Структура инженерного проектирования
Лекция 1
Общая методология проектного исследования. Технологическое проектирование
План
1. Структура инженерного проектирования
2. Общая стратегия процесса проектирования
3. Стадии процесса проектирования
4. Задачи технологического проектирования
5. Основные этапы технологического проектирования
6. Связь строительного проектирования с технологическим
Структура инженерного проектирования
Термин «проектирование» (от лат. Projectus– выступающий вперед, выдающийся) в широком смысле означает процесс создания проекта. Под проектом понимается совокупность информации, адекватно отображающей предполагаемый объект, процесс и т.п. Следовательно, инженерным проектированием можно называть процесс создания проекта некоторого технологического или технического объекта.
Структура инженерного проектирования приведена на рисунке 8. Создание проектов объектов техники (оборудование, машины, аппараты, агрегаты) составляет одно из направлений инженерного проектирования конструкционное проектирование, которое также называют техническим, а чаще – просто конструированием. Результат конструирования – конструкторский проект. Его разрабатывает инженер-конструктор.
Создание проектов объектов технологии (отдельные процессы, технологические стадии, линии) составляет другое направление инженерного проектирования – технологическое проектирование. Результат его – комплект технологической документации. Технологический проект разрабатывает инженер-технолог.
Любой технологический объект, даже с самостоятельным назначением, всегда составляет часть объекта более высокого иерархического уровня. Отличительными признаками последнего могут быть целевая направленность на реализацию некоторого технологического процесса (например, получение биомассы); наличие более или менее обширной инфраструктуры (т.е. совокупности систем производственных коммуникаций и систем обеспечения нормальных условий работы обслуживающего персонала). Объекты, обладающие такими признаками, называют технологическими комплексами, или мегакомплексами. Создание проектов технологических комплексов представляет собой самостоятельное направление инженерного проектирования – функциональное технологическое проектирование, или просто проектирование. Функциональный проект разрабатывает инженер-технолог-проектировщик.
| Инженерное проектирование |
Рисунок 1 - Структура инженерного проектирования
Функциональный проект должен характеризовать технологический мегакомплекс в целом, а также его составные части, значения технологических характеристик, технологию и компоновку, системы коммуникаций и режимы функционирования, связанные между собой и с внешними объектами. Информация, заложенная в проект, обеспечивает доказательность, целесообразность, обоснованность и достоверность принятых решений. В общем случае решение должно быть научно обоснованным, технически реализуемым, экономически целесообразным и экологически безопасным.
Таким образом, конструирование технических объектов должно быть основано на результатах технологического проектирования или согласовано с ними. Однако четко разграничить объекты конструирования и технологического проектирования не всегда удается. Взаимозависимость конструирования и технологического проектирования особенно проявляется при функциональном проектировании биотехнологических объектов. В этих объектах связь между составными частями, например между отдельными машинами, аппаратами и другим технологическим оборудованием, между этими объектами и окружающей средой, в значительной мере определяется характером биологических, физических, физико-химических и химических процессов, которые протекают в технологическом оборудовании.
Постараемся уяснить сущность технических, инженерных, проектно-технологических и изобретательских задач. Экспериментальная оценка поведения популяции микроорганизмов при изменении величины рН и температуры среды – задача техническая. Рассчитать расходы подачи титрующего агента и охлаждающей воды пользуясь готовыми соотношениями – простая инженерная задача. Разработать модель процесса, сформулировать критерий эффективности и оптимизировать технологические режимы процесса, выбрав наиболее выгодный промежуточный вариант между улучшением одних и ухудшением других показателей процесса, – задача проектно-технологическая. Решить задачу селективного отвода ингибирующих метаболитов из ферментатора, устранив противоречие между выигрышем от интенсивного биосинтеза и проигрышем от замедления скорости биосинтеза под воздействием повышенного содержания ингибитора – задача изобретательская.
Первые две задачи не требуют разрешения противоречий, третья содержит количественное противоречие и предполагает разрешение его без изменения структуры объекта. И только в четвертой задаче содержится качественное противоречие, для устранения которого необходимо разработать принципиально новый способ.