Конструктивна функционална структура – учебен материал с пример: основни функции на технически обект и подфункции, получени чрез логичен анализ

Курсова задача, в която изделието е разглобено на съставните си части, всяка функция е оценена в пари и накрая е казано къде конструкцията е сбъркана. Пълна работа, не описание. Курсова задача по инженерен анализ на изделие, разработена върху пневматично реле. Петте части Конструктивният анализ започва от означението в електрическата схема и от физическия принцип на действие. После идва най-практичната част: редът на сглобяване, представен в две таблици. Първата изброява четирите сглобени единици и позициите на детайлите във всяка, а втората разписва деветте операции по ред, с указание към какво какво се добавя. Разделът завършва със списък на причините за нефункциониране, пет на брой, всяка с посочена позиция на съответния детайл. Функционалният анализ извежда главната функция и осем основни функции, като при всяка са изброени позициите на детайлите, които я изпълняват. Отделно е направен анализ на функциите на повърхнините на конкретен детайл. Функционално-стойностната оценка е най-обемната и най-трудната част. Тя се състои от три стъпки. Първо функциите са подредени по важност и за всяка е изчислена относителна тежест по формула, която е изписана с разчитане на означенията. Второ е съставена голяма таблица, в която за всеки от двадесет и деветте детайла е разпределено каква част от стойността му отива за коя функция, с реални цени и с отчетен брой на еднаквите детайли. Сумирането дава както разходите по функции, така и дела им в проценти. Трето е построена функционално-стойностната диаграма. Изводите са направени точно по това, за което служи целият метод: посочено е при кои функции са вложени твърде малко средства спрямо значимостта им и при коя функция разходите са прекомерни, с предложение да се потърси друго конструктивно решение. Предложенията за нови решения са по два метода. Първият работи с контролни въпроси и дава три конкретни предложения: опростяване на формата на детайл, замяна на материала с по-лек при определени условия и обединяване на детайли с прехвърляне на функция. Вторият работи с признаци, пренесени от други обекти, като всеки от четирите получени варианта е обяснен, а един от тях е разгърнат по-подробно. Размерният анализ разглежда сглобките между конкретни детайли: определена е системата, видът на сглобката, изчислени са граничните отклонения за отвора и за вала и са изобразени допусковите зони. Посочени са и сглобките от приложения чертеж. Приложенията Към текста са приложени два чертежни файла на детайли в редактируем формат, заедно с резервните им копия, както и две изображения на обемни модели. За учащия: готов образец за цялостен анализ на изделие. Подходящ за подготовка на собствена курсова задача, за разбиране как се попълва стойностната таблица и за ориентиране как се формулират изводите от нея. За преподавателя: пример за пълно изпълнена задача, по който лесно се проверява дали всички етапи са преминати. Стойностната таблица се раздава празна за попълване по друго изделие.

Осем страници, в които една структура от данни е разгледана от определението до три готови алгоритъма с код – точно каквото трябва за изпит по програмиране. Материалът е конспектен, но не е сбит до неразбираемост. Всяко понятие е въведено с определение и онагледено с пример, а алгоритмите не са само описани – дадени са с реален код и с проследено числено изпълнение. Първата част е терминологична и обхваща в плътна последователност всичко, което се пита: определението за граф, разликата спрямо дървото, видовете дъги и графи, инцидентност и съседство, степен на връх с отделните ѝ разновидности при ориентиран граф, път, дължина, прост път, цикъл, свързаност и подграфи. Означенията са въведени поред и се използват последователно нататък. Втората част е за представянето в паметта и е разделена на три подхода. Статичните са три на брой, всеки с приложена схема. Динамичното е дадено с готови структури, а комбинираното – с още една декларация. Тук е и бележката кога кой подход е за предпочитане. Следва списък с осемте основни операции, а веднага след него – деветте аксиоми, при които те са определени. Последната аксиома важи само за единия вид графи и това е изрично уточнено. Такова изброяване рядко се среща събрано на едно място. Средището са трите алгоритъма и всеки е разгърнат по един и същи начин. Първият е за най-къс път и е представен с постановка, с описание на работата чрез поддържане на множество, с числен пример и с масивите, използвани в него, а после и с пълен програмен код. Накрая е дадена сложността при двата начина на представяне. Вторият е за топологично сортиране. Тук е обяснено защо резултатът рядко е единствен, приведени са няколко възможни подредби, дадени са трите стъпки и е посочен обратният вариант на същия алгоритъм. Третият е за най-дълъг път и започва с практическа задача от разработването на програмен продукт, преведена в термините на графа. След трите стъпки и сложността следва напълно проследено числено изпълнение по стъпки, а накрая – указание как алгоритъмът се реализира рекурсивно. За преподавателя това е готова опора за няколко учебни часа, която не изисква подготовка. Трите алгоритъма вършат работа и поединично – като материал за упражнение или като тема за самостоятелна работа. За студента ползата е ясна: целият изпитен въпрос е събран на едно място, а програмният код и проследените числени примери спестяват търсенето по няколко източника. Материалът се преговаря непосредствено преди изпит и върши работа при курсова задача.

Метод, който стъпва върху едно-единствено сравнение: колко струва дадена функция и колко всъщност заслужава. Целият въпрос е разработен около това съпоставяне. Разработен изпитен въпрос върху функционално-стойностния анализ като метод за усъвършенстване на съществуващи изделия. Материалът е конспектен по форма и е изграден в две части: първо целият метод в етапи, после най-важният от тях, разгледан подробно. Началото дава определението и формулира основната идея, заложена в метода, чрез съотношението между две величини, както и записа, който я изразява. Това е ключът към целия въпрос, защото всичко по-нататък следва от него. Първата част изброява етапите, през които преминава анализът. Те са седем и при повечето са дадени и отделните дейности, които влизат в тях. Подготвителният етап е разложен на пет точки, информационният на две, аналитичният на четири, изследователският на шест, а останалите са кратки. Така се получава пълна пътна карта на метода от подбора на обекта до внедряването в производството. Втората част разглежда аналитичния етап, определен като основен, и е значително по-подробна. При определянето на относителната значимост на функциите са дадени конкретните правила за подреждане: коя функция стои на първо място, по какъв признак се отделят незадължителните от задължителните, коя от две задължителни функции тежи повече и кой критерий се прилага при сравняване на две незадължителни. Това е частта, която обикновено липсва в записките и заради която въпросът става отговорим. При определянето на относителните разходи е дадена последователността от четири стъпки, чрез която се стига от цената на отделния детайл до относителния разход на цялата функция, включително как се постъпва с детайл, който участва в повече от една функция, и какво условие трябва да изпълнява сборът от коефициентите. Следва идентифицирането на критичните функции с ясно определение кога една функция се смята за критична и с ориентировъчна числова стойност на разликата, над която това е в сила. Посочено е и чрез какво изображение те се откриват по-лесно. Накрая е анализът на диаграмата. Дадено е кое положение се смята за идеално и защо то не съществува на практика, след което са разгледани двете възможни отклонения. При първото е посочено какво следва да се направи, а при второто са изброени три различни възможности, една от които е напълно неочаквана и води до добавяне на нещо ново в изделието. Езикът е сбит, с възприетите съкращения, както се водят записки на лекции. За преподавателя: готов конспект, по който веднага личи дали методът е разбран, или само наизустен. Етапите се раздават като схема за подреждане, а правилата за значимост и двете отклонения на диаграмата стават основа за задача с конкретно изделие. За студента: целият метод на едно място, с правилата, по които реално се работи. Подходящ за подготовка за изпит, за изпълнение на курсова задача, за преговор и за самопроверка.

Текстовата част е няколко страници, а към нея вървят над четиридесет файла с обемни модели и чертежи. Това вече не е домашна работа, а цяла конструкторска документация. Курсова работа по инженерен анализ и концептуално проектиране на електромагнитно реле. Текстовата част Започва с кратка задача за източници на различни видове енергия, след което минава към същественото. Завършва с отделен въпрос за приложението на няколко физични ефекта в битови уреди, с обяснение какво е входното и изходното въздействие при всеки от тях. Първата точка показва как от едно изречение се стига до пет различни формулировки на една и съща функция. Направено е нещо, което мнозина пропускат: всяка ключова дума от първоначалното определение е заменена със синоними и от получените комбинации са съставени нови формулировки. Оттам следват пет идеи за различни конструктивни решения, всяка описана с едно изречение. Втората точка избира едно от решенията, представя го схематично и извежда осемте му основни функции с означения и наименования. Третата изброява видовете необходими теоретични пресмятания и ги разделя по възли. При единия възел списъкът е много подробен и изброява над десет конкретни величини, което върши работа и като самостоятелен справочник какво се пресмята при такова изделие. След условното означение в схемата работата се прехвърля върху един функционален блок и там е и най-ценната част: морфологичната таблица. Морфологичната таблица Същинската работа по концептуалното проектиране. В нея за всяка от шестте функции са подредени начините за реализация, съставните части, признаците, конкретните решения по всеки признак и броят на вариантите. Така от таблицата се вижда колко комбинации изобщо са възможни. Веднага след нея стои избраното решение, записано като свързан текст: от какви единици е изграден блокът, от какво е съставена всяка от тях, каква е формата и колко са навивките. Следва изборът на материали с точни марки и стандарти за всяка част. Конструкторската документация Най-обемната част от комплекта. Включва обемни модели на петнадесет отделни детайла, шест сглобени единици и двадесет и седем чертежа, като при част от детайлите има по два варианта на чертежа. Отделно са приложени и два чертежа в друг формат, както и списък на съставните части по стандарт с осемнадесет позиции, в който за всяка е дадено означението, наименованието, количеството и материалът със стандарта. За учащия: цял комплект, по който се вижда как от формулировката на една функция се стига до готови чертежи. Подходящ за подготовка на собствена курсова работа, за ориентиране как се попълва морфологична таблица, как се записва избраното решение и за преглед преди защита. За преподавателя: пример, по който лесно се проверява дали избраното решение наистина следва от таблицата и дали списъкът на частите отговаря на моделите. Морфологичната таблица се раздава празна за попълване по друго изделие.

Деветнадесет вида инженерни анализи, изброени и обяснени поотделно, а два от тях разгърнати подробно. Точно това съчетание прави въпроса готов за отговор, а не само за запомняне. Разработен изпитен въпрос върху видовете инженерни анализи на изделие със съсредоточаване върху структурния и функционалния анализ. Материалът е конспектен по форма и е разделен на три ясно обособени части: определение, пълен списък с видовете и подробно разглеждане на два от тях. В началото е дадено определението за инженерен анализ на технически обект, формулирано чрез дейността, която се извършва, източника на информацията и двете цели, които тя обслужва. Следва основната част със списъка на анализите. Те са деветнадесет и при всеки е посочено в едно изречение какво точно се определя или проверява чрез него. Списъкът върви от анализите, свързани с устройството и изработването, през онези, които отчитат човека и средата, до анализите на по-късните етапи от живота на изделието. Самата подредба е полезна, защото показва, че анализът съпровожда изделието от замисъла до извеждането му от употреба. Втората част е посветена на структурния анализ. Тя не описва самия анализ, а изброява какво трябва да се владее, за да бъде той изпълнен: седем групи знания от областта на техническото чертане, сред които проектирането, видовете линии, изображенията на простите геометрични тела, сеченията и взаимното пресичане на повърхнините, както и условностите при изобразяване и при оразмеряване. Към тях е добавена и общотехническата подготовка в три точки, при последната от които е обяснена една полезна зависимост: как само чрез прочитането на наименованието от основния надпис може да се изгради предварителна представа за изделието още преди чертежът да е разгледан. Накрая на тази част е посочено какво точно обхваща разчитането на чертеж на детайл, разделено на четири отделни дейности. Третата част разглежда функционалния анализ. Обяснено е до какво се свежда той и как се описва главната функция чрез две части на речта. Следват седем начина, по които се определят останалите функции, свързани с потоците, с характерните положения на изделието, със защитата от околната среда и с участието на детайлите, а накрая и с проверката дали всички детайли участват в определените функции. Езикът е сбит, с възприетите съкращения, както се водят записки на лекции. За преподавателя: готов конспект, по който веднага се вижда какво е усвоено. Списъкът с деветнадесетте вида се раздава като задача за свързване между название и определение, а изискванията към структурния анализ стават проверка на базовите знания по техническо чертане. За студента: целият въпрос на едно място, с пълния списък и с двата подробно разгледани анализа. Подходящ за подготовка за изпит, за преговор, за самопроверка и за ориентир при изпълнение на курсова задача.

Четири страници текст и осем файла с модели и чертежи. Компактна задача, в която всяка стъпка от методиката е изпълнена и доведена до конкретен резултат. Курсова задача по проектиране на електротехническо изделие, разработена върху електромагнитно реле. Къде е силата ѝ В това, че никъде не се спира по средата. При всяка точка се вижда какво е получено накрая: формулировките дават идеи, идеите дават схема, схемата дава функции, функциите дават таблица, а таблицата дава едно конкретно решение, записано с думи. Съдържание на анализа Четири точки, подредени по реда на методиката. Първата е кратка задача за източници на два вида енергия, по пет обекта за всеки, като при единия вид изброяването излиза извън очакваното и включва и неочаквани примери. Втората е същинското проектиране на изделието и се състои от четири подточки. Първо е определена главната функция и начинът, по който тя се реализира в конкретното изпълнение, с посочен брой и вид на контактите. После е приложен модулът за различна степен на конкретност: ключовите думи от определението са заменени със синоними и от тях са получени шест нови формулировки на същата функция. Следват три идеи за различни начини за превключване. Третата подточка избира едно от решенията и го представя схематично, с означени видове енергия на входа и на изхода. Оттам са изведени осем основни функции с означения. Четвъртата изброява шестте вида необходими теоретични пресмятания и завършва с условното означение в принципната схема. Третата точка прехвърля работата върху един функционален блок. Там са определени трите му основни функции и е съставена морфологичната таблица с начините за реализация, съставните части, признаците, конкретните решения и броя на вариантите за всеки признак. Най-интересното е, че общият брой възможни решения е реално пресметнат и изписан като число, което онагледява смисъла на целия метод по-добре от всяко обяснение. Веднага след таблицата стои избраното решение и изборът на материал за блока. Четвъртата точка изброява документите, които се изработват по-нататък. Приложенията Списък на съставните части по стандарт, оформен с основен надпис и разделен на две части: сглобени единици и детайли. За всяка позиция са посочени означението, наименованието, количеството, материалът и съответният стандарт. Към тях вървят обемни модели на четири детайла, една сглобена единица и три чертежа, приложени в редактируем формат. За учащия: компактен и изпълнен докрай пример, по който се вижда как се води такава задача от първата до последната точка. Подходящ за подготовка на собствена задача, за ориентиране как се попълва морфологична таблица и как се пресмята броят на вариантите, и за преглед преди защита. За преподавателя: задача, по която бързо се проверява дали всяка стъпка е довела до резултат и дали описаното решение наистина се съдържа в таблицата. Пресмятането на общия брой варианти се използва като отделно упражнение.