Функционально-узловой принцип проектирования РЭС

В настоящий момент одной из основных особенностей проектирования современной РЭС является использование функционально-узлового метода, в основу которого положен принцип деления устройства на отдельные функционально и конструктивно законченные сборочные единицы (или только конструктивно законченные сборочные единицы). Сама идея деления аппарата на части была применена для упрощения конструкции и процесса ее проектирования, изготовления и эксплуатации уже давно (так называемый блочный метод конструирования).

ПРИМЕР. Рассмотрим, что дает деление аппарата на части с позиций введенного выше системного представления PЭС.

Рис. 5.4. Пример деления на части пространственной системы.

Пусть четыре элемента необходимо расположить в пространстве (для простоты - на плоскости). Тогда множество R₂ взаимных бинарных отношений между элементами образуемой пространственной системы, определяющих ее, состоит из шести пространственных отношений. Если же систему организовать из двух частей по два элемента, то число связей уменьшиться до трех.

Таким образом, делением конструкции на части проектировщик добивался, в частности, уменьшения количества пространственных отношений R_пр между элементами Г конструкции. То есть - упрощал конструкцию, а именно ее пространственную подсистему S_пр. Тем самым конструктор попытался со своей стороны упростить задачу конструирования РЭС.

Заключая рассмотрение начальных этапов можно сделать следующие выводы:

1) При зарождении РЭС аппарат воспринимался как единое целое.

2) Процесс конструирования РЭС был с самого начала сложен.

3) Общество не накладывало строгих oгpaничeний на ресурсы, сама конструкция РЭС не сильно влияла на функционирование PЭC, и поэтому задача конструирования представляла собой задачу отыскания любого варианта материального воплощения электрической схемы, удовлетворяющего требованиям по функционированию.

4) Учитывая относительно невысокие требования к качеству К РЭС, отсутствие ограничений на используемые в процессе жизни РЭС ресурсы общества и интуитивно-эвристический характер проектирования, можно сделать вывод о невысокой в общем эффективности Э жизни РЭС.

Не выделялись отдельные подсистемы. Однако очень быстро, по мере роста потребностей общества в РЭС,разработчики пришли к необходимости учета взаимного влияния электрических, механических воздействий, тепловых явлений в РЭС, т.е. пришли к системному пониманию РЭС.

Причинами тому были: большое разнообразие вариантов решения за счет разнообразия форм и размеров элементов Г, отношений R между ними. Кроме того, необходимо было осуществлять синтез структуры (конструкции и определять конституэнты Е РЭС. Т.е. задача проектирования представляла собой задачу второго уровня сложности, для решения которой необходимо было определять структуру будущей системы. В результате характер процесса конструирования определился как творческий.

Постоянная тенденция к усложнению РЭС и условий ее функционирования приводила к дальнейшему усложнению задач конструирования. В ответ разработчики РЭС попытались упростить конструкцию за счет деления ее на части и соответствующего упрощения задачи из-за уменьшения множества отношений R, связывающих элементы Г, которые необходимо было определять. По сути, деление объекта на части, есть априорное задание одного из основных принципов построения будущей сложной конструкции, который сейчас называют функционально-узловым методом проектирования (правильнее было бы говорить о "принципе" проектирования). Однако и при этом творчество, опыт и, интуиция конструктора превалировали над логикой и формализованными действиями, поскольку задача проектирования не имела достаточной априорной информации.