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 2.2 Prof. Ing. Stanislav Hosnedl, CSc. g_DFX/ Plzeň, 2016

2 2.2 Konstruování jako řešení problému
Navrhování a hodnocení technického produktu z hlediska vlastností PRO ÚPLNOST K INFORMACI POTŘEBNÉ DŮLEŽITÉ 2.2 Konstruování jako řešení problému - A. upřesnění úkolu 3 © S. Hosnedl

3 TS(s) LIFE CYCLE STAGES FOCUSED ON THE RESPECTIVE TRANSFORMATIONS
2 Konstruování jako řešení problému - upřesnění úkolu ZÁKLADNÍ POZNATKY TS(s) LIFE CYCLE STAGES FOCUSED ON THE RESPECTIVE TRANSFORMATIONS Metody a principy pro řešení operací Problem Solving? Konstrukční operace Upřesnění úkolu ? 4 

4 2 Konstruování jako řešení problému - upřesnění úkolu
DŮLEŽITÉ ŘEŠENÍ KONSTRUKČNÍHO ÚKOLU (1) 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 5 

5 2 Konstruování jako řešení problému - upřesnění úkolu
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 6 

6 INTEGRACE S TRADIČNÍMI INSTRUKTIVNÍMI METODICKÝMI FÁZEMI KONSTRUOVÁNÍ
2 Konstruování jako řešení problému - upřesnění úkolu 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 7 

7 i 2 Konstruování jako řešení problému - upřesnění úkolu Význam: Účel:
DŮLEŽITÉ A. UPŘESNĚNÍ KONSTRUKČNÍHO ÚKOLU (1) Význam: „Správné stanovení úkolu je polovina řešení“ Účel: Doplňuje a vyjasňuje zadání konstrukčního úkolu Cíl: Specifikace požadavků na požadovaný konstrukční úkol Požadavky (potřeby nebo očekávání) od řešení konstrukčního úkolu [CSN-EN-ISO , ]: - stanovené zákazníkem, managementem, apod. - obecně předpokládané zákazníkem, výrobcem, společností, apod. - závazný zákonem, předpisem, patentem, licencí, apod. Poznámka: - Specifikovaný požadavek: takový požadavek, který je uveden v dokumentu [CSN-EN-ISO , 3.7.3] i © S. Hosnedl 8 

8 2 Konstruování jako řešení problému - upřesnění úkolu
K INFORMACI - upřesnění úkolu A. UPŘESNĚNÍ KONSTRUKČNÍHO ÚKOLU (2) Způsoby („technologie“): - Analýzou State of the Art (stavu techniky) Z předpisů, norem, apod. Dle požadavků trhu/zákazníka - Interním rozhodnutím organizace Metody: Brainstorming, rozbor vlastností, systematické pokrytí pole, dotazování, průzkum trhu, síťová technika, metodické pochyby, QFD ... Racionalizace: Předtištěné požadavkové listy Obecné metodické principy: - Definovat pomocí účinků a ne prostředků (např. uzavírací orgán, ne ventil) - Rozlišit významnost (např. bodováním) - Požadavky pokud možno kvantifikovat včetně tolerancí (např. 200ºC ± 10ºC) © S. Hosnedl 9  9

9 i 2 Konstruování jako řešení problému - upřesnění úkolu Struktura:
POTŘEBNÉ A. UPŘESNĚNÍ KONSTRUKČNÍHO ÚKOLU (3) Struktura: A. Upřesnění úkolu (konkrétizace pro konstrukční návrh TS): I. Vyjasnění zadání  Vyjasnění a rozpracování požadavků na vlastnosti TS (vč. hodnocení dosavadního a srovnatelných řeš., naplánování řešení) - Analýza: Zjišťování požadavků na vlastnosti TS (vč. realizovatelnosti řešení) - Syntéza: Stanovení požadavků na vlastnosti TS (vč. časového naplánování úkolu)   Poznámky: A. – X. … Zobecněné základní operace řešení konstrukčního úkolu (platí obecně i pro všechny jeho fáze, operace i jejich dílčí kroky) I. – IV. … Tradiční instruktivní fáze metodického řešení konstrukčního úkolu [VDI ], [BS ], apod. 1. – 6. … Teoreticky podložené fáze Obecného modelu postupu konstruování EDSM (1 – 6) [Hubka&Eder 1988] i © S. Hosnedl 10  10

10 i 2 Konstruování jako řešení problému - upřesnění úkolu
K INFORMACI - upřesnění úkolu A. UPŘESNĚNÍ KONSTRUKČNÍHO ÚKOLU (4) Znalostní podpora EDSM: Základ: Vlastnosti TS Nadstavba: Design for X (DfX) Poznámky: Nedílnou součástí zpřesnění úkolu je studijní etapa: - Zjištění stavu techniky (State of the Art) (viz. dtto) - Analýza problémové situace a zjištění jejich příčin - Prověření realizačních možností (feasibility study): = technicky (respektování přírodních zákonů, dost. techn. prostředků, zkušeností ...) = ekonomicky (bude výroba, distribuce, provoz a likvidace hospodárná!) = finančně (je dostatek prostředků na financ. úkolu!) Tím samozřejmě vyhledávání informací nekončí, musí pokračovat v celém průběhu řešení úkolu. V návaznosti je nezbytné i naplánovat a organizačně připravit celé řešení (je již součást řízení konstrukčního procesu) i © S. Hosnedl 11 