать в условиях действующих нагрузок. При этом, должны быть учтены действующие

в отрасли коэффициенты требуемых запасов и безопасности.

Кроме этого, следует рассматривать возможность полезного использования действующих нагрузок, как дополнительный источник энергии:

Нп = Н (0…1).

ТХэн

Г) Свойства (С):

С = (Π Сф + Π См + Π Сх ) х η (˃0…1), где

Сф.max Cм.max Cх.max

η – заданный коэффициент запаса.

Г) Кинематика (К):

Используя ИКР, как теоретический предел, можно записать (как вариант):

К =1/2(ΣКс.икр ₊ ΣКрс.икр) х ΠКр.икр (˃0…1), где

ΣКс ΣКрс. ΠКр

Σ – оператор суммы.

Д) Материалоёмкость (М):

Аналогично предыдущему:

М = Мо.икр (˃0…1).

Мо

Е) Технологичность (Т):

При оптимизации процесса изготовления ТО важно поэлементное его рассмотрение, однако для оценки процесса проектирования ТО важно применить единую комплексную оценку изготовления – полную стоимость изготовления, которая содержит в себе все затраты на изготовление ТО.

В любой отрасли в целях оценки достаточно легко установить среднюю стоимость массы какого – либо материала в готовом изделии при заданной программе выпуска, используя этот показатель, запишем:

Ти = Σ(СТиi х mi)икр х К (˃0…1), где

Σ(СТиi х mi)

СТи – стоимость изготовления,

i – i-тое наименование материала,

mi – масса i-го материала.

К сожалению, что касается технологичности эксплуатации, то этот показатель в большинстве случаев должен конкретизироваться Заказчиком, а на стадии проектирования предположительно можно считать, что технологичный ТО в изготовлении априори будет технологичным и в эксплуатации.

Или условно можно записать:

Тэк = Σ(СТэк.i)икр х К (˃0…1), где

Σ(СТэк.i)

СТэк – стоимость эксплуатации.

Ж) Отработка (О):

Данный фактор «отвечает» за гарантию функционирования ТО посредством экспериментальной и расчётной отработки, более того, материальные затраты при этом должны быть минимальные, но достаточные, в связи с этим их оценивать не целесообразно, или считать: О=1.

З) Социальность (Сц):

ТО по эргономике, охране труда и эстетичности должен соответствовать существующему уровню требований, т.е. чтобы обеспечивалась наименьшая усталость людей и полностью соблюдались требования охраны труда работников. Единственным объективным показателем в данном случае можно считать существующие лабораторные методы обследования и оценки условий труда на каждом рабочем месте при производстве ТО или при его эксплуатации.

Что касается экологичности ТО, возможно как вредное влияние на окружающую среду, так и полезное, в последнем случае – это будет относиться к техническим характеристикам.

Таким образом, оценка социальности подлежит обязательным экспертизам и должна соответствовать действующим требованиям, т.е. можно считать: Сц=1.

И) Информированность (И):

Как только появляется возможность использования информации по здравому смыслу, то объективная оценка данного показателя теряет смысл.

К) Активность конструирования (АК):

Если «разбить» спроектированный ТО на технические решения, то активность конструирования можно выразить следующим соотношением:

АК = ΣАКн (0…1)

ΣАКн + ΣАКи

Здесь каждый показатель соответствует одному техническому решению.

2. Интегральные оценки (показатели) качества проектируемого ТО и эффективности процесса проектирования.

Рассматривая весь процесс проектирования в целом с точки зрения ценности его отдельных составляющих для собственной комплексной оценки, представляется целесообразным и необходимым, определить:

1. эффективность и качества спроектированного ТО,

2. эффективность процесса проектирования ТО.

1. В соответствии с ГОСТ 15467-79 «Управление качеством

продукции. Термины и определения» интегральный показатель качества продукции (в нашем случае – ТО) определяется как комплексный показатель, отражающий соотношение суммарного полезного эффекта от использования и суммарных затрат на создание и эксплуатацию ТО.

Таким показателем является:

КАЧто = ТТХэф х ТТХэн х ТТХн х ТТХд, а т.к.

ТТХс

все эти составляющие разнородны, но вместе с тем обезличены по размерности, то комплексный показатель КАЧто можно считать достаточно объективным. При этом есть ряд неучтённых показателей, которые при необходимости могут введены в формулу КАЧто, в зависимости от их значимости для проектируемого ТО, такие как: Мо, Кр и др.

Показатель КАЧто отражает фактическое состояние качеств ТО и является интегральной оценкой эффективности спроектированного ТО.

Если разрабатывались несколько вариантов ТО, оптимальным следует считать тот вариант, у которого выше показатель КАЧто.

2. Эффективность процесса проектирования (Эпр) ТО по сути своей должна отражать как экономическую, так и техническую стороны эффективности.

Если технический показатель эффективности фактически и прежде всего есть КАЧто, то для процесса проектирование ещё важна эффективность самого процесса, как технологии, в данном случае - это такой показатель, как АК (активность конструирования). Связаны эти показатели следующим образом:

Эпр = КАЧто х АК,

т.е. если оба показателя стремятся к «1», то и интегральный показатель будет почти равен «1», что вполне закономерно.

Список литературы:

1. Альтшуллер Г.С., АРИЗ - значит победа, в Сб.: Правила игры без правил, Петрозаводск, «Карелия», 1989 г.

2. Гуд Г. Х., Макол Р. Э. Системотехника. Введение в проектирование больших систем. - М., 1962.

Февраль 2017 г.