Для связи в whatsapp +905441085890

Методы, ориентированные на задачи и технологии — Современные методы строительства

Традиционным методом решения инженерных задач является метод проектирования, при котором чертежи выполняются в определенном масштабе.

Этот метод знаком многим людям, которые так или иначе связаны с технологиями.

А созданию чертежей во многих случаях должна предшествовать такая работа, как поиск информации о создаваемом изделии или типе оборудования, а также проведение в необходимых случаях исследовательской работы.

Однако пионер современного дизайна — дизайнер — это отнюдь не чертежник.

Первым инициатором изменений в искусственной среде (т.е. в среде, где вещи сделаны людьми) был не создатель образцов, а создатель вещей, искусный ремесленник или мастер.

Это ремесло живет уже много лет и накопило богатый опыт, который успешно используют или должны использовать современные дизайнеры, проектировщики.

Из того, как развивалась кустарная промышленность, можно сделать следующие выводы:

  • Ремесленник не рисует эскиз своего изделия — а зачастую он просто не в состоянии это сделать — и не может удовлетворительно объяснить, почему он принимает то или иное решение;
  • Изменение формы изделия ручной работы — это результат бесчисленных неудач и успехов в многовековом процессе поиска путем «проб и ошибок»;
  • развитие бизнеса «сделай сам» также может привести к дисгармонии в решениях;
  • Хранилищем всей важной информации, собранной во время разработки изделия, изначально является форма самого изделия, которая остается постоянной и изменяется только для исправления ошибок и при возникновении новых потребностей;
  • два класса данных, наиболее важных для современного дизайна — форма продукта в целом и обоснование формы — не зафиксированы в символической форме, поэтому их нельзя изучать и изменять, не проводя грубых экспериментов с самим продуктом.

Бесчертежный метод создания инженерии (более широкое понятие — искусственная среда) практически ушел в прошлое. В настоящее время наиболее распространенным методом создания инженерных решений является метод проектирования путем создания чертежей в определенном масштабе.

Принципиальное отличие этого метода от кустарного в том, что здесь поиск отделен от производства «методом проб и ошибок», эксперименты и изменения вносятся в масштабный рисунок, а не в само изделие. Это позволяло уточнять размеры изделия, изготавливать различные его варианты до начала производства, не тратить время и материалы на различные варианты изделия, использовать труд многих рабочих, что ускоряло темпы производства.

Когда геометрические аспекты производства были сведены к чертежу, дизайнер имел гораздо более широкое «поле зрения», чем ремесленник.

Конструктор может выделить на чертеже все изделие, манипулировать им и вносить различные изменения, в том числе принципиальные.

С помощью линейки и компаса он может легко найти траекторию движения любой детали и определить, как изменение формы одной из деталей повлияет на дизайн всего изделия.

Дизайнер, пожалуй, единственный профессионал в современной промышленности, который остается «холистом», а не «партикуляристом»; он защищает свое творение как целое, которое либо должно быть принято в неизменном виде, либо это целое должно быть переработано в своей основе.

Важно помнить о следующем: Только один человек может работать над чертежом одновременно, и все ситуации, которым должен соответствовать проект, должны оставаться в голове одного человека. По этой причине на ранних стадиях процесса проектирования за работу отвечает только один человек, обычно ведущий дизайнер или руководитель группы. Только когда он решит все проблемы, дальнейшая работа над проектом может быть распределена между несколькими исполнителями.

Методы, ориентированные на задачи и технологии - Современные методы строительства

Современные методы строительства

Современные методы проектирования характеризуются комплексным подходом к решаемой проблеме, учитывающим множество факторов разного уровня и важности.

В связи с этим дизайн на современном этапе развития технологии имеет следующие характеристики.

Перенос технических решений, т.е. использование разработок из других областей знаний и человеческой деятельности для решения конкретной проблемы. Например, дизайнеры иногда находят оригинальные решения, рассматривая биологические системы.

Возможность возникновения побочных эффектов при производстве и использовании разработанной машины, которые необходимо прогнозировать на этапе проектирования, когда еще можно изменить конструкцию и организацию системы ее функционирования.

При строительстве атомных электростанций, например, реактор должен быть надежно защищен от взрывов, иметь прочный бетонный фундамент, а также должна быть обеспечена высочайшая организация технического обслуживания и ремонта.

Применение и все большее распространение стандартов различного уровня для обеспечения совместимости такой техники, которая также должна отвечать требованиям современной сертификации.

Позволять многоцелевое применение конструкции в различных системах.

Например, создание реконфигурируемых автоматических линий делает их гибкими, приспособленными к изменчивости ассортимента и серийному производству. (Пример, с узкоспециализированными роботами).

Резкое увеличение затрат в текущее «рыночное» время при подготовке производства нового продукта требует особого внимания к качеству проектирования, исследований, испытаний опытных образцов. Проект должен быть успешным с первого раза, и поиск методом проб и ошибок недопустим.

Трудности прямого использования информации из различных источников, из опыта других специалистов, в данной проблеме проектирования, не нарушая внутреннего баланса и согласованности между элементами конструкции, достигнутых на предыдущих этапах проектирования.

Оптимальность параметров и структур при проектировании является статичной и легко нарушается при изменении требований и условий производства, эксплуатации и распределения.

Например, пересмотр цен на металлы, материалы, источники энергии, как это сейчас регулярно делается, может сделать ранее оптимальную конструкцию неоптимальной, невыгодной для производителя, и наоборот, сделать неоптимальную конструкцию оптимальной.

В последние годы появилась обширная литература по методологии проектирования и строительства, и принципиальной разницы между терминами «проектирование и строительство» нет.

Термин «проектирование» обычно применяется к процессу создания больших систем, например, мы говорим о проектировании заводов, цехов, комплексов, систем связи и систем машин и отдельных станков.

Термин «дизайн» используется, когда речь идет о создании небольших технических систем: механизмов, агрегатов, узлов, деталей.

Наиболее распространенным среди профессионалов является взгляд на проектирование как на серию из трех этапов: Анализ, синтез и оценка.

Проектирование машин — это сложный, многоуровневый процесс, сочетающий в себе творческое исследование, теоретический анализ, эксперименты, организацию и управление.

На всех этапах проектирования машин должен проводиться детальный технико-экономический анализ, основной целью которого является обеспечение обоснованного выбора экономически оптимальных технических решений в области состава и режимов работы, конструкции инструмента и специальной технологической оснастки. В настоящее время маркетинг, который подготовлен для производства машины.

Каждая локальная проблема технического проектирования, независимо от ее содержания, проходит в своем развитии следующие фазы: подготовительную, творческую, аналитическую, оптимизационную и принятия решений.

На подготовительном этапе уточняется техническое задание, собирается необходимая научно-техническая и экономическая информация об аналогичных образцах и способах их производства. Эта информация подвергается систематизации и анализу. Последующий анализ этой информации должен дать первоначальные соображения о предельных затратах на производство, которые соответствуют требуемым показателям качества и технического уровня.

Творческий этап включает в себя поиск технических решений и их эскизирование. Разработчик на этой фазе должен проявлять креативность, любопытство не только к своей сфере деятельности, но и к другим областям науки и техники, настойчивость в обдумывании своих идей, творческое воображение и внутреннюю дисциплину.

Следующие три фактора являются наиболее характерными для процесса технического творчества и изобретательской деятельности:

  • очень часто человек (инженер), стоящий на пороге оригинального решения, какое-то время, казалось бы, ничего не делает, а просто поглощает информацию, работает сравнительно бесплодно, запутывается в мелочах. Этот период называется «вынашивание идеи».
  • решение сложной проблемы или возникновение оригинальной идеи часто приходит совершенно неожиданно (в виде «озарения») и приводит к радикальному изменению проблемы. Таким образом, сложная проблема часто становится простой.

Врагами изобретательства являются негибкость мышления и склонность путать желаемое с действительным, то есть некритическое отношение к собственной идее.

Новые методы

Таким образом, мы познали суть традиционных методов решения технических проблем при разработке новых машин. Но этот традиционный метод становится слишком простым для условий постоянно возрастающей сложности искусственной среды (машинной системы). В этом случае основная трудность заключается в том, что проектировщик теряет контроль над процессом разработки, поскольку уже используемый им системный метод уводит его все дальше и дальше от желаемого решения, и в этом случае проектировщик системы лишается возможности сосредоточить свое внимание на конкретном вопросе, чтобы решать проблему по частям.

Использование традиционных методов в этом случае может полностью блокировать возможность инноваций на системном уровне.

Чтобы избежать этого, нам уже сейчас нужны планировщики и организаторы широкого профиля, чье творческое мышление основано на глубоком теоретическом и практическом знании изменений — от общественных движений до проектирования элементов зданий.

Аналогичным образом, необходимы новые методы для предоставления достаточной информации для принятия решений на каждом из этих уровней.

Все новые методы решения (нетрадиционных) проблем системной инженерии направлены на то, чтобы заставить проектировщика «думать вслух», ознакомить других с мыслительными процессами, которые происходят в его голове, объективизировать процесс проектирования.

Какие же новые методы проектирования появились для решения этих сложных технических проблем?

Активизировать процесс творческого поиска новых решений с помощью следующих новых, нетрадиционных методов:

  • Мозговой штурм или мозговая атака;
  • Синектика;
  • морфологический анализ;
  • Устранение тупиковых ситуаций;
  • Компьютерное проектирование (строительство).

Каждый из перечисленных выше нетрадиционных методов поиска новых технических решений будет рассмотрен далее.

Мозговой штурм или метод мозговой атаки был разработан американским предпринимателем и изобретателем, бывшим морским офицером А. Осборном в 1953 году и является эмпирически найденным эффективным методом решения творческих проблем. Он используется для получения новых идей в области науки, техники, управления и коммерции.

Этот метод побуждает группу людей (специалистов) быстро генерировать большое количество идей. Метод основан на том, что одна высказанная идея опирается на другую, объединяется с ней и порождает следующую, создавая поток идей.

Метод мозгового штурма можно использовать для рассмотрения любой проблемы, если она достаточно проста и четко сформулирована. Этот метод можно использовать на любом этапе проектирования машины. Его также можно использовать для генерирования информации, а не идей.

Основные правила проведения мозгового штурма:

  1. Задачу последовательно решают 2 группы специалистов по 4-15 человек в каждой (оптимальное число — 6-12). Первая группа только выдвигает различные идеи — это группа «подателей идей». Вторая группа «экспертов» — выносит вердикт о ценности идей, выдвинутых в конце мозгового штурма.
  2. Основная задача группы «генераторов» — придумать как можно больше идей за отведенное время, и все эти идеи высказываются за 2 минуты без доказательств.
  3. Во время мозгового штурма запрещена любая критика, не только явная словесная, но и неявная в виде скептических улыбок, мимики и жестов.
  4. Анализ и отбор идей после процесса генерации должен проводиться очень тщательно. Все идеи, даже те, которые считаются несерьезными, нереальными или абсурдными, должны быть тщательно рассмотрены при их оценке.
  5. Процесс решения проблемы возглавляет лидер «штурма», который следит за соблюдением всех условий и правил.
  6. Если проблема не решена во время штурма, процесс решения можно повторить (но лучше сделать это с другой командой).

Было показано, что чем сложнее задача, тем дольше реакция на задание, что оказывает положительный эффект.

Поэтому данный метод дает наилучшие результаты при рассмотрении проблем организационного характера (например, поиск нового применения выпускаемой продукции, поиск новой формы рекламы и т.д.) и при решении относительно несложных изобретательских задач.

Описанный выше метод часто называют прямым мозговым штурмом. При постановке задачи творческой группе следует четко определить два момента:

  • то, что в конечном итоге желательно получить или иметь;
  • что стоит на вашем пути к получению желаемого.

Также известен метод обратного мозгового штурма, целью которого является создание максимально полного списка недостатков рассматриваемого объекта, на который обрушивается безоговорочная критика. Объектом обратного мозгового штурма может быть конкретное изделие или его единица, технологический процесс и т.д., который при наличии научно-технического потенциала заключается в устранении недостатков (недоработок) в существующем поколении технического объекта.

Процедура этого метода аналогична первому методу.

Синтетический процесс

Метод синтеза является дальнейшим развитием и усовершенствованием мозгового штурма. Он был предложен американским изобретателем и исследователем методологии креативности У.Дж. Гордоном в 1952-1959 годах.

Слово «синектика» в переводе с греческого означает «сочетание разнородных элементов».

Цель синектического метода — направить спонтанную активность мозга и нервной системы на изучение и преобразование проблемы проектирования.

Для этого тщательно подбирается команда специалистов, выступающая в качестве независимого «отдела развития», которому передаются сложные проблемы, которые не может решить основная организация, и дается достаточно времени на их решение.

Этот метод используется для решения вполне конкретных технических проблем. Например, необходимо найти более простой принцип работы электроприводов с постоянной скоростью вращения вала; предложить усовершенствованный нож для открывания консервных банок; предложить конструкцию закрытия для скафандра космонавта.

Структура современного процесса синтеза выглядит следующим образом:

  1. Сформулируйте проблему в общих чертах.
  2. Начните анализировать проблему.
  3. направлять генерацию идей для решения проблемы в формулировке, на основе которой делается выбор.
  4. Далее реализуйте новые идеи, которые вы обнаружили в процессе генерации, и определите их возможности.
  5. последняя часть синтетической сессии — разработка и максимальная конкретизация идеи, признанной наиболее удачной, — проводится уже на специальном техническом языке. Следует отметить, что большая часть времени синектиста посвящена техническому анализу, изучению и обсуждению полученных результатов, консультациям с экспертами, экспериментам и, когда решение созрело, поиску наилучших способов его реализации.

Метод морфологического анализа был разработан в 1942 году швейцарским астрономом Ф. Цвикки, который в то время занимался ранними этапами исследований и разработок ракет в американской компании «Aeroget Engineering Corporation».

Суть анализа заключается в совершенствовании технической системы, которой присваивают несколько характерных признаков, затем составляют список различных конкретных вариантов, альтернатив, технических выражений.

Характеристики с их альтернативами могут быть организованы в виде таблицы, которая называется морфологическим ящиком или морфологической матрицей, картой, таблицей. Такое расположение характеристик позволяет лучше отобразить окно поиска. Пробуя все возможные комбинации альтернатив выбранных характеристик, вы можете выявить новые варианты решения проблемы, которые могли быть упущены при простом перечислении.

В этом методе работа проводится в пять этапов:

  1. точная формулировка проблемы, которую необходимо решить.
  2. создание списка всех морфологических характеристик, то есть всех важных свойств объекта, его параметров, от которых зависит решение задачи и достижение главной цели.
  3. раскрытие возможных вариантов по каждому морфологическому признаку (характеристике) путем обобщения материала.
  4. определение значения функции для всех полученных вариантов.
  5. выбор наиболее рациональных конкретных решений.

Морфологический анализ лучше всего подходит для решения общих проблем проектирования: при проектировании машин и поиске компоновочных или схемных решений.

При решении технической проблемы может возникнуть тупик, в этом случае используется метод устранения тупика.

В этом случае необходимо найти новые направления поиска, если очевидная область поиска не предлагает приемлемого решения. Для этого необходимо снова и снова возвращаться к «первичной функциональной потребности».

Рекомендации по решению проблемы могут включать следующее:

  • Декомпозиция технической задачи и выделение основной проблемы;
  • предположить, что проблема решена, и перейти от последствий обратно к основной структуре;
  • использовать метод аналогии, т.е. физическую модель:
  • для учета биологических систем;
  • Изучите возможные метафоры.
  • делать «дикие» или произвольные предположения;
  • использовать систему отрицания.

Занимаясь проблемой устранения тупиковых ситуаций при решении технических проблем, обратите внимание, что тупиковых ситуаций не существует.

Автоматизированное проектирование (строительство)

Все вышеперечисленные методы решения инженерных задач и проектирования основаны на том, что все преобразования описаний объектов выполняет человек, т.е. мы имеем дело с неавтоматизированным проектированием.

С появлением современных компьютеров (особенно персональных) широкое распространение получило автоматизированное проектирование, которое подразумевает выполнение некоторых проектных операций и процедур при взаимодействии человека и компьютера.

Проектный подход — это формализованный набор действий, которые приводят к принятию проектного решения.

Задача проекта является частью потока проекта. Алгоритм его выполнения остается неизменным в серии проектных процессов.

Проектное решение представляет собой предварительное или окончательное описание объекта, необходимое и достаточное для рассмотрения и определения дальнейшего направления или завершения проектирования.

Комплекс средств автоматизации проектирования включает различные виды обеспечения: техническое, математическое, программное, информационное, лингвистическое, методическое, организационное.

Общие требования к технической поддержке автоматизированного проектирования определены в ГОСТ 23501.109-87.

Технические средства делятся на следующие группы:

  • Подготовка данных и ввод данных;
  • Передача данных;
  • Программная обработка данных;
  • Отображение и документирование данных;
  • Архив дизайнерских решений.

Математическое программное обеспечение — это совокупность математических методов моделей и алгоритмов проектирования. По сути, это оказывается основой для разработки программного обеспечения. Математическая модель представляет состояние проблемы в виде уравнений, неравенств. Алгоритм формирует набор рецептов для решения задачи.

Лингвистическая поддержка объединяет инструменты для проектирования языка: термины и определения, правила формализации естественного языка, методы сжатия и распространения текста, необходимые для выполнения автоматизированного проектирования.

Язык проектирования формирует символы и правила для того, чтобы на их основе строить описания объектов проектирования. Различают входной язык, базовый язык и выходной язык. Входной язык предназначен для представления задачи проектирования. Основной язык предназначен для дополнительной информации по первичному описанию объекта проектирования, проектных решений, описания проектных процедур и их последовательности. Язык вывода представляет проектное решение в форме, отвечающей требованиям дальнейшего применения.

Среди множества языков проектирования наиболее распространенным был Fortran — IV, позже были созданы специальные языки, и среди них — язык представления графической и текстовой информации (NGTI). В настоящее время создаются новые языки человеко-компьютерного диалога. Они приближаются к обычному разговорному языку и передаются в форме устной речи.

Методологическая поддержка является основополагающей по отношению ко всем остальным. Чаще всего он включает: компоненты математического и лингвистического обеспечения и определяет теории, методы, методики, математические модели, алгоритмы, языки, терминологию, правила, стандарты и другие данные, позволяющие осуществлять автоматическое построение.

Информационное обеспечение — это набор информации, необходимой для выполнения автоматизированного проектирования.

Организационное обеспечение объединяет документы, определяющие структуру проектной организации и ее подразделений, взаимоотношения между ними, их функции, а также форму представления результатов проектирования и порядок рассмотрения проектных документов.

Сочетание вышеупомянутых различных типов программного обеспечения образует комплекс средств автоматизации проектирования.

Таким образом, второй этап научно-технического прогресса (НТП) в области дизайна, начавшийся в 1970-х годах, завершился созданием систем автоматизированного проектирования, т.е. технологии автоматизированного проектирования на основе известных функциональных принципов и технических решений.

Первый этап НТП, относящийся к рубежу XIX-XX веков, характеризовался появлением технологии разработки проектной и технической документации.

На странице курсовые работы по менеджменту вы найдете много готовых тем для курсовых по предмету «Менеджмент».

Читайте дополнительные лекции:

  1. Влияние внешней среды на эффективность управления организацией
  2. Горизонтальное и вертикальное разделение труда
  3. Контроллинг инновационных проектов
  4. Оптимизация рисков
  5. Модель Лэйна и Дистефано
  6. Внешняя и внутренняя среда предприятия
  7. Модели организационных изменений
  8. Продуктовый ряд коммерческого банка как предмет финансового менеджмента
  9. Значение организационно-правовых форм
  10. Управление корпоративными финансами