🗊Презентация Системный инжиниринг (продолжение)

ИНЖИНИРИНГ Доцент каф. «Приборостроение и мехатроника» Кузнецов Борис Васильевич (канд. техн.наук, доцент)

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА «Инжиниринг электроприводов и систем автоматизации» .Под ред. В.А. Новикова, Л.М.Чернигова. – М.: «Академия», 2009 – 368с.

б) дополнительная литература: «Инжиниринг электроприводов и систем автоматизации» .Под ред. В.А. Новикова, Л.М.Чернигова. – М.: «Академия», 2009 – 368с. БЕЛОВ М.П., ЗЕМЕНТОВ О.И., КОЗЯРУК А.Е. - ИНЖИНИРИНГ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ И СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ. - М.: АКАДЕМИЯ, 2010. - 400 С. БЕЛОВ М.П., ЗЕМЕНТОВ О.И., КОЗЯРУК А.Е. - ИНЖИНИРИНГ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ И СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ. - М.: АКАДЕМИЯ, 2010. - 400 С. Антонов В.Н. Адаптивное управление в технических системах : учеб. пособие /В.Н.Антонов, В.А.Терехов, И.Ю.Тюкин. — СПб. : Изд-во С.-Петербургского универ­ситета, 2001. - 244 с.

5. Белов М.П. Автоматизированный электропривод типовых производственных ме­ханизмов и технологических комплексов : учебник / М.П.Белов, В.А.Новиков, Л.Н.Рассудов.-М.: Изд. центр «Академия», 2004. — 576 с. 6. Интернет ресурсы

    Лекция № 3. СИСТЕМНЫЙ ИНЖИНИРИНГ (ПРОДОЛЖЕНИЕ) 1. Объекты и характеристика системного инжиниринга. 2. Унификация, агрегатирование и типизация в системном инжиниринге Литература: Учебное пособие, часть 1, стр. 9-13.

1. Объекты и характеристика системного инжиниринга 1. Объекты и характеристика системного инжиниринга Объектами системного инжиниринга являются: технологические процессы производства продукции; производственные машины и комплексы, на базе которых реализуются технологические процессы; электротехническое оборудование и системы электроснабжения; системы автоматизации производств; строительные конструкции и помещения.

Характеристики производственных механизмов, машин и комплексов, а также реализуемых на их базе технологических процессов в разных отраслях промышленности подробно изложены в специальной литературе. Создание строительных конструкций и помещений, а также относящихся к ним инженерных систем водоснабжения, водоотвода, вентиляции, кондиционирования воздуха и других выполняется в соответствии со Строительными нормами и правилами (СНиП), а промышленных механизмов и технологических комплексов — в соответствии с государственными стандартами (ГОСТ). Объект любого вида (будь то металлообрабатывающий станок, мостовой кран, конвейерная линия и т.д.) в ГОСТе называется изделием. Характеристики производственных механизмов, машин и комплексов, а также реализуемых на их базе технологических процессов в разных отраслях промышленности подробно изложены в специальной литературе. Создание строительных конструкций и помещений, а также относящихся к ним инженерных систем водоснабжения, водоотвода, вентиляции, кондиционирования воздуха и других выполняется в соответствии со Строительными нормами и правилами (СНиП), а промышленных механизмов и технологических комплексов — в соответствии с государственными стандартами (ГОСТ). Объект любого вида (будь то металлообрабатывающий станок, мостовой кран, конвейерная линия и т.д.) в ГОСТе называется изделием.

Процесс разработки и постановки изделий на производство определяет ГОСТ Р 15.201-2000 Система разработки и постановки продукции на производство (СРПП). Продукция производственно-технического назначения. Порядок разработки и постановки продукции на производство, который предусматривает следующие его основные стадии:

разработка, согласование и утверждение технического задания (ТЗ); разработка, согласование и утверждение технического задания (ТЗ); разработка технической документации; изготовление опытных образцов (опытных партий); испытания и приемка опытных образцов (опытных партий), принятие решения о постановке продукции на производство; подготовка производства продукции; освоение производства продукции.

В стандартах определены функции заказчика (потребителя), разработчика и изготовителя продукции. В стандартах определены функции заказчика (потребителя), разработчика и изготовителя продукции. Заказчик предъявляет разработчику исходные требования к продукции, определяемые в результате изучения потребности и современных достижений в области ее производства, принимает участие в оценке технического уровня и качества выпущенной продукции и на стадиях её разработки, подготовки производства и проводимых испытаний.

Разработчик разрабатывает ТЗ на основе исходных требований заказчика, согласовывает их с заинтересованными организациями, разрабатывает весь комплекс технической документации, проводит необходимые научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, патентные исследования, функционально-стоимостный анализ, моделирование, руководствуясь нормативно-техническими документами Разработчик разрабатывает ТЗ на основе исходных требований заказчика, согласовывает их с заинтересованными организациями, разрабатывает весь комплекс технической документации, проводит необходимые научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, патентные исследования, функционально-стоимостный анализ, моделирование, руководствуясь нормативно-техническими документами

На основе нормативно-технической документации разработчик определяет требования к техническому уровню заказанной продукции, а также к се взаимозаменяемости и совместимости, безопасности для здоровья людей и природы.

Принципиальная особенность ТЗ состоит в том, что оно устанавливает технический уровень, который затем должен быть обеспечен на всех стадиях создания продукции. ТЗ, как правило, составляется разработчиком, но в отдельных случаях может быть разработано заказчиком или совместно с ним. Принципиальная особенность ТЗ состоит в том, что оно устанавливает технический уровень, который затем должен быть обеспечен на всех стадиях создания продукции. ТЗ, как правило, составляется разработчиком, но в отдельных случаях может быть разработано заказчиком или совместно с ним.

ТЗ должно содержать технические требования к продукции, определяющие показатели ее качества, эксплуатационные характеристики, требования к на­дежности, технологичности, уровню стандартизации и унификации, безопасности для людей и природы, а также эстетические, эргономические требования и др. ТЗ должно содержать технические требования к продукции, определяющие показатели ее качества, эксплуатационные характеристики, требования к на­дежности, технологичности, уровню стандартизации и унификации, безопасности для людей и природы, а также эстетические, эргономические требования и др.

В ТЗ обязательно должны содержаться экономические показатели: эффективность, срок окупаемости, цена и другие, а также должны быть установлены порядок контроля, испытаний, приемки готовой продукции и порядок экспертизы технической документации. В ТЗ обязательно должны содержаться экономические показатели: эффективность, срок окупаемости, цена и другие, а также должны быть установлены порядок контроля, испытаний, приемки готовой продукции и порядок экспертизы технической документации.

Изготовитель согласовывает ТЗ, принимает участие в рассмотрении разрабатываемой технической документации, проводит технологическую подготовку производства, обеспечивает освоение производства, стабильное качество продукции и выпуск ее в количестве, соответствующем производственной программе. Изготовитель согласовывает ТЗ, принимает участие в рассмотрении разрабатываемой технической документации, проводит технологическую подготовку производства, обеспечивает освоение производства, стабильное качество продукции и выпуск ее в количестве, соответствующем производственной программе.

Изготовитель также организует контроль, периодические испытания серийно изготавливаемой продукции и обеспечивает своевременное снятие с производства устаревшей продукции. Изготовитель также организует контроль, периодические испытания серийно изготавливаемой продукции и обеспечивает своевременное снятие с производства устаревшей продукции.

В случае необходимости подтверждения соответствия разработанной технической документации требованиям технического задания изготавливают опытные образцы (опытные партии) продукции, которые подвергают двум вилам испытаний: предварительным (заводским) и приемочным. В случае необходимости подтверждения соответствия разработанной технической документации требованиям технического задания изготавливают опытные образцы (опытные партии) продукции, которые подвергают двум вилам испытаний: предварительным (заводским) и приемочным.

Предварительные испытания проводятся, как правило, на заводе-изготовителе в целях проверки соответствия образца техническому заданию, требованиям стандартов и технической документации, выявления возможных дефектов, недоработок технической документации и определения возможности предъявления данного образца для приемочных испытаний. Предварительные испытания проводятся, как правило, на заводе-изготовителе в целях проверки соответствия образца техническому заданию, требованиям стандартов и технической документации, выявления возможных дефектов, недоработок технической документации и определения возможности предъявления данного образца для приемочных испытаний.

Приемочные испытания дают возможность оценить технический уровень продукции и определить возможность постановки ее на производство. Приемочные испытания дают возможность оценить технический уровень продукции и определить возможность постановки ее на производство. Новая продукция должна пройти процедуру сертификации соответствия требованиям технических регламентов и положениям стандартов.

2. Унификация, агрегатирование и типизация в системном инжиниринге 2. Унификация, агрегатирование и типизация в системном инжиниринге При разработке новых изделий используют приемы унификации, агрегатирования и типизации, что существенно сокращает сроки и стоимость их разработки и обеспечивает соответствие требованиям стандартов.

Унификация — это рациональное сокращение видов, типов и размеров изделий одинакового функционального назначения. Унифицированным является изделие, созданное на базе нескольких ранее существовавших различных его исполнений путем приведения к единому исполнению, заменяющему любое из них. Унификация — это рациональное сокращение видов, типов и размеров изделий одинакового функционального назначения. Унифицированным является изделие, созданное на базе нескольких ранее существовавших различных его исполнений путем приведения к единому исполнению, заменяющему любое из них.

Степень унификации оценивается степенью насыщенности нового или проектируемого изделия элементами других изделий, уже освоенных в производстве.

Высокая степень унификации обеспечивает возможность сокращения сроков проектирования и изготовления изделий, повышения производительности труда, увеличения гибкости и мобильности производства при переходе на выпуск новых видов продукции, а также повышения качества, надежности и долговечности изготавливаемых изделий. Высокая степень унификации обеспечивает возможность сокращения сроков проектирования и изготовления изделий, повышения производительности труда, увеличения гибкости и мобильности производства при переходе на выпуск новых видов продукции, а также повышения качества, надежности и долговечности изготавливаемых изделий.

Унификация позволяет также снизить стоимость производства новых изделий, повысить уровень автоматизации производственных процессов, расширить специализированное производство. Унификация позволяет также снизить стоимость производства новых изделий, повысить уровень автоматизации производственных процессов, расширить специализированное производство.

Объектами унификации могут являться модули и блоки комплектных устройств, сборочные единицы, готовые изделия, технологические процессы, управляющие и информационные системы, технические требования, правила эксплуатации, термины и определения, системы документации и т.д. Объектами унификации могут являться модули и блоки комплектных устройств, сборочные единицы, готовые изделия, технологические процессы, управляющие и информационные системы, технические требования, правила эксплуатации, термины и определения, системы документации и т.д.

Унификация изделий осуществляется на основе определенного подобия выполняемых ими функций. Унификация изделий, целесообразность которой экономически обоснована, должна завершаться стандартизацией этих изделий. Унификация изделий осуществляется на основе определенного подобия выполняемых ими функций. Унификация изделий, целесообразность которой экономически обоснована, должна завершаться стандартизацией этих изделий.

Агрегатирование — это метод компоновки приборов, оборудования и машин из взаимозаменяемых, унифицированных узлов или агрегатов, каждый из которых представляет собой законченное изделие, выполняет определенную функцию и может быть использован при создании других изделий. Агрегатирование — это метод компоновки приборов, оборудования и машин из взаимозаменяемых, унифицированных узлов или агрегатов, каждый из которых представляет собой законченное изделие, выполняет определенную функцию и может быть использован при создании других изделий.

Применение агрегатирования связано с тем. что конструкции большинства изделий (оборудования, машин, комплексов, технологических процессов) можно разделить на ряд автономных агрегатов (узлов). Эти автономные функциональные узлы выделяются на основе структурного анализа их составных частей в целях использования в других изделиях. Применение агрегатирования связано с тем. что конструкции большинства изделий (оборудования, машин, комплексов, технологических процессов) можно разделить на ряд автономных агрегатов (узлов). Эти автономные функциональные узлы выделяются на основе структурного анализа их составных частей в целях использования в других изделиях.

После разделения изделий полученные агрегаты унифицируют, стандартизируют и составляют для них конструктивно-унифицированные (типоразмерные) ряды. При этом агрегаты, изготавливаемые независимо друг от друга, обладают взаимозаменяемостью по всем эксплуатационным показателям и присоединительным размерам. После разделения изделий полученные агрегаты унифицируют, стандартизируют и составляют для них конструктивно-унифицированные (типоразмерные) ряды. При этом агрегаты, изготавливаемые независимо друг от друга, обладают взаимозаменяемостью по всем эксплуатационным показателям и присоединительным размерам.

Следовательно, они должны иметь оптимальную конструкцию, оптимальные показатели качества, состоять по возможности из наименьшего числа деталей, просто и надежно собираться с использованием различного рода соединений. Следовательно, они должны иметь оптимальную конструкцию, оптимальные показатели качества, состоять по возможности из наименьшего числа деталей, просто и надежно собираться с использованием различного рода соединений.

Агрегатирование обеспечивает возможность расширения области применения машин посредством замены отдельных их узлов и блоков, а также возможность компоновки машин, приборов, оборудования разного функционального назначения из отдельных узлов, изготавливаемых на специализированных предприятиях.

Агрегатирование позволяет увеличить номенклатуру выпускаемых машин и оборудования за счет модификации их основных типов и различных исполнений .

Внедрение агрегатирования позволяет перейти от конструирования и производства дорогостоящих оригинальных оборудования, машин и приборов к созданию их на основе стандартных унифицированных агрегатов. Внедрение агрегатирования позволяет перейти от конструирования и производства дорогостоящих оригинальных оборудования, машин и приборов к созданию их на основе стандартных унифицированных агрегатов. .

Примером такого оборудования в машиностроении может служить агрегатный металлообрабатываю-щий станок (обрабатывающий центр), имеющий систему автоматической смены инструментальных средств, которая обеспечивает с помощью устройства числового программного управления выполнение токарных, сверлильно-расточных, фрезерных и других операций. Примером такого оборудования в машиностроении может служить агрегатный металлообрабатываю-щий станок (обрабатывающий центр), имеющий систему автоматической смены инструментальных средств, которая обеспечивает с помощью устройства числового программного управления выполнение токарных, сверлильно-расточных, фрезерных и других операций. .

Примером агрегатированного оборудования в металлургическом производстве могут служить сортовые прокатные станы, клети которых являются унифицированными агрегатами, набор которых определяется конкретным сортаментом прокатываемого металла. Соединение (объединение) клетей в единый технологический комплекс осуществляется с помощью рольгангов. Примером агрегатированного оборудования в металлургическом производстве могут служить сортовые прокатные станы, клети которых являются унифицированными агрегатами, набор которых определяется конкретным сортаментом прокатываемого металла. Соединение (объединение) клетей в единый технологический комплекс осуществляется с помощью рольгангов.

В машиностроении используется метод базового агрегата, при котором, присоединяя к базовой модели машины дополнительное оборудование, получают ряд производных машин разнообразного назначения, например конструктивно-унифицированный ряд конвейеров или подъемно-транспортных машин. В машиностроении используется метод базового агрегата, при котором, присоединяя к базовой модели машины дополнительное оборудование, получают ряд производных машин разнообразного назначения, например конструктивно-унифицированный ряд конвейеров или подъемно-транспортных машин.

Применяют и метод секционирования — разделения машин на одинаковые унифицированные секции, из которых также можно собрать ряд производных машин. Например, унифицированный гусеничный ход. состоящий из двух гусеничных тележек и оснащенный автоматизированными электроприводами, используется в экскаваторах, буровых станках и другом горном оборудовании. Применяют и метод секционирования — разделения машин на одинаковые унифицированные секции, из которых также можно собрать ряд производных машин. Например, унифицированный гусеничный ход. состоящий из двух гусеничных тележек и оснащенный автоматизированными электроприводами, используется в экскаваторах, буровых станках и другом горном оборудовании.

Принцип агрегатирования используется также при создании электрооборудования. Примерами блочно-модульного принципа комплектования электрооборудования являются комплектные трансформаторные подстанции, комплектные распределительные устройства, комплектные электроприводы. Принцип агрегатирования используется также при создании электрооборудования. Примерами блочно-модульного принципа комплектования электрооборудования являются комплектные трансформаторные подстанции, комплектные распределительные устройства, комплектные электроприводы.

Типизация — метод стандартизации, заключающийся в установлении типовых объектов Типизация — метод стандартизации, заключающийся в установлении типовых объектов В процессе типизации выбирается объект с оптимальными свойствами, наиболее характерный (типовой) для данной совокупности систем, который при получении конкретного объекта — изделия или технологического процесса — может претерпевать лишь некоторые частичные изменения или доработки.

Таким образом, типизация — это распространение большого количества функций на малое число объектов, обеспечивающее сохраняемость только типовых объектов из данной совокупности систем. Таким образом, типизация — это распространение большого количества функций на малое число объектов, обеспечивающее сохраняемость только типовых объектов из данной совокупности систем.

Типизация как эффективный метод стандартизации применяется для следующих объектов: технологических процессов; технологических агрегатов; систем управления технологическими агрегатами и процессами; программного обеспечения систем управления; изделий общего назначения; руководящих технических материалов, устанавливающих рекомендуемый порядок проведения работ, расчетов, испытаний и т.п. Типизация как эффективный метод стандартизации применяется для следующих объектов: технологических процессов; технологических агрегатов; систем управления технологическими агрегатами и процессами; программного обеспечения систем управления; изделий общего назначения; руководящих технических материалов, устанавливающих рекомендуемый порядок проведения работ, расчетов, испытаний и т.п. .

Особенно эффективна типизация в применении к системам управления технологическим оборудованием.

Объединяя множество машин и механизмов, выполняющих одинаковые или аналогичные операции в технологических процессах разных отраслей промышленности, в типовые функциональные группы можно существенно облегчить разработку систем управления и обеспечить экономичную технологию проектирования компьютерных систем управления технологическими комплексами. Объединяя множество машин и механизмов, выполняющих одинаковые или аналогичные операции в технологических процессах разных отраслей промышленности, в типовые функциональные группы можно существенно облегчить разработку систем управления и обеспечить экономичную технологию проектирования компьютерных систем управления технологическими комплексами.