Стадии, этапы и процедуры проектирования

В проектировании принято выделять стадии научно-исследовательских работ, опытно-конструкторских работ, технического проекта, рабочего проек­та, испытаний опытного образца.

Предпроектная стадия (НИР).

На стадии научно-исследовательских работ (НИР) изучаются потребности в по­лучении новых изделий с заданным целевым назначением, исследуются физиче­ские, информационные, конструктивные и технологические принципы построе­ния изделий и возможности реализации этих принципов, прогнозируются зна­чения характеристик и параметров объектов. В обязательном порядке проводится обследование всех литературных источников на данную тему, проводится полное патентное исследование, и анализируются все подобные системы [1].

Результатом является формули­ровка технического задания (ТЗ) на разработку объекта. Оно включает цель созда­ния и назначение объекта, технические требования, режимы и условия работы, области применения, увязку параметров с типажом, информацию об экспери­ментальных работах, сравнительную оценку технического уровня и др. На основании ТЗ разрабатывается техническое предложение (ТП) - совокупность документов, отражающих технические решения, принятые в про­екте. В него включаются результаты функционально-физического и стоимост­ного исследований, указания и обоснования по выполняемым функциям, физи­ческим принципам действия, целесообразности использования тех или иных решений, сравнительная оценка этих решений по техническим, экономическим, технологическим, экологическим и другим показателям.

Стадия эскизного проекта (ОКР).

На стадии опытно-конструкторских работ (ОКР) создается эскизный проект изделия, представляющий собой совокупность графической и текстовой доку­ментации, на основании которой можно получить общее представление об устройстве, принципе его работы, назначении, основных параметрах и габаритных размерах проектируемого изделия, о компоновке как устройства в целом, так и его основных узлов. При разработке эскизного проекта проверяются (в т.ч. на реализуемость), конкретизи­руются и корректируются принципы и положения, установленные на стадии НИР.

Две вышеописанные стадии часто объединяются в одном подразделении НИОКР. Западным аналогом является отдел R & D (Research and Development - исследования и разработка).

Стадия технического проекта.

На стадии технического проекта разрабатывается более детализирован­ная графическая и текстовая документация (всесторонняя проработка всех частей проекта и технических решений), дающая полное и окончательное представление об устройстве, компоновке машины и всех ее узлов; в техниче­ский проект включают все необходимые расчеты (динамические, прочностные и т.д.).

Стадия рабочего проекта.

На стадии рабочего проекта создается полный комплект конструкторско-технологической документации, достаточный для изготовления объекта.

Стадия испытаний.

Приемочные испытания. На стадии испытаний получают результаты, позволяющие выявить воз­можные ошибки и недоработки проекта, принимаются меры к их устранению.

Стадия опытной эксплуатации.

Уточнение технических решений.

Стадия внедрения.

Передается вся необходимая документация для выпуска готового изделия.

Каждый этап делится на процедуры, а они подразделяются на операции.

В ходе проектирования вырабатываются проектные решения - описания объекта или его составной части, достаточные для рассмотрения и принятия за­ключения об окончании проектирования или путях его продолжения.

Часть проектирования, заканчивающаяся получением проектного решения, называется проектной процедурой. Выполнение одной или нескольких проектных про­цедур, объединенных по признаку принадлежности получаемых проектных ре­шений к одному иерархическому уровню и (или) аспекту описаний, составляет этап проектирования [1].

На любой стадии или этапе проектирования может быть выявлена оши­бочность или неоптимальность ранее принятых решений и, следовательно, не­обходимость или целесообразность их пересмотра. Подобные возвраты типич­ны для проектирования и обусловливают его итерационный характер (от лат. iteratio - повторение, повторное применение какой-либо математической операции).

В частности, может быть выявлена необходимость корректировки техни­ческого задания. В этом случае чередуются процедуры внешнего и внутреннего проектирования. Под внешним проектированием понимаются процедуры фор­мирования или корректировки технического задания, под внутренним проекти­рованием - процедуры реализации сформированного технического задания. Основа внешнего проектирования – правильный учет современного состояния техники, возможностей технологий, прогноз их развития на период не меньший жизненного цикла объекта. Необходим учет экономических показателей, сроков проектирования и изготовления. На основе вышеперечисленного формулируется первоначальный вариант ТЗ. Оценку выполнимости ТЗ и рекомендации по корректировке получают с помощью внутреннего проектирования. Часто для сложных объектов имеет место итерационный процесс: формулировка ТЗ à корректировка и оценка (поочередно внешнее и внутреннее проектирование).

Маршрут проектирования - это последовательность этапов и процедур для проектирования объекта. Маршруты для многих процессов могут быть одинаковыми. Это типовые маршруты [1].

Пример: построение любой БД начинается с построения информационной модели; далее - выбор СУБД; производится формирование логической структуры БД, проектирование физической структуры БД; и т.д.

На рис. 1 представлена в качестве примера обобщенная схема процесса автоматизации проектирования [1].