Характеристика групп критериев развития технических объектов

Функциональные критерии развития технических объектов Функциональные критерии развития характеризуют полезный эффект от эксплуатации (потребления) технического объекта, конструктивные и технологические возможности его применения в конкретных условиях использования, т. е. коли­чественно оценивают основные показатели реализации его функции. К функциональным критериям развития технических объектов относятся критерии производительности, точности, надежности и специальные критерии.

Критерий производительности характеризует объем вещества, энергии или информации, обрабатываемый в единицу времени. Он представляет собой интегральный показатель технического уровня развития технического объекта и всегда может быть измерен или вычислен через единичные показатели: скорость обработки объекта, величину выходного потока и др.

Критерий точности характеризует качество выполнения техническим объектом заданных технических функций, и представляют собой количественную оценку точности обработки входного по­тока вещества, энергии или информации. В зависимости от технической функции технического объекта выделают критерии точности измерения, точности обработки, точности попадания в цель и др.

Критерий надежности. Надежность – это свойство технического объекта сохранять в установленных пределах времени значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонта, хранения, транспортировки и других действий. Как сложное свойство надежность проявляется в виде продолжительности безотказной работы или вероятности безотказной работы в течение заданного времени, количества отказов за рассматриваемый период времени, среднего технического ресурса до капиталь­ного ремонта, срока службы, способностей к восстановлению рабочего состояния, объема работ по техническому обслужи­ванию и ремонту, срока хранения и других признаков.

Специальные критерии. Эти критерии являются част­ными критериями и оценивают специфические способности конкретных технических объектов выполнять свои функции в соответствии с назначением.

Технологические критерии развития технических объектов Технологические критерии характеризуют затраты тру­да, материальных и финансовых средств, времени и других ресурсов при технической подготовке производства, при из­готовлении, подготовке к эксплуатации (монтаже), при экс­плуатации, техническом обслуживании и ремонте технического объекта. К технологическим критериям развития технических объектов относятся критерий трудоемкости изготовления, технологических возможностей, использования материалов, расчленения технического объекта на элементы.

Критерий трудоемкости изготовления технического объекта представля­ет собой отношение суммарной трудоемкости проектирова­ния, изготовления и подготовки к эксплуатации технического объекта к его глав­ному показателю эффективности, т. е. определяет удельную трудоемкость создания технического объекта на единицу полу­чаемой эффективности:

Критерий технологических возможностей изготовления технического объекта является обобщенным критерием и отражает коли­чественный и качественный состав элементов технического объекта с точки зрения возможностей их изготовления и приобретения. В состав любого технического объекта может входить до пяти типов элементов (блоков, узлов, деталей):

- стандартные или покупные элементы, приобретае­мые в готовом виде;

- унифицированные элементы, заимствованные из существующих технических объектов;

- оригинальные (новые) элементы, изготовление кото­рых не вызывает затруднении, но требует разработки и отлад­ки технологии их изготовления;

- оригинальные элементы, изготовление которых вы­зывает значительные, но преодолимые трудности (требуется разработка новой технологии, изготовление сложной техноло­гической оснастки);

- оригинальные элементы, изготовление которых вызывает принципиальные и непреодолимые в данный момент трудности (отсутствует в принципе или нельзя приобрести не­обходимое оборудование, нужные материалы, требуется пред­варительное проведение НИР и ОКР и т. д.).

Критерий использования материалов представляет собой отношение массы изделия к массе израсходованного материала (без учета покупных комплектующих изделий).

Критерий расчленения технического объекта на элементы характеризует трудоемкость разработки, доводки, изготовления, монтажа, ремонта, а также необходимую преемственность данного технического объекта – его унифицированность. Этот критерий обеспечивает в каж­дом новом поколении изделий приближение к оптимальному числу отдельных элементов технического объекта (деталей, узлов, блоков и т. д.).

Экономические критерии развития технических объектов Экономические критерии характеризуют те свойства технического объекта, которые отражают его техническое совершенство с точки зрения экономного использования ресурсов (материалов, энергии, топлива, информации и т. д.) при изготовлении и эксплуатации технического объекта. К экономическим критериям развития технических объектов относятся критерий расхода материалов, расхода энергии, затрат на информационное обеспечение, габаритных размеров.

Критерий расхода материала равен отношению массы технического объекта к его главному показателю эффек­тивности.

Критерий расхода энергии определяется как отношение затрат энергии на изготовление и эксплуатацию технического объекта к величине полезного эффекта за время его эксплуатации.

Критерий затрат на информационное обеспечение есть отношение затрат на подготовку и обработку информации, включающие стоимость и затраты на эксплуатацию вычислительной техники, разработку программного и информационного обеспечения к его главному показателю эффективности.

Критерий габаритных размеров технического объекта равен отношению габаритных размеров технического объекта к его главному показателю эффективности.

Антропологические критерии развития технических объектов Антропологические критерии оценивают приспособленность технических объектов к антропометрическим, биомеха­ническим, физиологическим и психологическим свойствам человека, использующего эти объекты, а также влияние вред­ных или опасных воздействий технического объекта на человека. К антропологическим критериям развития технических объектов относятся критерии эргономичности, эстетичности, безопасности, экологичности технического объекта.

Критерий эргономичности технического объекта – это обобщенный показатель, характеризующий совокупность эргономических свойств технического объекта, позволяющих человеку вы­полнять функции управления, обслуживания и использова­ния техники с требуемым качеством и без ущерба для его здоровья. Эргономические свойства ТО проявляются в виде его физических воздействий (температуры, влажности, магнитного и электрического полей, запыленности, вибраций и т. п.) на человека, соответствия его конструкции и частей размерам и форме тела человека, его весу, силовым, зрительным, слуховым, осязательным и другим возможностям.

Критерии эстетичности технического объекта является обобщенным по­казателем, отражающим на основе сложившихся в обществе на данный момент эстетических представлений и культурных норм соответствие реализованных в техническом объекте формы и конструктив­ных решений его назначению, художественной выразительно­сти и гармоничности частей и изделия в целом, а также качест­во выполнения поверхностей и сочленений элементов изделия, четкость изображения фирменных знаков, надписей, рисунков и т.д. В состав критерия эстетичности входят такие групповые показатели, как информационная выразительность, рациональ­ность формы, целостность конструкции и другие.

Критерий безопасности технического объекта отражает уровень опасности для обслуживающего персонала, а также окружающих людей со стороны технического объекта в процессе его эксплуатации, хранения и утилизации. Величина критерия безопасности зависит от количества вредных и опасных воздействий, степени возмож­ных повреждений (профессиональных заболеваний, травм, увечий) и других факторов.

Критерий экологичности технического объекта оценивает уровень вредного воздействия технического объекта на окружающую среду. Свойства экологичности технического объекта проявляются в форме вредных химических, механических, физических, биологических воз­действий на окружающую среду. Эти свойства обусловлены использованием природных материальных и энергетических ресурсов (нефти, песка, древесины, воды и т. д.) при изготов­лении, эксплуатации, ремонте и утилизации технического объекта, а также воз­можными выбросами различного вида загрязнений в окружающую среду на всех стадиях жизни технического объекта. Такими загрязнениями могут быть вредные вещества и пыль, потоки радиационного, электромагнитного, светового и других видов излучения.

Лекция 5