На основе сделанных инженерами оценок вычислить средние величины показателей ненадежности для каждо­ го элемента классификации

Вычисляется средняя величина для каж­дого элемента и умножается на 10 для удобства оперирования с получающими­ся числами. По-видимому, частные сред­ние для парных сочетаний одного эле­мента с элементами всех других катего­рий будут различаться не более чем на 5... 10%, например среднее значение для чугуна в графе "Функция" будет равно 23, а в графе "Название детали" — 21.

Выбрать элементы для описания каждой детали новой конструкции.

Квирк классифицирует втулку системы, показанную на рис. 12.1, элементами, отмеченными в таблице звездочками.

Вычислить средний цифровой показа­ тель ненадежности для каждой детали.

Для деталей системы получены следую­щие цифровые показатели:

втулка 26,3, вал 23,4, корпус 21,8, кольцо 19,8, кожух 19,3, винт 19,2.

Эти величины указывают на то, что наи­менее надежной деталью является втул­ка, наиболее надежной - винт.

Методы вычисления показателей, по-видимому, даютвеличины от 10 до 50. Однако приведенный пример заставляет предположить, что на практике исполь­зуются только средние величины этого диапазона.

Изменить конструкцию деталей, для которых получился высокий показатель ненадежности.

Вданном случае можно было бы изме­нить конструкцию втулки таким обра­зом, чтобы ее показатель стал не выше 23.

I

Рис. 12.2

12.5 Индекс надежности по Квирку

Замечания

Опытные проектировщики, вероятно скажут, что эта методика не дает им в руки ничего нового. Менее опытные проектировщики, однако, найдут, что ме­тод может оказать им большую помощь при отсутствии квалифицированных кон­сультантов и в тех случаях, когда нет времени или средств для практического испытания деталей на надежность. Глав­ный принцип, лежащий в основе этого метода, состоит в выражении субъек­тивных суждений с помощью некоторой математической модели. Можно пред­положить, что на результатах могут отрицательно сказаться: а) различиямежду оценками разных специалистов и б) сомнительное допущение относитель­но того, что субъективные оценки рас­пределены по шкале с фиксированным нулем на одинаковых интервалах друг от друга (разд. 9.8).

Квирк считает, что "требуется провес­ти значительную исследовательскую ра­боту", прежде чем можно будет дать обоснованную оценку достоинств и недо-скиков этого метода. Он указывает, однако, что если показатели, назначен­ные неопытнымиинженерами, значи­тельно отличаются друг от друга, то оценки опытных инженеров почти сов-

падают. Составленная им диаграмма цифровых показателей, назначенных двумя опытными инженерами для четы­рех категорий элементов (рис. 12.2), показывает, что ошибки, обусловленные двумя указанными выше причинами, удивительно малы. Влияние субъектив­ных различий в оценках может быть полностью исключено, если цифровые показатели будут получены с помощью ЭВМ по результатам физических испыта­ний надежности.

Метод Квирка не применим к проек­тированию сборных узлов, а годится лишь для проектирования отдельных деталей. Поэтому было бы ошибочно исходить из предположения, что изделие обязательно будет надежным, если все его детали имеют показатели ненадеж­ности.

Применение

Этот метод имеет смысл использовать в тех случаях, когда отказ изделия при­ведет к значительным убыткам, когда имеются опытные инженеры, способные правильно назначать показатели ненадеж­ности, и когда необходимо спроекти­ровать большое количество деталей си­лами неопытных проектировщиков без квалифицированных консультантов.

Обучение

Методом пользоваться очень просто и по-видимому, никакой специальной под­готовки для этого не требуется.

Стоимость и время

Составление матрицы цифровых показа­телей требует сравнения нескольких ты­сяч пар элементов, для чего может по­требоваться несколько человеко-недель для каждого эксперта, мнение которого

Глава 12 Методы оценки (конвергенция)

запрашивается. Это вполне умеренные затраты, если убытки в результате нена­дежности изделия могут быть значитель­ными, а испытание каждой детали на долговечность провести невозможно. Когда матрица составлена, вьиисление индекса ненадежности занимает всего несколько минут.

Библиография

Квирк [121].

Литература

27. O'Doherty E.F., Psychological aspects of the creative act, Conf. on Design Methods,
Jones J.C., Thornley D.G. (eds.), Pergamon, Oxford, 1963; Macmillan, New York, 1963.

28. Gosling W., The relevance of system engineering, Conf. on Design Methods, Jones J.C.,
Thornley D.G. (eds.), Pergamon, Oxford, 1963; Macmillan, New York, 1963.

29. Marples D.L., The decisions of engineering design, Inst. of Eng. Designers, London, 1960.

30. Roberts E.B., The dynamics of research and development, Evanston, New York, 1964;
Harper & Row, London, 1964.

31. Fogel L.J., Owens A.J., Walsh M.J., Artificial intelligence through simulated evolution,
Wiley, New York - London - Sydney, 1966.

32. Archer L.B., The structure of design processes, Royal College of Art, London, 1968.

33. Watts R.D., The elements of design, The design method, Gregory S. (eds.), Butterworths,
London, 1966.

34. Mannheim M.L., Problem-solving processes in planning and design, Prof. Pap. P67-3, Dept.
of Civil Eng., MIT, Cambridge, Mass., 1967.

35. Beer St., Decision and control, Wiley, London - New York - Sydney, 1966.

36. Mannheim M.L., Hall F.L., Abstract representation of goals, a method for making decisions
in complex problems, Prof. Pap. P67-24, Dept. of Civil Eng., MIT, Cambridge, Mass., 1968;
Proc. of the 1967 Transportation Eng. Conf, Acad. Sci. and ASME, New York, 1967.

37. Brodey W.M., Lindgren N., Human enhancement through evolutionary technology, IEEE
Spectrum, Sept., 1967.

38. Brodey W.M., Lindgren N., Human enhancement: beyond the machine age, IEEE Spect­
rum, Febr., 1968.

39. Daly J., A philosophical critique of behaviourism in architectural design, Design Methods
in Architecture, Bradbent G., Ward A. (eds.), Lund Humphries, for the Archit. Assoc,
London, 1969.

40. Esherick J., Problems of the design of a design system, Conf. on Design Methods,
Jones J.C., Thornley D.G. (eds.),Pergamon, Oxford, 1963;Macmillan, New York, 1963.

41. Hoos I.R., A critique on the application of systems analysis to social problems, Internal
Paper No. 61, Space Science Lab., Social Science Project, Univ. of California, Berkeley,
1967.

42. Marcuse H., One-dimensional man, Routledge and Kegan Paul, London, 1964.

43. Ellul J., The technological society, Alfred A. Knopf and Random House, Vintage Book,
V-390, New York, 1964.

44. Wilde D.J., Optimum seeking methods, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, N.J., 1964.

45. Levin P.H., Decision making in urban design, Current Papers, Design Ser., No. 49,
Building Res. Station, Watford, 1966.

46. Levin P.H., The design processes in planning, Town Planning Rev., 37, (1), 5-20 (1966).

47. Parton K.C., The use of a digital computer in design offices, The design method,
Gregory S. (ed.), Butterworths, London, 1966.

48. Starr M.K., Product design and design theory, Prentic-Hall, New York, 1963.

49. Kaufmann A., The science of design-making, World Univ. Library, Weidenfeld and Nicol-
son, London, 1968.

50. Davis H., Experience with value analysis as a working tool, Proc. of the Inst. of Mechanical
Engineers, 180, Part 1,24, 1965 - 1966.

51. Miles L.D., Techniques of value analysis and engineering, McGraw-Hill, New York, 1961.

52. American Ordnance Association, Fringe effects of value engineering, Value Eng. Sub. Com­
mittee, U.S. Dept. of Defense, 1964.

53. Chestnut H., Systems engineering tools, Wiley, New York - London - Sydney, 1965.

54. Chestnut H., Systems engineering methods, Wiley, New York — London - Sydney, 1967.

55. Systems: research and design, Proc. of the First Systems Symp. at Case Inst. ofTechnol.,
Eckman D.P. (ed.), Wiley, New York - London - Sydney, 1961.

56. Goode H.H., Machol R.E., System Engineering, McGraw-Hill, New York, 1957.

57. Gosling W., The design of engineering systems, Heywood, London, 1962.

58. Hall A.D., A methodology for systems engineering, Van Nostrand, Princeton, N.J., 1962.

59. Singleton W.T., Current trends towards systems design, Ergonomics for Industry, No. 12,
Ministry ofTechnol., London, 1966.

Литература

92. Chapanis A., Research techniques in human engineering, Hopkins, Baltimore, 1959. У-5- Edholm 0. G.. The biology of work, World Univ. Library, Weidenfeld and Nicolson Lon­don, 1967.

94. Murrell K. F. H., Ergonomics. Man in his working environment, Chapman and Hall Lon­
don 1965.

95. Webb M. D., Bioastronautics data book, NASA, SP-3006, U.S. Gov. Printing Office,
Washington.

96. Beer St., The world, the flesh and the metal,Nature, No. 4968, 223-231 (1965).

97. Robins W. J., Minimum standards for circulation spaces between walls, tables and chairs
established by photography of body movement, M. Sc. Diss., Library of the Univ. of
Manchester Inst. of Sci. and Technol., Manchester, 1966.

98. Taylor D. W., Berry P. C, Block С H , Does group participation in brainstorming facilitate
or inhibit creative thinking? Administr. Sci. Quart., 3, 22 - 47 (1958).

99. Roget P. M., Thesaurus of English words and phrases, Penguin Books, Harmondsworth,
Middlesex, 1852; revised ed. 1953.

100. Crawford R. P., The techniques of creative thinking, Hawthorn Books, New York, 1954.

101. Whiting C. S., Creative thinking, Reinhold, New York, 1958.

102. Gregory S., Creativity in chemical engineering research, Proc. of the Symp. on Producti­
vity in Research, Inst. of Chem., Eng., London, 1963.

103. Norris K. W , The morphological approach to engineering design, Conf. on Design Methods.
Jones J. C, Thornley D. G. (eds.), Pergamon, Oxford, 1963; Macmillan, New York, 1963.

104. Zwicky F , The morphological method of analysis and construction, Courant. Anniversary
Volume, 1948.

105. Alexander C, Notes on the synthesis of form, Harvard Univ. Press, Cambridge, 1964.

106. Minsky M., Steps towards artificial intelligence, Computers and thought. Feigenba-
um E. A., Feldman J. (eds.), McGraw-Hill, New York - San Francisco - Toronto - Lon­
don - Sydney, 1963.

107. Luchman J., An approach to the management of design, Operat. Res. Quart., 18, No 4
(1967).

108. Jones J. C, A credible future for city traffic. Proc. of the First Conf. on Technological
Forecasting. Univ. of Strathclyde, Edinburgh Univ. Press, Edinburgh, 1969.

109. Sasaki Т., personal communication to the writer, 1965.

110. Breuning S. M., Evolution potential for automated transportation, Condensed version of
paper given at IEEE Meeting, 18 - 21 March, 1968.

111. Jones J. C, A non-visual reading device, Report No. ID 10, Associated Electrical Industries
Ltd., Manchester, 1958.

112. Jewkes J., Sawers D., Stillerman R., The sources of invention, Macmillan, London, 1958.

113. Chermayeff S., Alexander C, Community and privacy: towards a new architecture of
humanism, Doubleday, New York, 1963; Penguin Books, Harmondsworth, Middlesex.
1966.

] 14. Alexander C., Mannheim M., Hidecs 2: a computer program for the hierarchical decompo­sition of a set with an associated linear graph, Civil Eng. Systems Lab. Publ., No. 160. MIT, Cambridge, Mass., 1962.

115. Alexander C, Environmental structure. Harvard Univ. Press, Cambridge, forthcoming
publication.

116. Jones J. C, Gray R. C, Ward A. J., A preliminary survey of research in road vehicle seating
report, Cox of Watford, Ltd., Nottingham, 1962.

117. Miller R.B., Task taxonomy: science or technology ? , The human operator in complex sys­
tems, Singleton W.T., Easterby R.S., Whitfield D. (eds.), Taylor and Francis, London.
1967; Ergonomics, 10, No. 2 (1967).

118. Powell J.A., A design guide. Open office Acoustics, M.Sc. Diss., Library of the Univ. o\
Manchester Inst. of Sci. and Technol., Manchester, 1968.

119. Markham B.G., Reliability in aero engines, ChartedMech. Eng., Jan. (1967).

120. Mainstone R.J., Bianco L.G., Harrison H.W., Performance parameters and performance
specifications in architectural design, Building Sci., to be published.

121. Quirk G.C., Logic design factors, An approach to predicting mechanical design reliability,
Rep. No. R61 P006, Ordnance Dept., Defense Electronics Div., General Electric, Pittsfield,
Mass., 1961.

Оглавление

Предисловие редактора перевода............................................................... 5

Введение....................................................................................................................1Ь

Обзор новейших тем................................................................................................. 19

ЧАСТЬ I

Глава 1.

Глава 2.

Глава 3.

Глава 4.

Глава 5.

Глава 6.

ЧАСТЬ II

Глава 7.

РАЗВИТИЕ ПРОЦЕССА ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Что такое проектирование?.............................................................42

1.1.Задачи проектировщика....................................................... 45

1.2. В чем трудности проектирования?.................................... 48

1.3. Что такое проектирование: искусство или наука?. . . .49

Традиционные методы.....................................................................51

2.1.Эволюция кустарных промыслов...................................... 52

2.2. Чертежный способ проектирования.................................. 56

Необходимость новых методов...............................................60

3.1. Как решаются сложные задачи при традиционном
проектировании?.................................................................... 61

3.2. В каком отношении современные задачи
проектирования сложнее традиционных?...................... 64

3.3. Какие межличностные барьеры мешают решению
современных задач проектирования?.............................. 68

3.4. Почему сложность современных задач оказалась
непосильной для традиционного процесса
проектирования?..................................................................... 72

Обзор новых методов..................................................................74

4.1. Проектировщик как "черный ящик'".................................. 76

4.2. Проектировщик как "прозрачный ящик"......................... 79

4.3. Проектировщик как самоор1анизующая система . . . .84

4.4. Критерии управления проектными работами............... 86

Расчлененный процесс проектирования........................................88

5.1. Проектирование как трехступенчатый процесс............ 91

5.2. Дивергенция . . 91

5.3. Трансформация....................................................................... 93

5.4. Конвергенция........................................................................... 94

5.5. Последствия расчленения акта проектирования.......... 95

5.6. Перспективы восстановления единства проекти­
рования .................................................................................... 97

5.7. Грубый операционализм или коллективное
озарение?................................................................................... 98

Выбор стратегий и методов....................................................100

6.1. Стратегии проектирования............................................... 101

6.2. Как выбрать метод проектирования.............................. 105

6.3. Примеры................................................................................. 110

. МЕТОДЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ В ДЕЙСТВИИ

Введение........................................................................................... 114

Готовые стратегии (конвергенция)116

7.1.Упорядоченный поиск (применение теории
решений)............................... 117

7.2. Стоимостный анализ.......................................................... 124

Оглавление

7.3. Системотехника....................................................................... 131

7.4. Проектирование систем человек—машина..................... 136

7.5. Поиск границ............................................................................. 144

7.6. Кумулятивная стратегия Пейджа....................................... 154

7.7. Стратегия коллективной разработки гибких
архитектурных проектов (С AS А)...................................... 159

Глава 8. Управление стратегией..........................................................168

8.1. Переключение стратегии....................................................... 169

8.2. Фундаментальный метод проектирования Мэтчетта
(FDM)...........................................................................................174