Katedra konstruování strojů Fakulta strojní prof. Ing. Stanislav Hosnedl, CSc. Podklady k přednáškám – Kapitola 1 Plzeň, 2015 Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky v rámci projektu č. CZ.1.07/2.2.00/ „Inovace výuky podpořená praxí“. 1 Realizace lidských potřeb jako transformace KonstruováníKKS/KS doc. Ing. Václava Lašová, Ph.D.

1 Realizace lidských potřeb jako transformace Transformace. Transformační systém. Transformační proces. KONSTRUOVÁNÍ – KKS/KS 2 © S. Hosnedl  DŮLEŽITÉ POTŘEBNÉ K INFORMACI PRO ÚPLNOST

Účel transformace: lidských potřeb - přeměna nějakého M, E, I objektu pro uspokojení lidských potřeb Cíl transformace, tj. Transformačního procesu – TrfP: M, E, I - změna stavu M, E, I objektu ze stavu dostupného na stav požadovaný Základní kategorie transformací: Transformace mohou být přírodní nebo umělé: - Přírodní transformační procesy jsou náhodné, pomalé a neřízené. - Lidé se proto odedávna snaží při uspokojování svých potřeb nahrazovat přírodní transformační procesy umělými transformačními procesy. V dalším výkladu již budeme hovořit pouze o umělých transformačních procesech a příslušných umělých transformačních systémech (pokud nebude uvedeno jinak). Poznámka: - Transformace: přeměna [Slovník cizích slov] TRANSFORMACE (TRANSFORMAČNÍ PROCESY) A LIDSKÉ POTŘEBY i POTŘEBNÉ 1 Realizace lidských potřeb jako transformace 1 Realizace lidských potřeb jako transformace 3 © S. Hosnedl 

Obr.: Obecný model transformačního systému (TrfS) s transformačním procesem (TrfP) [Hubka&Eder 1988, 1996, aj. => Eder&Hosnedl 2008] OPERAND Od 2 ve výst.stavu 2 TRANSFORMAČNÍ PROCES (TrfP) (přeměna daného vstupu na požadovaný výstup uvažovanou technologií) TRANSFORMAČNÍ SYSTÉM (TrfS) Zpětné vazby Hranice TrfS Operátory: Účinky operátorů : OPERAND Od 1 ve vst.stavu 1 Asistující vstupy Vedlejší výstupy Vedlejší vstupy AKTIVNÍ & REAKTIVNÍ PROSTŘEDÍ AR Env MANAŽÉRSKÝ SYSTÉM (manažerské informace) MgS INFORMAČNÍ SYSTÉM (odborné informace) IS TECHNICKÝ SYSTÉM (tech.& tg prostředky) TS ČLOVĚK (systém lidí &ost.živ.bytostí) HuS Prováděcí systém Navigační systém © S. Hosnedl MODEL TRANSFORMAČNÍHO SYSTÉMU (TrfS) s TRANSFORMAČNÍM PROCESEM (TrfP) DŮLEŽITÉ 4  1 Realizace lidských potřeb jako transformace 1 Realizace lidských potřeb jako transformace

Obr.: Obecný model transformačního systému (TrfS) s transformačním procesem (TrfP), pomocnými procesy servisu operátorů (AO TrfP) a strukturovaným operátorem Aktivního a reaktivního prostředí (AR Env) [Eder&Hosnedl 2008 => Hosnedl 2013]  &    § OPERAND Od 2 ve výst. stavu 2 TRANSFORMAČNÍ SYSTÉM (TrfS) Zpětné vazby Hranice TrfS Operátory: Účinky operátorů: OPERAND Od 1 ve vst. stavu 1 Asistující vstupy Vedlejší výstupy Vedlejší vstupy POMOCNÉ PROCESY SERVISU OPERÁTORŮ (AO TrfP) (Př. pro operátor TS, analogicky pro HuS, IS i MgS; realizace operátorů obecně rozdílné) AKTIVNÍ & REAKTIVNÍ PROSTŘEDÍ (AR Env) MANAŽÉRSKÝ SYSTÉM (manažerské informace) MgS INFORMAČNÍ SYSTÉM (odborné informace) IS TECHNICKÝ SYSTÉM (tech.& tg prostředky) TS ČLOVĚK (systém lidí & ost.živ.bytostí) HuS Prováděcí systém Navigační systém TRANSFORMAČNÍ PROCES (TrfP) (přeměna daného vstupu na požadovaný výstup uvažovanou technologií)   &  AR HuS Env AKTIVNÍ & REAKTIVNÍ PŘÍRODNÍ SYSTÉM (přírodní prostředí) AR NS Env AR TS Env AR IS Env AR MgS Env © S. Hosnedl MODEL TRANSFORMAČNÍHO SYSTÉMU (TrfS) s TRANSFORMAČNÍM PROCESEM (TrfP) DŮLEŽITÉ 5  1 Realizace lidských potřeb jako transformace 1 Realizace lidských potřeb jako transformace

Objekt transformace obecně: Operand ⇐ Operand ⇐ CO se transformuje? (M, E, I, L) - Požadovaný stav operandu (Od2): na výstupu TrfP (získaný stav 2 zůstává i po výstupu z TrfS!) - Dostupný stav operandu (Od1): na vstupu TrfP Změna stavu operandu na základě: Technologie (Tg) ⇐ Technologie (Tg) ⇐ JAK (a jakými nástroji) se transformuje? Obvyklé změny stavu (tj. obvyklé přeměny, transformace) operandu: - vnější (výroba): např. zm. tvarů, rozměrů, povrchů, tolerancí) - vnitřní (zpracování): např. změna vnitřní struktury, pevnosti) - polohy (manipulace/doprava) - v čase (skladování) Poznámky: - Technologie v (nej)užším slova smyslu znamená („the way and means for doing something“), tj. principy, postupy transformace operandu vlivem působících účinků bez zřetele na to, jak (tj. jakými nástroji) byly vyvolány (např. změna tvaru tlakem působícím na ohřátý materiál). V praktickém životě se však pojem technologie převážně rozumí včetně nástrojů, které již požadované transformační účinky dodávají (např. pohon a řízení lodě pomocí pádel, vesel, plachty, lodního šroubu, reaktivní trysky apod., nebo přednáška s pomocí tabule a křídy, flipchartu, zpětného projektoru, dataprojektoru, apod). - Technologie je obecný pojem, který se týká všech, nikoli jen strojírenských, procesů jak bývá často mylně chápáno a používáno. -Tyto nástroje lze však dosti často obtížně odlišit od příslušného technického zařízení, v rámci nějž je nástroj používán (např.. S tím souvisí požívání pojmu technologie v širším slova smyslu, které je vysvětleno v následujícím odstavci o technických procesech. MODEL TRANSFORMAČNÍHO SYSTÉMU (TrfS) s TRANSFORMAČNÍM PROCESEM (TrfP) © S. Hosnedl i DŮLEŽITÉ 1 Realizace lidských potřeb jako transformace 1 Realizace lidských potřeb jako transformace 6 

Potřebné účinky působící na operand: Operátory ⇐ Operátory ⇐ KÝM/ČÍM (příp. v souladu s ČÍM) se transformuje? - člověk: lidé i další živé bytosti - technický systém:technické prostředky (s Tg nástroji) - aktivní a reaktivní okolí: blízké i vzdálené “zapojené” prostředí - informační systém:odborné informační prostředky - manažerský systém:manažerské (řídicí) informační prostředky Transformační systém má na vstupu a výstupu též: - asistující vstupy (žádoucí/stimulující) : např. přídavné mat., energie, řídicí inf. - vedlejší vstupy (většinou nežádoucí): např. prach, vibrace z okolí - vedlejší výstupy (většinou nežádoucí): např. spaliny, třísky, okuje, hluk, vibrace Nezbytný prvek pro řízení transformačního procesu: - zpětné vazby(v celém průběhu hlavních i asistujících procesů !!!) Prováděcí systém MODEL TRANSFORMAČNÍHO SYSTÉMU (TrfS) s TRANSFORMAČNÍM PROCESEM (TrfP) 7 © S. Hosnedl  DŮLEŽITÉ Navigační systém 1 Realizace lidských potřeb jako transformace 1 Realizace lidských potřeb jako transformace

Obr.: Obecný model Provozního systému s Provozním procesem TS - konkretizace Transformačního systému (TrfS) s Transformačním procesem (TrfP) [Hubka 1988 aj.] Vedlejší výstupy Asistující vstupy Provozní OPERAND ve vst. stavu 1 Provozní OPERAND ve výst. stavu 2 HuS PRACOVNÍK, OBSLUHA TS TECHNICKÉ PROSTŘEDKY nastavení, příkazy Vedlejší vstupy zpětné vazby TrfP: PROVOZNÍ PROCES (Σ technologických operací) Tg: Způsoby přeměny operandu (vč. nástrojů) Poznámka: - Základní prvky Provozního systému a Provozního procesu vzniknou konkretizací obecných prvků TrfS a TrfP pro životní etapu provozování TS i AR Env AKTIVNÍ & REAKTIVNÍ PROSTŘEDÍ PROVOZNÍHO SYSTÉMU IS INF. SYSTÉM PROVOZ. SYSTÉMU MgS MANAŽ.SYSTÉM PROVOZ. SYSTÉMU Zpětné vazby 8 © S. Hosnedl PROVOZNÍ SYSTÉM A PROVOZNÍ PROCES TECHNICKÉHO PRODUKTU/SYSTÉMU (TS)  POTŘEBNÉ 1 Realizace lidských potřeb jako transformace 1 Realizace lidských potřeb jako transformace

HuS PRACOVNÍK, OBSLUHA TS PROTAHO -VAČKA nastavení, příkazy zpětné vazby AR Env AKTIVNÍ & REAKTIVNÍ PROSTŘEDÍ PRACOVIŠTĚ IS INF. SYSTÉM PRACOVIŠTĚ. MgS MANAŽ.SYST. PRACOVIŠTĚ d1 d2  pt1  pt2 1 2 TrfP: PROTAHOVÁNÍ DRÁTU Držení drátu Mazání průvlaku Zmenšování průměru drátu v průvlaku Tažení silou Tg: mazivo DRÁT ve stavu 1: - průměr 1 - opracování 1 - pevnost 1 prach, vibrace použité mazivo, teplo, hluk DRÁT ve stavu 2: - průměr 2 - opracování 2 - pevnost 2 Zpětné vazby Obr.: Konktrétizovaný model Provozního systému pracoviště s jeho Provozním procesem - příklad s protahovačkou (TS ) a transformačním procesem (TrfP) protahování drátu [Hubka 1995 aj.] PROVOZNÍ SYSTÉM A PROVOZNÍ PROCES TECHNICKÉHO PRODUKTU/SYSTÉMU (TS) POTŘEBNÉ 1 Realizace lidských potřeb jako transformace 1 Realizace lidských potřeb jako transformace 9 © S. Hosnedl 

[Eder&Hosnedl 2008] Eder, W. E., Hosnedl, S.: Design Engineering, A Manual for Enhanced Creativity. Boca Raton, Florida, USA: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2008, 588 s., ISBN [Eder&Hosnedl 2010] Eder, W. E., Hosnedl, S.: Introduction to Design Engineering: Systematic Creativity and Management. Boca Raton, Florida, USA: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2010, 432 s., ISBN: [Hosnedl 2014] Hosnedl, S.: Systémové navrhování technických produktů. 2. vyd. Plzeň: Západočeská univerzita v Plzni, s. ISBN (elektronická verze). [Hosnedl&al 2012] Hosnedl, S., Dvořák J. a Kopecký M.: Konstrukční a designérský návrh nemocničního lůžka pro intenzivní péči Case study. 1. vyd. Plzeň: Západočeská univerzita v Plzni, s. ISBN (elektronická verze). [Hubka 1995] Hubka, V.: Konstrukční nauka, z “Engineering Design” (Zürich: Heurista, 1992) přel. Hosnedl, S. 2. přeprac. a dopl. vyd. Zürich: Heurista, s. ISBN [Hubka&Eder 1988] Hubka, V., Eder, W.E: Theory of Technical Systems. Berlin Heidelberg: Springer - Verlag, 1988, (2. vyd. něm. 1984) ISBN [Hubka&Eder 1996] Hubka,V., Eder, W.E.: Design Science. London, Springer,1996, ISBN [ČSN-EN-ISO-9001 (2009) 2010] ČSN EN ISO 9001 (idt ISO 9000: Czech version of the European Standard EN ISO 9000:2008): Systémy managementu kvality – Požadavky (Quality management systems – Requirements). Praha: Český normalizační institut (2009), 2010 POTŘEBNÉ 10 © S. Hosnedl  Poznámka: - Případná další speciální, zde neuvedená literatura – viz [Hosnedl 2012] KONSTRUOVÁNÍ – KKS/KS LITERATURA

Děkuji Vám za pozornost Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky v rámci projektu č. CZ.1.07/2.2.00/ „Inovace výuky podpořená praxí“.