Что такое проектирование: методы, основы и виды

Любые сложные начинания и производственные работы требуют соблюдения участниками проекта единого разработанного плана. Без документа, в котором бы содержалась вся подробная информация графического и текстового характера об этапах производства, слаженного взаимодействия не получится. Этот закон распространяется на все виды деятельности в большей или меньшей степени. В этой статье мы расскажем о процессе проектирования: что это такое, каков его объект и каковы основы разработки.

Из чего состоит проектная работа

В первую очередь весь пакет бумаг можно разделить на чертежи и документацию.

Любой объект в строительстве, макет разрабатываемого продукта, например, детали автомобиля или план по реконструкции жилого участка содержит схематические изображения. В ряде случаев они остаются на примитивном уровне – местоположение объектов, линии пересечения коммуникаций или расположение глаз в конструкции игрушечной куклы.

Но чаще используются многослойные планы, которые содержат ряд файлов для специализаций – в случае согласованной работы разных отделов или технически трудного выполнения изделий. Такая работа проводится на компьютере в специализированных программах – САПРах. Это позволяет оперативно обмениваться информацией, вносить коррективы по ходу производства и выполнять точные расчеты.

Документация представлена в проектах рядом актов, требований, норм и отчетов. Сюда же могут входить сметы по стоимости израсходованных материалов, рекомендации по работе конкретных специалистов, договоры и запротоколированные условия сделки – сроки изготовления и реализации объекта. Чтобы точно определить, что включает в себя проектирование, важно знать сферу, в которой оно происходит. В зависимости от нее будут добавлены или убраны из перечня чертежей и сопутствующих бумаг специализированные пункты.

Для кого предназначены проектные работы

Они используются во всех сферах производственных работ:

• машиностроение;
• космонавтика;
• легкая и тяжелая промышленность;
• изготовление предметов мебели;
• дизайн помещений;
• модельеры;
• строительство зданий;
• ландшафтные работы;
• производство бытовой техники;
• научные изыскания и многое другое.

При этом к плану обращаются на всех этапах деятельности специалисты разных профилей.

Рассмотрим на примере конструирования и реализации любого продукта. Чтобы запустить в продажу новую модель изделия, необходимо:

1. оценить целевую аудиторию, требования рынка – это происходит на этапе стратегии, что впоследствии отразиться на проектировании;
2. разработать техническую сторону проекта – чертежи, схемы, отдельные выноски, при необходимости обратиться к 3D-моделированию и визуализации;
3. просчитать размеры и актуальные габариты объекта, ввести данные в CAD-систему;
4. определить стоимость на расходные материалы, произвести расчеты, согласно им выбрать ценовую политику – порог рентабельности, самоокупаемости и прирост прибыли;
5. узнать все нормы производства, требования к готовой продукции, законодательные и прочие акты;
6. согласовать разработку с проверяющими органами, получить сертификат качества, лицензию на продажу;
7. изготовить пробную версию образца и провести предварительное тестирование;
8. выпустить первую партию, следить за жизненным циклом изделия;
9. по необходимости внести правки и коррективы во все этапы – от конструкции, до способов реализации.

Так работа с объектом проектирования – это многоступенчатая задача разных отделов и цехов. Оперативный документооборот при помощи компьютерных программ позволяет задействовать следующие стороны:

• Заказчик. Он принимает участие в создании проекта на этапе обсуждения исходных задач, формирует требования по качеству и цене продукции, утверждает или отклоняет предложения, согласовывает план действий.
• Исполнитель. В его должность входит сбор необходимых данных, работа с внешними условиями, разработка специализированных чертежей для работы отделов.
• Профессионалы узких отраслей. Они касаются только отдельных элементов проекта, который необходим для выполнения их прямых обязанностей. Это может быть изготовление всего изделия или его части с последующей передачей заготовки в другой цех.
• Проверяющие органы. Так как в пакет бумаг входят сертификаты качества, акты о проверках соответствующими учреждениями и пр., то многие ступени жизненного цикла изделия связаны с обращением в госструктуры.

При усложнении задачи проектирования становится шире круг лиц, которые имеют доступ к проекту. Могут входить сторонние эксперты, рабочие разных сфер, многочисленные управляющие разными процессами люди. Чтобы точнее определить состав объектов и субъектов, имеющих отношение к процессу, обратимся к классификации.

Виды проектирования

По типу конечного результата:

• Разработка схем технических систем: электричества, водоснабжения, канализации, газопровода и т.д. вплоть до телефонной линии. Очень важно здесь учесть все пересечения коммуникаций, чтобы не создать искусственно плохих условий для прокладки труб и проводов.
• Все отрасли строительства: частного, архитектурного, городского.
• Дизайн: ландшафта, интерьера, одежды.
• Компьютерная среда – программирование – это тоже проект создания софта.
• В социологии – прогнозирование результатов жизни и стремлений общества.

По подходу к решению задачи:

• Функциональное назначение полученного предмета. Такой способ ориентируется на достижение поставленной задачи. Например, космический корабль необходим для того, чтобы бороздить космос. Это то, что является результатом проектирования согласно функции объекта.
• Оптимальное решение. Этот процесс полностью направлен на компромисс между двумя сторонами. Это может быть заказчик и исполнитель или производитель и потребитель. В ходе такого моделирования важно учитывать все показатели разработки, но основным критерием обычно служит показатель цены и качества. Важную роль в этой разновидности занятости имеют документы – графики, чертежи, схемы, которые показывают конкретные данные.
• Системный взгляд. Это наиболее сложная и всеобъемлющая задача. Цель такого проектирования – это комплексное решение всех поставленных задач по взаимодействию со всеми возможными заинтересованными или просто задействованными сторонами. Это учет интересов заказчика, потребителя, рынка в целом, окружающей среды, природы, эстетических взглядов, доступности материалов, сроков изготовления и многого другого. Такой подход ориентирован на всеобъемлющий сбор информации об объекте и его свойствах.

Чем сложнее и больше задача, тем труднее вид проекта. Вместе с увеличением требований повышается многоплановость работы: появляются не только общие чертежи, но слоями накладываются планы с разных сторон, с учетом других характеристик предмета, материала. Добавляются объекты в форме 3D, так как большое значение уделено внешнему виду предмета, и без визуализации теперь никуда. И пакет документации стремительно становится шире. Теперь инженеры и производители не представляют себе возможным создать многогранный проект без специализированного программного обеспечения.

Что является объектом проектирования

Объективизация – это расположение составных частей в пространстве относительно друг друга и в зависимости от внешних обстоятельств. Согласно классификации проектируемых предметов можно выделить:

• Типовые. Для них известна и структура и база элементов, то есть нужно только задать параметры и провести расчеты.
• Состав задан заранее, но нет указаний по выбору частей системы. Усложняется работа тестовыми проектами, подбором необходимого материала вручную.
• Обратная ситуация: есть конкретные заданные объекты, но нет предвиденного результата.
• Существенно новые проекты без базы заданных элементов и структуры.

Способы работы

Основные методы проектирования – это действия, которые выполняются инженером для достижения целей. Есть следующие разновидности:

• Чертежи. Это эскизное изображение объекта в среде. Для творческого и аналитического подходов важно не только представлять, но и видеть воплощаемый проект. Вместе со схемами в этот пакет входят диаграммы и таблицы – все наглядное представление информации.
• Графика. Это уменьшенная в размерах картинка будущего здания или объекта.
• Макетирование. Этот метод позволяет просчитать возможные проблемы до начала производства. Объем помогает обнаружить многие недостатки.
• Макетно-графический вариант. Это сочетание двух направлений: описание и визуальное сопровождение параметров объекта.
• Эскиз – с помощью него можно проработать все детали и нюансы, особенно актуально при создании одежды.

Управление проектированием с помощью компьютерных технологий

Без современных САПР-программ невозможно представить полноценный процесс составления программы. Мы рассмотрим многофункциональные разработки компании «ЗВСОФТ». Эта фирма предлагает продукцию, которая по своим возможностям аналогична предлагаемым продуктам Autodesk, но с более гибкой системой лицензирования и ценовой политикой.

ZWCAD Professional

Базовая платформа, которая имеет следующие преимущества:

• моделирование объемных объектов в 3D;
• рендеринг и визуализация;
• поддержка сторонних интерфейсов и языков программирования: Lisp, SDS, COM/ActiveX, VBA, .Net и ZRX;
• удобная панель инструментов;
• открытие многих форматов, способность интеграции с надстройками чужих создателей;
• создание и легкое управление динамическими блоками – связками объектов;
• функция сравнения чертежей;
• технология нанесения голосовых пометок на чертеж;
• перенос свойств с одного элемента конструирования на другой.

ZW3D

Есть три пакета:

• Lite;
• Standard;
• Professional.

В зависимости от вашего выбора будет разный функционал. Программа имеет следующие достоинства:

• совместимость практически со всеми трехмерными промышленными графическими и текстовыми форматами;
• возможность работать в двух– и трехмерном пространстве;
• большая библиотека деталей с возможностью ее наполнения;
• прямое редактирование конструкций с технологией SmoothFlowTM;
• удобное создание пресс-форм и штампов;
• проектирование изделий из листового металла и сварных конструкций;
• реверсивный инжиниринг;
• автоматический выбор обработки предмета;
• анимация и моделирование движения;
• создание сборок моделей;
• элементарное нанесение первичных эскизов.

Form•Z jr

Идеально подходит для создания экстерьеров и интерьеров дома, для ландшафтного дизайна и труда модельеров. Из отличительных преимуществ:

• структурированное моделирование;
• твердотельное и поверхностное моделирование;
• библиотека реалистичных материалов;
• плагины RenderZone и V-Ray;
• скругление линий;
• тени и визуализация;
• NURBZ-анализ и построение поверхностей NURBS и Subdivision;
• получение чертежа через модуль Layout.

Процесс проектирования – это неотъемлемая часть любого строительства или производства. Выбирайте удобное ПО, чтобы ваши труды были направлены на хороший результат.