Постановка технической задачи

Процесс создания нового технического объекта, в общем случае, представляет собой последовательный поиск и выбор проектно-конструкторских решений шести типов задач. При этом постановка задачи очередного типа во многом опре­деляется найденным решением задачи предыдущего типа, что обусловливает иерархию инженерных задач, аналогичную ие­рархической соподчиненности инвариантных понятий техни­ки, приведенной на рисунке 4.

Задачи 1-го типа – это задачи выбора удовлетворяе­мой потребности. Эти задачи являются задачами внешнего проектирования и относятся к области маркетинга и марке­тинговых исследований. Поиск решения задач этого типа за­ключается в выборе ответа на вопрос: «Какую потребность должно удовлетворять новое изделие и сколько примерно потребителей этого изделия следует ожидать?» В соответствии с принятым решением выполняется качественное описание технической функции нового изде­лия, обосновываются и определяются значения его критериев эффективности: производительности, надежности, эко­номичности и других.

Задачи 2-го типа – это задачи выбора физической опера­ции для реализации заданной потребности. В настоящее время практически любая потребность и, следовательно, техническая функция объекта, удовлетворяющая эту по­требность, может быть реализована выполнением одной или некоторого множества физических операций над различными по виду и физической сущности входными потоками ве­щества, энергии и информации. Выбор конкретной физической операции осуществляют, исходя из возможностей получения с помощью данной операции наибольшего эффекта преобразования входного потока вещества, энергии и информации в выходной поток, обеспечивающий заданные количественные характеристики технической функции проектируемого изделия.

Задачи 3-го типа – это задачи выбора функциональной структуры разрабатываемого технического объекта. В ходе решения задач этого типа рассматриваются альтернативные функциональные структуры, которые позволяют реализовать заданную техническую функцию (потребность) при выбранной физической операции. Выбор наиболее рациональной из них производится с учетом достижения требуемых потре­бительских качеств и оптимального распределения функций между человеком и технической системой.

Задачи 4-го типа– это задачи выбора физического прин­ципадействия. В отличие от задач 3-го типа, в которых поиск решения осуществляется на уровне конструктивной функцио­нальной структуры изделия (состава его элементов и их функ­ций), задачи 4-го типа рассматриваются на физическом уровне, т. е. на уровне свойств функциональных элементов, обусловливающих их способность выполнять заданные функции. Разработка физического принципа действия – один из самых вы­соких по творческому уровню этапов создания новых техниче­ских объектов, поскольку решение задач этого типа связано с поиском и выбором таких физико-технических эффектов, ко­торые позволяют каждому элементу изделия и изделию в целом с наибольшей эффективностью выполнять заданную техниче­скую функцию.

Задачи 5-го типа – это задачи выбора технического ре­шения. Поиск решения задач этот типа направлен на разра­ботку оптимального технического решения по составу элемен­тов изделия, их взаимному расположению, способам и сред­ствам их соединения, применяемым материалам и другим признакам конструктивного исполнения элементов и изделия в целом, позволяющим с наибольшей эффективностью реализовать выбранный физический принцип действия.

Задачи 6-го типа – это задачи определения оптимальных значений параметров выбранного технического решения. Дан­ный тип задач наиболее трудоемкий из рассмотренных, так как любой технический объект обычно характеризуется множеством параметров: габаритами и массой его элементов, их физико-механическими свойствами, а также показателями самого объекта – надежностью, производительностью, мощностью установленных двигателей и т. д. При решении задачи 6-го типа ставят и решают частные подзадачи по определению оптимальных значений па­раметров технического объекта и его отдельных элементов.

Следует отметить, что с повышением иерархического уровня задачи (от 6-го типа до 1-го) дает все более весомый технико-экономический эффект. Самый большой эффект обеспечивает выявление новых потребностей на этапе маркетинговых исследований.