9. Представлення технічних систем

Способи і методика представлення ТС детально вивчаються в теорії конструювання [16]. Отримані в результаті використання того чи іншого способу представлення моделі самі по собі є системами типу „об’єкт” [17].

Вище вже розглядались ФС, ПС та КС – типові моделі ТО. Окрім них відомо ще багато способів представлення, вибір яких залежить від самої ТС, стану, в якому вона знаходиться, а також від мети представлення (повідомлення, дослідження, проектний розрахунок, порівняння і т.д.).

Оскільки створення та вивчення моделей займає багато часу, раціоналізації способів представлення приділяється багато уваги.

Останнім часом з появою та удосконаленням комп’ютерів у сфері моделювання ТС відбулись помітні зміни, але й виникли нові проблеми.

Вище вже відмічалось (див., наприклад, рис. 5.5), що інформативність під час моделювання ТС в значній мірі залежить від ступеня абстрактності або ступеня повноти представлення. Тут ми знов повертаємось до функціональних, принципових і конструктивних елементів, на основі яких і розробляються відповідні моделі. Наприклад, складові конструктивні елементи, які являють собою ТС нижчого рівня складності можуть мати різні форми і габарити. На традиційних графічних способах їх представлення ми зупинятись не будемо – вони детально вивчаються в курсі дисципліни „Деталі машин” та інших. Слід лише акцентувати увагу на сучасних методах САПР для проектування конструктивних елементів, при реалізації яких широко застосовується комп’ютерна техніка. Тут знов необхідно згадати про системний підхід, оскільки з геометричної точки тіло будь-якої конфігурації можна розглядати як систему точок, ліній, поверхонь або елементарних форм. З врахуванням цього, можливі такі моделі:

а) площинна (лінійна) модель, яка описує конструктивний елемент за допомогою точок та ліній згідно із вимогами ЄСКД та ЄСТПВ. При відсутності на кресленні необхідного числа проекцій, видів та розрізів вона не дозволяє задовільно передати форму та ряд розмірів конструктивного елемента, оскільки не забезпечує просторового ефекту і допускає неоднозначності;

б) просторова (об’ємна) модель – упорядкована сукупність точок, ліній, поверхонь і елементарних тіл, яка в натуральну величину або в масштабі із задовільною точністю відтворює конфігурацію конструктивного елемента.

Останнім часом, зі все більш широким використанням комп’ютерів отримало розповсюдження графічне проектування елементів шляхом комбінування у просторі та об’єднання елементарних тіл (рис. 9.1).

10. Етапи створення та використання технічних систем

Наскільки складна сама ТС, настільки ж складним є процес її створення та використання. Конструктор повинен брати участь при реалізації всіх етапів „циклу життя” ТС, принаймні, в якості консультанта.

Весь „цикл життя” ТС ділиться на чотири основні етапи: створення, переміщення, використання за призначенням та ліквідації. Кожен з вказаних етапів містить складові стадії та операції. Нижче будуть розглянуті їх послідовність та зміст.

При більш детальному обговоренні етапів та стадій ми будемо враховувати рівень складності (див. табл. 6.1) і кількість виготовлюваних одиниць ТС (серійність випуску). У зв’язку із цим, необхідно одразу розділити всі ТС на три категорії, а саме:

1. ТС перших трьох рівнів складності серійного виробництва.

2. ТС перших трьох рівнів складності одиничного виробництва.

3. ТС четвертого рівня складності.

Слід спочатку дати загальну характеристику стадій та операцій, а також установити зв’язки між ними. Більш повне визначення змісту складових елементів „циклу життя” і включення їх у загальну структуру на початковій стадії створення ТС досить утруднене і недоцільне.

На стадії підготовки до розробки установлюється принципова можливість та доцільність створення ТС, формується ТЗ для початку процесу проектування. Зміст стадії підготовки в значній мірі залежить від функції та складності ТС, а також від вимог, що пред’являються до неї.

Найбільш важлива частина процесу підготовки – попередні дослідження. Метою їх є попередня розробка варіантів ТС, оцінювання можливості реалізації, а також збільшений аналіз ефективності кожного з них. Під час досліджень перевіряється виконання ТС заданої функції (наприклад, для металорізального верстата – функція обробки заготовки, для автомобіля – функція транспортування), попередньо визначаються найважливіші параметри (енергоємність, матеріалоємність, займана площа, термін служби), а інколи й узагальнений критерій оцінювання.

При проведенні попередніх досліджень застосовуються результати фундаментальних досліджень та практичний досвід експлуатації ТС аналогічного призначення. Важливим елементом досліджень є експеримент. При реалізації даної стадії інколи організовується дослідне виробництво варіантів ТС.

Результатом підготовчого процесу є постановка задачі, тобто укладання переліку вимог до ТС.

Стадія проектування охоплює всі операції конструкторських робіт, починаючи від розробки попередніх ескізів і до виконання деталювання елементів ТС та відпрацьовування технічних вимог та умов. Параметри ТС, визначені в результаті виконання стадії проектування служать вихідними параметрами стадії підготовки виробництва, що включає як технічні, так й організаційні заходи (вибір технології, обладнання, забезпечення матеріально-технічного постачання, планування процесу виробництва в часі, розподілення робіт між виконавцями і т.д.).

На стадії виготовлення матеріали і заготовки піддаються обробці з врахуванням параметрів, визначених на попередніх стадіях і, таким чином, сконструйована ТС матеріалізується.

На етапі переміщення змінюється належність ТС (від виробника вона переходить до споживача), а також місцеположення ТС (місце виробництва – місце використання). Типовими стадіями даного етапу є зберігання на складі, рекламування, пакування, транспортування, монтаж ТС.

ТС використовується для реалізації необхідних ПП, що забезпечують досягнення заданих параметрів об’єкта впливу. Вказане є головною метою всієї діяльності зі створення та використання ТС.

В процесі експлуатації ТС необхідно тримати у справному стані і модернізувати.

Нарешті, в результаті фізичного або морального зносу в процесі використання, ТС перестає відповідати установленим вимогам і ліквідується.