Аксиоматическое проектирование: методология системного дизайна для преобразования потребностей в параметры. Два ключевых принципа (аксиомы) для качественных решений.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Аксиоматический дизайн – это методология проектирования систем, использующая матричные методы для систематического анализа преобразования потребностей заказчика в функциональные требования, параметры проектирования и переменные процесса. В частности, набор функциональных требований (FR) соотносится с набором параметров проектирования (DP) посредством матрицы проектирования A:
Axiomatic design is a systems design methodology using matrix methods to systematically analyze the transformation of customer needs into functional requirements, design parameters, and process variables. Specifically, a set of functional requirements(FRs) are related to a set of design parameters (DPs) by a Design Matrix A:
Метод получил свое название благодаря использованию принципов проектирования или аксиом проектирования (то есть, принимаемых без доказательств), регулирующих процесс анализа и принятия решений при разработке высококачественных проектов продуктов или систем. Две аксиомы, используемые в аксиоматическом дизайне (AD), следующие:
The method gets its name from its use of design principles or design Axioms (i. e., given without proof) governing the analysis and decision making process in developing high quality product or system designs. The two axioms used in Axiomatic Design (AD) are:
Аксиома 1: Аксиома независимости. Необходимо обеспечивать независимость функциональных требований (FR). Аксиома 2: Аксиома информации. Необходимо минимизировать информационное содержание проекта. Аксиоматический дизайн рассматривается как метод проектирования, решающий фундаментальные проблемы, возникающие в методах Тагути. Сцепление (coupling) – это термин, используемый в аксиоматическом дизайне для описания отсутствия независимости между FR системы, определяемого DP. То есть, если изменение одного DP оказывает значительное влияние на два отдельных FR, то считается, что эти FR сцеплены. Аксиоматический дизайн вводит матричный анализ матрицы проектирования для оценки и смягчения последствий сцепления. Аксиома 2, аксиома информации, предоставляет метрику вероятности того, что конкретный DP обеспечит требуемую функциональную производительность для удовлетворения FR. Эта метрика нормализуется для суммирования по всей моделируемой системе. Системы с меньшим риском снижения функциональной производительности (минимальным информационным содержанием) предпочтительнее альтернативных систем с более высоким информационным содержанием. Методология была разработана доктором Су Нам Пё в Массачусетском технологическом институте, на кафедре машиностроения, начиная с 1990-х годов. Для представления последних разработок методологии было проведено несколько академических конференций.
Axiom 1: The Independence Axiom. Maintain the independence of the functional requirements (FRs). Axiom 2: The Information Axiom. Minimize the information content of the design. Axiomatic design is considered to be a design method that addresses fundamental issues in Taguchi methods. Coupling is the term Axiomatic Design uses to describe a lack of independence between the FRs of the system as determined by the DPs. I. e., if varying one DP has a resulting significant impact on two separate FRs, it is said the FRs are coupled. Axiomatic Design introduces matrix analysis of the Design Matrix to both assess and mitigate the effects of coupling. Axiom 2, the Information Axiom, provides a metric of the probability that a specific DP will deliver the functional performance required to satisfy the FR. The metric is normalized to be summed up for the entire system being modeled. Systems with less functional performance risk (minimal information content) are preferred over alternative systems with higher information content. The methodology was developed by Dr. Suh Nam Pyo at MIT, Department of Mechanical Engineering since the 1990s. A series of academic conferences have been held to present current developments of the methodology.