Выявление и постановка инженерной задачи: Методические указания к выполнению самостоятельной работы по дисциплине «Основы инженерного творчества», страница 5

Условные обозначения: Ос, Вс, Н – соответственно основной, вспомогательный, ненужный элемент при реализации конкретной  функции

При наличии различных вариантов реализации конкретной функции можно составить матрицы согласно числу вариантов. В этом случае появляется возможность наглядной сравнительной оценки и рационального выбора функционально- элементной схемы системы. К недостаткам матричного анализа следует отнести существенный объем таблиц даже для сравнительно простых технических систем. Профессионалы в области функционального анализа ТС рекомендуют использовать этот метод поэтапно, т.е. составляя матрицы сначала для укрупненных элементных схем системы, а затем сужая область анализа до подсистемы и группы элементов.

3.3.Выявление проблемной ситуации в технической системе

Выбор оценочных показателей ТС.

Оценить степень совершенства ТС крайне сложно без предварительной подготовки эксперта. Более того, экспертизу системы должна проводить, в общем случае, экспертная группа и лишь на этапе освоения методики постановки инженерной задачи, обучаемый может последовательно выполнять функции различных экспертов. В табл. 3 изложен примерный перечень экспертов и соответствующих оценочных показателей, который следует уточнять применительно к конкретной технической системе.

Таблица 3

Примерный перечень экспертов и оценочных показателей технической системы

Эксперт

Оценочный показатель

Производитель

1.  Трудоемкость

2.  Материалоемкость

3.  Энергоемкость

Потребитель

1.  Функциональность

2.  Экономичность

3.  Обслуживаемость

4.  Ремонтопригодность

5.  Удобство хранения

6.  Эргономичность (приспособленность к пользователю с целью оптимизации условий труда)

7.  Дизайн

8.  Трудоемкость

Составление списка недостатков ТС.

На данном этапе выявления инженерной задачи уже известна функциональная схема анализируемой системы и оценена функциональная значимость ее элементов, что позволяет с помощью табл. 3 выявить ее недостатки.

Очевидно, что любая ТС не идеальна и список ее недостатков может быть представлен перечнем из десятков и даже сотен пунктов. Главное назначение перечня - выявление базовых проблем, решение которых не очевидно.

Для составления списка недостатков ТС следует использовать табл.4, содержащую элементный состав ТС и результаты экспертизы каждого элемента с учетом данных табл.2 и списка оценочных показателей, составленного по примеру табл.3.

В качестве примера рассмотрим список недостатков технической системы при реализации главной функции, составленный с точки зрения потребителя (табл.4).

Таблица 4

Список недостатков технической системы «Тележка прицепная»

при реализации главной функции «транспортировка штучного груза

по свежевспаханному чернозему в период распутицы»

Наименование элемента технической системы

Недостаток

1 – петля

Увеличенный диаметр относительно крюка преобразует знакопеременную скорость тягача (разгон – торможение) в ударные нагрузки, воспринимаемые дышлом.

2 – дышло

Длинное – увеличивает габаритную длину автопоезда;

Длинное – увеличивает смещение тележки к центру поворота при маневрировании автопоезда;

жесткое – передает осевые усилия, в т.ч. ударные, от тягача кузову тележки.

3 – колесная ходовая ось

Штатные шины с номинальным давлением имеют малую площадь пятна контакта – образуют колею, повышая сопротивление движению;

Штатные шины с пониженным давлением уменьшают глубину колеи, но имеют большой угол увода  - ухудшают курсовую устойчивость прицепа.

Штатные шины с пониженным давлением уменьшают глубину колеи, но имеют значительные гистерезисные потери при радиальном прогибе - повышают силу сопротивления качению

4 – кузов

Низко расположен относительно дороги – ухудшает профильную проходимость;

Высоко расположен относительно дороги – ухудшает поперечную устойчивость;

Расположен выше дышла – обуславливает появление моментов от силы инерции, нагружающий вертикальными силами крюк тягача (т.е. влияет на тягово- сцепные свойства тягача).