Проект мехатронной системы – это совокупность технических документов, по которым она может изготавливаться и эксплуатироваться. Проект может быть выполнен традиционно на бумаге или на электронных носителях информации. Состав технической документации регламентирован стандартами. В нашей стране они объединены в единую систему конструкторской документации (ЕСКД), а состав программной документации (ее часто выделяют из технической документации) – в единую систему программной документации (ЕСПД). В техническую документацию входят схемная, конструкторская, монтажная, текстовая, технологическая и эксплуатационная документации.

Этапы проектирования и всего жизненного цикла созданного изделия:

- разработка технического задания;

- предварительное проектирование;

- эскизное проектирование;

- техническое проектирование;

- производство;

- эксплуатация.

Рассмотрим содержание этих этапов.

Первый этап. Техническое задание на проектирование мехатронной системы. Техническое задание является основанием для проектирования. Оно составляется разработчиком на основе исходных данных, предоставленных заказчиком и содержащих прежде всего основные технические требования к создаваемому изделию. Техническое задание утверждается заказчиком при согласующей подписи разработчика.

Состав технического задания:

- основание для разработки (приказ вышестоящей организации, совместное решение с заказчиком и т.п.);

- область применения создаваемой мехатронной системы;

- технические требования к мехатронной системе или тактико-технические требования для военной техники (охватывают габариты, массу, точность, надежность, энергопотребление и т.д.);

- условия эксплуатации (режим и продолжительность эксплуатации, климатические условия, механические и другие внешние воздействия, условия хранения и транспортировки, требования к обслуживанию и ремонту и т.д.);

- стоимость;

-условия производства;

- сроки и стоимость разработки;

- возможные особые условия производства и эксплуатации. Важной частью технических требований является установление перечня (номенклатуры) технико-экономических и тактико-эксплуатационных показателей, характеризующих технический уровень подлежащего разработке мехатронной системы, и их численные значения. В дальнейшем в ходе проектирования именно на основе этих показателей формируются критерии качества, используемые на различных этапах проектирования. Существует теория обоснования и измерения этих показателей и критериев качества техники – квалиметрия. От качества технического задания существенно зависит результат проектирования. Составление технического задания – это всегда результат компромисса между заказчиком и разработчиком, цели которых во многом далеко не идентичны. Иногда этап разработки технического задания называют этапом поискового проектирования и трактуется как первая часть НИР.

Второй этап Предварительное проектирование. Этот этап разработки является основной частью НИР. Все последующие этапы относятся уже к ОКР. Результаты предварительного проектирования оформляются в виде технического предложения или аванпроекта.

На этом этапе производится:

- выбор прототипов и их сравнительный анализ с определением плюсов, которые, очевидно, следует по крайней мере сохранить, и минусов, которые надо преодолеть;

- выбор (синтез) возможных вариантов разрабатываемой мехатронной системы, включая принцип действия, структуру (состав), основные технические средства ее реализации, элементную базу;

- сравнительный анализ основных характеристик этих вариантов и отбор из них нескольких (в пределе одного) рабочих вариантов, подлежащих дальнейшей разработке;

- выбор методов проектирования.

Третий этап. Эскизное проектирование. Назначение этого этапа –детальная проработка возможностей создания мехатронной системы, удовлетворяющего техническое задание. На этом этапе производится выбор окончательного варианта разрабатываемой мехатронной системы путем многократного их синтеза и анализа с постепенным уменьшением вариантов и увеличением глубины проработки.

Результатом этого этапа является эскизный проект, в который входят:

- пояснительная записка, включающая, в частности, теоретическое и расчетное исследование, результаты математического и, если необходимо, физического моделирования;

- эскизная техническая документация на мехатронную систему;

- общее заключение о его соответствии техническому заданию, т.е. о реальности выполнения последнего.

Эскизная документация – это временная документация, предназначенная для изготовления лабораторных и экспериментальных образцов или его отдельных частей, требующих экспериментального исследования. На этапе эскизного проектирования для таких испытаний часто требуется создавать еще и специальные испытательные стенды и другую аппаратуру. Иногда это может представить не меньшую трудность, чем создание самой системы. Часто на этапе эскизного проектирования требуется также создавать габаритно-массовые и тепловые макеты будущей мехатронной системы для испытаний на объекте заказчика, в состав которого будет входить проектируемая система.