1. Проектирование – процесс составления описания необходимого для создания в заданных условиях не существующего объекта на основе его первичного описания или алгоритма его функционирования.

Инженерное проектирование начинается при наличии выраженной потребности общества в некоторых технических объектах, которыми могут быть объекты строительства, промышленные изделия и процессы.

2.Стадии проектирования – это условно выделенная часть проектирования, сводящаяся к выполнению одной или нескольких проектных процедур, объединенных по признаку принадлежности получаемых проектных решений к одному иерархическому уровню и/или аспекту описаний.

Стадии (этапы) проектирования подразделяют на составные части, называемые проектными процедурами.

Стадии проектирования — наиболее крупные части проектирования как процесса, развивающегося во времени.

При проектировании сложных объектов выделяют следующие стадии: научно-исследовательских работ (НИР), опытно-конструкторских работ (ОКР), технического проекта, рабочего проекта, испытаний и доводки.

3.Стадию научно-исследовательских работ во многих случаях можно разделить на стадии предпроектных исследований, технического задания, технического предложения. На этих стадиях последовательно изучаются потребности в получении новых изделий с заданным целевым назначением, исследуются физические, информационные, конструктивные и технологические принципы построения объекта и возможность реализации этих принципов, прогнозируются возможные значения характеристик и параметров объектов.

Задачами стадии НИР являются: разрешение конкретных научных проблем, получение рекомендаций, инструкций, расчетно-технических материалов, методик; определение возможности проведения ОКР по тематике НИР.

На стадии разработки технического задания на НИР используется и обрабатываются следующие виды информации:

- объект исследования;

- описание требований к объекту исследования;

- перечень функций объекта исследования общетехнического характера;

- перечень закономерностей и теорий, которые могут быть основой принципа действия технологического объекта (технической системы);

- технические решения;

- сведения о материальных ресурсах;

- маркетинговые исследования;

- данные об ожидаемом экономическом эффекте.

Дополнительно может использоваться следующая информация:

 методы решения отдельных задач и обработки информации;

 общетехнические требования (стандарты, ограничения вредных влияний, требования по надежности, ремонтопригодности, эргономике и т.д.);

 проектируемые сроки обновления объекта;

 предложения лицензий и «ноу-хау» по объекту исследований.

По итогам выполнения НИР производятся:

- обобщение результатов работ;

- оценка полноты решения задач;

- разработка рекомендаций по дальнейшим исследованиям и проведению ОКР;

- разработка проекта технического задания на ОКР;

- составление итогового отчета;

- приемка НИР комиссией.

Результатом НИР является достижение научного, научно-технического, экономического и социального эффектов. Научный эффект характеризуется получением новых научных знаний и отражает прирост информации, предназначенной для «внутринаучного» потребления. Научно-технический эффект характеризует возможность использования результатов выполняемых исследований в других НИР и ОКР и обеспечивает получение информации, необходимой для создания новых систем (объектов). Экономический эффект характеризует коммерческий эффект, полученный при использовании результатов прикладных НИР. Социальный эффект проявляется в улучшении условий труда, повышении экономических характеристик, развитии культуры, здравоохранения, науки, образования.

4. Опытно-конструкторские работы – важнейшее звено материализации результатов предыдущих НИР. На стадии ОКР разрабатывается эскизный проект объекта, проверяются, конкретизируются и корректируются принципы и положения, установленные на стадии НИР. Основные этапы ОКР достаточно четко регламентируются стандартом ГОСТ 15.001-88 и представляют из себя следующее:

- разработка технического задания на ОКР;

- техническое предложение;

- эскизное проектирование.

В ходе разработки технического предложения осуществляется выявление дополнительных или уточненных требований к объекту (системе), его техническим характеристикам и показателям качества, которые не могут быть указаны в ТЗ:

- проработка результатов НИР;

- проработка результатов прогнозирования;

- изучение научно-технической информации;

- предварительные расчеты и уточнение требований ТЗ.

Эскизное проектирование служит основанием для технического проектирования, и в его ходе производятся определение и разработка принципиальных технических решений:

 выбор элементной базы разработки;

 выбор основных технических решений;

 разработка структурных и функциональных схем объекта;

 выбор основных конструктивных элементов;

 метрологическая экспертиза проекта;

 разработка и испытания макетов.

5. Технический проект разрабатывают с целью выявления окончательных технических решений, дающих полное представление о строении системы (объекта). Задачей технического проекта является окончательный выбор технических решений по объекту в целом и его составным частям:

- разработка принципиальных технологических, кинематических, гидравлических и других схем;

- уточнение основных параметров системы (объекта);

- проведение конструктивной компоновки объекта;

- разработка проектов технических условий (ТУ) на изготовление объекта (системы);

- испытание макетов основных элементов объекта.

При необходимости технический проект может предусматривать разработку вариантов отельных составных частей объекта. В этих случаях выбор оптимального варианта осуществляется на основании результатов испытаний опытных образцов.

При разработке технического проекта выполняют работы, необходимые для обеспечения предъявляемых к объекту (системе) требований и позволяющие получить полное представление о конструкции разрабатываемого объекта, оценить его соответствие требованиям технического задания, технологичность, степень сложности изготовления, возможность транспортировки и монтажа на месте, удобство эксплуатации, целесообразность и возможность ремонта и т.п.

6. Стадии раб.Проекта

На стадии рабочего проекта создается полный комплект конструкторско-технологической документации, достаточный для создания объекта.

Формирование комплекта конструкторских документов осуществляется в следующей последовательности:

- разработка полного комплекта рабочей документации;

- согласование ее с заказчиком и заводом-изготовителем;

- проверка конструкторской документации на унификацию и стандартизацию;

- изготовление опытного образца (пилотной установки).

Испытания проводят с целью проверки соответствия требованиям технического задания. После обработки документации по результатам испытаний и внесения необходимых уточнений и изменений в рабочую документацию она передается заводу-изготовителю.

На стадии испытаний получают результаты, позволяющие выявить возможные ошибки и недоработки проекта, принимаются меры к их устранению, после чего документация передается на предприятия, выделенные для серийного производства изделий

7. Стадии (этапы) проектирования – это условно выделенная часть проектирования, сводящаяся к выполнению одной или нескольких проектных процедур, объединенных по признаку принадлежности получаемых проектных решений к одному иерархическому уровню и/или аспекту описаний.

Стадии (этапы) проектирования подразделяют на составные части, называемые проектными процедурами.

8. Проектное решение – описание объекта или его составной части, достаточное для рассмотрения и принятия заключения об окончании проектирования или путях его продолжения.

9. Проектная процедура – часть проектирования, заканчивающаяся получением проектного решения. Примерами проектных процедур могут служить подготовка деталировочных чертежей, анализ кинематики, моделирование переходного процесса, оптимизация параметров и другие проектные задачи. В свою очередь, проектная процедура состоит из элементарных проектных операции, имеет твердо установленный порядок их выполнения и направлена на достижение локальной цели в процессе проектирования.

10. Иерархические уровни определения

При использовании блочно-иерархического подхода представление о проектируемом объекте разбивают на иерархические уровни. На верхнем уровне используют то наименее детализированное представление, отражающее только наиболее общие черты и особенности проектируемого объекта. На следующих уровнях рассматривают уже отдельные блоки-системы с учетом их взаимодействия.

Наиболее универсальные уровни:

1) Системный – на нем решается наиболее общие задачи проектирования систем машин и процессов. Результаты проектирования представляют в виде структурных схем, генеральных планов, схем размещения оборудования, диаграмм потоков данных.

2) Макроуровень – проектируется отдельные устройства, узлы машин и приборов. Результаты получают в виде функций, принципиальных схем, чертежей и т.д.

3) Микроуровень – проектируются отдельные детали и элементы машин и приборов.

11. Нисходящее и восходящее проектирование Выделяют 3 основных стиля проектирования:

1) Нисходящее (от общего к частному)

2) Восходящее (от частного к общему)

3) Смешанное

Неопределенность и не четкость исходных данных при нисходящем проектировании или исходных требований при восходящем проектировании обуславливают необходимость уточнения исходных данных и исходных требований, т.е. последовательное приближение к решению – итерационный процесс.

12. Аспекты описаний. На ряду с иерархическими уровнями существуют аспекты описания.

Аспекты описания - этоописания системы или её части с некоторой оговоренной точки зрения, определяемой функциональными, физическими или иного типа отношениями между свойствами и элементами.

Т.Е. аспекты характеризуют ту или иную группу свойств объекта. Типичными аспектами описания технических систем являются:

1) Функциональный аспект – отражает физические и информационные процессы, протекающие в объекте при его функционировании.

2) Конструкционный аспект – характеризует структуру, расположение в пространстве и форму составных частей объекта.

3) Технологический аспект – характеризует технологичность, возможность и способы изготовления объекта в заданных условиях.

13. Функциональная схема процесса проектироваия. Процесс проектирования как объект автоматизации представляет собой сложную систему по сбору и целенаправленной переработке входной научно-технической информации в выходную информацию в виде проекта. Схематично это можно представить в следующем виде (рис.2):

Проект

База знаний

Проектировщик

Модель

Расчет

Техническая система

Расчетные методы, методики

Нормативно-техническая документация

Опыт

Эксплуатация

Научная работа