Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Navrhování a hodnocení technického produktu z hlediska vlastností KKS/DFX Prof. Ing. Stanislav Hosnedl, CSc. Podklady k přednášce – Kapitola 2, část / g_DFX/ Plzeň, 2016 Katedra konstruování strojů

Navrhování a hodnocení technického produktu z hlediska vlastností KKS/DFX Prof. Ing. Stanislav Hosnedl, CSc. Podklady k přednášce – Kapitola 2, část / g_DFX/ Plzeň, 2016 Katedra konstruování strojů

© S. Hosnedl Konstruování jako řešení problému - základní poznatky - základní poznatky DŮLEŽITÉ POTŘEBNÉ K INFORMACI PRO ÚPLNOST Navrhování a hodnocení technického produktu z hlediska vlastností

0 Podpora „pokus&omyl/úspěch“: -žádná podpora, jen náhodné pokusy s hodnocením, pozorováním a získáváním znalostí a zkušeností, … DŮLEŽITÉ © S. Hosnedl  4 PRINCIPY ZNALOSTNÍ PODPORY ČINNOSTÍ V KONSTRUKČNÍM PROCESU (1) I Intuitivní podpora: - implicitními „tacit“ znalostmi a zkušenostmi osobními, skupinovými, … II Instruktivní podpora: -explicitními „recorded“ znalostmi a zkušenostmi ve formě pokynů, návodů, směrnic, … Konstruování jako řešení problému

0 Podpora „pokus&omyl/úspěch“: -žádná podpora, jen náhodné pokusy s hodnocením, pozorováním a získáváním znalostí a zkušeností, … DŮLEŽITÉ © S. Hosnedl  5 PRINCIPY ZNALOSTNÍ PODPORY ČINNOSTÍ V KONSTRUKČNÍM PROCESU (1) I Intuitivní podpora: - implicitními „tacit“ znalostmi a zkušenostmi osobními, skupinovými, … II Instruktivní podpora: -explicitními „recorded“ znalostmi a zkušenostmi ve formě pokynů, návodů, směrnic, … III Teoreticky podložená podpora: -objektivně podloženými abstrakcemi reálných objektů a jevů ve formě znalostních „map“, „modelů“, … Konstruování jako řešení problému

Řešení problému ? Konstruování je problém ? TS(s) LIFE CYCLE STAGES FOCUSED ON THE RESPECTIVE TRANSFORMATIONS 6  ŘEŠENÍ OBECNÉHO PROBLÉMU 2 Konstruování jako řešení problému

Základní operace procesu řešení obecného tvůrčího problému - „problem solving“: - Hlavní sekvenční: A. Upřesnění úkolu B. Hledání řešení C. Hodnocení a Rozhodování D. Sdělování řešení - Asistující průběžné: E. Vyhledávání a zpracování informací F. Zobrazování G. Kontrolování X. Management, který se však nepodílí na odborném řešení. V další části podkladů proto nebude podrobně ji uvažován. DŮLEŽITÉ 2 Konstruování jako řešení problému ŘEŠENÍ OBECNÉHO PROBLÉMU © S. Hosnedl  7 Uvedené základní operace vytvářejí ve shodné struktuře „fraktálově“ metodický rámec i pro řešení nižších hierarchických úrovních úkolu, tj. pro řešení uvedených operací i jejich dílčích kroků ! Jako tvůrčí úkol se svými vlastními základními operacemi (A – G, X) se tedy řeší i „Upřesnění úkolu“, „Hledání řešení“, „Vyhledávání a zpracování informací“ atd., i jejich libovolný (hierarchicky, obsahem i rozsahem) dílčí tvůrčí krok!!!.

B. HLEDÁNÍ ŘEŠENÍ C1. HODNOCENÍ C2. ROZHODOVÁNÍ D. SDĚLOVÁNÍ ŘEŠENÍ X. MANAGEMENT E. VYHLEDÁVÁNÍ A ZPRACOVÁNÍ INFORMACÍ F. ZOBRAZOVÁNÍ G. KONTROLOVÁNÍ A. UPŘESNĚNÍ ÚKOLU Obr.: Základní operace (A – G, X) jako obecný metodický rámec procesu řešení tvůrčího úkolu - ve shodné struktuře se „fraktálově“ uplatňují i na nižších hierarchických úrovních řešení úkolu tj. při řešení jednotlivých operací i jejich dílčích kroků !!! [Hubka 1995, 1996, => Hosnedl 2004] DŮLEŽITÉ Zadání úkolu Řešení úkolu Ohodnocené alternativy/varianty řešení Specifikace požadavků na řešení Suboptimální alternativa/varianta řešení Alternativy/varianty řešení © S. Hosnedl  8 Základní operace: - průběžné: - sekvenční: ŘEŠENÍ OBECNÉHO PROBLÉMU 2 Konstruování jako řešení problému

Základní operace: Základní operace řešení obecného tvůrčího problému lze konkrétizovat i pro řešení konstrukčních úkolů: DŮLEŽITÉ © S. Hosnedl  9 ŘEŠENÍ KONSTRUKČNÍHO ÚKOLU A.A. Upřesnění konstrukčního úkolu B.B. Hledání řešení konstrukčního úkolu C.C. Hodnocení řešení konstrukčního úkolu a Rozhodování D.D. Sdělování řešení konstrukčního úkolu E.E. Vyhledávání a zpracování informací k řešení konstrukčního úkolu F.F. Zobrazování řešení konstrukčního úkolu G.G. Kontrolování řešení konstrukčního úkolu 2 Konstruování jako řešení problému

B. HLEDÁNÍ ŘEŠENÍ C1. HODNOCENÍ C2. ROZHODOVÁNÍ D. SDĚLOVÁNÍ ŘEŠENÍ X. MANAGEMENT E. VYHLEDÁVÁNÍ A ZPRACOVÁNÍ INFORMACÍ F. ZOBRAZOVÁNÍ G. KONTROLOVÁNÍ A. UPŘESNĚNÍ ÚKOLU DŮLEŽITÉ Zadání konstrukčního úkolu Řešení konstrukčního úkolu Ohodnocené alternativy/varianty řešení Specifikace požadavků na řešení Suboptimální alternativa/varianta řešení Alternativy/varianty řešení © S. Hosnedl  10 Základní operace : - průběžné: - sekvenční: Obr.: Základní operace (A – G, X) jako obecný metodický rámec pro řešení činností na libovolné hierarchické úrovni konstrukčního procesu - základní operace se ve shodné struktuře „fraktálově“ opakují na všech hierarchických úrovních konstrukčního procesu vč. jeho fází, operací i dílčích kroků !!! [Hubka 1995, 1996, => Hosnedl 2004] ZÁKLADNÍ OPERACE ŘEŠENÍ KONSTRUKČNÍHO ÚKOLU 2 Konstruování jako řešení problému

B. HLEDÁNÍ ŘEŠENÍ - Syntéza C1. HODNOCENÍ - Analýza - Evaluace C2. ROZHODOVÁNÍ - Selekce D. SDĚLOVÁNÍ ŘEŠENÍ - Detailování a dokumentování - Prezentace a předání dokumentace - Archivace dokumentace I. ROZPRACOVÁNÍ ZAD ÁNÍ II. KONCIPOVÁNÍ / PROJEKTOVÁNÍ III. NAVRHOVÁNÍ / „TVAROVÁNÍ X. MANAGEMENT E. VYHLEDÁVÁNÍ A ZPRACOVÁNÍ INFORMACÍ F. ZOBRAZOVÁNÍ G. KONTROLOVÁNÍ 6. Detailování úplné stavební strruktury TS 5. Návrh úplné staveb. struktury TS 4. Návrh hr.stavební struktury TS 3. Návrh orgánové strukt.TS 2. Návrh funkční strukt. TS A. UPŘESNĚNÍ ÚKOLU - Analýza problému - Formulace úkolu 1. Vyjasnění a rozprac. požadavků na vlastnosti TS Sekvenční strategické základní operace a jejich struktura: A. UPŘESNĚNÍ ÚKOLU I. ROZPRACOVÁNÍ ZADÁNÍ 1. Vyjasnění a rozpracování požadavků na vlastnosti TS - ANALÝZA PROBLÉMU  zjišťování požadavků na vlastnosti TS (vč. analýzy konkurenčních TS, patentových rešerší, ap.) - FORMULACE ÚKOLU  stanovení požad. na vlastn. TS (vč. hodnoc.konkurencesch.,SWOT,rizik,realizovat.a čas.plánu úkolu ap.) B. HLEDÁNÍ ŘEŠENÍ - SYNTÉZA  Návrh/stanovení stavební struktury TS II. KONCIPOVÁNÍ / “PROJEKTOVÁNÍ“ („kvalitativní fáze“) 2. Návrh funkční struktury TS 3. Návrh orgánové struktury TS III. NAVRHOVÁNÍ / “TVAROVÁNÍ“ („kvalitativní fáze“) 4. Návrh hrubé stavební struktury TS 5. Návrh úplné stavební struktury TS C. HODNOCENÍ A ROZHODOVÁNÍ C1. HODNOCENÍ - ANALÝZA a. Výběr kritérií pro hodnocení  výběr vlastnosti a jejich indikátorů TS pro hodnocení b. Stanovení měřítek kritérií  převzetí standardních stupnic, příp. vytvoření speciálních pro stavy indikátorů vybraných vlastností TS c. Zjišťování hodnot kritérií  predikce docílených hodnot indikátorů vlastností (navržených alternativ/variant) TS - EVALUACE d. Zpracování jednotlivých hodnot do dílčích hodnocení a/nebo do celkového hodnocení  hodnocení docílených vlastností a jejich indikátorů a celkové hodnocení (navržených alternativ/variant) TS C2. ROZHODOVÁNÍ - SELEKCE e. Rozhodnutí o nejlepší (sub-optimální) alternativě/variantě  výběr a rozhodnutí o sub-optimální alternativě/variantě TS D. SDĚLOVÁNÍ ŘEŠENÍ IV. FINÁLNÍ ZPRACOVÁNÍ 6. Detailování úplné stavební struktury TS a dokumentace řešení (včetně prezentace, předání a archivace) - DETAILOVÁNÍ ŘEŠENÍ a DOKUMENTOVÁNÍ ÚKOLU  detailování úplné staveb. strukt. TS, dokumentování návrhu TS (často jen popis deskript. vlastn. TS) - PREZENTACE A PŘEDÁNÍ DOKUMENTACE ÚKOLU  sdělení návrhu TS a předání /přenos dokumentace k řešení návrhu TS - ARCHIVACE DOKUMENTACE ÚKOLU  uložení dokumentace k řešení návrhu TS Průběžné strategické základní operace : E. VYHLEDÁVÁNÍ A ZPRACOVÁNÍ INFORMACÍ F. ZOBRAZOVÁNÍ (všeho druhu) G.KONTROLOVÁNÍ ( správnosti postupů!) X. MANAGEMENT I. ROZPRACOVÁNÍ ZAD ÁNÍ IV. FINÁLNÍ ZPRACOCVÁNÍ II. KONCIPOVÁNÍ / PROJEKTOVÁNÍ III. NAVRHOVÁNÍ / „TVAROVÁNÍ Zadání : navrhnout konstrukci TS Řešení: konstrukční návrh TS Ohodnocené alternativy/varianty řešení Specifikace požadavků na řešení Suboptimální alternativa/varianta řešení Altern./var. řešení © S. Hosnedl  11 POTŘEBNÉ Obr.: Strategické základní operace konstrukčního procesu (A – G, X) s tradičními instruktivními fázemi metodického postupu konstruování (I – IV) a s teoreticky podloženými fázemi a kroky Obecného modelu postupu konstruování EDSM (1 – 6) [Hubka 1995, 1996, Eekels 1995, Pahl 1996, Eder 2004 aj. => Hosnedl 2012] Konstrukční činnosti - průběžné: - sekvenční: STRATEGICKÉ ZÁKLADNÍ OPERACE KONSTRUOVÁNÍ Konstruování jako řešení problému

B. HLEDÁNÍ ŘEŠENÍ - Syntéza C1. HODNOCENÍ - Analýza - Evaluace C2. ROZHODOVÁNÍ - Selekce D. SDĚLOVÁNÍ ŘEŠENÍ - Detailování a dokumentování - Prezentace a předání dokumentace - Archivace dokumentace I. ROZPRACOVÁNÍ ZAD ÁNÍ IV. FINÁLNÍ ZPRACOVÁNÍ. Specifikace požadavků na řešení Zadání : navrhnout konstrukci TS Ohodnocené alternativy/varianty řešení Suboptimální alternativa/varianta řešení II. KONCIPOVÁNÍ / PROJEKTOVÁNÍ III. NAVRHOVÁNÍ / „TVAROVÁNÍ X. ŘÍZENÍ E. VYHLEDÁVÁNÍ A ZPRACOVÁNÍ INFORMACÍ F. ZOBRAZOVÁNÍ G. KONTROLOVÁNÍ Řešení: konstrukční návrh TS 6. Detailování úplné stavební strruktury TS 5. Návrh úplné staveb. struktury TS 4. Návrh hr.stavební struktury TS 3. Návrh orgánové strukt.TS 2. Návrh funkční strukt. TS A. UPŘESNĚNÍ ÚKOLU - Analýza problému - Formulace úkolu 1. Vyjasnění a rozprac. požadavků na vlastnosti TS Sekvenční strategické základní operace a jejich struktura: A. UPŘESNĚNÍ ÚKOLU I. ROZPRACOVÁNÍ ZADÁNÍ 1. Vyjasnění a rozpracování požadavků na vlastnosti TS - ANALÝZA PROBLÉMU  zjišťování požadavků na vlastnosti TS (vč. analýzy konkurenčních TS, patentových rešerší, ap.) - FORMULACE ÚKOLU  stanovení požad. na vlastn. TS (vč. hodnoc.konkurencesch.,SWOT,rizik,realizovat.a čas.plánu úkolu ap.) B. HLEDÁNÍ ŘEŠENÍ - SYNTÉZA  Návrh/stanovení stavební struktury TS II. KONCIPOVÁNÍ / “PROJEKTOVÁNÍ“ („kvalitativní fáze“) 2. Návrh funkční struktury TS 3. Návrh orgánové struktury TS III. NAVRHOVÁNÍ / “TVAROVÁNÍ“ („kvalitativní fáze“) 4. Návrh hrubé stavební struktury TS 5. Návrh úplné stavební struktury TS C. HODNOCENÍ A ROZHODOVÁNÍ C1. HODNOCENÍ - ANALÝZA a. Výběr kritérií pro hodnocení  výběr vlastnosti a jejich indikátorů TS pro hodnocení b. Stanovení měřítek kritérií  převzetí standardních stupnic, příp. vytvoření speciálních pro stavy indikátorů vybraných vlastností TS c. Zjišťování hodnot kritérií  predikce docílených hodnot indikátorů vlastností (navržených alternativ/variant) TS - EVALUACE d. Zpracování jednotlivých hodnot do dílčích hodnocení a/nebo do celkového hodnocení  hodnocení docílených vlastností a jejich indikátorů a celkové hodnocení (navržených alternativ/variant) TS C2. ROZHODOVÁNÍ - SELEKCE e. Rozhodnutí o nejlepší (sub-optimální) alternativě/variantě  výběr a rozhodnutí o sub-optimální alternativě/variantě TS D. SDĚLENÍ ŘEŠENÍ IV. FINÁLNÍ ZPRACOVÁNÍ 6. Detailování úplné stavební struktury TS a dokumentace řešení (včetně prezentace, předání a archivace) - DETAILOVÁNÍ ŘEŠENÍ a DOKUMENTOVÁNÍ ÚKOLU  detailování úplné staveb. strukt. TS, dokumentování návrhu TS (často jen popis deskript. vlastn. TS) - PREZENTACE A PŘEDÁNÍ DOKUMENTACE ÚKOLU  sdělení návrhu TS a předání /přenos dokumentace k řešení návrhu TS - ARCHIVACE DOKUMENTACE ÚKOLU  uložení dokumentace k řešení návrhu TS Průběžné strategické základní operace : E. VYHLEDÁVÁNÍ A ZPRACOVÁNÍ INFORMACÍ F. ZOBRAZOVÁNÍ (všeho druhu) G.KONTROLOVÁNÍ (správnosti postupů!) X. MANAGEMENT  Konstrukční činnosti: - průběžné: - sekvenční: Altern./var. řešení Obr.: Strategické základní operace konstrukčního procesu (A – G, X) s tradičními instruktivními fázemi metodického postupu konstruování (I – IV) a s teoreticky podloženými fázemi a kroky Obecného modelu postupu konstruování EDSM (1 – 6) [Hubka 1995, 1996, Eekels 1995, Pahl 1996, Eder 2004 aj. => Hosnedl 2012] © S. Hosnedl 12 POTŘEBNÉ STRATEGICKÉ ZÁKLADNÍ OPERACE KONSTRUOVÁNÍ 2 Konstruování jako řešení problému

? ? ? ? ? ? Zadání : navrhnout konstrukci TS Řešení : konstrukční návrh TS Obr.: Ilustrace strategie řešení konstrukčního návrhu TS se znalostní podporou „pokus&omyl/úspěch“ 0 - průběžné: - sekvenční: Konstrukční činnosti: Hranice řešení s náhodnou podporou K INFORMACI © S. Hosnedl  13 VLIV PRINCIPU ZNALOSTNÍ PODPORY NA STRATEGII KONSTRUOVÁNÍ (1) Konstruování jako řešení problému

Zadání : navrhnout konstrukci TS ) UPŘESNĚNÍ ÚKOLU SCHVÁLENÍ KRESLENÍ VÝROBNÍCH VÝKRESŮ A VYPRACOVÁNÍ KUSOVNÍKU, PŘEDÁNÍ KOPIÍ A ARCHIVACE ORIG. Řešení : konstrukční návrh TS HLEDÁNÍ ŘEŠENÍ [koncepční schéma ] konstrukční návrh VÝPOČTY KONSTR. NAVRH./ ”TVAROVÁNÍ” KONCIPOVÁNÍ / ” PROJEKTTOVÁNÍ ” ?? X. MANAGEMENT E. VYHLEDÁVÁNÍ A ZPRACOVÁNÍ INFORMACÍ F. ZOBRAZOVÁNÍ G. KONTROLOVÁNÍ - průběžné - sekvenční: Konstrukční činnosti: Hranice řešení s indiv. intuitivní podporou Obr.: Ilustrace strategie řešení konstrukčního návrhu TS s intuitivní znalostní podporou I K INFORMACI © S. Hosnedl  14 VLIV PRINCIPU ZNALOSTNÍ PODPORY NA STRATEGII KONSTRUOVÁNÍ (2) Konstruování jako řešení problému

B. HLEDÁNÍ ŘEŠENÍ - Syntéza C1. HODNOCENÍ - Analýza - Evaluace C2. ROZHODOVÁNÍ - Selekce D. SDĚLOVÁNÍ ŘEŠENÍ - Detailován. a dokumentování úk - Prezentace a předání dokumentace - Archivace dokumentace úkolu I. VYJASNĚNÍ ZADÁNÍ IV. DETAILNÍ ZPRAC.OVÁNÍ. Zadání : navrhnout konstrukci TS Ohodnocené alternativy/varianty řešení Suboptimální alternativa/varianta řešení II. KONCIPOVÁNÍ / PROJEKTOVÁNÍ III. NAVRHOVÁNÍ / „TVAROVÁNÍ X. MANAGEMENT E. VYHLEDÁVÁNÍ A ZPRACOVÁNÍ INFORMACÍ F. ZOBRAZOVÁNÍ G. KONTROLOVÁNÍ Řešení: konstrukční návrh TS A. UPŘESNĚNÍ ÚKOLU - Analýza problému - Formulace úkolu Specifikace požadavků na řešení ! ! ! !?!!?! !?! !?!!?! - průběžné: - sekvenční: Konstrukční činnosti: Hranice řešení s instruktivní podporou Hranice řešení s intuitivní podporou K INFORMACI Altern./var. řešení Obr.: Ilustrace strategie řešení konstrukčního návrhu TS s instruktivní znalostní podporou II © S. Hosnedl  15 VLIV PRINCIPU ZNALOSTNÍ PODPORY NA STRATEGII KONSTRUOVÁNÍ (3) Konstruování jako řešení problému

B. HLEDÁNÍ ŘEŠENÍ - Syntéza C1. HODNOCENÍ - Analýza - Evaluace C2. ROZHODOVÁNÍ - Selekce D. SDĚLOVÁNÍ ŘEŠENÍ - Detailování a a dokumentování - Prezentace a předání dokumentace - Archivace dokumentace I. VYJASNĚNÍ ZADÁNÍ IV. DETAILNÍ ZPRAC.OVÁNÍ. Specifikace požadavků na řešení Zadání : navrhnout konstrukci TS Ohodnocené alternativy/varianty řešení II. KONCIPOVÁNÍ / PROJEKTOVÁNÍ III. NAVRHOVÁNÍ / „TVAROVÁNÍ X. MANAGEMENT E. VYHLEDÁVÁNÍ A ZPRACOVÁNÍ INFORMACÍ F. ZOBRAZOVÁNÍ G. KONTROLOVÁNÍ Řešení : konstrukční návrh TS 6. Detailování úplné stavební strruktury TS 5. Návrh úplné staveb. struktury TS 4. Návrh hr.stavební struktury TS 3. Návrh orgánové strukt.TS 2. Návrh funkční strukt. TS A. UPŘESNĚNÍ ÚKOLU - Analýza problému - Formulace úkolu 1. Vyjasnění a rozprac. požadavků na vlastnosti TS ? ? OK - průběžné: - sekvenční: Konstrukční činnosti: Hranice řešení s teoretickou podporou K INFORMACI VLIV PRINCIPU ZNALOSTNÍ PODPORY NA STRATEGII KONSTRUOVÁNÍ (4) Altern./var. řešení Obr.: Ilustrace strategie řešení konstrukčního návrhu s teoreticky podloženou znalostní podporou EDSM III © S. Hosnedl  Konstruování jako řešení problému

Děkuji Vám za pozornost Tato prezentace byla spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky v rámci projektu č. CZ.1.07/2.2.00/ „Inovace výuky v oboru konstruování strojů včetně jeho teoretické, metodické a počítačové podpory“.