ПРИМЕНЕНИЕ ДИВЕРСИОННОГО АНАЛИЗА ПРИ ВЕРИФИКАЦИИ КОНЦЕПЦИЙ

С целью определения путей изменения конструкции и выявления имеющихся ресурсов рассмотрим условную модель технической системы, включающую элементы системы, надсистемы, обрабатываемое изделие (продукт) и функции, действующие со стороны одного элемента на другой. Пример условной модели приведен на Figure 1. Такие модели для реальных технических систем строятся в процессе выполнения функционального анализа существующего объекта.

На модели условной технической системы показаны элементы, полезные и вредные функции, элементы надсистемы и обрабатываемый продукт.

Выполнение главной функции технической системы обеспечивается:

Внесение изменения в один из перечисленных пунктов может привести к достижению цели диверсионного анализа (ухудшению параметров системы).

Способы нарушения выполнения главной функции системы связанные с изменением количества элементов системы и их расположением друг относительно друга рассматривать не будем. Рассмотрим только способы нарушения выполнения главной функции системы, связанные с изменением набора функциональных связей между элементами:

Кроме того, в модель технической системы, приведенной на Figure 1, входят:

Это также является ресурсом, который можно использовать для достижения целей диверсионного анализа.

В процессе функционального анализа все полезные функции оцениваются по:

Изменения в системе, которые сопровождаются изменением параметров оценки функций, могут быть использованы как инструмент для достижения целей диверсионного анализа

Вредные функции различны по тому воздействию, которое они оказывают на техническую систему. Поэтому, изменение "вредности" вредных функций в сторону увеличения также может рассматриваться как способ достижения целей диверсионного анализа.

В процессе функционального анализа строится матрица связей между элементами, далее на основании этой информации строится функциональная модель системы. Не смотря на то, что одной связи может соответствовать несколько функций, как правило, функциональная модель содержит функций меньше, чем количество связей между элементами. То есть не все связи "задействованы" под функции. Используя этот ресурс (выявленные связи между элементами) можно изменить количество функций в системе и направление их действия. А для этого необходимо изменить параметры самих элементов.

Для того чтобы определить, каким образом можно управлять:

рассмотрим более подробно функциональное взаимодействие между двумя элементами. Например, рассмотрим взаимодействие между элементами E1 и E2 (см. Figure 1). Элемент E1 является носителем действия, элемент E2 - объект действия, а UF1.1 - действие элемента E1 на элемент E2.

Для обеспечения эффективного функционального взаимодействия между элементами и выполнения функции с требуемым уровнем выполнения, должны быть согласованы параметры элементов и параметры взаимодействия. Например, для того, чтобы резец отделял материал от детали (обрабатывал деталь), он должен иметь твердость большую, чем обрабатываемая деталь. А для эффективного возбуждения колебаний маятника незначительной по величине возбуждающей силой, возбуждающая сила должна действовать с частотой, равной частоте собственных колебаний маятника.

Для создания таких условий, при которых главная функция технической системы не будет выполняться или выполнятся, но с параметрами отличными от заданных, необходимо изменить или:

Например, для того, чтобы резец не мог обрабатывать деталь (отделять материал от детали), необходимо увеличить твердость детали до величины, чтобы ее твердость была выше твердости резца или уменьшить твердость резца до величины, чтобы его твердость была ниже твердости детали. А в примере с маятником, для того, чтобы маятник оставался неподвижным, необходимо изменить частоту возбуждающей силы так, чтобы она отличалась от частоты собственных колебаний маятника и не была кратна ей.

Кроме полезных функций в системе существуют вредные функции (или вредные функциональные взаимодействия) между элементами. На Figure 1 вредные функции обозначены HF.

Например, электрический ток передается по проводнику. Проводник выполняет две функции, он направляет электроны, движущиеся по нему, и препятствует их движению. Функция направлять - это полезная функция, а функция задерживать - вредная.

Введение в техническую систему еще одной дополнительной, вредной функции или усиление уже имеющейся функции, также может привести к тому, что техническая система не будет выполнять своей главной функции, или будет выполняться с недостаточным уровнем выполнения, или увеличатся затраты на ее выполнение. Например, если увеличить сопротивление проводника, то есть усилить существующую вредную функцию задерживать электроны, то проводник не будет выполнять свою главную функцию. Электрический ток не будет подаваться к потребителю. Для этого необходимо изменить параметры материала проводника и увеличить его сопротивление.

Наиболее простой случай введения дополнительной вредной функции - это изменение параметров взаимодействующих элементов на обратные по отношению друг к другу. Например, как в случае с резцом и деталью, когда "вредность" вредной функции детали по отношению к резцу "разрушать резец" была увеличена за счет изменения параметров элементов на противоположные по отношению друг к другу.

Наибольшую сложность может представлять процесс введения новых элементов надсистемы и их функций. Трудно указать простое правило, по которому можно вводить новые элементы надсистемы. (В самом простом случае это элементы, взаимодействующие с технической системой на этапах жизненного цикла, которые по каким то причинам не рассматриваются при анализе). Но все вновь введенные элементы должны иметь такие параметры, что в сумме с параметрами элементов системы должны образовываться вредные функции введенных элементов по отношению к элементам системы.

Диверсионный анализ технической системы (технологического процесса) проводится по следующему алгоритму, содержащему 4 шага:

1. Выполняется функциональный анализ системы и строится элементная модель, матрица взаимодействия между элементами и функциональная модель, которая включает уровни выполнения функций и уровни затрат на их выполнение.

2. Снижаются уровни выполнения и увеличиваются уровни затрат на выполнение полезных функций.

Для каждой полезной функции (или каждого функционального взаимодействия) выписываются параметры носителя функции, объекта функции и действия, от которых зависит реализация этой функции (или функциональное взаимодействие).

Определяют, как необходимо изменить параметры элементов и взаимодействия, чтобы функция не выполнялась, и/или уровень выполнения функции, и/или уровень затрат стал неадекватным.

Определяют (или формулируют) условия, при которых может произойти это изменение параметров элементов и взаимодействия (функции).

Проверяют возможность появления такой ситуации.

3. Усиливается "вредность" существующих вредных функций.

Для каждой вредной функции (или каждого функционального взаимодействия) выписываются параметры носителя функции, объекта функции и действия, от которых зависит реализация этой функции (или функциональное взаимодействие).

Определяют, как необходимо изменить параметры элементов и взаимодействия, что бы "вредность" функции увеличилась.

Определяют (или формулируют) условия, при которых может произойти это изменение параметров элементов и взаимодействия (функции).

4. При использовании матрицы взаимодействия элементов, вводятся новые вредные функции.

Для взаимодействий между элементами, для которых не были сформулированы функции, проверяют возможность возникновения вредной функции (вредного взаимодействия между элементами). Для этого определяют, как необходимо изменить параметры элементов и взаимодействия, что бы возникла вредная функция.

Определяют (или формулируют) условия, при которых может произойти это изменение параметров элементов и взаимодействия (функции).

Проверяют возможность появления такой ситуации.

5. Формируется общий список выявленных недостатков и условий, при которых этот недостаток может проявиться.

Выводы .

Предложен способ (алгоритм) выявления недостатков, в том числе и скрытых недостатков, технической системы методом проведения диверсионного анализа.

Методика обладает следующими достоинствами:

Возврат к Доклады на конференции "MATRIZ Fest 2005"