Процесс проектирования изделий производится постадийно с постепенным переходом от абстрактных представлений к более конкретным. В зависимости от стадии разработки конструкторские документы подразделяют на проектные и рабочие. Проектные документы описывают изделие как систему, постепенно расширяя и конкретизируя данные. Эти документы разрабатываются на стадиях технического предложения(ПТ), эскизного проекта(ЭП) и технического проекта(ТП). Рабочие документы (РД) должны содержать адекватное описание изделия как физического объекта, необходимое и достаточное для изготовления, испытания и эксплуатации.
Инженерные знания целесообразно представлять на следующих четырех уровнях абстрагирования (см. табл.1.4):
- функциональном,
- принципиальном,
- конструктивном,
- рабочем.
На функциональном уровне изделия представляются в форме концептуальных И/ИЛИ графов (рис.1.4), на принципиальном в виде принципиальных кинематических, электрических, гидравлических, пневматических и т.п. схем, на конструктивном в виде геометрических моделей, а на рабочем - в виде спецификаций и чертежей.
Таблица 1.4 Представление геометрических образов детали "ось гладкая" на различных уровнях абстрагирования
Стадия | Уровень абстрагирования | Геометрический образ | Доку мент | |
ПТ ЭП | Функциональный | Сх | ||
Принципиальный | -- | Сх | ||
ТП | Конструктивный
| Эскиз, ВО,ТЧ | ||
РД | Рабо- чий | Конструк- торский | СБ, ЧД И т.д. | |
Техноло- гический | - - | КЭ |
Обозначения: Сх-схема, ВО-общий вид, ТЧ-теоретический чертеж, СБ-сборочный чертеж, ЧД-чертеж детали, КЭ-карта эскизов.
Основная функция технической системы, представляемая согласно формуле (1.3), как правило, декомпозируется на ряд вспомогательных. Такая декомпозиция, в общем случае, производится многократно, формируя многоуровневую иерархическую структуру вспомогательных функций. Эти функции могут дополнять друг друга, обеспечивая совместно выполнение вышестоящей функции, либо служить взаимоисключающими альтернативами, из которых делается единственный выбор. Декомпозиция завершается установлением типовых конструктивных решений(ТКР), обеспечивающих выполнение каждой функции низшего уровня. В целом структура инженерных знаний на концептуальном уровне проектирования представляет собой И/ИЛИ граф. Такой концептуальный граф формируется из функциональных компонент(ФК), каждая из которых состоит из: 1) описания функции согласно формулы (1), 2) списка свойств с ограничениями и 3) набора поддерживающих функций или ТКР, объединенных структурой И/ИЛИ графа. Связи между верхними и нижними уровнями концептуального графа реализуют отношения "цель-средство".
Каждый из функциональных элементов концептуального графа (КГ) может быть преобразован в конструктивный элемент различными способами с использованием различных ТКР, представленных в морфологической таблице 1.5.
Таблица 1.5 Морфологическая таблица технических решений ТО «Чайник»
F1 | F2 | F3 | F4 | F5 | F6 | F7 | ТО |
Наливание жидкости в емкость | Выливание жидкости из емкости | Перенос жидкости в емкости | Включение нагревателя | Повышение температуры жидкости | Выключение нагревателя | Отображение уровня жидкости в емкости | |
отверстие с крышкой | носик | ручка с шарнирным соединением | Чайник обыкновенный | ||||
отверстие с крышкой | носик | ручка с жестким соединением | Чайник-кофейник | ||||
носик | носик | ручка с жестким соединением | Чайник без крышки | ||||
отверстие с крышкой | носик | ручка с шарнирным соединением | шнур с вилкой | нагреватель резистивный | шнур с вилкой | Электрочайник со шнуром | |
отверстие с крышкой | носик | ручка с жестким соединением | шнур с вилкой | нагреватель резистивный | шнур с вилкой | Электрокофейник со шнуром | |
отверстие с крышкой | носик | корпус с ручкой | основание со шнуром и вилкой | нагреватель резистивный | автомат выключения | поплавковый индикатор | Бесшнуровой электрочайник |
Для расчета значений свойств функциональных компонент после выбора конкретной структуры изделия из ТКР помимо трех описанных выше составляющих ФК должна быть расчетная база знаний. Принципы ее построения будут описаны ниже.
Дата: 2019-05-29, просмотров: 217.