Функционально-физический анализ фотоаппарата Зенит (стр. 1 из 2)

Российская Экономическая Академия им. Г. В. Плеханова

Расчетно-аналитическая работа по курсу методы поиска и

принятия инновационно технических решений.

КАФЕДРА МЕХАНИКИ

Функционально-физический анализ фотоаппарата «Зенит»

Выполнил студент гр.№723

Фролов Александр Александрович

факультет ИЭИ.

Научный руководитель

Колоколов В. А.

Москва 2001

Функционально-физический анализ фотоаппарата

Описание функции предназначения.

F = {D,G,H }

D - экспонирование ;

G - светочувствительный материал ;

H - с определенными условиями .

Описание физической операции.

Q = {A, E, C}

А - свет ;

С - экспонированный светочувствительный материал ;

Е - сбор и накопление.

3.Разбиваем фотоаппарат на функциональные элементы.

Е1 – объектив;

Е2 – затвор;

Е3 – диафрагма;

Е4 – лентоперематывающий механизм;

Е5 – корпус;

Е6 – система фокусировки;

Е7 – система управления;

Е8 – экспозиционное устройство.

4.Выделяем объекты окружающей среды.

V1 – светочувствительный материал (фотопленка);

V2 – свет;

V3 – объект окружающей среды;

V4 – человек.

5.Описываем функции выделенных элементов.

П/н	НаименованиеФЭ.	Обозначение ФЭ.	Обозначение функции	Описание функции
1	Объектив	Е1	F1	Создает оптическое изображение объекта на фотопленке.
2	Затвор	Е2	F2	Обеспечивает необхо- димое время экспони-рования.
3	Диафрагма	Е3	F3	Регулирует количество света.
4	Лентоперема-тывающий механизм	Е4	F4	Перематывает фото- пленку на нужную позицию.
5	Корпус	Е5	F5	Защищает и объединяет все элементы фотоап-парата.
6	Система фокусировки	Е6	F6	Фокусирует свет на фотопленку.
7	Система управления	Е7	F7	Управляет затвором и диафрагмой.
8	Экспозицион-ное устройство	Е8	F8	Регулирует время проникновения света.

6.Строим конструктивную функциональную структуру, которая описывает функциональную взаимосвязь между элементами.

7.Выделяем основные и вспомогательные потоки.

Свет

Механическая энергия

Информация

8.Проводим описание физических операций выделенных элементов.

Физическая операция – это общее описание функционирования каждого элемента.

Q = {A, E, C }

№	НаименованиеФЭ и О.о.с.	А	С	Е	Физическийзакон илиэффект	№источ ника	№прием ника
1	Фотопленка V1	свет	кадр	сбор инакопление	потемнение	6
2	Свет V2
3	Объект V3	свет	свет	излуче-ние	отражение	2	5
4	Человек V4	информация	мех.энерг.	12	11
5	Объектив Е1	свет	свет	проводимость	преломление	3	7
6	Затвор Е2	мех.эн.свет.	свет	проводимость	7	1
7	Диафрагма Е3	свет	свет	проводимость	5	6
8	Лентоперемат.механизм Е4	мех.эн.	мех.эн.	воздействие	4	1
9	Корпус Е5	мех.эн.	мех.эн.	проведение.	объединение	4
10	Система фоку-сировки Е6	мех.эн.свет	мех.эн.	сбор.	фокусирует свет	45	5
11	Система управления Е7	мех.эн.	мех.эн.	вохдействие	4	6,7
12	Экспозицион.устройство Е8	свет	информация	преобразование	5	4

9.Строим потоковую функциональную структуру, которая описывает физическую взаимосвязь.

10.Проводим описание физического принципа действия.

Описание физического принципа действия производится на основе ПФС и поэтому ПФС и физический принцип действия могут быть совмещены.

Принцип историзма.

Принцип историзма в ФФА – это история возникновения потребности и различные способы реализации этой потребности раньше, сегодня, а также возможны способы реализации потребности в будущем.

Использование принципа историзма сводится к иерархической матрице удовлетворения потребности.

Иерархическая матрица удовлетворения потребности.

Потребность: получение изображения объекта окружающей среды.

Эту потребность определяют следующие физические операции:

- Рисование.

- Фотографирование.

Технические решения:

- уголь, карандаш, ручка, краски

- камера обскура, механический фотоаппарат, электронный фотоаппарат, фотоаппарат с автоматической настройкой,

цифровой фотоаппарат.

Иерархическая матрица удовлетворения потребности.

Наличие закономерностей развития.

Закономерность стадийного развития

В процессе развития человек передает свои функции техническому объекту.

Основные функции человека:

- Технологическая (Т)

- Энергетическая (Э)

- Управленческая (У)

- Планирующая (П)

0	1	2	3	4
Человек	ТЭУП	ЭУП	УП	П	-
Фотоаппарат	-	Т	ТЭ	ТЭУ	ТЭУП

Я считаю, что фотоаппарат «Зенит» находится на 1 стадии развития, потому что человек управляет фотоаппаратом, воздействует на него (механическая энергия) и планирует его действия.

Аппроксимация значений разрешающей способности

объективов.

Годы	Разрешающаяспособность
1749	10
1862	18
1870	20
1880	22
1891	30
1895	45
1900	58
1906	70
1912	85
1918	96
1933	104
1940	110
1969	117
1982	119
1995	120

Графический вид:

Метод ранжирования.

Недостатки фотоаппарата:

1.Громоздкий

2.Нет автоматической системы перемотки

3.Нет автоматической настройки

4.Нет встроенной вспышки

5.Тяжелый.

-	1	2	3	4	5	Кол. повт.	Ранг
1	-	2	3	4	5	0	5
2	2	-	3	2	2	3	2
3	3	3	-	3	3	4	1
4	4	2	3	-	4	2	3
5	5	2	3	4	-	1	4

Как видно из таблицы 1 ранг получил 3 недостаток – нет

автоматической настройки.

Метод гирлянд ассоциаций.

Алгоритм 1.Формулировка проблемной ситуа-ции. Установление объекта исследования (наименование).Опре-деление синонимов объекта.	ПримерПроблема – необходимо усовершенствовать фотоаппарат.Объект – фотоаппарат.Синонимы – фотокамера, камера.
2.Произвольный выбор случайных объектов. Получение гирлянды случайных объектов.	Случайные объекты – игрушка, часы, сумка, подставка.
3.Составление комбинаций из элементов гирлянды синонимов и гирлянды случайных объектов.	Фотоаппарат с часовым механизмом, сумка для камеры, фотоаппарат с подставкой, игрушечный фотоаппарат.
4.Составление перечня признаков случайных объектов.	Часы: механические, квадратные, электронные, пластмассовые, ручные, настенные, деревянные, золотые, круглые.Подставка: металлическая, деревянная, высокая, пластмассовая.Игрушка: мягкая, резиновая, деревянная, пластиковая, цветная.Сумка: кожаная, матерчатая, объемная, маленькая, дамская.
5.Генерирование идеи путем поочередного присоединения к объекту и его синонимам признаков случайных объектов.	Механический фотоаппарат, квадратная камера, электронный фотоаппарат, пластиковый фотоаппарат, маленькая фотокамера, цветной фотоаппарат, дамский фотоаппарат, кожаная камера.
6.Из признаков случайных объектов генерируются гирлянды ассоциации.	Электроника-техника-компьютер-программа. Механика-шестеренка-механизм-машина-авария-дорога.Пластик-окно-погода- дождь-вода.Рисунок-портрет-стена-бетон-дом.

Кожа-стиль-куртка-фигура-модель-диета-вес.Квадрат-кубик-игра-дети-огород-жара-солнце-батарея.
7.Генерирование новых идей. К элементам гирлянды синонимов постепенно нужно присоединить элементы гирлянд ассоциаций.	Электронный фотоаппарат, фотоаппарат с программнымуправлением, фотоаппарат для подводной съемки, игрушечный фотоаппарат, стильный фотоаппарат, легкий фотоаппарат, фотоаппарат с солнечными батареями, кожаный фотоаппарат.
8.Оценка и выбор рациональных вариантов идей. Идеи разбивают на 3 группы: 1 – рациональные идеи; 2 – идеи сомнительной полезности; 3 – нерациональные идеи.	Рациональные идеи: электронный фотоаппарат, пластиковый фотоаппарат, фотоаппарат с программным управлением,фотоаппарат для подводной съемкиИдеи сомнительной полезности:игрушечный фотоаппарат, стильный фотоаппарат.Нерациональные идеи: фотоаппарат с солнечными батареями, кожаный фотоаппарат.

Матричный метод принятия решений.