ОСНОВИ ПРОЕКТУВАННЯ

2. 2 Технічне завдання

Відповідно до ГОСТ 15. 001-88 технічне завдання є основним вихідним документом для розробки виробу. Воно повинне містити:

- техніко-економічні вимоги до виробу, що визначають його споживчі властивості і ефективність застосування (вихідні дані);

- перелік документів, що вимагають спільного розгляду;

- порядок здачі і приймання результатів розробки;

- вимоги до підготовки і освоєння виробництва (при необхідності).

Конкретний зміст технічного завдання визначають замовник і розроблювач, а при ініціативній розробці - розроблювач.

Не допускається включати в технічне завдання вимоги, які суперечать вимогам стандартів і нормативних документів органів, що здійснюють нагляд за безпекою, охороною здоров'я і природи.

Технічне завдання розробляють і затверджують у порядку, установленому замовником і розроблювачем.

При ініціативній розробці необхідність, порядок розробки і затвердження технічного завдання визначає розроблювач продукції.

У розробці технічного завдання можуть брати участь інші зацікавлені суб'єкти підприємницької діяльності, зокрема, виготовлювач.

Для підтвердження окремих вимог до продукції, у тому числі вимог безпеки, охорони здоров'я і природи, а також оцінки технічного рівня продукції технічне завдання може бути відправлено розроблювачем або замовником на експертизу у відповідні організації. Рішення за отриманими висновками приймають розроблювач і замовник до затвердження технічного завдання.

Як технічне завдання допускається також використовувати будь-який документ (контракт, протокол, ескіз і ін. ), що містить необхідні і достатні вимоги для розробки і визнаний замовником і розроблювачем, а також зразок продукції, призначений для відтворення.

При згоді замовника і розроблювача в технічне завдання можуть бути внесені зміни і доповнення.

Розробку конструкторської документації на вироби проводять за правилами, установленим стандартами ЄСКД.

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

СХІДНОУКРАЇНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ

УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ВОЛОДИМИРА ДАЛЯ

РУБІЖАНСЬКИЙ ФІЛІАЛ

Д. І. Бєлкін

ОСНОВИ ПРОЕКТУВАННЯ

2005

Основи проектування. / Бєлкін Д. И.: Рубіжанський філіал СНУ імені Володимира Даля, 2003. - 475 с.

Навчальний посібник для студентів інженерних спеціальностей.

2 Проектування для виготовлення виробу

2. 1 Основні положення розробки і постановки на виробництво виробів

Основні положення розробки і постановки на виробництво виробів установлює ГОСТ 15. 001-88. Розробка виробу здійснюється за договором з замовником або з ініціативи розроблювача. Розробка виробу може виконуватися за конкурсом відповідно до положення про нього.

Замовником може бути юридична або фізична особа (суб'єкт підприємницької діяльності, незалежно від форми власності), що ухвалила рішення щодо вкладення (інвестування) власних, запозичених або притягнутих засобів, або його довірена особа, що уклала договір (контракт) на розробку і постановку на виробництво виробу.

Розроблювачем може бути юридична або фізична особа, що має право на розробку конструкторської документації і отримала замовлення на розробку через замовника або за підсумками конкурсу.

Розроблювач на основі вихідних вимог замовника, вивчення попиту, умов застосування, тенденцій розвитку і наявного науково-технічного заділу проводить необхідні науково-дослідні, дослідно-конструкторські і технологічні роботи, включаючи патентні дослідження, функціонально-вартісний аналіз, моделювання, художнє конструювання і інші прогресивні методи створення продукції. При цьому він повинен керуватися законодавчими і нормативно-технічними документами, у яких установлені значення показників, що визначають технічний рівень виробу і його безпеки, а також вимоги до конструкторських документів.

Результати розробки передаються замовникові або, за його вказівкою, виготовлювачеві для виробництва виробу. Виріб, що підлягає розробці і постановці на виробництво, повинен задовольняти вимоги замовника.

Розробка і постановка виробу на виробництво в загальному випадку передбачає:

- розробку технічного завдання;

- розробку конструкторської документації;

- виготовлення і випробування зразків виробу;

- приймання результатів розробки;

- підготовку і освоєння виробництва.

Окремі з зазначених робіт можна сполучати, а також змінювати їхню послідовність і доповнювати іншими роботами залежно від специфіки виробу і організації його виробництва.

1. 10. 3 Вибір цілі і завдання

Вибір цілі проектування - це визначення таких необхідних і достатніх загальних властивостей (характеристик) відтвореного об'єкта, які б дозволили зберегти або підвищити його ефективність в умовах, що змінилися, тобто задовольнити виявлену потребу.

Формулювання цілі повинно вказувати на основне призначення об'єкта - задану функцію, але не прирікати шляхи і методи її досягнення. Ціль формулюється в загальних вираженнях, забезпечуючи максимальне коло можливих варіантів проектного рішення.

Розглянемо приклад принципового рішення проектного завдання на першому і другому етапах розглянутої стадії проектування, не зачіпаючи тих багатьох подробиць, які завжди мають місце в реальності.

Діюче виробництво здійснює випуск продукту, що використовується для одержання лакофарбових матеріалів. При зіставленні техніко-економічних показників поточного і попереднього періодів помічено тенденцію зниження ефективності виробництва. Більше детальний аналіз показників дозволив зробити висновок про те, що якість продукту, що випускається, перестала задовольняти багатьох споживачів. Продукт має відносно високу кольоровість і не може бути використаний для одержання безбарвних лаків і смол, попит на які останнім часом постійно зростає. Таким чином, виявлена потреба - технологія і обладнання діючого виробництва (загальні властивості об'єкта) не дозволяють одержувати продукт затребуваної якості, виробництво проявляє ознаки морального старіння і визріває потреба його реконструкції.

У результаті аналізу зовнішньої інформації і виконаних досліджень науково-технічний центр підприємства розробив і запатентував нову технологію, що забезпечує одержання продукту з досить низькою кольоровістю, і апробував її на пілотній установці. Технологія передбачає значний надлишок одного із сировинних компонентів у синтезі, що економічно виправдано тільки у випадку повторного використання залишку компонента, що не прореагував в реакції. Для виділення цього залишку з реакційної суміші необхідно використати спеціальну установку. Таким чином, сформульована ціль - визначені загальні властивості (характеристики) виробництва, що могло б робити продукт необхідної якості.

Усі основні дані, що визначають об'єкт, який буде спроектований, і які забезпечують досягнення обраної цілі, перераховуються в завданні.

Зміст

Введення
1 Загальні відомості про проектування
1. 1 Проект і проектування – визначення
1. 2 Проектування – область діяльності
1. 3 Об'єкти та види проектування
1. 4 Проектування – етап життєвого циклу об'єкта
1. 5 Проектування і технічна еволюція
1. 6 Загальний (принциповий) метод проектування
1. 7 Стадії та етапи проектування
1. 8. Проектування і технологія
1. 9 Зв'язку об'єкта у соціально-економічній системі
1. 10 Стадія оцінки загальних властивостей (характеристик об'єкта)
1. 10. 1 Загальний зміст
1. 10. 2 Визначення потреби
1. 10. 3 Вибір цілі і завдання
2 Проектування для виготовлення виробу
2. 1 Основні положення розробки і постановки на виробництво виробів
2. 2 Технічне завдання
2. 3 Нормативні документи
2. 4 Види виробів
2. 5 Стадії розробки
2. 6 Види і комплектність конструкторських документів
2. 7 Формати конструкторських документів
2. 8 Основні написи і додаткові графи
2. 9 Позначення виробів і конструкторських документів
2. 10 Текстові документи 2. 10. 1 Перелік документів
2. 10. 2 Специфікація
2. 10. 3 Відомості технічної пропозиції, ескізного і технічного проектів
2. 10. 4 Пояснювальна записка
2. 10. 5 Програма і методика випробувань
2. 10. 6 Таблиці, розрахунки, інструкції і документи інші
2. 11 Загальні вимоги до текстових документів
2. 12 Вимоги до текстових документів, що містять, в основному, суцільний текст
2. 12. 1 Побудова документа
2. 12. 2 Виклад тексту
2. 12. 3 Оформлення ілюстрацій і додатків
2. 12. 4 Побудова таблиць

2. 13 Вимоги до оформлення титульного аркуша і аркуша затвердження
2. 14 Вимоги до текстових документів, що містять текст, розбитий на графи
2. 15 Креслення загального виду
2. 16 Загальні вимоги до робочих креслень
2. 17 Креслення деталей
2. 18 Креслення складальні
2. 18. 1 Зміст, зображення, розміри
2. 18. 2 Номера позицій
2. 19 Креслення габаритні
2. 20 Креслення монтажні
2. 21 Експлуатаційні документи
2. 21. 1 Види і комплектність експлуатаційних документів
2. 21. 2 Керівництво з експлуатації
2. 21. 3 Інструкція з монтажу, пуску, регулювання і обкатування виробу
2. 21. 4 Формуляр, паспорт і етикетка
2. 21. 5 Каталог деталей і складальних одиниць
2. 21. 6 Норми витрати запасних частин, норми витрати матеріалів. Відомість ЗІП, відомість експлуатаційних документів
2. 22 Нормоконтроль
2. 23 Виготовлення і випробування зразків виробу
3 Проектування для будівництва промислового об'єкта
3. 1 Учасники проектування
3. 2 Головний інженер проекту
3. 3 Основні нормативні документи
3. 4 Стадії і етапи проектування
3. 5 Вибір майданчика для будівництва
3. 6 Вихідні дані і завдання на проектування
3. 7 Техніко-економічне обґрунтування (ТЕО) інвестицій
3. 8 Проект
3. 9 Робочий проект
3. 10 Охорона праці
3. 11 Оцінка впливів на навколишнє середовище (ОВНС)
3. 12 Генеральний план і транспорт
3. 13 Технологія виробництва
3. 13. 1 Характеристика виробництва
3. 13. 2 Технологічна схема
3. 13. 3 Матеріальний баланс і технологічний розрахунок
3. 13. 4 Вибір технологічного обладнання
3. 13. 5 Кількість робочих місць

- відхід з ринку;

- придбання готового проекту (об'єкта);

- інвестування проектування об'єкта, здатного конкурувати з альтернативним об'єктом.

Спосіб прогнозування ефективності об'єкта, що експлуатується, у завершальній фазі життєвого циклу дозволяє точніше визначити час, коли варто почати проектування, знижує ризик ухвалення передчасного рішення, але не усуває ризик ухвалення рішення запізненого, тому що може бути використаний тільки в досить пізньому періоді експлуатації об'єкта.

Використовуючи цей спосіб, за фактичним даними попереднього періоду експлуатації об'єкта визначають коефіцієнти рівняння параболи (1), що описує залежність ефективності від часу

Y_t = a₀ + a₁t + a₂t (1)

де Y_t – річний випуск продукції в грошовому вирахуванні;

t - обраний період виробництва продукції, роки;

a₀, a₁, a₂ - шукані коефіцієнти.

Після перевірки адекватності рівняння використовують для розрахунку ефективності об'єкта, очікуваної у наступному періоді його експлуатації.

Очевидно, цей спосіб може бути застосований і для диференційованої оцінки очікуваних змін середовища і економічних показників об'єкта, що дозволить уточнити прогноз ефективності і виявити причини її очікуваних змін.

Визначити потребу можна шляхом порівняння ефективності альтернативних об'єктів, що експлуатуються, а також шляхом порівняння відповідно до рисунка 1. 12 фактичної і потенційної - прогнозованої для існуючих умов на підставі нової інформації, що не ввійшла в реалізований проект, ефективності об'єкта. Для цього необхідно мати у своєму розпорядженні достатній обсяг науково-технічної інформації, що визначає об'єкт.

Значно складніше прогнозувати зміну середовища, що залежить від численних і невизначених причин. Слід зазначити, що вірогідність виконаних прогнозів зміни середовища є низькою. Через неправильний прогноз інвестори змушені припиняти інноваційні дії у кожному третьому випадку.

Наступна оцінка очікуваної ефективності об'єкта в зміненому середовищі, визначення строку початку інноваційних дій і загальних властивостей (характеристик) об'єкта, відповідальних за зниження ефективності в середовищі, що змінилося, технічно більш прості, але вони базується на прогнозі середовища.

При визначенні потреби можна:

- ґрунтуватися на інформації про стан об'єкта і середовища у минулому і поточному періоді експлуатації;

- прогнозувати зміни середовища.

Е - ефективність; t - час; t_х - шуканий час ухвалення рішення про проектування нового об'єкта.

- фактична ефективність;

- можливі зміни ефективності при подальшій експлуатації об'єкта;

- потенційна ефективність Рисунок 1. 12 - Зміна ефективності в період експлуатації об'єкта

У першому випадку час початку проектування t_хвизначають на підставі:

- зниження абсолютних значень фактичної ефективності об'єкта, що експлуатується, на фоні нормальної загальної економічної активності ринку;

- прогнозованого зниження абсолютних значень ефективності об'єкта при його подальшій експлуатації;

- зіставлення ефективностей об’єкта, що експлуатується, і альтернативного об'єкта.

Спосіб визначення потреби за характером зміни абсолютних значень ефективності об'єкта, що експлуатується, відрізняється простотою, але сполучений з ризиком прийняття передчасного або, що найбільше ймовірно, рішення, що запізнилося.

В останньому випадку велика ймовірність того, що причиною морального старіння об'єкта, що відбулося, є поява більш досконалого альтернативного об'єкта-конкурента.

Якщо це дійсно відбулося, то потреба (у загальному або об'єктивному змісті) уже виявлена і задоволена конкурентом: виконано проект, побудовано (виготовлено) і здано в експлуатацію більш досконалий об'єкт-конкурент (життєвий цикл об'єкта відтворений).

Виявляється, що інвестор виявив лише приватну потребу - дані про те, що його доходи швидко знижуються, і альтернативу:

3. 13. 6 Компонування обладнання
3. 13. 7 Автоматизація виробництва
3. 13. 8 Електроустаткування і електропостачання
3. 13. 9 Основні креслення
3. 14 Архітектурно - будівельні рішення
3. 14. 1 Загальні вимоги до виробничих будинків
3. 14. 2 Евакуаційні виходи виробничих будинків
3. 14. 3 Загальні конструктивні рішення виробничих будинків
3. 14. 4 Загальні вимоги до складських будинків
3. 14. 5 Конструктивні рішення складських будинків
3. 14. 6 Загальні вимоги до адміністративних і побутових будинків
3. 14. 7 Вимоги до адміністративних будинків
3. 14. 8 Вимоги до побутових будинків
3. 15 Внутрішній водопровід і каналізація будинків
3. 15. 1 Водопровід
3. 15. 2 Каналізація
3. 16 Опалення, вентиляція і кондиціювання
3. 16. 1 Метеорологічні норми
3. 16. 2 Системи опалення
3. 16. 3 Трубопроводи систем опалення
3. 16. 4 Опалювальні прилади і арматура
3. 16. 5 Вентиляція, повітряне опалення, кондиціювання
3. 16. 6 Аварійна вентиляція
3. 16. 7 Повітряні і повітряно-теплові завіси
3. 16. 8 Обладнання вентиляційних систем
3. 16. 9 Розміщення обладнання вентиляційних систем
3. 16. 10 Повітроводи
3. 16. 11 Протидимовий захист при пожежі
3. 16. 12 Системи вентиляції лабораторних приміщень
3. 16. 13 Викиди повітря
3. 16. 14 Використання вторинних енергетичних ресурсів
3. 16. 15 Електропостачання і автоматизація
3. 16. 16 Об'ємно-планувальні і конструктивні рішення. Водопостачання і каналізація
3. 17 Освітлення
3. 17. 1 Нормування освітлення
3. 17. 2 Природне освітлення
3. 17. 3 Сполучене освітлення
3. 17. 4 Штучне освітлення
3. 18 Газопостачання
3. 19 Основні креслення архітектурно-будівельних рішень
3. 20 Основні написи і додаткові графи

3. 21 Підписи на проектних документах
3. 22 Комплектування проектної документації
3. 23 Узгодження, експертиза і затвердження проектної документації
3. 24 Робоча документація
3. 25 Комплектування робочих креслень
3. 26 Загальні вимоги до креслень
3. 26. 1 Вказівка координаційних осей
3. 26. 2 Нанесення розмірів, ухилів, оцінок, написів
3. 26. 3 Зображення (розрізи, перетини, види, фрагменти)
3. 27 Генеральний план. Робочі креслення
3. 27. 1 Загальні відомості
3. 27. 2 Креслення розпланування
3. 27. 3 План організації рельєфу
3. 27. 4 План земляних мас
3. 27. 5 Зведений план інженерних мереж
3. 28 Технологія виробництва. Робочі креслення
3. 28. 1 Загальні положення
3. 28. 2 Загальні дані по робочих кресленнях
3. 28. 3 Схема з'єднань (монтажна)
3. 28. 4 Креслення розташування обладнання і трубопроводів
3. 28. 5 Відомість трубопроводів
3. 28. 6 Завдання на розробку технологічних блоків
3. 28. 7 Креслення спеціальних технологічних трубопроводів
3. 29 Робоча документація автоматизації технологічних процесів
3. 29. 1 Загальні положення
3. 29. 2 Основний комплект робочих креслень систем автоматизації
3. 30 Архітектурно-будівельні робочі креслення
3. 30. 1 Загальні дані
3. 30. 2 Плани поверхів
3. 30. 3 Розрізи
3. 31 Робочі креслення внутрішнього водопроводу і каналізації
3. 32 Опалення, вентиляція і кондиціювання повітря. Робочі креслення
3. 32. 1 Загальні вимоги
3. 32. 2 Загальні дані
3. 32. 3 Креслення систем
3. 32. 4 Схеми систем
3. 33 Нормоконтроль проектно-кошторисної документації
Бібліографія

1. 10 Стадія оцінки загальних властивостей (характеристик) об'єкта

1. 10. 1 Загальний зміст

На стадії оцінки загальних властивостей (характеристик) об'єкта здійснюються дії, характерні для передпроектного пророблення:

- визначення потреби;

- вибір мети;

- складання завдання.

Дії здійснюються за загальним методом рішення проектної задачі. У межах якісного рівня стадії проектне рішення еволюціонує, послідовно підвищуючи повноту і точність оцінки загальних властивостей (характеристик) об'єкта від значень, які проявляють моральне старіння об'єкта, що експлуатується, до значень, які забезпечують конкурентну здатність майбутнього об'єкта, що проектується.

Визначення потреби - це рішення багатоваріантної техніко-економічної задачі, яке виходить за межі області проектної діяльності. Яким способом, із залученням яких фахівців буде вирішуватися ця задача, визначає інвестор, дотримуючись вигідної йому інноваційної стратегії і допускаючи прийнятний для нього рівень економічного ризику.

Для здійснення наступних дій: вибір цілі і складання завдання, які усе більше переміщаються в область проектування, при визначенні потреби, крім обґрунтування необхідності і строку початку проектування об'єкта, важливо встановити, які загальні характеристики існуючого об'єкта, імовірно, виявляться у майбутньому недостатньо високими, і з яких причин це може відбутися.

1. 10. 2 Визначення потреби

Тут розглядаються самі загальні принципи рішення задачі з визначення потреби.

У соціально-економічній системі постійно відбуваються зміни, а властивості об'єкта залишаються незмінними. Об'єкт виявляється усе менш пристосованим до зміненого середовища - морально старіє. Визріває потреба (необхідність) інновації - створення більше досконалого (пристосованого) об'єкта.

Ці зміни відбиває функція стану зв'язків об'єкта з частинами соціально-економічної системи - економічна ефективність. Вона може бути використана для визначення потреби. Принциповий характер зміни ефективності в період експлуатації об'єкта ілюструє діаграма відповідно до рисунка 1. 12.

Обмін, що включає придбання сировини, матеріалів, напівфабрикатів, виробів, що комплектують, енергоносіїв і енергії, різної інформації і ін., наймання і використання персоналу, оплату його праці, збут продукції і одержання оплати за неї, здійснюється в явно вираженій товарно-грошовій формі.

Сплачуючи податки і здійснюючи інші платежі, об'єкт реалізує зв'язки з такими частинами соціально-економічної системи, як освіта, охорона здоров'я і ін. Обмін за цими зв'язками не має явно вираженої товарно-грошової форми, однак, такі витрати об'єкта відшкодовуються побічно, наприклад, підвищенням освітнього рівня і продуктивності праці персоналу.

Сума грошових надходжень за збуту продукцію і зроблені послуги становить дохід об'єкта, сума зроблених виплат - його витрати, а різниця між доходом і витратами - прибуток об'єкта.

Якщо витрати перевершують дохід, об'єкт існувати не може - його обмін з соціально-економічною системою переривається. Теоретично такий обмін ще можливий при рівності доходу і витрат, але будуть защемлені інтереси власника (інвестора). Тому прибуток, необхідний і достатній для задоволення інтересів власника (інвестора), є умовою існування об'єкта.

Наскільки задоволені ці інтереси, можна судити за величиною співвідношення доходу до витрат - економічної ефективності об'єкта. Так, як за основними зв'язками об'єкта з соціально-економічною системою проходить прямий або непрямий товарно-грошовий обмін і будь-які зміни цих зв'язків, не залежно від характеру причини (технічна, політична, соціальна або інша), що викликають їх, проявляються змінами економічної ефективності, цей показник виступає досить повною характеристикою ступеня пристосованості об'єкта до середовища.

Техніко-економічний аналіз, що дозволяє визначити сумарні економічні показники і складові витрат експлуатованого або проектованого об'єкта, а також установити їхню залежність від його технічних і технологічних характеристик, з урахуванням витрат на проектування і будівництво (виготовлення) об'єкта, проводиться для оцінки ефективності проектного рішення на всіх стадіях проектування.

Введення

Навчальний посібник складений для студентів інженерних спеціальностей, покликаних у майбутньому проектувати і експлуатувати об'єкти техніки. Він містить досить універсальний матеріал, що дозволяє розглядати різні питання проектування ширше і глибше, ніж звичайно передбачають навчальні програми дисципліни для різних спеціальностей. Це значною мірою скорочує необхідність складання ряду спеціалізованих навчальних посібників і, на думку автора, дозволяє студентам краще побачити складність реального проектування, причини спеціалізації проектувальників і необхідних умов їхнього взаєморозуміння та ефективної взаємодії при створенні проекту.

У першому розділі викладені самі загальні і принципові відомості про проектування, в основному так, як їх бачить автор.

Другий розділ посібника присвячений проектуванню для виготовлення виробів (конструюванню).

У третьому розділі посібника викладений матеріал, що стосується проектування для будівництва об'єктів (виробництв, підприємств).

Другий і третій розділи посібника складені автором на підставі діючих нормативних документів, що регламентують послідовність виконання, погодження і затвердження проектних документів та вимоги до їхнього змісту і оформлення. Тут автором, в основному, визначені тільки пропорції і послідовність викладу витримок з нормативних документів. Слід зазначити, що використання навчального посібника при виконанні навчальних проектів ні в якій мері не знімає необхідності звертання до оригіналів нормативних документів. Посилання на основні діючі нормативні документи і список цих документів, наведений у посібнику, значно полегшує їхній пошук.

Матеріал усіх трьох розділів взаємозалежний, зокрема, загальні відомості про проектування необхідні для розуміння змісту і послідовності проектування виробів і виробництв, багато нормативних документів, що визначають зміст і результати конструювання, часто також визначають зміст і результати проектування для будівництва.

У навчальному посібнику не розглядаються методики різних розрахунків, але наводяться посилання на відповідні нормативні документи, що встановлюють такі методики. Не розглядаються також відомості, які звичайно відносяться до змісту обов'язкових навчальних дисциплін, наприклад, інженерної і комп'ютерної графіки, деталей машин і ін., зокрема, самі загальні вимоги до креслень.

1 Загальні відомості про проектування

1. 1 Проект і проектування - визначення

«Проект» походить від латинського слова «projectus» - «кинутий уперед». У широкому змісті слова, усякий задум, план, програму, образ, які завжди є початком, «кинутим уперед» будь-якої діяльності, можна розглядати як проект. Тут розглядаються тільки проекти для виготовлення технічних об'єктів і будівництва інженерно-технічних об'єктів (далі - об'єктів), що відповідають визначенню, наведеному нижче.

Проект - це інформація, що визначає об'єкт (його будову та стан), зафіксована на матеріальних носіях і оформлена у встановленому порядку у вигляді сукупності документів (креслення, тексти, перфокарти та інше), що мають відповідно до чинного законодавства правове значення.

Проектування - процес створення такого проекту, є предметом дисципліни, що вивчається.

1. 2 Проектування - область діяльності

Діяльність - вплив на середовище перебування різними засобами з ціллю задоволення своїх потреб, є способом існування людини.

Сучасна діяльність включає ряд взаємозалежних областей, що відрізняються, насамперед, своїми цілями, засобами і способами їхнього досягнення. Проектування є однією з таких областей діяльності.

Основна ціль науки - одержання знань, винахідництва - пошук принципово нових технічних рішень, а проектування - створення проектів об'єктів на основі знань і технічних рішень, з урахуванням будівельного і виробничого досвіду, та споживчого попиту.

Досягаючи своєї цілі, проектування виступає як ланка, що зв'язує науку і винахідництво з виробництвом і споживанням, інакше, зв'язує теоретичні і практичні області діяльності. Це відбиває схема відповідно до рисунка 1. 1, на якій наведені області діяльності, найбільше тісно пов'язані з виробництвом і споживанням, та показані головні шляхи обміну інформацією між цими областями.

1. 9 Зв'язки об'єкту у соціально-економічній системі

Усі види діяльності, які включає соціально-економічна система, забезпечують життєві потреби людини. Будь-який об'єкт - частина цієї системи, може існувати якщо:

- є конкретна життєва потреба,

- об'єкт здатний безпосередньо або побічно її задовольняти (об'єкт або його продукція користується попитом);

- об'єкт здатний зберігати або збільшувати свій техніко-економічний потенціал (як правило, приносити прибуток інвестору).

Остання умова виконується тільки у випадку виконання двох попередніх умов.

Подібно живому організму, експлуатований об'єкт постійно здійснює обмін речовиною і енергією з навколишнім середовищем. У соціально-економічній системі такий обмін відбувається в основному у товарно-грошовій формі за зв'язками відповідно до рисунка 1. 11.

- матеріальні потоки; - фінансові потоки;

Персонал

- вплив інших факторів, зокрема, політики оподатковування, діяльності конкурентів; - частини системи (підсистеми).

Рисунок 1. 11 - Основні зв'язки об'єкта в соціально-економічній системі

Життєві цикли: 1 - великого об'єкта, 2 - виробу, що виготовляється при експлуатації великого об'єкта, 3 - малі об'єкти (пристрої), використані як обладнання, 4 - малі об'єкти, використані при будівництві.

Рисунок 1. 10 - Зв'язані життєві цикли об'єктів різного призначення

У проектуванні виробів, призначених для будівництва великого об'єкта, таке ж місце займає технологія використання цих виробів - будівельна технологія.

У проектування виробу, що є продукцією великого об'єкта, як зовнішня інформація виступає технологія, що реалізується при подальшому використанні цього виробу.

- проектна інформація,	- що використовується у проектуванні,
- що використовується у науці і винахідництві

Рисунок 1. 1 - Схема головних шляхів обміну інформацією між областями діяльності

1. 3 Об'єкти та види проектування

Технічні системи включають технологію і засоби її реалізації.

Технологією є окремий спосіб або сукупність способів обробки, виготовлення, зміни стану, властивостей або форми сировини, матеріалів або напівфабрикатів. Наприклад, технологія металів, технологія машинобудування, хімічна технологія, будівельна технологія.

Засобами реалізації технології виступають різні вироби (пристрої). Вони призначені для проведення процесів, зв'язку, контроля і керування. Наприклад, верстати, апарати і машини; трубопроводи, транспортери і конвеєри; датчики і прилади. Для розміщення цих засобів використаються будинки і споруди.

Можна відрізнити малі і великі технічні системи.

Мала система однозначно визначається властивостями процесів, що протікають у ній, і звичайно обмежена одним процесом, що може бути складним, і його внутрішніми зв'язками. Прикладом малої системи є пристрій (апарат, машина, верстат і т. п. ), у якому здійснюється типовий процес.

Великі системи являють собою сукупність малих систем (підсистем) і відрізняються від них кількісно і якісно. Великі системи визначаються властивостями різних, одночасно здійснюваних процесів, їхні підсистеми складно зв'язані між собою. Прикладом великої системи може служити завод, цех, установка.

Об'єктами проектування є як малі, так і великі системи.

При проектуванні малої системи інформація, що визначає об'єкт, обмежена конструкцією і принципом дії пристрою, що забезпечують задані параметри процесу, інакше - реалізацію заданої технології. Таке проектування є проектуванням для виготовлення об'єкта (виробу) і називається конструкторським проектуванням, або конструюванням.

При проектуванні великої системи інформація, що визначає об'єкт, включає сукупність відомостей про підсистеми, їхніх зв'язках, засобах керування, інфраструктуру, будівлі або споруди, земельну ділянку, взаємодії з навколишнім середовищем і ін., що забезпечують задані параметри системи процесів, інакше - реалізацію заданої технології. Це проектування є проектуванням для будівництва об'єкта і називається будівельним проектуванням, або проектуванням.

При проектуванні технологія виступає найважливішою частиною зовнішньої інформації, що використовується відповідно до рисунка 1. 9 при синтезі ідеї і при оцінці і відборі проектного рішення.

Інформація: - технологічна, - проектна

- інша зовнішня інформація

Рисунок 1. 9 - Життєвий цикл об'єкта

Великий об'єкт складається з малих об'єктів. Наприклад, малі об'єкти - вироби для будівництва, використовуються для будівництві великого об'єкта, для його обладнання - апарати, машини, верстати, а також можуть бути продукцією великого об'єкта.

Життєві цикли таких малих об'єктів виявляються пов'язаними з життєвим циклом великого об'єкта відповідно до рисунка 1. 10.

Технологія, реалізована при експлуатації великого об'єкта, виступає як зовнішня інформація при проектуванні цього об'єкта і малих об'єктів, використовуваних як обладнання великого об'єкта.

а) Життєвий цикл наукової гіпотези (теорії)

в) Життєвий цикл технології (способу, технічного рішення)

Етапи: 1 – теоретичні дослідження, 2 – експериментальна перевірка. - напрямок потоків інформації

Рисунок 1. 8 - Порівняння життєвих циклів наукової гіпотези (теорії) і технології (способу, технічного рішення)

Так відбувається перехід з області наукової діяльності в область винахідницької діяльності.

Незважаючи на те, що в життєвому циклі технології етап матеріалізації інформації, аналогічний будівництву або виготовленню об'єкта, відсутній, відповідно до рисунка 1. 8 безпосередньої передачі інформації між двома етапами циклу не відбувається. Це обумовлено неподільністю технології (процесу) і засобу її реалізації (пристрою). Усякий пристрій створюється для проведення певного процесу або сукупності процесів, а всякий процес здійснюється в певному пристрої або системі пристроїв.

Тому проектування експериментальної установки, хоча б у вигляді складання схеми або ескізу, виготовлення і використання установки є обов'язковою дією при експериментальній перевірці гіпотези, технології або технічного рішення, а вибір (завдання) технології є обов'язковою дією в проектуванні об'єкта.

1. 4 Проектування - етап життєвого циклу об'єкта

Життєвий цикл - період існування об'єкта, включає етапи:

- проектування;

- будівництво (виготовлення);

- експлуатація.

Етап - проектування є ключовим. Інформація, що визначає об'єкт (проект), складена на цьому етапі, визначає наступні етапи будівництва (виготовлення) і експлуатації.

Життєвий цикл об'єкта завершується з припиненням його експлуатації

Експлуатація об'єкта припиняється або в результаті втрати працездатності внаслідок фізичного зношування - виходу значень параметрів об'єкта за межі припустимих відхилень від номінальних значень, або в результаті морального старіння - втрати соціальної і техніко-економічної ефективності в результаті постійних змін у всіх областях діяльності, що приводять, в остаточному підсумку, до появи більш досконалих об'єктів-конкурентів.

Об'єкти, що утворюються і експлуатуються на основі одного і того ж проекту («близнюки»), існують у межах одного і того ж життєвого циклу. При ремонті або заміні фізично зношеного об'єкта на фізично не зношений такий же об'єкт інформація, що визначає об'єкти (проект), не змінюється.

У випадку морального старіння, життєвий цикл може бути відтворений тільки на більше високому якісному рівні - на підставі нового проекту, що визначає об'єкт нового покоління, який перевершує ефективністю застарілий і не уступає або перевершує ефективністю об'єкти-конкуренти.

Новий проект зберігає значну частину інформації, що визначала морально застарілий об'єкт, ураховує досвід його будівництва (виготовлення) і експлуатації, і містить у собі нову інформацію, насамперед, з областей наукової, винахідницької, виробничої і споживчої діяльності.

Окремими випадками відтворення життєвого циклу об'єкта є реконструкція - повна перебудова, модернізація - зміна частин об'єкта, скорочення або розширення виробництва і конверсія виробництва - організація випуску іншої продукції з використанням об'єкта.

При кожному відтворенні життєвого циклу об'єкт удосконалюється.

1. 5 Проектування і технічна еволюція

Механізм біологічної еволюції описаний у шкільних підручниках. Про механізм технічної еволюції відомості знайти складно навіть у спеціальній літературі. Разом з тим, ці механізми мають певну подібність, наприклад, помітне в зіставленні етапів існування (життєвих циклів) об'єкта і особини відповідно до таблиці 1. 1.

Таблиця 1. 1 - Порівняння життєвих циклів об'єкта і особини

Об'єкт	Особина
Наука, винахідництво, виробничий досвід, інформація і досвід попереднього життєвого циклу - інформація для проектування	Репродуктивні клітки (гамети) - збережена і змінена інформація попереднього життєвого циклу – складові частини генетичної інформації
Проектування - проект, інформація, що визначає об'єкт	Зародження - зигота, генетична інформація, що визначає особину
Будівництво (виготовлення)	Вагітність і народження
Об'єкт Експлуатація Соціально - економічний відбір	Особина Існування Природний відбір

При кожному відтворенні життєвого циклу особини за схемою відповідно до рисунка 1. 2 репродуктивні клітки передають генетичні ознаки батьків і забезпечують нові варіанти генетичної програми, а при мутації - її зміни, що приводить до народження особини, яка має не тільки ознаки батьків, але і нові, не властиві їм. Якщо ці ознаки дають особині перевагу в природному відборі, то вона відтворюється з більшою ймовірністю і витісняє особин - конкурентів.

Аналогічно, при відтворенні життєвого циклу об'єкта збережена інформація попереднього життєвого циклу і змінена в результаті наукової, винахідницької, виробничої і іншої діяльності становить новий проект і визначає новий об'єкт, що володіє ознаками, властивими старому об'єкту і новими, не властивими йому. Якщо ці ознаки дають об'єкту перевагу в соціально-економічному відборі, то він відтворюється з більшою ймовірністю і витісняє з ринку об'єкти - конкуренти.

Оцінюючи дії, які нормативні документи відповідно до таблиці 1. 2, або інші джерела інформації розглядають як етапи проектування, можна відзначити, що в дійсності, одні з них є частинами етапів життєвого циклу проектного рішення, а інші - проміжними або кінцевими варіантами проектного рішення на відповідних стадіях. Наприклад, складання проектних документів є тільки частиною етапу життєвого циклу проектного рішення - фіксація на матеріальному носії; конкурси, експертиза, узгодження і твердження документів - тільки частинами етапу оцінки і відбору; визначення потреби, вибір цілі, складання завдання - проміжними або остаточними варіантами проектного рішення на відповідній стадії.

1. 8 Проектування і технологія

У науковій і довідковій літературі технологія визначається одночасно і як знання (інформація) про цілеспрямоване здійснення процесів, і як сукупність цілеспрямовано здійснюваних процесів.

Подібно системам, які створюються (відтворюються) за інформацією, що визначає їх, технологія має дві форми існування: інформаційний і матеріальну (аналогічно, проект і об'єкт), відтворюється і еволюціонує. Однак, у життєвому циклі технології етап матеріалізації інформації, аналогічний будівництву або виготовленню об'єкта, відсутній тому, що при реалізації технології використовуються фізичні, фізико-хімічні і хімічні процеси - зміни положення або форми тіл, стану і властивостей речовини, а вони існують споконвічно.

Знання - інформація про ці процеси, є інформаційною першоосновою технології. Знання і технологія мають відповідно до рисунка 1. 8 співпадаючі життєві цикли. Точніше, розглянуті схеми відбивають дві стадії того ж самого життєвого циклу.

На першій стадії інформація про процес еволюціонує від наукової гіпотези до наукової теорії, що розкриває суть процесу. На другій стадії інформація еволюціонує від наукової теорії до технології, що визначає спосіб здійснення процесу з ціллю одержання заданих результатів.

Обидві стадії відносяться до області наукової діяльності. З огляду на досить умовний поділ області на фундаментальні і прикладні науки, першу стадію варто віднести до фундаментальних наук, а другу стадію - до прикладних наук.

Життєвий цикл винаходу (технічного рішення) також не відрізняється від розглянутих циклів. У тому випадку, коли технологія представляє новий спосіб проведення процесу, що відрізняється новизною і корисністю в порівнянні з аналогами, вона стає винаходом.

Слід зазначити, що завданням на розробку і одним із критеріїв оцінки проектного рішення будь-якого якісного рівня, є проектне рішення попереднього якісного рівня.

Наприклад, оцінюючи проектне рішення, що принципово визначає об'єкт, установлюють, чи дозволяють обраний порядок і характер зв'язків частин об'єкта забезпечити загальні властивості об'єкта, визначені проектним рішенням попередньої стадії.

Таблиця 1. 2 - Якісний рівень проектного рішення на нормативних стадіях проектування

Нормативні стадія проектування	Якісний рівень проектного рішення
Проектування для виготовлення об'єкта
Завдання¹⁾	Визначає загальні властивості (характеристики) об'єкта
1Технічна пропозиція	Визначає загальні властивості (характеристики) об'єкта з уточненнями й додаваннями
2 Ескізний проект	Визначає порядок (структуру) і характеру зв'язків між частинами об'єкта – принципово визначає об'єкт
3 Технічний проект	Визначає властивості частин об'єкта - повністю визначає об'єкт
4 Робоча конструкторська документація	Повністю визначає об'єкт і організацію його виготовлення
Проектування для будівництва об'єкта
Завдання¹⁾	Визначає загальні властивості (характеристики) об'єкта
1Техніко-економічне обґрунтування інвестицій	Визначає порядок (структуру) і характер зв'язків між частинами об'єкта – принципово визначає об'єкт
2 Проект	Визначає властивості частин об'єкта - повністю визначає об'єкт
3 Робоча документація	Повністю визначає об'єкт і організацію його будівництва
¹⁾ Нормативними документами віднесено до передпроектного пророблення

Етапи проектування, зазначені в принциповій схемі відповідно до рисунка 1. 7 і в нормативних документах, не завжди збігаються.

Рисунок 1. 2 - Схеми відтворення життєвих циклів (схеми еволюційних циклів) особини і об'єкта

Схема відтворення життєвого циклу особини умовно показують передачу спадкоємної інформації в розгорнутому у часі ланцюзі життєвих циклів родинних особин. Один цикл відповідає зародженню однієї особини. Маленький фрагмент безперервного і тривалого шляху передачі спадкоємної інформації, що розкриває всього п'ятнадцять відтворень життєвого циклу, ілюструє схема відповідно до рисунка 1. 3.

Рисунок 1. 3 - Фрагмент розгорнення в часі відтворення життєвого циклу людини

Аналогічно, схема відтворення життєвого циклу об'єкта умовно показує передачу «спадкоємної» науково-технічної інформації в ланцюзі життєвих циклів «родинних» об'єктів. Один цикл відповідає проектуванню одного об'єкта. Фрагмент шляху передачі цієї інформації відповідно до рисунка 1. 4 відноситься до зміни конструкції колеса.

1 - диск, 2 - колесо колісниці, 3 - колесо карети, 4 - колесо трамвая, 5 - колесо автомобіля

Рисунок 1. 4 - Конструкції колеса

Уся існуюча генетична інформація виходить із однієї точки і розгалужується на безліч шляхів. Тому розглянута схема може відбивати і передачу спадкоємної інформації на всьому шляху еволюції життя від першої клітки до конкретної особини, і на окремому відрізку цього шляху, наприклад, для окремого виду або обмеженого числа поколінь особин, зв'язаних близьким спорідненням з конкретною особиною.

Науково-технічна інформація також виходить із однієї точки і розгалужується на безліч шляхів. Тому схема відтворення життєвого циклу об'єкта також може відбивати передачу інформації і на всьому шляху еволюції техніки, від першого виробу, створеного людиною, до конкретного об'єкта техніки, і передачу інформації на окремому відрізку цього шляху, наприклад, для окремого виду об'єктів або обмеженого числа поколінь об'єктів, зв'язаних близьким «спорідненням» з конкретним об'єктом.

Можна простежити і аналогії якісних стрибків в еволюції генетичної інформації і еволюції технічної інформації, наприклад, аналогію еволюції серця (риби - земноводні – птахи – плазуючі - ссавці) і еволюції двигуна внутрішнього згоряння (за числом і розташуванням циліндрів, числом тактів і ін. ). Або еволюцію використання ссавцями середовища перебування (сухопутні, водоплавні і літаючі) і еволюцію використання об'єктів техніки в різному середовищі (автомобілі, кораблі і літаки). У всіх цих випадках в еволюційному ланцюзі відбувається не тільки зміна інформації, але й збереження (передача) хоча б частини вихідної інформації, і підвищення якісного рівня.

4. 3

4. 1

4. 2

Робочі документи

2. 2

2. 3

Принциповий (ескізний) проект

2. 1

3. 1

Проект

3. 3

3. 2

1. 1

Завданняние

- стадії проектування; - етапи життєвого циклу проектного рішення на відповідній стадії; - інформація зовнішня;

- заключний документ стадії; - рух інформації при проектуванні.

Стадії: 1 - загальних властивостей об'єкта; 2 - принципового визначення об'єкта; 3 - повного визначення об'єкта; 4 - повного визначення об'єкта для будівництва (виготовлення).

Етапи життєвого циклу проектного рішення: 1. 1, 2. 1, 3. 1, 4. 1 - умоглядне уявлення; 1. 2, 2. 2, 3. 2, 4, 2 - фіксування на носії; 1. 3, 2. 3, 3. 3, 4. 3 - оцінка і відбір.

Рисунок 1. 7 - Принципова схема проектування

На четвертій стадії проектне рішення уточнюється з ціллю деталізації інформації до рівня, що дозволяє організувати будівництво або виготовлення об'єкта.

При цьому можливо об'єднання стадій, переміщення дій однієї стадії на іншу, повернення на попередню стадію.

У практиці проектування здійснюється за стадіями, назва і граничне число яких, а також умови їхнього виключення, об'єднання або зсуву дій, залежно від виду, складності об'єкта і повноти зовнішньої інформації, установлюються нормативно.

Зі змісту нормативних стадій проектування і передпроектної проробки (розглядаються докладно в розділах 2 і 3 посібника) відповідно до таблиці 1. 2 витікає, що якісні рівні їхнього проектного рішення принципово відповідають якісним рівням інформації визначення системи (об'єкта), а нормативна стадійність проектування відбиває стадійність рішення проектного завдання, відзначену вище.

Подоба розглянутих механізмів еволюції очевидно пов'язана з тим, що і особина і об'єкт є системами, які подібно:

- створюються (відтворюються) за інформацією, що визначає їх;

- споживають зовнішню енергію (є відкритими системами);

- піддаються відбору в конкуренції за енергію.

По такому механізму проходить еволюція всіх областей, засобів і способів (методів) діяльності, тому що всі вони є системами, що мають перераховані ознаки. Цей механізм також є основою всякого творчого методу, зокрема, загального (принципового) методу проектування.

1. 6 Загальний (принциповий) метод проектування

Проектування - складний і суперечливий процес, що складається з дій як творчого, так і досить рутинного характеру.

Центральною складовою проектування є рішення багатоваріантної проектної задачі, з ціллю отримання шуканого варіанта проектного рішення - інформації, що визначає запроектований об'єкт (або його частину), оціночні показники якого відповідають заданим.

Спосіб рішення проектної задачі за схемою відповідно до рисунка 1. 5 є загальним (принциповим) методом проектування і складається у відтворенні життєвого циклу проектного рішення, що включає етапи:

- умоглядне уявлення (ідея);

- фіксація на матеріальному носії;

- оцінка і відбір.

На першому етапі цього циклу вихідна інформація аналізується і синтезується умоглядне уявлення проектного рішення. Відбувається це шляхом уявного відтворення життєвого циклу ідеї з етапами:

- складання;

- фіксація в пам'яті;

- оцінка і відбір,

доти, доки воно не буде відповідати деякій уявній оцінці.

На другому етапі життєвого циклу проектного рішення відібране умоглядне подання фіксується на матеріальному носії, наприклад, у вигляді ескізу, схеми і т. п.

На третьому етапі оцінюються очікувані експлуатаційні (споживчі) властивості обумовленого проектним рішенням об'єкта (або частини об'єкта) і порівнюються із заданими властивостями.

Цикл відтворюється доти, поки проектне рішення не визначить об'єкт, очікувані експлуатаційні (споживчі) властивості якого задовольняють або перевершують задані.

Звідси видно, що процес рішення проектної задачі має еволюційний механізм.

- етапи життєвого циклу проектного рішення,

- етапи життєвого циклу умоглядного уявлення проектного рішення

Рисунок 1. 5 - Схема життєвого циклу проектного рішення

Загальний (принциповий) метод проектування є окремим випадком методу рішення будь-якого творчої задачі.

При заміні проектного рішення в схемі життєвого циклу за рисунком 1. 5 на наукову гіпотезу, одержуємо схему життєвого циклу гіпотези, відтворення якого є процесом рішення наукової задачі. Аналогічна заміна проектного рішення на технічне рішення приводить до схеми життєвого циклу технічного рішення, відтворення якого є процесом рішення винахідницької задачі.

1. 7 Стадії і етапи проектування

Загальні властивості системи не є сумою властивостей її частин - підсистем або елементів, а визначаються порядком (структурою) і характером зв'язків між цими частинами. У свою чергу, порядок і характер зв'язків між частинами системи визначаються властивостями частин системи. При більш глибокому розгляді, все відзначене повторюється на рівні підсистеми.

Отже, інформація, що визначає будь-яку систему, має наступні якісні рівні:

- загальні властивості системи;

- порядок (структура) і характер зв'язків між підсистемами (частинами системи);

- властивості підсистем і т. д.

Об'єкти проектування є окремими системами і одночасно частинами (підсистемами) складної соціально-економічної системи. Тому проектне рішення - інформація, що визначає об'єкт, також має якісні рівні відповідно до рисунка 1. 6, східчастий перехід між якими відбувається в процесі рішення проектної задачі за стадіями відповідно до рисунка 1. 7.

На першій стадії виробляється визначення загальних властивостей (характеристик) об'єкта, що відповідають порядку і характеру його зв'язків із частинами соціально-економічної системи, що виступає як середовище існування об'єкта - об'єкт пристосовують до середовища, і оцінка порядку і характеру зв'язків між частинами об'єкта.

На другій стадії виробляється визначення порядку і характеру зв'язків між частинами об'єкта, що відповідають знайденим загальним властивостям (характеристикам) об'єкта, і попередня оцінка загальних властивостей частин об'єкта – вишукується проектне рішення, що принципово визначає об'єкт.

На третій стадії виробляється визначення загальних властивостей частин об'єкта, що забезпечують знайдений порядок і характер їхніх зв'язків, і оцінка будови цих частин - вишукується проектне рішення, що достатньо повно визначає об'єкт.

⇐ Предыдущая 1 23