Katedra konstruování strojů

Prezentace na téma: "Katedra konstruování strojů"— Transkript prezentace:

1 Katedra konstruování strojů
Navrhování a hodnocení technického produktu z hlediska vlastností KKS/DFX Podklady k přednášce – Kapitola 2, část 2.6 Prof. Ing. Stanislav Hosnedl, CSc. g_DFX/ Plzeň, 2016 Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

2 Katedra konstruování strojů
Navrhování a hodnocení technického produktu z hlediska vlastností KKS/DFX Podklady k přednášce – Kapitola 2, část 2.6 Prof. Ing. Stanislav Hosnedl, CSc. g_DFX/ Plzeň, 2016

3 2.6 Konstruování jako řešení problému - průběžné paralelní činnosti
Navrhování a hodnocení technického produktu z hlediska vlastností PRO ÚPLNOST K INFORMACI POTŘEBNÉ DŮLEŽITÉ 2.6 Konstruování jako řešení problému - průběžné paralelní činnosti 3 © S. Hosnedl

4 2 Konstruování jako řešení problému - paralelní (asistující) operace
DŮLEŽITÉ ŘEŠENÍ KONSTRUKČNÍHO ÚKOLU Základní operace: Základní operace řešení obecného tvůrčího problému lze konkrétizovat i pro řešení konstrukčního úkolu: - Seriové (hlavní): A. Upřesnění konstrukčního úkolu B. Hledání řešení konstrukčního úkolu C. Hodnocení řešení konstrukčního úkolu a Rozhodování D. Sdělování řešení konstrukčního úkolu - Paralelní (asistující) E. Vyhledávání a zpracování informací k řešení konstrukčního úkolu F. Zobrazování řešení konstrukčního úkolu G. Kontrolování řešení konstrukčního úkolu © S. Hosnedl 4 

5 2 Konstruování jako řešení problému - paralelní (asistující) operace
DŮLEŽITÉ ŘEŠENÍ KONSTRUKČNÍHO ÚKOLU Základní operace: - paralelní: - seriové: B. HLEDÁNÍ ŘEŠENÍ - Syntéza C1. HODNOCENÍ - Analýza - Evaluace C2. ROZHODOVÁNÍ - Selekce D. SDĚLOVÁNÍ ŘEŠENÍ - Detailování a dokumentování - Prezentace a předání dokumentace - Archivace dokumentace X. MANAGEMENT E. VYHLEDÁVÁNÍ A ZPRACOVÁNÍ INFORMACÍ F. ZOBRAZOVÁNÍ G. KONTROLOVÁNÍ A. UPŘESNĚNÍ ÚKOLU - Analýza problému - Formulace úkolu Zadání : navrhnout konstrukci TS Řešení: konstrukční návrh TS Ohodnocené varianty řešení Specifikace požadavků na řešení Suboptimální varianta řešení Varianty řešení Konstrukční činnosti 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] © S. Hosnedl 5 

6 INTEGRACE S TRADIČNÍMI INSTRUKTIVNÍMI METODICKÝMI FÁZEMI KONSTRUOVÁNÍ
2 Konstruování jako řešení problému - paralelní (asistující) operace POTŘEBNÉ INTEGRACE S TRADIČNÍMI INSTRUKTIVNÍMI METODICKÝMI FÁZEMI KONSTRUOVÁNÍ B. HLEDÁNÍ ŘEŠENÍ - Syntéza C1. HODNOCENÍ - Analýza - Evaluace C2. ROZHODOVÁNÍ - Selekce D. SDĚLOVÁNÍ ŘEŠENÍ - Detailování a dokumentování - Prezentace a předání dokumentace - Archivace dokumentace X. MANAGEMENT E. VYHLEDÁVÁNÍ A ZPRACOVÁNÍ INFORMACÍ F. ZOBRAZOVÁNÍ G. KONTROLOVÁNÍ 6. Detailování úplné stavební strruktury TS úplné staveb. 5. Návrh struktury TS 4. Návrh hr.stavební 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 I. ROZPRACOVÁNÍ ZADÁNÍ ZPRACOCVÁNÍ IV. FINÁLNÍ II. KONC. NÁVRH / „KONCIPOVÁNÍ“ III. KOŃSTR. NÁVRH / „KONSTRUOVÁNÍ“ Zadání : navrhnout konstrukci TS Řešení: konstrukční návrh TS Specifikace požadavků na řešení Konstrukční činnosti - paralelní: - seriové: Ohodnocené varianty řešení Suboptimální varianta řešení Varianty řešení Seriové základní operace a jejich struktura: A. UPŘESNĚNÍ ÚKOLU I. ROZPRACOVÁNÍ PROBLÉMU 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. KONCEPČNÍ NÁVRH / “KONCIPOVÁNÍ“ („kvalitativní fáze“)( 2. Návrh funkční struktury TS 3. Návrh orgánové struktury TS III. KONSTRUKČNÍ NÁVRH / “KONSTRUOVÁNÍ“ („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 Paralelní základní operace: E. VYHLEDÁVÁNÍ A ZPRACOVÁNÍ INFORMACÍ F. ZOBRAZOVÁNÍ (všeho druhu) KONTROLOVÁNÍ (správnosti postupů!) X. MANAGEMENT Obr.: Strategické základní operace konstrukčního procesu (A – G, X) s tradičními instruktivními metodickými fázemi 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 6 

7 2 Konstruování jako řešení problému - průběžné paralelní činnosti
DŮLEŽITÉ E. VYHLEDÁVÁNÍ A ZPRACOVÁNÍ INFORMACÍ K ŘEŠENÍ KONSTRUKČNÍHO ÚKOLU (1) Význam: Průběžná podpora prací na každém (konstrukčním) úkolu. Účel: Mít k dispozici správné informace ve správný čas. Cíl: Racionální poskytování všech informací nezbytných pro všechny (konstrukční) práce. Způsoby („technologie“): pro vyhledávání určité informace pro systematický sběr informací k tomu je třeba: mít odpovídající znalosti mít potřebné informace k dispozici. Je výhodné a doporučeno si budovat osobní informační systém. © S. Hosnedl 7 

8 2 Konstruování jako řešení problému - průběžné paralelní činnosti
POTŘEBNÉ D. SDĚLOVÁNÍ ŘEŠENÍ KONSTRUKČNÍHO ÚKOLU (2) Obecné metodické principy: - Informace sdělovat jasně, úplně a jednoznačně - Informace archivovat spolehlivě a s  ohledem na jejich jednoduché vyhledávání - Zvláštní pozornost věnovat sdělení / archivaci změn Znalostní podpora EDSM: Základ: Konstrukční struktury TS Životní etapy TS jako Transformační systémy a Transformační procesy Nadstavba: Design for X (DfX) © S. Hosnedl 8 

9 2 Konstruování jako řešení problému - průběžné paralelní činnosti
K INFORMACI - průběžné paralelní činnosti E. VYHLEDÁVÁNÍ A ZPRACOVÁNÍ INFORMACÍ K ŘEŠENÍ KONSTRUKČNÍHO ÚKOLU (2) Problémy: - přehlcení informacemi a informačními prostředky - pouze část informací je použitelná - krátká životnost mnoha informací - nedostatečná jednotnost pojmů/terminologie - nedostačující anotace/“sleevenotes“ - nedostatek času na získávání a zpracování informací - získání a zpracování informací je nákladné - nedostatek informací o informačních systémech © S. Hosnedl 9 

10 2 Konstruování jako řešení problému - průběžné paralelní činnosti
K INFORMACI - průběžné paralelní činnosti E. VYHLEDÁVÁNÍ A ZPRACOVÁNÍ INFORMACÍ K ŘEŠENÍ KONSTRUKČNÍHO ÚKOLU (3) Kvalita informace: - obsahová správnost - srozumitelnost - jednoznačnost, jasnost, přehlednost - včasnost - ověřitelnost (seznam pramenů) - úplnost (ne výňatky bez kontextů) - forma (přehlednost, rychlá orientace) - druh nositele informace - autor informace - operativní dostupnost - okruh uživatelů © S. Hosnedl 10 

11 2 Konstruování jako řešení problému - průběžné paralelní činnosti
K INFORMACI - průběžné paralelní činnosti E. VYHLEDÁVÁNÍ A ZPRACOVÁNÍ INFORMACÍ K ŘEŠENÍ KONSTRUKČNÍHO ÚKOLU (4) Kategorie a třídění informací: nezaznamenané („tacit“) informace (v paměti člověka) obtížně dostupné - zaznamenané („recorded“) informace (na nějakém nositeli) systematická dostupnost jen pokud jsou zaevidované (uspořádané): = desetinné třídění, např. MDT (historie) = klíčová slova = zvláštní systémy (např. patentové třídění) = sémantické systémy (subjekt – akce – objekt) © S. Hosnedl 11 

12 i 2 Konstruování jako řešení problému - průběžné paralelní činnosti
K INFORMACI - průběžné paralelní činnosti E. VYHLEDÁVÁNÍ A ZPRACOVÁNÍ INFORMACÍ K ŘEŠENÍ KONSTRUKČNÍHO ÚKOLU (5) Obecné metodické principy kde získat informace: Zdroje pro vyhledávání informací: - Vlastní vědomosti, zkušenosti, zápisky, knihovna … - hledání - Informace od kolegů, expertů … dotazy - Časopisy, knihy, učebnice, manuály … literární rešerše - Patenty, zlepšovací návrhy … patentové rešerše - Normy, katalogy, „zásobníky“, archivy… - normalizační rešerše Výrobní podklady, … - „feasibility study“ Zdroje pro průběžný „sběr“ informací: - Informace z akvizičních cest, cestovní zprávy techniků, zprávy a reklamace zákazníků … - informace o provozu vlastních výrobků - Informace o průzkumu trhu (marketing) … - informace o požad. potenciálních zákazníků - Zprávy z veletrhů a výstav … informace o konkurenci - Vědeckotechnické informace obecně … - sledování vývoje vědy, techniky … Poznámky: - U zdrojů informací není rozlišováno medium, na němž je informace uložena. i © S. Hosnedl 12 

13 2 Konstruování jako řešení problému - průběžné paralelní činnosti
DŮLEŽITÉ F. ZOBRAZOVÁNÍ ŘEŠENÍ KONSTRUKČNÍHO ÚKOLU (1) Význam: Druhá průběžná podpora řešení každého (konstrukčního) úkolu Účel: Účelové zobrazování (popis, reprezentace) vlastností TS pro potřeby: představy, uchování nebo sdělování řešení Cíl: Racionální tvorba optimálního způsobu zobrazení Způsoby („technologie“): - zobrazení ikonické: tvarové a rozměrové zobrazování představy nebo originálu (skica, výkres, fotografie, datový model) - zobrazení symbolické: zobrazování s  použitím přesně definovaných symbolů (znaky včetně písma) - zobrazení diagramové: zobrazování vztahů (tabulky, grafy, nomogramy) Pro konstruování má zvláštní význam ikonické zobrazování (reprezentace), neboť má vysoký informační obsah a je nejnázornější pro zobrazení TS. © S. Hosnedl 13 

14 2 Konstruování jako řešení problému - průběžné paralelní činnosti
K INFORMACI - průběžné paralelní činnosti F. ZOBRAZOVÁNÍ ŘEŠENÍ KONSTRUKČNÍHO ÚKOLU (2) Obecné metodické principy: - Zobrazovat jasně, úplně, jednoznačně - Zobrazovat ekonomicky optimálně - Zobrazovat účelově, tj. se zřetelem na druh uživatele - Mít na zřeteli manipulaci, používání, archivaci a vyhledávání dokumentů © S. Hosnedl 14 

15 i 2 Konstruování jako řešení problému - průběžné paralelní činnosti
DŮLEŽITÉ G. KONTROLOVÁNÍ ŘEŠENÍ KONSTRUKČNÍHO ÚKOLU (1) Význam: Třetí průběžná podpora řešení každého konstrukčního úkolu Účel: Zjišťování správnosti a optimálnosti dříve provedených prací, tj. nejen nalezení chyb! Cíl: Racionální kontroly, tj. přezkoumání, verififikace a validace Poznámky: - Kontrola je hodnocení shody pozorováním a posouzením, doplněné podle vhodnosti měřením, zkoušením nebo srovnáním [CSN-EN-ISO , 3.8.2]. i © S. Hosnedl 15 

16 2 Konstruování jako řešení problému - průběžné paralelní činnosti
DŮLEŽITÉ G. KONTROLOVÁNÍ ŘEŠENÍ KONSTRUKČNÍHO ÚKOLU (2) Strategické principy: Základní téze: CHYBY SE VYSKYTUJÍ VŽDY ! Základní ověřovací princip: SOUBĚŽNĚ S TVORBOU  MENŠÍ ZTRÁTY Produktivnost ověřování: ÚSPORY ZBYTEČNĚ VYNALOŽENÉ PRÁCE, MOTIVACE, ŽE SE NEPRACUJE ZBYTEČNĚ © S. Hosnedl 16 

17 2 Konstruování jako řešení problému - průběžné paralelní činnosti
DŮLEŽITÉ G. KONTROLOVÁNÍ KONSTRUKČNÍHO ÚKOLU (3) Stanovení priorit podle FMEA: Odhad pravděpodobnosti vzniklých chyb komplexnost, originální a složité úlohy, personální, technické, informační, manažerské a okolní aktivní a reaktivní faktory Odhad důsledku vzniku chyb čím dřívější fáze tím obtížnější náprava, čím větší vliv na zákl. funkce a bezpečnost … Odhad obtížnosti objevení chyb neopominout ani obtížně objevitelné chyby…  Kritické (potenciální) chyby, které je nutné odstranit přednostně!!! © S. Hosnedl 17 

18 2 Konstruování jako řešení problému - průběžné paralelní činnosti
POTŘEBNÉ G. KONTROLOVÁNÍ ŘEŠENÍ KONSTRUKČNÍHO ÚKOLU (4) Obecné metodické principy: - Kontrolovat je nutné vše (včetně postupů,…) - Způsob kontroly by měl být jiný než způsob řešení - Při samokontrole větší časový odstup - Lépe když kontroluje někdo jiný než řešitel - Postupovat systematicky, avšak se zvýšenou pozorností podle strategických principů (pravděpodobnost, důsledky a obtížnost objevení) - Používat vhodné prostředky © S. Hosnedl 18 

19 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“. 19