Процедурная модель проектирования и инженерное прогнозирование

СОДЕРЖАНИЕ

	Введение	3
1	Процедурная модель проектирования и инженерное прогнозирование	4
2	Классификация методов прогнозирования	8
	Заключение	11
	Список использованной литературы	15

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Инженерное прогнозирование осуществляется в контакте с инновационным менеджером и преследует цель выявить, какие новшества могут появиться в течение прогнозируемого периода. На этой стадии определяются сроки и порядок промышленного освоения новых изделий; темпы обновления и масштабы распространения новых технических решений, материалов, технологий. 

Инженерное прогнозирование использует наиболее универсальные методы. 

Инженерное прогнозирование проводят путем анализа различных источников информации, не содержащих числовых оценок. 

Цель инженерного прогнозирования - определить перспективные для реализации в условиях СТОА и ДТП способы и тенденции развития конструкций оборудования, обеспечивающие высокий уровень механизации работ при минимальном влиянии процессов на окружающую среду, позволяющих удалить с наружных поверхностей транспортных средств загрязнения 1, 2 и 7 - й групп без повреждения лакокрасочных покрытий с соблюдением санитарно-гигиенических требований по дезинфекции и дезодорации техники, а также безопасные условия труда персонала, занятого на очистке. 

Эффективность инженерного прогнозирования перед началом проектирования машин весьма значительна, и расходы на его выполнение вполне окупаются. Сложность разработки методов инженерного прогнозирования объясняется тем, что, во-первых, недостаточен объем исходной информации и зачастую отсутствуют количественные данные, по которым можно оценить возможные варианты конструктивных решений; во-вторых, необходимость учета большого числа параметров и связей между ними даже в относительно простом проекте затрудняет его оценку, так как невозможно или весьма трудно дать обобщенную оценку1 конструкции по разным критериям. Все это указывает на необходимость соответствующей подготовки исходной информации. 

Основу инженерного прогнозирования составляют три направления, определяющие значимость новых открытий и изобретений, цель и техническую стратегию, перспективный уровень развития конструкции машин. В инженерном прогнозировании используют теоретические и экспериментальные средства анализа и синтеза [1]. 

 

 

 

 

1 Процедурная модель проектирования и инженерное прогнозирование

 

Логическая схема проектирования представлена процедурной моделью. В процедурной модели проектирования лежат этапы, характерные для трудовой деятельности с отсроченной реализацией. Она дает наглядное представление об основных процедурах и операциях проектирования, задача и методы решения, указывает на источники информации. Модель (рисунок 1) согласовывается со стадиями разработки согласно ЄСКД, а выпуск тех или других видов технической документации представлен как результат соответствующих проектных процедур.

Проектирования начинается из определения потребности в создании нового изделия, которая чаще всего диктуется по состоянию общественного производства и отображается в перспективных планах. Внутри предприятия она может быть вызвана стремлениям к производительности работы или к устранению ручных операций. Инженер, который постоянно наблюдает за состоянием производства, своевременно ощущает ситуацию, которая препятствует повышению производительности работы. Это вызывает у него стремление к устранению препятствий. Если возникшая ситуация хорошо знакомая, то он может сразу утвердить решение и перейти к его реализации. Однако значительно чаще инженер не может сразу найти лучшее решение, лучшим чином что удовлетворяет возникшую потребность. Тогда он прибегает к развернутому во времени сложному информационному процессу, то есть проектированию. Поиск может быть тогда удачным, когда есть ясное представление о его цель. Определение цели проектирования - весьма ответственная процедура. Во многих случаях результат разработки объектов новой техники окажется неудовлетворительным из-за неправильного или неточного формулирования цели.

Основная задача процедуры выбора целей – распознать в общих чертах объект проектирования и его окружение. Какой-нибудь четкой методики решения нет. Определенным чином организует решение задачи составления сценария и построение графа целей. Источником информации для выполнения процедуры есть прогнозы развития самого объекту проектирования и его окружение. Весьма удобный аппарат для анализа и синтеза информации представляет инженерное прогнозирование. Оно способное ответить на следующие вопросы: какие инженерные направления займут лидирующее положение в технике; какие возможные пропорции внедрения в практике конкурирующих направлений; какая достоверность использования в будущему тех или других направлений; какая предвиденная эффективность реализации технических направлений и, кроме того, когда можно ждать внедрение в производство отдельных технических решений и направлений. Прогнозирование становится особенно важным сейчас в эпоху развития науки и техники. Выбирая, например, тот или другой образ действия на среду, как основу для создания новой машины, конструктор должен помнить, что на проектирование и внедрение в производство его разработки пойдет не меньше 5 лет ( речь идет о серийном изготовлении). За этот срок могут состояться существенные изменения в науке и технике, может оказаться, что выбранное направление перестанет отвечать научно-техническому прогрессу и созданная машина морально устареет с первых дней своей жизни. Во избежание такого положения, нужно предусматривать развитие тех или других технических направлений (рисунок 1). Уже на стадии определения целей, может возникнуть то или другое техническое решение. Однако опытный конструктор не спешит с его реализацией. Он знает, что это решения далеко не единое.

 

 

 

Рисунок 1 – Процедурная модель проектирования   

 

Как уже подчеркивалось, проектирование связано с формированием оперативной модели в сознании человека. Возможность формирования такой модели обеспечивается способностью мозга человека к опережающему отражению действительности, построение оперативной модели тесно примыкает к распознаванию. Как в том, так и в другом случае есть входная информация о признаках объекта, а на выходе - вывод о самом объекте. Различие между оперативной моделью в проектировании и распознаванием состоит лишь в том, что в первом случае самого объекту не существует, тогда как во второму он реальный. Но, не смотря на это, в обоих случаях дело имеют не с самым «предметом», а с его признаками. Последние могут быть установленные и для еще не существующего объекта. Так при проектировании той или другой машины мы представляем себе, как она выглядит (которую имеет форму, размеры, тип рабочего органа), однако уже из самого начала известно, что она должна делать, известная ее ориентировочная производительность, стоимость и некоторые другие началу данные. Кроме того, можно установить, в которых условиях она будет работать (климатические условия, квалификация рабочего персонала и другие факторы). Проектированный объект окажется трудоспособный, если он приспособлен к окружающему среде и к заданным ему функций. Таким образом, окружающая среда и заданные функции являются теми признаками, с помощью которых можно распознать еще не существующий объект и тем самым составить оперативную модель. Задачи усложняется тем, что проектированный объект должен быть приспособлен к окружающим условиям не в настоящем времени, а в будущем. В связи с этим распознавания объекту связанное с прогнозированием. Здесь уместно обратиться до одного из приемов драматургии - приема составления сценария. Сценарий – сюжетная схема без литературного текста, о которой создается спектакль в театре, основанному на импровизации. Сценарий является коротким изложением содержания пьесы, в котором определенные главные моменты действия. Под сценарием в практике социально-экономического и научно-технического прогнозирования имеется в виду обзор, который содержит данные относительно ситуации, внутри которой протекают конкретные процессы, что является объектом прогноза. Эти данные относятся к самым разным сторонам прогнозируемой научно-технической, социальной и экономической ситуации и включают описание отдельных факторов или событий, которые делают прямое или косвенное влияние на реализацию конкретного события.

Описать ситуацию, внутри которой будет протекать работа проектированного объекту, это означает установить факторы его непосредственного и косвенного окружения. К непосредственному окружению надо отнести окружающую среду, внутри которого будет жить объект. К косвенному окружению нужно отнести факторы, определенные научно-технической, экономической и социальной ситуациями. Перечисленные факторы окружения представлены на рисунке 2.

На первом этапе составления сценария формируются общие представления о проектированном объекте и потому взаимном влиянии факторов можно не учитывать. Здесь по сути происходит лишь выявления признаков ситуации, причем нужно начинать с простейших и очевидны, переходя потом к более сложным и менее очевидны. Выявление факторов окружения подобно к эмпатии (уживается в роль). Проектировщик ставит себя на место будущего технического устройства и оглядывается.

Сначала перечень факторов, а потом по ходу описания могут быть раскрыты новые факторы окружения. Составлять сценарий нужно при проектировании нового изделия.  

 

 

 

Рисунок 2 – Факторы окружения объекту проектирования

 

После его освоения необходимо периодически вносить изменения в первичный сценарий для определения потребности в усовершенствовании изделия, расширение или сокращение объема его производства [1,2].

 

 

         

 

2 Классификация  методов прогнозирования

Описание факторов окружения начинается из изложения существующего положения и заканчивается прогнозом на будущее. Рассматривая каждый фактор как объект прогнозирования, нужно подобрать к нему наиболее соответствующий метод прогнозирования. Воспользуемся следующей классификацией. Классификация проводится по шестью признакам:

1 По природе объекта прогнозирования:

а) научно-технические (развитие фундаментальных и прикладных исследований, развитие техники, новое вид техники, технические характеристики, изобретения и открытия в области науки и техники, новые материалы, технология);

б) технико-экономические (экономика народного хозяйства по областям, развитие и размещения производства, промышленные предприятия, технико-экономические показатели производства продукции, организационно-экономические системы управления, освоение новых видов продукции, финансирование производства);

в) социально-экономические (демография, трудовые ресурсы, размещения продуктивных сил, образование, национальный доход, спрос, потребление);

г) военно-политический (международные отношения, опасные зоны, военный потенциал, стратегический курс, военные конфликты).

д) естественные (погода, окружающая среда, естественные ресурсы).

2 По масштабности объекту прогнозирования, определеным числом сменных, что входят в полное описание объекту:

а) сублокальные – с числом значащих сменных 1…3 (производственная функция, траектория движения в трехмерном просторные, рабочее место);

б) локальные – с числом значащих сменных 4…14 (производственный участок, материал, нескладное техническое устройство);

в) субглобальные – с числом сменных 15…35 (цех, спрос на продукцию предприятия с соответствующей номенклатурой);

г) глобальные – с числом сменных 36…100 (предприятия, техническая система типа «станок – агрегат», транспортного региона);

д) суперглобальные – с числом сменных свыше 100(область, крупные предприятия, большая техническая система).

3 По степени взаимозаменяемости значащих сменных у них описании:

а) свыше простых (объекты с отсутствием существенных взаимосвязей между сменными);

б) простые (объекты, в описании которых содержатся парные связи);

в) складные (объекты, в описании которых содержатся парная и множественная связи);

г) свыше складных (объекты, в описании которых нужно учитывать взаимосвязи всех значащих сменных).

4 По степени детерминированности:

а) детерминированные (объекты, в характеристиках которых случайная составляющая не существенная);

б) стохастичные (объекты, в описании которых необходимый учет случайной составляющей сменных);

в) случаю (что имеют как детерминированные, так и стохастичные характеристики).

5 По характеру развития во времени:

а) дискретные ( характеристики сменяются скачками);

б) апериодические ( характеристики меняются в виде апериодической беспрерывной функции);

в) циклические ( характеристики меняются в виде периодической беспрерывной функции).

6 По степени информационной обеспеченности:

а) объекты с достаточной количественной ретроспективно информацией;

б) объекты из недостаточной для обеспечения заданной точности прогнозирования количественной ретроспективной информации;

в) объекты, которые имеют лишь качественную ретроспективную информацию;

г) объекты с полным отсутствием ретроспективной информации.

В отечественной и зарубежной практике можно насчитать свыше ста методов прогнозирования. В данное время не разработанные, да и едва ли будут разработаны в дальнейшем любые рекомендации для однозначного выбора метода прогнозирования. Можно лишь ограничить ориентировочно область применения того или другого метода.   

Приступая к прогнозированию, необходимо в начале отыскать позиции, которые относятся к объекту за всеми классификационными признаками, а потом подобрать метод, который охватывает возможно большее число характеризирующих объект позиций.