Функциональный анализ технических объектов. Феофанов Ю.А. - 5 стр.

                                                    5
     Синонимом понятия «технический объект», часто встречающимся в литературе,
является понятие «техническая система». Понятие ТО включает и отдельные машины,
аппараты, приборы, ручные орудия труда, одежду, здания, сооружения, устройства, и
комплексы взаимосвязанных машин, аппаратов, приборов (машинно-тракторный агре-
гат, автопредприятие, завод и т. п.) исполняющие определенную функцию (операцию)
по преобразованию объектов живой и неживой природы1, энергии или информацион-
ных сигналов. К ТО относятся также любые элементы (агрегат, блок, узел, деталь), со-
ставляющие машину, аппарат, прибор.
     Существует иерархическое соподчинение ТО различных уровней. Так, например,
автомобили или тракторы, являющиеся элементами транспортной или технологиче-
ской системы, могут быть разделены на агрегаты или блоки, которые, в свою очередь,
состоят из узлов и деталей. Почти у любого ТО существуют надсистема и подсистема,
т.е. другой ТО, соответственно, в который он или который в него функционально
включается или входит как отдельный элемент или подсистема.
     Технология – способ, метод или программа преобразования вещества, энергии
или информационных сигналов из заданного начального состояния в заданное конеч-
ное состояние с помощью определенных ТО. Разнообразие технологий велико и про-
должает быстро возрастать. Существуют технологии получения энергии из углеводо-
родного топлива, различные технологии изготовления валов и зубчатых колес, техно-
логии изготовления стекла или низкозамерзающих жидкостей и т. д.
    Современный уровень развития науки и техники требует от проектировщика не
только создания технических объектов и технологий, удовлетворяющих конкретные
потребности человека, но и решать проблемы безопасности и удобства при их изготов-
лении, обслуживании и ремонте, а также при утилизации после окончания срока экс-
плуатации. Это обуславливает необходимость проведения всестороннего анализа, как
правило, с применением ЭВМ, принимаемых конструктивных решений для вновь соз-
даваемых или модернизируемых ТО и технологий на все виды показателей (табл. 5).
Для этого создаются вербальные и/или визуальные модели ТО, позволяющие получить
ответы на два вопроса:
• соответствует ли рассматриваемый ТО или его описание данному требованию или
    списку требований?
• какой из альтернативных вариантов лучше по данному показателю качества?
      Для оценки соответствия требования и выбора лучшего варианта используют три
типа моделей и соответственно три способа и средства моделирования.
Мысленные, или интуитивные, модели. Для их реализации необходим человек
(эксперт), который на основе имеющихся знаний и опыта проводит мысленные экспе-
рименты с ТО с целью выявить его соответствие требованиям или выбрать из двух ва-
риантов наилучший по определенному показателю качества. Например, глядя на чер-
тежи двух различающихся по конструкции сцеплений, эксперт может ответить на во-
просы: выдержат ли они задаваемую нагрузку; какая конструкция имеет меньше тру-
доемкость изготовления или расход материалов и т. д.
Математические модели. Они позволяют оценить требования и критерии качества с
помощью расчетных формул, систем уравнений, алгоритмов и т. п. Для случая со сце-
плением на основании формул и уравнений механики и сопротивления материалов
можно вычислить нагрузки и долговечность. Используя формулы определения объе-
мов тел, можно подсчитать расход материалов, а с помощью специальной методики
(алгоритма) — трудоемкость их изготовления.
Физические модели. С их помощью можно оценить требования и критерии качества
1
    Условно объекты живой и неживой природы будем называть веществом.