Выбрать низший уровень общности, предоставляющий проектировщикам достаточную свободу решений
Предположим, что возможны три проектные ситуации:
а) проектирование стандартной двери
для жилых зданий, предназначенной для
массового производства;
б) выбор типов дверей, которые долж
ны использоваться в различных частях
нового здания аэровокзала;
в) определение требований безопасности
к эвакуации пассажиров из средств об
щественного транспорта.
Каждому случаю соответствует различный уровень общности. Можно предполагать, что целью проектировщиков двери массового производства будет переконструирование традиционной поворотной двери, открывающейся в одну сторону, с использованием новых материалов и новой технологии изготовления. Поэтому им требуется свобода проектирования только на уровне 1 (характеристики дверей). Архитекторам, выбирающим двери для здания аэровокзала, потребуется свобода проектирования на уровне 2 (типы дверей) и даже на уровне 3 (альтернативы дверям). Может оказаться, что у них не будет времени и средств, чтобы спроектировать новые типы дверей; тогда они должны быть уверены в том, что выбрали наилучшие из имеющихся конструкций. Можно предположить, что требования безопасности к эвакуации пассажиров из транспорта будут применимы к разнообразным проектным ситуациям в будущем, для некоторых из которых может потребоваться свобода проектирования на уровне 3 (альтернативы дверям), например разработка запасных выходов для таких новых типов скоростных транспортных
Глава 12 Методы оценки (конвергенция)
|
систем, как монорельсовые. Однако в большинстве случаев такое техническое задание будет применяться при проектировании обычных дверей для автобусов ипоездов. В этих случаях окажется достаточной свобода проектирования на уровне 1 (характеристики дверей).
Определить ожидаемый результат проектирования вне зависимости от проектных характеристик, которые проектировщики могут свободно изменять, ивзависимости от эксплуатационных характеристик, которые проектировщики в состоянии прогнозировать.
Предварительные технические задания для каждой из трех проектных ситуаций могут включать следующие требования:
Дверь массового производства для жилых зданий:
"Дверь должна обеспечивать достаточную звукоизоляцию".
Двери в здании аэровокзала:
"Двери в зале прибытия пассажиров
должны открываться автоматически".
Двери для эвакуации пассажиров из транспортных средств:
"Запасные двери должны открываться наружу и обеспечивать эвакуацию пассажиров за две минуты".
Эти формулировки не уравновешивают должным образом противоречивые требования свободы проектирования и стоимости прогнозирования эксплуатационных характеристик. Критические замечания и улучшенные формулировки приводятся ниже:
"Дверь должна обеспечивать достаточную звукоизоляцию".
Эта характеристика предоставляет проектировщикам гораздо большую свободу, чем им необходимо, и требует от них значительных затрат на исследования для определения того, что следует понимать под "достаточной" и "звукоизоляцией", с тем чтобы они сумели распознать приемлемую дверь, когда она будет предложена. Более целесообразной была бы формулировка: "Узел двег ри с рамой должен снижать уровень шума пролетающего самолета не менее чем
на 25 дБ". Такое задание указывает проектировщикам цель, достижение которой они легко могут распознать при минимальных испытаниях, и в то же время оставляет им свободу экспериментировать с новыми звукопоглощающими материалами, уплотнителями и т.д.
"Двери в зале прибытия пассажиров должны открываться автоматически".
Здесь допущена ошибка в другом направлении. Это требование исключает такие альтернативы, как воздушная завеса, и не сообщает проектировщику, является ли автоматическая дверь во всех случаях наилучшим вариантом. Лучше было бы разделить это требование на две части.
1. "Пассажиры должны иметь возмож
ность войти в здание аэровокзала не
пользуясь руками для обеспечения про
хода".
2. "Тепловой комфорт пассажира, сидя
щего в течение 2 ч на расстоянии 6 м от
входа, должен быть не хуже теплового
комфорта людей, сидящих в других
местах зала ожидания".
Такое задание вскрывает противоречивые соображения, связанные с желанием иметь автоматическую дверь (обеспечение прохода пассажира с багажом в обеих руках и предотвращение проникновения холода снаружи), и позволяет проектировщику выбрать любой способ одновременного выполнения этих требований, например: автоматические пов ные двери, простые поворотные двери при наличии швейцара, воздушная завеса.
Требование "Запасные двери должны открываться наружу и обеспечивать эвакуацию пассажиров за две минуты" имеет два недостатка. Во-первых, здесь смешаны уровни общности, ибо "открываться наружу" - это характеристика двери (уровень 1), а "эвакуация i жиров за две минуты" - весьма требование (уровень 3 или выи предоставляет проектировщику к ность решать, должны ли пассаж^ кидать транспорт через дверь ил этого должны быть предусмотрены другие средства, например съемные раскрываемые стены, отделяемые ши или даже катапультируемые кресла.
12.4 Составление технического задания
|
Такое смешение уровней общности ничего не даст проектировщикам, так как один подробно описанный пункт в задании может лишить их свободы действий в отношении всего остального. Второй недостаток такого задания состоит в том, что в нем не учитывается необходимость применения самых различных уровней общности к разнообразным средствам транспорта, к которым могут относиться требования правил безопасности.
Чтобы устранить эти недостатки, следует, во-первых, обеспечить единый уровень общности для всего задания так, чтобы им могла пользоваться одна проектная группа, и, во-вторых, составить альтернативные задания для каждого уровня общности, которые могут понадобиться разным проектным группам. Так, проектировщики запасных дверей в обычных автобусах могли бы выбрать задание, гласящее, что "на каждые 20 пассажиров должна быть предусмотрена запасная дверь, открывающаяся наружу и обеспечивающая проход шириной 510 мм (выше минимума 450 мм)". Это изменение введено в формулировку для того, чтобы выразить требуемое время эвакуации пассажиров в виде конкретной рекомендации, имеющей тот же уровень общности, что и понятие "открываться наружу". Можно предположить, что большинство конструкторов традиционных автобусов будут заняты лишь вопросами детальной проработки конструкции и не смогут предсказать время, необходимое для эвакуации пассажиров другими способами (приведенные здесь цифры основаны лишь на субъективных оценках автора). Можно составить и другой вариант задания, ко-■I больше соответствовал бы проек-к) таких новых средств об-ого транспорта, как монорель-тема или самолет с вертикаль-том. Его можно было бы сфор-!гь так: "Все пассажиры, спо-[вигаться, должны иметь воз-ь покинуть транспортное сред-si течение двух минут при любой ели транспортное средство в ;ент находится на уровне зем-Зто требование отличается от пер-[ального в двух отношениях: оно очает ссылку на "открывание на-" (так как это уже не имеет зна-
чения, если указано, что эвакуация должна произойти в течение двух минут) и относится только а) к пассажирам, способным двигаться, и б) к авариям, происходящим на земле. Из этой формулировки полностью исключены требования к эвакуации неспособных двигаться пассажиров при авариях, происходящих на земле, и к эвакуации всех пассажиров в условиях, когда транспортное средство находится выше уровня земли (например, выгоны подвесной монорельсовой системы или новый вид автобуса, движущегося автоматически по надземным направляющим). Для таких случаев должно быть составлено особое задание. Ясно, что для составления технического задания на высоких уровнях общности требуются как моральные, так и экономические оценки, например: "Насколько больше согласятся люди платить за то, чтобы пользоваться транспортом, из которого раненые пассажиры смогут спастись наравне с невредимыми". На нижнем уровне общности такие вопросы не возникают.
Пример 2
Ряд взаимно согласованных технических заданий для решения проблемы транспортных заторов приведен в разд. 11.4.
Замечания
Очень трудно провести границу между данным методом составления задания и методами, изложенными в разд. 9.1 и 12.2. Основные различия состоят в следующем:
Формулирование задач — процедура, с помощью которой проектировщики расширяют задание заказчика и исследуют возможности его реализации. Предполагается, что бригада проектировщиков располагает большей информацией, чем заказчики.
Составление технического задания -процедура, с помощью которой заказчики или независимые группы специалистов, такие, как инженеры по технике безопасности, задают характеристики приемлемых результатов предстоящего процесса проектирования. Предполагается, что составители технического задания знают больше, чем проектировщики, об условиях, которые должны быть удовлетворены.
Глава 12 Методы оценки (конвергенция)
Выбор критериев — процедура, с помощью которой неопределенные задачи и технические задания преобразуются в форму, допускающую объективные измерения. Часто быстрее и дешевле оказывается сначала исследовать альтернативные задачи и технические задания, пусть даже в довольно неопределенных выражениях, а лишь затем приступать к дорогостоящему процессу преобразо-
вания отобранных задач в измеряемые критерии.
В связи с этим следует более тщательно рассмотреть понятие общности, к которому автор прибегает во многих местах этой книги, особенно же в гл. 3 и 5 и в данном разделе. Ниже приводятся три основных уровня общности формулировок, а также способы их проверки на этих уровнях.
|
Объективные критерии должны быть на уровне научного знания. Технические задания должны составляться главным образом на уровне логического знания, и их можно развивать и совершенствовать путем проверки их логической согласованности. Конечные задачи должны оставаться на онтологическом уровне, их правильность или неправильность не может быть доказана, они устанавливаются на основе личных убеждений путем ссылки на принципы, путем переубеждения, соглашения, компромисса, путем голосования, на основе законов или волевого решения. Второстепенные задачи, т.е. те, которые служат средством для достижения конечных задач, рассеяны вниз через логический уровень вплоть до уровня научного знания. В процессе правильно организованной разработки проекта конструкторы должны поддерживать преемственность между этими тремя уровнями путем вычерчивания иерархических или сетевых схем задач, путем составления логически согласованных технических заданий и формулирования объективных критериев, с помощью которых устанавливается приемлемость проекта.
Указанные уровни знания отличаются, конечно, от уровней конкретизации, приведенных в примере с проектированием
дверей. И эти два типа уровней связаны друг с другом только через действия потребителей. Например, пригодность стальной плиты толщиной 6 мм в конкретной ситуации может оказаться онтологическим вопросом, если плита является частью скульптуры, но это может стать и логическим вопросом, если данная толщина плиты выбрана с целью уменьшения массы изделия. Если же плита выбрана за ее прочностные характеристики, то ее пригодность может быть определена путем научных исследований и наблюдений.
Полностью выяснить различные запутанные вопросы и раскрыть трудности, которые могут возникнуть в связи с концепцией уровней общности, не входит в задачу этой книги, да и лежит за пределами компетенции автора. Однако мы надеемся, что приведенные примеры позволят уменьшить неопределенность, всегда испытываемую теми, кто составляет технические задания.
Применение
Как видно из приведенного примера, важно, чтобы степень общности задания была приведена в соответствие с потребностями проектной группы. При составлении заданий для нескольких проект-
12.5 Индекс надежности по Квирку
ных групп, работающих на разных уровнях общности, можно создать несколько вариантов для каждого уровня. Составление технического задания, возможно, самый полезный из инструментов проектирования, лежащих выше уровня работы с масштабным чертежом, но это трудное искусство.
Обучение
Многие считают составление технического задания чрезвычайно трудным делом и затрудняются даже определить, когда эти задания помогают, а когда мешают процессу проектирования. Вероятно, трудность эта вытекает из необходимости соотнесения заданий с конечными задачами, удерживая их в то же время на логически согласованном и правильно выбранном уровне общности. Кроме того, опытный специалист должен уметь подбирать слова, чтобы свести до минимума последующие трудности перевода задания на язык объективных критериев. Все три процесса: дивергенция, трансформация и конвергенция, рассматриваемые в гл. 5, участвуют в мыслительном процессе при составлении технического задания.
Составителям технических заданий можно дать следующие советы:
1. Выявите функции объекта, спросив се
бя, что не сможет произойти, если дан
ного объекта не будет. Например, если
бы не было книг, у нас не было бы спо
соба "получить быстрый доступ к любой
строчке большого печатного документа".
Многие из тех, кому предложили бы дать
определение функций книги, могли бы
упустить этот существенный аспект из
виду и вспомнили бы только о таких ее
второстепенных функциях, как хранение
листов текста в портативном виде и их
защита от повреждений с помощью жест
кого переплета.
2. Найдите функции, одновременно свой
ственные нескольким различным объек
там, применяемым для сходных це
лей. Например, какие функции являют
ся общими для лестниц, лифтов и эска
латоров или для гвоздей, винтов и кле
ящих веществ?
3. Не рассчитывайте получить правиль
ные технические задания с первого раза.
Легче начать с произвольных задании,
которые быстро приходят в голову, а затем видоизменять их до тех пор, пока не будет достигнут единый и постоянный уровень общности для всего задания. Затем уже можно переходить от неопределенных высказываний к более точным выражениям, чтобы уменьшить трудности выбора критериев.
Превосходным руководством по составлению заданий может служить работа Мейнстоуна, Бьянко и Гаррисона [120] , которая, к сожалению, слишком поздно поступила в распоряжение автора, чтобы он мог рассмотреть ее в этой книге.
Стоимость и время
Сказанное выше имело своей главной целью подчеркнуть необходимость нахождения компромисса между свободой новаторского творчества и способностью прогнозировать эксплуатационные характеристики широкого разнообразия альтернативных проектных решений. "Штрафы" должны быть сопоставлены с "издержками", т.е. убытки из-за исключения новых решений проблемы (путем составления слишком детальных заданий) должны быть согласованы со стоимостью испытаний, которые позволили бы выявить и сопоставить приемлемые решения на высоком уровне оригинальности и общности.
На составление даже небольшого числа заданий могут потребоваться месяцы или годы, если специалисту придется проводить исследования, чтобы выразить неопределенные цели в виде критериев, допускающих строгую проверку. Но если проектная группа имеет достаточный опыт или исследовательские навыки, позволяющие работать и без наличия объективных критериев, на составление задания может потребоваться всего несколько часов или дней.
Библиография
Мейнстоун, Бьянко и Гаррисон [ 120] .
12.5. Индекс надежности
по Квирку
Цель
Позволить неопытным проектировщикам выявлять ненадежные элементы без испытания всей конструкции.
Глава 12 Методы оценки (конвергенция)
План действий
1. Подготовить описательную классифи
кацию, включающую все характеристи
ки, относящиеся к надежности деталей,
а также все случаи ненадежности1* для
рассматриваемого типа изделия.
2. Предложить опытным проектировщи
кам оценить степень, с которой каждая
пара элементов в данной классифика
ции увеличивает ненадежность изделия.
3. На основе сделанных инженерами оце
нок вычислить средние величины пока
зателей ненадежности для каждого эле
мента классификации.
4. Выбрать элементы для описания каж
дой детали новой конструкции.
6. Изменить конструкцию деталей, длякоторых получился высокий показатель ненадежности.
Пример
Вычислить показатели ненадежности каждой детали системы (рис. 12.1). Этот пример и иллюстрации воспроизводятся из книги Квирка [121].