Проектні критерії. Поняття про функцію мети і проектні обме-ження.

Лекція № 5

Тема: ПРОЕКТУВАННЯ, СТВОРЕННЯ І ВИКОРИСТАННЯ ТЕХНІЧНИХ СИСТЕМ. АНАЛІЗ ТЕХНІЧНИХ СИСТЕМ

Питання лекції: Проектні критерії. Поняття про функцію мети і проектні обмеження. Пошукове конструювання технічної системи. Підготовка виробництва і виготовлення нових конструкцій. Автоматизація проектування і виго-товлення технічних систем. Використання та експлуатація технічних систем. Поняття про аналіз технічних систем. Математична постанов-ка типових задач аналізу. Аналіз технічних процесів.

Проектована технічна система повинна відповідати вимогам експлуатації тому, що це визначає ефективність її використання, а також відповідає і вимогам виробництва. Ці вимоги неоднозначні. Кожна категорія цих вимог може містити окремі види вимог, які складаються з комплексів конкретних вимог до проектованих окремих моделей технічна система.

На рівні методологічних розробок можна розглядати і аналізувати тільки окремі види вимог стосовно певного класу машин. Вимоги експлуатації, як і вимоги вироб-ництва, в більшості випадків неоднозначні і можуть бути представлені кількома варіан-тами.

Аналогічна ситуація має місце при розгляді кожного варіанту вимог, тому що йому може відповідати деяка множина варіантів конструкції машини, з котрих обирають оптимальний.

Вимоги експлуатації можуть мати деяке число варіантів (Е_В1, Е_В2, ... , Е_ВJ), котрі, наприклад, відрізняються за рівнем автоматизації керування машиною. Вимоги вироб-ництва можуть також мати деяке чісло варіантів (В_В1, В_В2, ... , B_ВJ), котрі відрізняються за рівнем поточності виробництва, який визначається залежно від обсягу випуску машини.

Кожному варіанту вимог експлуатації може відповідати деяке число варіантів конструкції (М_Е11, М_Е12, ... , М_Е1К) і кожному варіанту вимог виробництва може відповіда-ти деяке число варіантів конструкції (М_В11, М_В12, ... , М_В13).

У варіантах конструкції машини M_Е, крім вимог експлуатації в деякій мірі вра-ховані і вимоги виробництва, а у варіантах конструкції М_В вимоги виробництва враховані найбільш повно. Повнота вимог залежить від стадії розробки проекту.

Таким чином, є дві групи варіантів конструкції машин, котрі слід оцінювати за допомогою заданого або прийнятого народногосподарського критерію і на цій під-ставі розробити оптимальний варіант машини, яка підлягає реалізації.

Кожну властивість об'єкту проектування технічної системи можна визначити трьома чисельними характеристиками:

1) абсолютним значенням одиничного показника якості Κ_μ, визначеним метро-логічним методом;

2) відносним показником якості К_μК, що характеризує ступінь задоволення спо-живачів у даному об'єкті;

3) ваговий коефіцієнт α_μ, який визначає важливість даноївластивості серед ін-ших властивостей.

У формалізованому вигляді задача оптимального проектування у загаль-ній постановці полягає у визначенні незалежних змінних (незалежних конструктив-них параметрів) Χ₁, Х₂, ... , Χ_n, при яких критерій оптимальності - функція мети проек-тованого об'єкту O = F (Χ₁, Х₂, ... , Χ_n), яка є нелінійною функцією змінних, має міні-мально (або максимально) можливе значення при умові, що змінні Χ₁, Х₂, ... , Χ_n приймають лише позитивні значення, тобто Xj > 0; j = l, 2,..., n, і виконуються об-меження, які задані у формі нерівностей для деяких, у загальному випадку нелінійних, функцій цих змінних (функцій обмежень або проектних обмежень) R_i (X₁, X₂,... , X_n) < 0 (і = l, ..., m, m £ n і m > n).