Применение метода поискового конструирования при разработке лабораторного ферментационного оборудования

• Автор: Сперанский, Сергей Борисович
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Горький
• Количество страниц: 202 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРНОТИКА ОБЪЕКТОВ И МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

1.1. Специфические особенности проектирования биотехнологического оборудования

1.2. Методы оценки и управления качеством технических

систем при проектировашш

1.3. Структурнофункциональный анализ средств технического обеспечения процессов биосинтеза

1.4. Проектирование технических средств в биотехнологии Выводы

2. МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БПОТЕШОЛОЕГЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЙ

2.1. Постановка задачи синтеза. Метод количественной оценгл качества биотехнологического оборудования .

2.1. Метод синтеза исходной модели .

2.3. Метод управления качеством биотехнологического оборудовать на ранних стадиях разработки .
2.4. Проектирование устройств и систем в биотехнологии
на основе эвристических подходов
2.5. Объекты и этапы проектирования. Рекомендации по выбору метода исследования
2.6. Общая характеристика глетодолопт проектирования
Выводы
3. УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ УСТАНОВОК ДЛЯ КУЛБШВИРОВАШЯ МИКРООРГАНИЗМОВ НА РАННИХ СТАДИЯХ ИХ РАЗРАБОТКИ
3.1. функциональноструктурная модель лабораторной ферментационной установки .
3.2. Основные цели и организация управления качеством лабо
раторной установки при проектировании
3.3. Управление качеством ЛФУ при решении задач первичного исследования .
3.4. Управление качеством ЛФУ при оптимизации процесса биосинтеза целевого продукта .
3.5. Оценка качества лабораторных ферментационных установок по значению обобщенного показателя качества .
3 Выводы.
4. ПОИСК ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ И КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССОВ БИОСИНТЕЗА
4.1. Синтез структуры автоматического устройства для
отбора проб рультуры.
4.2. Синтез технических решений устройства для автоматической подготовки пробы для анализа
4.3. Синтез технических решений системы контроля процессов накопления биомассы
Выводы
5. РЕАЛИЗАЦИЯ ПОЛУЧЕННЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ В АППАРАТУРЕ
ДНЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ БИОСИНТЕЗА.
5.1. Устройство для отбора проб культуры .
5.2. Устройство для автоматической подготовки пробы
для анализа
5.3. Система контроля процессов накопления биомассы .
5.4. Использование разработанных устройств в составе автоматизированных биотехнологических комплексов
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПР1ШЖЕНИЯ .
ЛИТЕРАТУРА


Любое животное, растение или микроорганизм, которое изучает биолог, лишь звено в эволюционной цепи изменяющихся форм, ни одна из которых не останется скольконибудь постоянной , стр. Важнейшим свойством объектов живой природы является постоянный обмен энергией, веществом и информацией со средой. Это свойство заставляет отнести систему живой организм техническое устройство к разряду открытых неравновесных систем, в основе функционирования которых лежит закон постоянного неравновесия, сформулированный 3. С.БауэромЖивые организмы никогда не бывают в равновесии и исполняют за счет своей свободной энергии постоянную работу против равновесия , стр. Причем введение всего лишь одной новой переменной значительно увеличивает число степеней свободы системы. Физическая природа объекта исследования определяет другую характерную черту применяемых в биотехнологии технических устройств элементы структуры устройства, в большинстве случаев, также имеют различную физическую природу. На языке конструктора это означает неоднородность базиса проектирования 3 . Формальных методов решения задач с неоднородными структурами в настоящее время не существует, хотя в этом направлении ведутся определенные поисковые работы 1, . В связи с трудностями прямого применения известг ных методов анализа и синтеза представляется целесообразным исследование возможности адаптации последних с учетом специфики проектирования устройств и систем рассматриваемого класса. Возможность решения многих конкретных задач биотехнологии, связанных с изучением процессов роста и жизнедеятельности микроорганизмов, несколькими способами, с помощью различных технических реализаций, позволяет определить основные требования к метода I. При анализе технических систем исходны Процедуры поиска должны быть организованы таким образом, чтобы оставалась возможность перехода от одной структуры к другой при сохранении исходных данных. Степень совершенства технической системы, успешность выполнения ею своих функций зависит от многих входных характеристик, определяющих в совокупности качество системы. С философских позиций качество это целостная характеристика функционального единства существенных свойств объекта, его внутренней и внешней определенности, относительной устойчивости, отличия, а также сходства с другими объектами . В настоящее время в науке, технике и производстве под качеством изделия принято понимать совокупность свойств, обусловливающих его пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с его функциональным назначением . Последнее определение не противоречит первому, конкретизируя его для целей практики. Под управлением качеством понимается обеспечение необходимого качества изделий на всех стадиях его создания и эксплуатации, включая разработку, осуществляемую путем целенаправленного воздействия на условия и факторы, влияющие на свойства изделия. Проблеме отыскания оптимального решения многокритериальных задач посвящено большое число публикаций 8,9,,,,. На рис. Подавляющее большинство из них основано на формировании тем или иным способом из частных показателей, характеризующих технические параметры системы, обобщенного критерия, который затем максимизируется или минимизируется. С помощью такого приема многокритериальная задача сводится к однокритериальной, и о качестве системы судят по полученному в результате проектирования значению обобщенного показателя. Однако, предлагаемые методы устанавливают чисто формальную связь между частными показателями системы и обобщенным показателем критерием качества. Чаще всего обобщенный критерий представляет собой средневзвешенную сумму аддитивный критерий или произведение мультипликативный критерий единичных показателей. Введение весовых коэффициентов, при всей обоснованности методов их определения 8,, лишь создает видимость объективности полученного решения, т. В результате полученные решения носят на себе заметную печать субъективизма и не обладают должной убедительностью. Недостатки предлагаемых методов формирования обобщенного показателя качества подробно рассмотрены в работах ,,. Рх. РХ т Ух л. Рис.