РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРОЦЕССА ФУНКЦИОНАЛЬНО-ИДЕАЛЬНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ > Научные обзоры
IT-Reviews    

РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРОЦЕССА ФУНКЦИОНАЛЬНО-ИДЕАЛЬНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Источник:
Гонжал Е.И. Статья в формате PDF 278 KB

В связи с тем, что в настоящее время постоянно усиливаются требования к срокам и эффективности проектирования технических систем, особенно актуальными становятся вопросы ускорения не только самого процесса проектирования, но и выявления потенциального несовершенства тех или иных технических решений еще на ранней стадии разработки. Для этого необходимо учитывать закономерности развития технических систем на стадии концептуального проектирования системы [1].

Как было показано Г.С. Альтшуллером и И.М. Верт­киным [2, 3] развитие технических систем подчиняется законам развития: закон полноты частей системы; закон «энергетической проводимости» системы; закон согласования ритмики частей системы; закон динамизации технических систем; закон увеличения степени вепольности систем; закон неравномерности развития систем; закон перехода с макро- на микроуровень; закон перехода в надсистему; закон увеличения степени идеальности.

Закон увеличения степени идеальности технической системы [4], согласно которому в процессе эволюции функционал системы постоянно увеличивается, а масса, габариты и энергоемкость системы до определенного момента растут и затем начинают уменьшаться, является наиболее общим. Таким образом, если при проектировании мы повышаем идеальность системы, то мы действуем в соответствии с законом развития техники.

Если в науке идеализация состоит в том, что модель приближают к реальному миру, то в технике реальный мир создают на основе модели.

Целью данной работы является повышение эффективности концептуального проектирования технических систем за счет использования принципа идеальности.

Как было показано ранее [5] сам процесс идеализации является многокомпонентным, и существуют несколько направлений идеализации по каждому свойству идеальной технической системы: завершенность; гармоничность; отсутствие недостатков; развитый функционал; целенаправленность; универсальность; внутренняя и внешняя адаптация; устойчивость; простота состава элементов; простота состава процессов.

Идеализация по каждому направлению имеет свою специфику и необходимо рассматривать специальные методы для достижения завершенности, гармоничности и т.д. Нами было выбрано как наиболее перспективное направление увеличения количества и качества функций системы относительно её объема.

В процессе проектирования могут возникнуть несколько видов задач. Одна из них - когда нужно устранить конкретную проблему в системе. В этом случае можно применить Алгоритм Решения Изобретательских Задач (АРИЗ), предложенный Г.С. Альтшуллером, направленный на выявление и устранение противоречий в системе. Следует отметить, что АРИЗ позволяет решить локальную задачу идеализации.

При решении задачи по улучшению системы в целом и повышении степени её идеальности применим метод функционально-идеального моделирования [6]. Суть метода состоит в том, что система декомпозируется на элементы, и определяются функции этих элементов. Выделяются основные функции и функции, содержащие нежелательные эффекты. По определенным правилам удаляются элементы, содержащие функции, выполнение которых приводит к появлению нежелательных эффектов, за исключением элементов, содержащих основные функции. Выясняется, какие функции остались после удаления нераспределенными, и они перераспределяются между оставшимися элементами, в результате чего получается функционально-идеальная модель. К этой модели формируются требования, проводится их анализ, формулируются задачи, и строятся предварительные предложения.

Таким образом, функционально-идеальное моделирование обеспечивает уменьшение количества элементов системы при сохранении того же функционала, т.е. мы повышаем идеальность системы.

Для повышения наглядности и удобства использования метода было предложено создание автоматизированной системы поддержки функционально-идеального моделирования. Для этого процесс был формализован и сформулирована четкая последовательность действий.

При проектировании системы были выделены следующие модули: подсистема свертки, подсистема формирования и анализа сводного комплекса требований, модуль взаимодействия с пользователем.

Для программной реализации были выбраны подсистема свертки и взаимодействия с пользователем. Подсистема свертки предоставляет следующие возможности: загрузки исходной структуры технической системы, отбора проблемных элементов, редактирования структуры и функций технической системы, перераспределения функций между элементами, сравнения исходной структуры с текущей, выгрузки структуры технической системы, ведения протокола работы.

Новизна представленной работы заключается в построении концептуальных моделей процесса функционально-идеального моделирования, на основе которых была сформирована архитектура автоматизированной системы и реализована подсистема свертки.

Практическая значимость работы заключается в интенсификации процесса проектирования технических систем.

Таким образом, было показано, что процесс идеализации может быть проведен по нескольким направлениям. Для каждого из них должен быть использован свой метод. Была реализована автоматизированная система поддержки процесса функционально-идеального моделирования.

Список литературы

  1. Концептуальное проектирование. Развитие и совершенствование методов: монография [коллективная] / В.А. Камаев, Л.Н. Бутенко, А.М. Дворянкин и др. - М.: Машиностроение-1, 2005. - 360 c.
  2. Альтшуллер Г.С. Алгоритм изобретения. - 2-е изд. - М.: Московский рабочий, 1973. - 296 с.
  3. Альтшуллер Г.С. Психология изобретательского творчества [Электронный ресурс] / Г.С. Альтшуллер Р.Б. Шапиро. - 2002. - Режим доступа: http://www.altshuller.ru/triz0.asp.
  4. Саламатов Ю.П. Идеализации технических систем [Электронный ресурс]. - [2012]. - Режим доступа : http://www.trizminsk.org/e/21102200.htm.
  5. Бутенко Л.Н., Гонжал Е.И. Концептуальный анализ идеальной системы // Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании ‘2011: сборник научных трудов SWorld. Материалы международной научно-практической конференции. - Выпуск 4. Том 4. - Одесса: Черноморье, 2011. - 100 с.
  6. Практика проведения функционально-стоимостного анализа в электротехнической промышленности / под ред. М. Г. Карпунина. - М: Энегоатомиздат, 1987. - 288 с.



Отзывы (через Facebook):

Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:


МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ В ЗДРАВООХРАНЕНИИ

Статья в формате PDF 103 KB...

22 07 2021 14:46:57

ГОРМОНАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРИ РАЗНЫХ ТИПАХ ОЖИРЕНИЯ

Статья в формате PDF 112 KB...

16 07 2021 16:56:41

ИСЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА ТП-13/В, РАБОТАЮЩЕГО НА ПРИРОДНО-ДОМЕННОЙ СМЕСИ ГАЗОВ

В статье отражен анализ работы котельного агрегата Т П-13/ В, работающего на смеси природного и доменного газов, выявлены основные недостатки его работы. Также предложены мероприятия, позволяющие повысить эффективность котельного агрегата и решить некоторые проблемы, связанные с его работой. Рассмотрена целесообразность внесения предложенных изменений. ...

15 07 2021 7:47:14

СОЦИАЛЬНЫЕ ФАКТОРЫ ЭЛЕКТОРАЛЬНОЙ ГЕОГРАФИИ

Территориальные различия электоральных предпочтений отличаются высокой устойчивостью в современной России. Этот феномен подтверждается методом корреляционного анализа. Выделяются шесть основных социальных факторов, влияющих на различия в электоральной географии: 1) доля городского населения; 2) приближенность к центру; 3) этнический фактор; 4) доля молодежи в составе населения; 5) преобладающие виды деятельности населения; 6) структура социальных связей. Электоральное поведение в России менее индивидуально, чем в западных странах, большее значение имеют объективные социальные факторы. ...

13 07 2021 7:54:21

СЕТЕВЫЕ МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ КОММИВОЯЖЁРА

Статья в формате PDF 423 KB...

02 07 2021 18:21:31

ШОШОНИТОВЫЕ ГРАНИТОИДЫ ТИГИРЕКСКОГО МАССИВА АЛТАЯ: ГЕОХИМИЯ, ПЕТРОЛОГИЯ И РУДОНОСНОСТЬ

риведены геологические, геохимические и петрологические данные по шошонитовым гранитоидам Тигирекского массива Алтая. В составе массива выделены 5 фаз: 1 – габбро; 2 – диориты, монцодиориты; 3 − сиениты, гранодиориты, граносиениты; 4 – граниты, умеренно-щелочные граниты; 5 – лейкограниты, умеренно-щелочные лейкограниты с флюоритом. Породные типы массива отнесены к нормальной известково-щелочной и высококалиевой шошонитовой сериям. Сиениты и монцодиориты тяготеют по составу к банакитам. В процессе становления массива проихсодила диффреренциация глубинного очага с фракционированием редкоземельных элементов, что отразилось на соотношении в породах элементов групп LILE и HFSE со значительной деплетированностью последних. В породах происходила смена типа тетрадного фракционрования редкоземельных элементов, что связано с различной насыщенностью расплавов флюидами и летучимим компонентами. С массивом связаны месторождения и проявления железа, вольфрамаа, молибдена, бериллия, аквамарина, горного хрусталя и раухтопаза. ...

26 06 2021 0:16:13

СТУПЕНЧАТЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ НА ГРАФАХ

Статья в формате PDF 127 KB...

21 06 2021 18:52:16

ЦИФРОВАЯ ОБРАБОТКА ИЗОБРАЖЕНИЙ

Статья в формате PDF 261 KB...

20 06 2021 12:41:23

ПРОБЛЕМЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ МОДЕЛЕЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СЛУЧАЙНЫХ ВЕЛИЧИН С ПРИМЕНЕНИЕМ СОВРЕМЕННОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Рассмотрены некоторые проблемы идентификации моделей распределения данных, при использовании современного математического аппарата для решения этой задачи. Показано, что использование методов нелинейной оптимизации для идентификации моделей приводит к улучшению результатов идентификации, но одновременно, изменяет формальную постановку задачи. Выделено три группы проблем, связанных с выбором критериев согласия, их критических значений и проверкой адекватности получаемых моделей. Проанализированы возможные подходы к решению этих проблем. ...

19 06 2021 8:16:13

АЛЕКСАНДР НАЗАРОВИЧ БЕЛЯЕВ

Статья в формате PDF 392 KB...

09 06 2021 8:35:20

РЫНОК ТРУДА И ТРУДОУСТРОЙСТВО МОЛОДЫХ СПЕЦИАЛИСТОВ

Статья в формате PDF 145 KB...

08 06 2021 9:39:17

К ВОПРОСУ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ, ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ И ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА НА ДАВЛЕНИЕ ВОЗДУХА В ШИНЕ ЛЕГКОВОГО АВТОМОБИЛЯ

Исследованы вопросы влияния давления, относительной влажности и температуры атмосферы на давление воздуха в шине 175/70R13 легкового автомобиля В А З на основании данных Г У « В Н И И Г М И- М Ц Д» по постам (станциям) о температуре воздуха, относительной влажности и атмосферном давлении на уровне станции по природно – климатическим поясам России. Вопросы влияния климатических характеристик на давление в автомобильных шинах рассмотрены для летнего периода, который является наиболее нагруженным в году периодом в плане эксплуатации автомобиля. Исследования выполнены методом случайной выборки с использованием данных срочных наблюдений по постам Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Изменения давления в шине в течение рабочей смены значительно влияют на управляемость, надежность и экономическую эффективность эксплуатации автотранспорта. ...

07 06 2021 10:14:17

Еще:
Обзоры -1 :: Обзоры -2 :: Обзоры -3 :: Обзоры -4 :: Обзоры -5 :: Обзоры -6 :: Обзоры -7 :: Обзоры -8 :: Обзоры -9 :: Обзоры -10 :: Обзоры -11 ::

Последовательность подготовки научной работы может быть такой:

Выбор темы. Это важный этап. Во-первых, тема должна быть интересна не только вам, но и большинству слушателей, которым вы будете её докладывать, чтобы вы видели заинтересованность в их глазах, а не откровенную скуку.

Выбор целей и задач своей научной работы. То есть, нужно сузить тему. Например, тема: «Грудное вскармливание», сужение темы: «Грудное вскармливание среди студенток нашего ВУЗа». И если общая тема мало кому интересна, то суженная до рамок собственного института или университета, она становится интересной практически для всех слушателей. Целью может стать: «Содействие оптимальным условиям вскармливания грудью детей студентов нашего ВУЗа», а задачей — доказать, что специальные условия, созданные для кормящих студенток, не помешают их успеваемости, но уменьшат количество пропусков, академических отпусков и способствуют выращиванию здоровых детей — нашего будущего. Понятно, что эта тема подходит для студентов медицинских и педагогических ВУЗов, но и в других учебных учреждениях можно найти темы, интересные всем.

Разработать методы исследования и сбора информации. В случае с естественным вскармливанием, скорее всего, это будет анкетирование студенток, имеющих детей.

Систематизировать материал и подготовить презентацию.

Подготовиться к выступлению.

Выступить и получить: награду, удовольствие и опыт, чтобы в следующем году выступить ещё лучше и сорвать шквал аплодисментов, стать узнаваемым, а значит — более конкурентоспособным!