Видове инженерни анализи на изделие. Структурен и функционален анализ

Функционално-стойностния анализ (ФСА) е основен метод за усъвършенстване на съществуващите изделия. Основната идея заложена в метода е относителната част на участие (относителна значимост) З(Fi) на всяка функция за изпълнение на предназначението на изделието трябва да е приблизително равна на относителната част на разходите за нейното материализиране C(Fi).

Кратка справка на една страница, в която едно понятие от проектирането е обяснено и веднага показано в действие върху конкретен битов уред. Материалът започва с определение за функционална структура и с пояснение какви функции може да включва тя – основни или от по-ниско ниво, тоест функции на основните функции или на техните подфункции. Отбелязано е и че структурата може да съдържа инженерни ефекти, реализиращи съответната функция, както и че съществуват различни видове функционални структури. Оттам се минава към първия вид – структурата на съществените основни функции, представена с определение. Средището е самият пример. Избран е познат домакински уред и за него са изведени деветте му основни функции, всяка номерирана и назована. Изборът на обект е сполучлив: уредът е достатъчно прост, за да се обхване наведнъж, и същевременно съдържа няколко различни вида потоци – електрически, топлинен и този на водата и парата, – което позволява да се види как функциите се редуват и как се свързват помежду си. Именно този пример е стойността на материала. Определението за функционална структура се среща в много източници, но разписан списък с основни функции на конкретен обект се намира по-трудно, а точно той показва до какво равнище на подробност се стига при такъв анализ. Накрая е представен и вторият вид структура – тази с подфункциите, с уточнението как се получават те. Обемът е сведен до необходимото: определения и списък, без разсъждения и без схеми. Студентът получава образец, по който да изведе основните функции на собствения си обект при курсова задача. Преподавателят – готов пример за въвеждане на темата, годен за изписване на дъската.

Готов лабораторен протокол по материалознание с оформена заглавна таблица, схеми и теоретична част. Може да послужи и като образец за оформяне, и като готов текст за преписване. Именно тази двойна употреба го отличава. Студентът получава не само какво да напише, но и как да го подреди на листа. Темата е оптичният металографски анализ и обхваща три страници. Началото е заглавна таблица в три части — учебно заведение, катедра с номер на протокола и данни на студента, а отдясно място за подпис на преподавателя. Оформлението следва обичайния за такива работи вид. Следва раздел със схеми, съдържащ три изображения, разположени в таблица. Средището е теоретичната част. Тя започва с общото основание — че наблюдението на строежа е основен източник на сведения за материала — и веднага разделя изследването на два вида според използваното увеличение. Първият вид е разгледан подробно. Посочени са границите на увеличението, какво позволява да се установи и за какво служи в производството. Именно частта за дефектите е най-полезната. Те са изброени един по един, като при всеки е дадено кратко пояснение в скоби какво представлява. Списъкът обхваща както дефекти от леенето, така и такива, възникващи при заваряване. Отделно е обяснена и разликата между двата начина на наблюдение — направо върху повърхността и след специална подготовка. Вторият вид анализ е разгледан във втората половина. Посочено е при какви увеличения работи, а после е описано устройството на уреда с изброени части. Особено ценно е описанието на подготовката на образеца. Тя е дадена като последователност от действия — избор на място, отделяне при определени условия, оформяне, изглаждане и накрая полиране. Обяснено е и какво може да се установи още преди последната обработка и какво се постига чрез нея. Преподавателят получава готов протокол, годен за мерило при проверка на студентски работи, а теоретичната част върши работа и като кратък урок. Студентът получава завършена работа по темата — с оформена заглавна част, със схеми и с теоретично описание, което може да се използва като образец при изготвяне на собствен протокол.

1. Условното означение на реле пневматично в ел. схема. е представено на фигура 1. 2. Физическият принцип на действие на разглеждания технически обект е показан на фигура 2 3. Ред на сглобяване 4. Списък на причините за нефункциониране на изделието. Функционален анализ: Главна фунцкия: Главната функция на разглеждания технически обект (ТО) е включване на електрическа верига. Основни функции: Основните функции са: въвеждане и извеждане на електрически ток преместване на елементите в ТО F1 – Въвеждане на налягане (поз. 9,10 и 11) F2 – Деформация (поз. 8) F3 – Преместване и водене на движение (поз. 22, 21, 15 и 7 (водене)) F4 – Провеждане на ел.енергия (поз. 1 (въвеждане/извеждане), 15 и 16) F5 – Електрическа изолация (поз. 21, 25, и 26) F6 – Настройка (поз. 18, 19, 20) F7 – Защита (поз. 2 и 17) F8 – Закрепване (вътрешно 3, 4, 5, 6, 10, 11, 13, 14, 23, 24, 27, 28 и 29, външно 11 и 12)

Кратка разработка на конспектен въпрос по проектиране на технически обекти, събрана на две страници и построена в две части – класификация и терминология. Първата част е за инженерните ефекти. Дадено е определение какво се разбира под инженерен ефект или явление и защо законите и следствията от тях се разглеждат по този начин. Оттам следва подробна класификация, разгърната на две равнища. Основните групи са четири – физични, химични, математични и биологични, – а физичните и биологичните са разделени допълнително на подгрупи. Физичните обхващат осем направления: електрически, механични, топлинни, светлинни, флуидни, магнитни, акустични и атомни. Биологичните са разделени на физиологични, зоологични, ботанични и психологични. Стойността на този раздел е в примерите. При всяка подгрупа са изброени по три конкретни ефекта или закона – общо над тридесет, всеки назован поименно. Така класификацията не остава списък от категории, а показва какво точно се числи към всяка от тях. Такъв събран списък рядко се среща на едно място и върши работа и като справка при търсене на решение за конкретна задача. Втората част е за начините, по които се описва един технически обект. Първо е обяснено, че съществуват множество описания, че някои от тях се пресичат по съдържание и че всяко характеризира обекта от своя страна. След това всяко описание е разгледано поотделно. Черната кутия е представена с графичното си изображение и с указание как се различават трите вида потоци чрез различен вид линии. Главната функция е описана с изискването за начина, по който се формулира. Физическата операция е дадена и със съответния ѝ формален запис, с пояснение на всеки от участващите елементи. Най-подробно е разгледан физическият принцип на действие. Освен определението е приведена и цялата система от графични означения – какво означават двата вида линии, правоъгълникът, окръжността, триъгълникът и отсечката със стрелка, като при всяко от тях е обяснено в какъв случай се използва. Тази част превръща материала в справочник за разчитане и съставяне на схеми. Последното описание е представено накратко, чрез връзката му с главната функция. Обемът е малък, но покрива въпроса без празноти. Студентът получава отговор, който се преговаря за минути преди изпит, а класификацията с примерите остава полезна и след това – при търсене на подходящ ефект за конкретна задача. Преподавателят получава готова класификация и легенда на графичните означения, годни за раздаване към упражнението или за схема на дъската.

Учебна тема, която започва с нещо неочаквано за химически текст – с пари. Още в началото е заявено, че при избора на защита решаващи са икономическите съображения, а не само техническите. Именно този подход отличава материала. Той не изброява методи, а обяснява кога всеки от тях си струва – и кога е по-евтино просто да се сменя повреденото. Темата обхваща защитата от корозия и е събрана на пет страници, разпределени в пет основни групи методи. Уводната част очертава от какво зависи изборът и защо не съществува универсално решение. Тук е и наблюдението за електронната промишленост – защо изискванията към нея растат и в каква среда попадат изделията ѝ днес. Първата група е за избора на материал и за устройството на изделието. Обяснено е защо специалистът се включва още при замисъла и какви промени може да наложи едно изискване за устойчивост. Особено полезна е частта за устройството. Тя показва как самата форма на изделието може да предизвика повреда – там, където се задържа влага или където се допират различни метали. Втората група е за прибавянето на други елементи към самия метал, а третата — за въздействие върху средата, а не върху изделието. Именно четвъртата група е най-интересната. В нея са разграничени два противоположни начина за електрохимична защита, като при всеки е обяснено какво се случва с потенциала и при какви условия методът работи. Петата група е най-обширната и е за покритията. Те са разделени по няколко признака, а после са разгледани поотделно. Особено ценна е финалната част с начините за нанасяне. Изброени са няколко, всеки с кратко описание на условията, при които протича, и с посочено приложение. При два от тях е дадена и връзката с производството на печатни платки. Изложението свързва две области наведнъж — общата химия и производството на електроника, което го прави подходящо и за двете специалности. Преподавателят получава готова опора за няколко учебни часа, при която групите вършат работа и поединично. Студентът получава темата в завършен вид, с обяснени условия и приложения. Годна е за преговор преди изпит и за отговор на изпитен въпрос.