【正文】 流程與設(shè)計(jì) 一、生活和生產(chǎn)中的流程 流程的含義： a 流程 是一項(xiàng)活動(dòng)或一系列連續(xù)有規(guī)律的事項(xiàng)或行為進(jìn)行的程序。 （例：自動(dòng)流水生產(chǎn)線的 發(fā)明、農(nóng)業(yè)莊稼的種植流程） 11 流程中工序的作業(yè)方式 —— 串行和并行 。這種時(shí)間順序關(guān)系，稱(chēng)為時(shí)序 。 流程 圖的 識(shí)讀 和分析： c 識(shí)讀流程圖的要點(diǎn) ： ⑴ 找流程的環(huán)節(jié)，明確每個(gè)環(huán)節(jié)的功能和作用； ⑵ 弄清流程中時(shí)序的體現(xiàn)與特征； ⑶流程是技術(shù)的核心概念之一。 材料 ： 不同的材料有不同的加工處理方法。 環(huán)境 ：關(guān)注生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境的污染以及環(huán)境對(duì)生產(chǎn)的反作用。 12 例 ：小鐵錘的 錘頭 加工流程圖：下料→劃線→鋸削→銼削→劃螺孔中心線→鉆孔→攻絲→倒角→淬火→電鍍 。 流程優(yōu)化的內(nèi)容 ： b ○ 1 工期優(yōu)化 ： 例 —— 書(shū)本 P55（制作臺(tái)燈的工期優(yōu)化） ○ 2 工藝優(yōu)化 ： 例 —— 書(shū)本 P55（法蘭加工工藝優(yōu)化） ○ 3 成本優(yōu)化 ： 例 —— 書(shū)本 P56（配送路線安排的成本優(yōu)化） ○ 4 技術(shù)優(yōu)化 ： 例 —— 書(shū)本 P57（銀行自動(dòng)取款機(jī)的發(fā)明） ○ 5 質(zhì)量?jī)?yōu)化 ： 例 —— 書(shū)本 P58（洗衣流程的優(yōu)化） 注：工期優(yōu)化目的是為了縮短加工時(shí)間。 （例： 只有在具備鍛壓設(shè)備時(shí)，才可能將法蘭盤(pán)的加工改為少量切削加工 ） ⑶ 人員技術(shù)水平的提高。成本優(yōu)化了，也可能使質(zhì)量下降。 例：自行車(chē)的結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)的分類(lèi)： a （ 1）自然系統(tǒng)和人造系統(tǒng)。 系統(tǒng)的基本特性： b (1)整體性 （全局、集合） ： —— 側(cè)重于“部分影響整體”。 例：巴爾扎克的塑像、“木桶理論”、一招不慎全盤(pán)皆輸、棄卒保車(chē)、“阿波羅”登月飛船上的零件 (2)相關(guān)性 （匹配、關(guān)聯(lián)） ： —— 側(cè)重于“部分與部分之間的 關(guān)聯(lián)” 構(gòu)成系統(tǒng)的各元素之間是相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴(lài)、相互影響的關(guān)系，是彼此相關(guān)的。 例：“春捂秋凍”、電 冰箱不能緊貼墻放置 二、系統(tǒng)的分析 系統(tǒng)分析及其一般步驟： c （ 1）什么是系統(tǒng)分析？ 系統(tǒng)分析一般是從系統(tǒng)的整體功能出發(fā)，全面地思考與解決問(wèn)題。 例：王選漢字激光照排系統(tǒng) 14 （ 2）系統(tǒng)分析的一般步驟？ 系統(tǒng)分析的主要原則： a （ 1）整體性原則 系統(tǒng)分析首先要著眼于子系統(tǒng)整體，要先分析整體，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全過(guò)程，再看某一階段；先看長(zhǎng)遠(yuǎn)，再看當(dāng)前。 約束條件：對(duì)系統(tǒng)起限制作用的，并且是不可人為調(diào)節(jié)的。 （一）系統(tǒng)設(shè) 計(jì)應(yīng)考慮的主要問(wèn)題： c 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的與要求 要從整體出發(fā)，以系統(tǒng)整體功能的最優(yōu)為目的。 第四單元 控制與設(shè)計(jì) 一、控制的手段與應(yīng)用 控制的含義： b 人們按照自己的意愿或 目的 ，通過(guò)一定的 手段 ，使 事物 向期望的目標(biāo)發(fā)展，這就是控制。 二、控制系統(tǒng)的工作過(guò)程與方式 簡(jiǎn)單開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程： c 概念： 控制系統(tǒng)的輸出量 不對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響 的 控制系統(tǒng)。 控制器：對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理并發(fā)出控制命令的裝置或元件。 例：供水水箱的水位自動(dòng)控制系統(tǒng)、加熱爐的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)、花房溫度控制系統(tǒng)、投籃 、 家用電飯鍋保溫控制系統(tǒng)、家用電冰箱溫度控制系統(tǒng) 等。 三、閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋 干擾因素： c 在控制系統(tǒng)中，除輸入量（給定值）以外，引起被控量變化的各種因素稱(chēng)為干擾因素。 閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過(guò)程： a （ 1） 閉環(huán)控制系統(tǒng)的核心是通過(guò)反饋來(lái)減少被控制量（輸出量）的偏差。 例 ： 通過(guò)輸入圖像、電或聲音信號(hào)，觀測(cè)、分析腦電波的輸出反應(yīng)，研究人腦對(duì)視覺(jué)或聽(tīng)覺(jué)信息的傳遞、變換和處理功能，得知人腦內(nèi)部結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)，就是黑箱方法的運(yùn)用。 四、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施 P118 c 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般思路 ： 系統(tǒng)要達(dá)到的目標(biāo)？控制的對(duì)象？被控對(duì)象的特性？被控量和控制量？外界的主要干擾因素？怎樣的方案既達(dá)到目的、又經(jīng)濟(jì)、易于實(shí)現(xiàn)？設(shè)備和元件？ 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) (書(shū)本 P119 案例分 析：電吹風(fēng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ) 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，在明確設(shè)計(jì)要求，明確被控對(duì)象、被控量和控制量后，即可考慮具體控制系統(tǒng)的方案。 在進(jìn)行閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，幾項(xiàng)控制要求之間往往會(huì)產(chǎn)生矛盾，需要結(jié)合具體問(wèn)題全面解決或 有所側(cè)重地解決。 第二 、 控制系統(tǒng)的控制精度必須符合要求，即系統(tǒng)的輸出量與給定值之差應(yīng)控制 在允許的范圍之內(nèi)。 閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)比較麻煩，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，構(gòu)成控制系統(tǒng)的成本較高。 17 例：供水水箱的水位自動(dòng)控制系統(tǒng)、加熱爐的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng) 功能模擬方法： a 以功能和行為的相似性為基礎(chǔ)，用“模型”模擬“原型”的功能和行為的方法 ，就是功能模擬方法。 反饋的含義： b 控制系統(tǒng)中，將輸出量通過(guò)適當(dāng)?shù)臋z測(cè)裝置 ， 返回到輸入并與輸入量進(jìn)行比較的過(guò)程，就是 反饋 。 閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖： c 控制器和執(zhí)行器的作用： c 控制器： 對(duì)輸入信號(hào) （偏差值） 進(jìn)行 運(yùn)算 處理 ， 并發(fā)出控制命令 。 按人工干預(yù)來(lái)分：人工控制、自動(dòng)控制 按執(zhí)行部件來(lái)分：機(jī)械控制、氣動(dòng)控制、液壓控制、電子控制 16 被控對(duì)象：控制系統(tǒng)中所要控制的裝置或生產(chǎn)過(guò)程 輸出量：控制系統(tǒng)所要控制的量。 特征： 系統(tǒng)的輸出量?jī)H受輸入量控制，輸入量到輸出量之間的信號(hào)是 單向傳遞 。 （ 2）生產(chǎn)：生產(chǎn)中往往需要對(duì)溫度、濕度、壓力、速度及加工動(dòng)作等進(jìn)行控制，控制在生產(chǎn)中得到了極為廣泛的應(yīng)用。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化 明確問(wèn)題 , 設(shè)立目標(biāo) 收集資料 , 制定方案 分析計(jì)算 , 評(píng)價(jià)比較 檢驗(yàn)核實(shí) , 作出決策 15 先從整體考慮優(yōu)化，統(tǒng)籌兼顧，再在此基礎(chǔ)上完善各部分的設(shè)計(jì)。 例：農(nóng)作物種植系統(tǒng)的優(yōu)化 —— 農(nóng)業(yè)間作套種、利潤(rùn)問(wèn)題 三、系統(tǒng)的設(shè)計(jì) —— 系統(tǒng)設(shè)計(jì)是在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出滿足預(yù)定目標(biāo)的系統(tǒng)的過(guò)程。 例：種稻“三三進(jìn)九不如二五一十” （ 3）綜合性原則 系統(tǒng)分析時(shí)還要注重綜合性原則，要綜合分析，統(tǒng)籌兼顧，不可顧此失彼，因小失大。 ○ 2 系統(tǒng)分析采用的方法：運(yùn)用科學(xué)的方法對(duì)系統(tǒng)加以周詳?shù)目疾臁⒎治?、比較、試驗(yàn)。 (4)動(dòng)態(tài)性 （更新） ： 物質(zhì)都是不斷變化，因此系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)，處在運(yùn)動(dòng)變化和發(fā)展之中。 ○ 1 系統(tǒng)是一個(gè)整體，它不是各個(gè)要素（部分）的簡(jiǎn)單相加，系統(tǒng)的整體功能是各要素（部分）在孤立狀態(tài)下所沒(méi)有的。 （ 2）實(shí)體系統(tǒng)和抽象系統(tǒng)。 第三單元 系統(tǒng)與設(shè)計(jì) 一、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)的含義： b 概念： 系統(tǒng)是由相互聯(lián)系、相互作用、相互以來(lái)和相互制約的若干要素或部分組成的具有特定功能的有機(jī)整體。經(jīng)常會(huì)有這樣的情況發(fā)生：某一個(gè)指標(biāo)得到了優(yōu)化，而使另外的指標(biāo)下降了。 流程優(yōu)化的條件： b ⑴ 內(nèi)部條件：對(duì)流程內(nèi)在機(jī)理的深入了解。 三、流程的優(yōu)化 流程的優(yōu)化 及目的： b 在設(shè)計(jì)和實(shí)施流程的過(guò)程中，經(jīng)常需要進(jìn)行不斷的修改和完善