Формализация выбора концепции проектирования технического объекта
Анализ фасетного способа классификации концепций проектирования. Разработка формального метода выбора концепции путем сравнения описания технического задания и фильтрованного множества концепций. Классифицирующие признаки приводов ленточных конвейеров.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.05.2018 |
| Размер файла | 19,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
УДК 658.512
Формализация выбора концепции проектирования технического объекта
А.А. Реутов
Рассмотрен фасетный способ классификации концепций проектирования. Предложен формальный метод выбора концепции путем сравнения описания технического задания и фильтрованного множества концепций.
Ключевые слова: проектирование, концепция, классификация, техническое задание.
Концепцией проектирования называют общий замысел проекта без конкретизации составляющих. Описание концепции включает назначение и описание объекта проектирования. Выбор концепции определяет направление проектирования, область возможных проектных решений. Проектировщик, как правило, ищет подходящие проектные решения, не имея заранее точных сведений об их характеристиках.
Для упорядочения множества концепций применим фасетный метод классификации [1]. Каждой концепции g сопоставим фасетную формулу F(g) - последовательность пар: фасет ц и его значение ц(g) на этой концепции для всех фасетов.
,
где Ф - множество всех фасетов; G - множество всех концепций.
При классификации важно обосновать классифицирующие признаки - фасеты. Выбор концепции хорошо контролируется, если количество фасетов не превышает семи-девяти. Выделим классифицирующие признаки и варианты их реализации для приводов ленточных конвейеров (ЛК) (табл.1).
Таблица 1. Классифицирующие признаки приводов ЛК и варианты их реализации
|
Классифицирующий признак (фасет) |
Вариант реализации (значение фасета) |
|||
|
Обозначение |
Наименование |
Обозначение |
Наименование |
|
|
ц1 |
Место установки привода на конвейере |
ц11 |
Грузовая ветвь ленты |
|
|
ц12 |
Концевой барабан |
|||
|
ц13 |
Порожняковая ветвь ленты |
|||
|
ц2 |
Вид подводимой энергии |
ц21 |
Электрическая |
|
|
ц22 |
Гидравлическая |
|||
|
ц23 |
Пневматическая |
|||
|
ц24 |
Тепловая |
|||
|
ц3 |
Способ передачи силы тяги |
ц31 |
Фрикционный контакт с прижатием за счет натяжения ленты |
|
|
ц32 |
Фрикционный контакт с прижатием за счет натяжения ленты и дополнительных сил |
|||
|
ц33 |
Бесконтактный электромагнитный |
|||
|
ц4 |
Тип компоновки узлов привода |
ц41 |
Привод из отдельных по функциональному назначению узлов |
|
|
ц42 |
Привод из совмещенных по функциональному назначению узлов |
Базовое множество концепций Gb, включающее все возможные сочетания значений фасетов, для конкретной проектной задачи необходимо отфильтровать с использованием известных теоретических и заданных в техническом задании (ТЗ) критериев и ограничений. В качестве самых общих можно использовать критерий взаимного исключения и критерий взаимного дополнения фасетов. фасетный фильтрованный ленточный конвейер
Результат фильтрации базового множества концепций Gb представим матрицей совместимости А вариантов реализации классифицирующих признаков. Значение элемента матрицы А является мерой совместимости фасетов. При использовании дискретной трехступенчатой шкалы совместимости матрица А заполнена по следующему правилу:
- если элемент матрицы aij = -1, то реализации i и j несовместимы;
- если aij = 0, то реализации i и j нейтральны по отношению друг к другу;
- если aij = 1, то реализации i и j взаимно дополняют друг друга.
Номера столбцов и строк матрицы A соответствуют порядку обозначений значений фасетов в табл.1.
Матрица совместимости A является симметрической. Незаполняемые элементы матрицы отмечены черточками.
Базовое множество Gb для приводов ЛК включает 72 концепции. Из матрицы А следует, что пары значений фасетов ц11 и ц32 , ц22 и ц33 , ц23 и ц33 , ц24 и ц33 несовместимы. Несовместимость пары значений фасетов ц11 и ц32 обусловлена нецелесообразностью расположения на грузовой ветви конвейера дополнительных устройств для создания фрикционного контакта с прижатием за счет натяжения ленты и других сил. Несовместимость пар ц22 и ц33 , ц23 и ц33 , ц24 и ц33 связана с тем, что бесконтактный электромагнитный способ передачи силы тяги невозможен без электрической энергии.
Для приводов ЛК матрица совместимости имеет вид
Несовместимость пары значений фасетов ц11 и ц32 приводит к выбраковке 8 концепций, остальных трех пар - к выбраковке 18 концепций. Поэтому множество концепций после фильтрации Gf содержит 46 концепций.
Таблица 2. Фасетная таблица
|
Обозначение Концепции |
Значения фасетов |
||||
|
ц1 |
ц2 |
ц3 |
ц4 |
||
|
g1 |
ц11 |
ц21 |
ц31 |
ц41 |
|
|
g2 |
ц11 |
ц21 |
ц31 |
ц42 |
|
|
g3 |
ц11 |
ц21 |
ц33 |
ц41 |
|
|
… … … |
|||||
|
g46 |
ц13 |
ц24 |
ц32 |
ц42 |
Отфильтрованное множество концепций Gf представим фасетной таблицей (табл. 2), содержащей все допустимые сочетания значений фасетов.
В качестве формального способа выбора концепции примем сопоставление описаний концепций с требованиями ТЗ. Для этого описания концепций и ТЗ должны иметь одинаковый формат, т.е. одинаковые правила составления описаний. Формат определяет способ расположения и представления данных в таблицах, базах данных и других информационных объектах. С учетом [2] в табл. 3 приведены обязательные разделы ТЗ и описания концепций.
Таблица 3. Разделы ТЗ и описания концепций
|
Разделы ТЗ |
Разделы описания концепций |
|
|
1. Наименование. Идентификатор |
1. Наименование. Фасетная формула |
|
|
2. Перечень нормативных документов для проектирования |
2. Перечень документов, источников информации с характеристиками концепции, результатами испытаний, статистическими данными |
|
|
3. Источники информации для проектирования |
3. Источники информации, использованные при разработке концепции |
|
|
4. Технические требования: - основные параметры и характеристики; - требования назначения; - требования надежности; - требования стойкости к внешним воздействиям |
4. Технические возможности, ограничения: - диапазоны возможных значений основных параметров и характеристик; - область (условия) применения; - данные о надежности аналогов; - данные о стойкости эксплуатируемых объектов, результаты испытаний |
|
|
5. Конструктивные требования |
5. Конструктивные ограничения |
|
|
6. Требования к технологии изготовления |
6. Перечень технологических процессов изготовления аналогов |
|
|
7. Эксплуатационные требования |
7. Эксплуатационные характеристики аналогов |
|
|
8. Требования эргономики и безопасности |
8. Показатели эргономики и безопасности аналогов |
|
|
9. Требования производственной санитарии и экологии |
9. Показатели производственной санитарии и экологии аналогов |
|
|
10. Экономические требования |
10. Экономические показатели аналогов |
Каждый раздел ТЗ и описания концепции может иметь несколько пунктов, содержащих текстовую, графическую и числовую информацию.
Методика описания концепции включает:
- выбор аналогов, соответствующих фасетной формуле (реальных объектов, проектов, описаний изобретений и других документов);
- сбор источников информации с характеристиками аналогов, результатами испытаний, статистическими данными;
- заполнение разделов описания концепции (табл. 3).
Многократное автоматизированное использование описаний концепций возможно при создании онтологической модели концепции и применении инструментального средства, например редактора Protйgй.
Описания ТЗ и концепции всегда содержат неопределенность вследствие недостатка информации, поскольку полную информацию об объекте проектирования содержит только рабочий проект.
Соответствие пунктов описаний ТЗ и концепции оценим степенью совместимости жi - дискретной экспертной оценкой в интервале [0,1]. Оценка жi = 0 означает, что требования i-го пункта ТЗ ни в коей мере (ни в коем объеме) не могут быть удовлетворены при использовании концепции. Оценка жi = 1 означает, что требования i-го пункта ТЗ могут быть полностью удовлетворены при использовании концепции.
Результатом сопоставления описания ТЗ и множества концепций Gf может быть:
1. Выбор наиболее подходящей концепции по обобщающему оценки жi критерию. Например, максимальная суммарная степень совместимости bi жi max, где bi - весовые коэффициенты; или минимум максимальной несовместимости min(max(1-жi)).
2. Выбор Парето-оптимальных концепций.
3. Корректировка требований ТЗ.
4. Поиск, синтез новых концепций (расширение базового множества Gb).
Список литературы
1. Информатика / под ред. Н.В. Макаровой. -М.: Финансы и статистика, 2007. - С. 51 - 52.
2. ГОСТ 2.114-95. Технические условия. Правила построения.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Отечественные и международные стандарты. Основные документы этапа проектирования. Разработка технической концепции, технического задания, эскизного проекта и технического проекта. Основные этапы создания документа. Внесение изменений и их согласование.
презентация [119,7 K], добавлен 04.04.2013Структурное и функциональное моделирование. Информационная модель базы данных для проектирования. Разработка технического задания и проекта (Visio, MathCad, BPWin). Задача синтеза (оптимизация в проектировании). Построение математической модели объектов.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 05.04.2014Общая характеристика организации решения задачи на ЭВМ, формализация расчетов, анализ существующих разработок и обоснование выбора технологии проектирования. Информационная модель задачи и ее описание, используемые классификаторы и системы кодирования.
дипломная работа [5,0 M], добавлен 20.10.2016Обследование объекта, обоснование необходимости систем компьютерного тестирования. Анализ существующих разработок и обоснование выбора технологии проектирования. Создание системы компьютерного тестирования на основе случайного выбора в среде Visual Basic.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 18.08.2013Создание программного обеспечения для моделирования компьютерных сетей, анализ задачи и формализация технического задания. Обоснование выбора симулятора для выполнения лабораторных работ "Знакомство со средой Cisco Packet Tracer", описание интерфейса.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 16.07.2013Ландшафт, ландшафтные объекты и способы их описания. Основные этапы проектирования. Особенности проектирования ландшафтных объектов. Обоснование необходимости автоматизации процесса проектирования ландшафтных объектов. Разработка АРМ.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 06.12.2006Формализация бизнес-процессов в сфере жилищно-коммунального хозяйства: содержания жилищного фонда, договорно-правовой деятельности, работы с населением. Обоснование выбора технологии проектирования сайта, разработка структурной схемы и интерфейса.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 22.03.2018Основы принятия проектно–конструкторских решений, направленных на получение описания системы, удовлетворяющего требованиям заказчика. Формальное определение операции проектирования, построение технологической сети. Описание документов на входе и выходе.
презентация [1,1 M], добавлен 19.10.2014Интегрированная база данных. Разработка концепции и структуры корпоративной базы данных для новой информационной системы. Подходы в методах проектирования баз данных: компонентная открытость и смысловая интероперабельность; разработка понятийных моделей.
доклад [25,3 K], добавлен 11.01.2011Создание технического задания на разработку информационной системы для заказа билета на самолет. Требования к документированию. Порядок контроля и приемки системы. Разработка концепции, архитектуры построения и платформы реализации информационной системы.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 13.05.2015Разработка средств информационной поддержи процессов проектирования сужающего устройства для измерения расхода при заданном режиме и выбора оптимального варианта относительного диаметра отверстия диафрагмы для минимизации длины прямолинейных участков.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 21.09.2015Проблема выбора товара в Интернете. Типы и свойства онтологий как части концепции Semantic Web. Разработка web-приложения для выбора музыкального инструмента: создание иерархии онтологий для предметной области "Гитара", формирование SPARQL-запроса.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 20.04.2012Разработка Базы Данных для информационной системы архива. Обоснование выбора Entity-Attribute-Value в качестве метода проектирования БД. Модификация ROT с учетом наследования, модели Тенцера. Процесс генерации таблиц. Тестовые примеры (test cases).
дипломная работа [5,3 M], добавлен 19.01.2014Результаты предпроектного анализа и проектирования для формирования технического задания в целях создания web-магазина по продаже элитной парфюмерии. Обоснование разработки web-сайта и языка программирования. Технико-экономическое обоснование проекта.
дипломная работа [3,9 M], добавлен 24.06.2011Обоснование выбора метода проектирования и инструментальных средств для разработки программного средства и базы данных. Требования к эргономике и технической эстетике. Разработка алгоритмов приложения. Руководство пользователя. Безопасность труда.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 17.10.2014Этапы проектирования информационных систем. Корпоративные информационные системы, тенденции их развития. Требования к организации базы данных. Основные концепции реляционных баз данных. Выбор системы проектирования. Логическая структура приложения.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 20.12.2012Формирование множества возможных решений и психологические факторы их поиска в процессе проектирования. Структура математического обеспечения вычислительных машин. Этапы разработки комплексов программ АСУ и планирование их технического обслуживания.
реферат [20,9 K], добавлен 12.11.2010Стадии и этапы разработки программного продукта для осуществления упрощенной работы с клиентами и учёта услуг оказываемых "Интернет-центром". Требования к функциональным характеристикам и надежности программы, к составу и параметрам технических средств.
лабораторная работа [29,4 K], добавлен 13.06.2014Анализ проектирования баз данных на примере построения программы ведения информационной системы картотеки ГИБДД. Основные функции базы данных. Обоснование выбора технологий проектирования и реализации базы данных. Описание информационного обеспечения.
курсовая работа [753,0 K], добавлен 27.08.2012Изучение языков программирования PHP, SQL, C++, HTML. Рассмотрение правил запуска и использования локального сервера Denwer. Составление технического задания по разработке программного продукта. Описание создаваемого мобильного и веб-приложения.
курсовая работа [212,4 K], добавлен 07.04.2015
