Применение традиционных и нетрадиционных методов решения инженерных задач (конструирования)

Содержание

Введение

1. Традиционный метод решения технических задач

2. Кустарный промысел

3. Особенности чертежного метода создания техники

3.1 Безчертежный метод создания техники

3.2 Современные методы проектирования

3.3 Новые методы

4. Нетрадиционные методы решения технических задач

4.1 Метод "мозгового штурма"

или "мозговой атаки"

4.2 Метод синектики

4.3 Метод морфологического анализа

4.4 Метод ликвидации тупиковых ситуаций

4.5 Автоматизированное проектирование (конструирование) с помощью ЭВМ

Заключение

Литература

Введение

Тема реферата по дисциплине "Основы технического творчества" "Применение традиционных и нетрадиционных методов решения инженерных задач (конструирования)".

Процесс технического (инженерного) творчества берет начало в создании техники, машин, оборудования и в целом технических систем. Этот процесс включает в себя не только разработку рабочих чертежей и изготовление изделия, но и планирование всех этапов существования будущего изделия: техническое предложение, эскизный, технический, рабочий проект, изготовление, внедрение.

При проведении работ по решению различных инженерных задач в настоящее время используют как традиционные, так и нетрадиционные методы решения этих задач [1,2].

1. Традиционный метод решения технических задач

Традиционный метод решения инженерных задач - это метод проектирования путем создания чертежей в определенном масштабе.

Данный метод хорошо знаком многим людям так или иначе причастным к технике, технологии.

Причем созданию чертежей во многих случаях должны предшествовать такие работы, как поиск информации, относящейся к создаваемому изделию или виду техники, а так же выполнение в требуемых случаях научно-исследовательских работ.

2. Кустарный промысел

Вместе с тем предшественником современного проектирования – проектировщика является отнюдь не чертежник.

Первым инициатором изменений в искусственной среде (т.е. среде, где вещи сделаны человеком) был не создатель чертежей, а создатель вещей, искусный ремесленник или кустарь.

Кустарный промысел прожил долгие годы и накопил богатый опыт, который с успехом используют или должны использовать современные проектировщики, конструкторы.

Из путей эволюции кустарного промысла можно сделать следующие выводы:

а) ремесленник не вычерчивает эскиз своего изделия – а часто и просто он не в состоянии этого сделать – и не может удовлетворительно объяснить, почему он принимает то или иное решение;

б) изменение формы кустарного изделия происходит в результате бесчисленных неудач и успехов в процессе многовекового поиска методом "проб и ошибок";

в) эволюция кустарных промыслов может привести и к дисгармонии в решениях;

г) хранилищем всей важной информации, собранной в ходе эволюции промысла, является, в первую очередь, сама форма изделия, которая остается постоянной и изменяется только для исправления ошибок и при возникновении новых потребностей;

д) два класса данных, наиболее важные для современного проектирования – форма изделия в целом и логические обоснования формы – не фиксируются в символической форме, поэтому их невозможно исследовать и изменить без грубого экспериментирования с самим изделием.

3. Особенности чертежного метода создания техники

3.1 Безчертежный метод создания техники

Безчертежный метод создания техники (более широкое понятие – искусственная среда) остался практически в прошлом. В настоящее время самым распространенным методом процесса создания техники является метод проектирования путем создания чертежей в определенном масштабе.

Принципиальная разница этого метода от кустарного метода заключается в том, что здесь поиск методом "проб и ошибок" отделен от производства, что эксперименты и изменения производятся на масштабном чертеже, а не на самом изделии. Это позволило задавать размеры изделия, делать различные его варианты до изготовления, не расходовать время и материалы на различные варианты изделия, использовать труд многих работников, что ускоряло темпы его изготовления.

Когда геометрические аспекты производства были сведены в чертеж, у проектировщика появлялось гораздо более обширное "поле представлений", чем было у ремесленника.

Конструктор может выделить на чертеже все изделие целиком, манипулировать им, вносить различные изменения даже принципиальные.

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

Конструктор – едва ли не единственный специалист современной промышленности, остающийся "целостником", а не "частичником"; он защищает свое творение как единое целое, которое нужно либо принять без изменений, либо все до основания переделать.

Важно отметить следующее: над чертежом одновременно может работать только один человек, и все ситуации, которым должна удовлетворять конструкция, приходится держать в голове одному человеку. Из-за этого на ранних стадиях проектирования чертежным способом работу ведет всего один человек, чаще всего главный (ведущий) конструктор или руководитель группы. Только решения им всех вопросов дальнейшую работу над проектом можно распределить между несколькими исполнителями.

3.2 Современные методы проектирования

Современные методы проектирования отличаются комплексным подходом к решаемой проблеме, с учетом многих факторов разного уровня и значения.

В связи с этим на современном этапе развития техники проектирование имеет следующие особенности:

1. Перенос технических решений, т.е. использование разработок из других областей знаний и сфер человеческой деятельности для решения данной задачи. Так, оригинальные решения конструкторы находять иногда, рассматривая биологические системы.

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

Так, например, при сооружении атомных электростанций необходимо, чтобы реактор был надежно защищен от взрыва, иметь мощнейший бетонный фундамент, должна быть обеспечена высочайшая организация технического обслуживания и ремонта.

3. Применение и все более широкое распространение стандартов разных уровней для обеспечения совместимости подобных машин, которые кроме этого должны отвечать требованиям современной сертификации.

4. Обеспечение многоцелевого применения одной конструкции в различных системах.

Например, создание переналаживаемых автоматических линий делает их гибкими, легко приспосабливающимися к изменчивости ассортимента и серийного выпуска. (Пример, с роботами узкого назначения).

5. Резкое нарастание затрат в настоящее "рыночное" время в ходе подготовки производства нового изделия требует особого внимания к качеству конструирования, исследований, испытаний опытных образцов. Проект должен быть удачным с первого раза, а поиск методом проб и ошибок недопустим.

 Скачать реферат