Методика функционального анализа

Функциональный анализ технической систе­мы включает в себя следующие процедуры:

- описание функций рассматриваемой технической сис­темы;

- определение объектов окружающей среды, с которы­ми взаимодействует система;

- разделение технической системы на элементы и описание выполняемых ими технических функций;

- построение конструктивной функциональной струк­туры технической системы.

Описание функций технической системы. Функции технической системы описывают в словесной форме с указанием выполняемого технической системой действия, объекта (объектов) ее воздействия и при необходимо­сти условий и ограничений, при которых выполняется действие системы. При описании функции технической системы прежде всего учитывают класс технических объектов, к которому относится рассматри­ваемая техническая система (обрабатывающая машина, машина-двигатель, транс­портирующая машина и т. д.). В целом описание функции стре­мятся сформулировать конкретно, включая при необходимости требования, которым должна удовлетворять техническая система.

Выявление объектов окружающей среды. В качестве объектов окружающей среды могут быть элементы надсистемы технической системы (для двигателя автомобиля – сцепление и рама или кузов, для монитора компьютера – системный блок и т.д.), предметы живой и неживой природы (люди, животные, расте­ния, вода, камни) и т.д. При определении объектов окру­жающей среды, с которыми взаимодействует конкретная техническая система, исходят из того, что взаимодействие технической системы с окружающей средой представляет собой взаимный об­мен потоками вещества, энергии или информации. Источники и приемники, с которыми техническая система не­посредственно обменивается входными и выходными потока­ми, и составляют объекты окружающей среды технической системы.

Разделение технической системы на элементы и описание технических функций. После описания функций технической системы и установления объек­тов внешней среды, с которыми взаимодействует система, ее разделяют на небольшое число укрупненных (более или менее равноценных) конструктивных элементов, каждый из которых имеет минимальное число самостоятельных функций. Это разделение осуществляют в соответствии со сложившимся в инженерной практике структурным разделением технической системы на агре­гаты, блоки, узлы, детали, неделимые элементы. При этом под неделимым элементом подразумевают деталь (или ее часть), выполняющую хотя бы одну функцию по обеспечению работы других элементов, при дальнейшем делении которой образу­ются элементы, не имеющие самостоятельной или выполняющие одинаковые функции.

Особое внимание при разделении системы на функцио­нальные элементы уделяют так называемым главным элементам. Главные элементы – это элементы технической системы, которые непосредственно взаимодействуют с объектами окружающей среды и функция которых, как правило, совпадает с функцией самой системы. Главными элементами обычно являются исходные элементы технической системы – спираль электроплитки, инструмент металлорежущего станка (резец, фреза, сверло), стержень шариковой авторучки и т. д.

При описании функций элементов технической системы особое внимание уделяют правильному отражению содержания функций и отне­сению их к определенным элементам. При этом указывают минимальное число функций рассматриваемого элемента. Чаще всего элемент выполняет только одну основную функцию. Она имеет следующие характерные признаки:

- основную функцию обычно выполняет весь элемент в целом, а не отдельные его части;

- основная функция, как правило, направлена на обес­печение работы элементов вышестоящих уровней и часто того элемента, при разделении которого был получен рассматри­ваемый элемент.

Построение конструктивной функциональной структуры технической системы. Построение конструктивной функциональной структуры технической системы заключается в представлении в табличной или графической форме результатов ее разделения на элементы и описаний их функций.