Systémové navrhování technických produktů KKS/ZKM Katedra konstruování strojů Fakulta strojní Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem.

Prezentace na téma: "Systémové navrhování technických produktů KKS/ZKM Katedra konstruování strojů Fakulta strojní Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem."— Transkript prezentace:

1 Systémové navrhování technických produktů KKS/ZKM Katedra konstruování strojů Fakulta strojní Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Prof. Ing. Stanislav Hosnedl, CSc. Podklady k přednáškám – Kapitola 4 Plzeň, 2012

2 4 Technické Systémy (TS) – preskriptivně/procedurálně (PTS) SYSTÉMOVÉ NAVRHOVÁNÍ TECHNICKÝCH PRODUKTŮ © S. Hosnedl 30.12.2009 DŮLEŽITÉ POTŘEBNÉ K INFORMACI PRO ÚPLNOST 2

3 4.1 Základní poznatky 4.1 Základní poznatky 4.2 4.2 Konstruování TS z hledisek vlastností (DfX) onstruování TS z hledisek vlastností (DfX) 4.2 onstruování TS z hledisek vlastností (DfX) a Predikce vlastností TS (PoX) a Predikce vlastností TS (PoX)a Predikce vlastností TS (PoX)a Predikce vlastností TS (PoX) 4.3 Poznatky DfX a4.3 Poznatky DfX a PoX ke třídám vlastností TS PoX ke třídám vlastností TS 4.3 Poznatky DfX aPoX ke třídám vlastností TS OBSAH © S. Hosnedl 30.12.2009 4.4 Predikce vývoje vlastností TS v čase 4.4 Predikce vývoje vlastností TS v čase 3 4 Technické Systémy (TS) – preskriptivně/procedurálně (PTS)

4 Podkapitola 4.1 Základní poznatky © S. Hosnedl 30.12.2009 4  4 Technické Systémy (TS) 4 Technické Systémy (TS) – preskriptivně/procedurálně (PTS)

5 ÚČEL A CÍL METODICKÝCH POZNATKŮ K TS Účel : Racionalizace konstrukčních prací metodickou podporou predikce vlastností TS a predikce vývoje TS v čase. Cíl : Metody, principy a údaje pro racionální: - predikci („zjišťování “) vlastností TS ve fázi konstruování, - konstruování TS z hledisek jednotlivých (požadovaných) vlastností (viz pozn.*), - predikci vývoje vlastností TS (komplexně i jednotlivě) v čase, apod. 4 TS preskriptivně/procedurálně (PTS) 4.1 Základní poznatky DŮLEŽITÉ Poznámky: -*Poznatky pro konstruování TS obecně i z hledisek jejich jednotlivých vlastností systémově patří až do (teor. a metod.) poznatků ke konstrukčnímu procesu (kap. 5¨a 6). Pro jejich přímé relace s poznatky k vlastnostem TS je však vhodnější (přehlednější) zařadit je již sem (tj. k metodickým poznatkům vázaných ke vlastnostem TS, které se přímo vztahují k příslušným teoretickým poznatkům, tj. k TTS). -Jak již bylo uvedeno, při běžném vyjadřování se vynechávají pojmy „hodnota charakteristiky“, teoreticky přesně by tedy mělo být: „identifikace, příp. predikce, hodnot charakteristik vlastností TS“, „konstruování TS z hledisek hodnot charakteristik jeho jednotlivých vlastností“, apod. -TS preskriptivně/procedurálně (PTS) vycházejí (podobně jako poznatky k TrfS a TrfP) z řady obecných i speciálních věd a oborů. Svým zaměřením na vlastnosti TS jsou však podstatně více vázány zejména na stavební strukturu TS. Proto je zde o této problematice na rozdíl od metodických poznatků k procesům (viz předchozí kapitola) pojednáno více, i když vzhledem k zaměření předmětu, jen pro obecný TS. i 30.12.2009 © S. Hosnedl 5 

6 Podkapitola 4.2 Konstruování TS z hledisek vlastností (DfX) z hledisek vlastností (DfX) a Predikce vlastností TS (PoX) a Predikce vlastností TS (PoX) © S. Hosnedl 30.12.2009 6  4 Technické Systémy (TS) – preskriptivně/procedurálně (PTS)

7 DŮLEŽITÉ ÚČEL A CÍL POZNATKŮ DfX a PoX (1) 4 TS preskriptivně/procedurálně (PTS) 30.12.2009 © S. Hosnedl 7  4.2 Konstr. z hled. vlastn. TS (DfX) a predikce vlastn. TS (PoX) Účel: DfX pro docílení („stanovení“) (hodnot identifikátorů) deskriptivních vlastností stavební struktury TS optimálně vyhovujících požadavkům na požadované vlastnosti TS. Kladené požadavky vedou většinou k protichůdným požadavkům na stavební strukturu TS (např. požadavky na tloušťku plechu karoserie vyplývající z požadavků na pevnost, vyrobitelnost, výrobní náklady, bezpečnost, provozní náklady, apod.).  Nezbytnost hledání (sub)optimální stavební struktury TS PoX k predikci („zjišťování “) (hodnot identifikátorů) jednotlivých vlastností navržené stavební struktury TS dříve, než se ve skutečnosti (v životním cyklu TS) projeví (např. pevnost, vyrobitelnost, dopravitelnost, apod. ).

8 Cíl : Metodické poznatky, tj. metody, pravidla a údaje: DfX: jak optimálně volit konstrukci (stavební strukturu) TS pro požadovanou únosnost, spolehlivost, vhodnost pro vyrobení, …, pevnost, tuhost, korozivzdornost, … atd. PoX: jak je na dané konstrukci (stavební struktuře) TS závislá únosnost, spolehlivost, vhodnost pro vyrobení, …, pevnost, tuhost, korozivzdornost, … atd. a jak závisejí tyto a další jednotlivé reflektované, reaktivní a deskriptivní vlastnosti TS navzájem. DŮLEŽITÉ ÚČEL A CÍL POZNATKŮ DfX a PoX (2) 4 TS preskriptivně/procedurálně (PTS) 30.12.2009 © S. Hosnedl 8  4.2 Konstr. z hled. vlastn. TS (DfX) a predikce vlastn. TS (PoX)

9 Plánování vzniku TS(s) Konstruování TS(s) Technologická a organizační příprava výroby a ost. živ. etap TS(s) Výroba TS(s ) vč. montáže, testování, kontr.výr. kval. ap. Distribuování TS(s) vč. balení, skladování, instalování, ap. Provozování TS(s) provozní proces vč.údržby, oprav,ap. Likvidace TS(s) vč. demontáže, separace, recyklace, ap TS≥TS(s) Lidé a o. ž.b yt. HuS & AR HuS Env Tech.Systémy TS & AR TS Env Inf.Systémy IS & AR IS Env Man.Syst émy MgS & AR Mg Env A &R P řír.Syst. AR NS ( ARNSEnv ) Včasné „kontroly“/„zjišťování“, tj. predikce vlastností TS(s) - využití PoX Průběžné „vkonstruování“, tj. stanovení vlastností TS(s) - využití DfX Etapy životního cyklu TS, se skutečným projevením vlastností TS(s) - tj. (následná validace DfX a PoX 9  © S. Hosnedl STANOVENÍ, PROJEVENÍ A PREDIKCE VLASTNOSTÍ TS DŮLEŽITÉ 4 TS preskriptivně/procedurálně (PTS) 4.2 Konstr. z hled. vlastn. TS (DfX) a predikce vlastn. TS (PoX) Obr. : Vztah mezi stanovením, projevením a predikcemi (hodnot indikátorů) vlastností TS v jeho životním cyklu 02.03.2015

10 VYUŽITÍ TEORIE VLASTNOSTÍ TS PRO POZNATKY DfX a PoX Konkrétní princip poznatků DfX a PoX: Všechny reaktivní a reflektivní vlastnosti TS závisejí na jediné třídě vlastností (která patří spolu se znakovými vlastnostmi TS do domény deskriptivních vlastností): Elementární konstrukční vlastnosti: Pro stavební strukturu TS: - prvky stavební struktury - jejich uspořádání Pro prvky stavební struktury TS: - tvary - rozměry - materiály - způsoby výroby - stavy povrchů - odchylky od jmenovitých hodnot Všechny (hodnoty indikátorů vlastností) pro volný i zamontovaný stav (odlišnost od [Hubka&Eder 1988]!) 30.12.2009 © S. Hosnedl 10  DŮLEŽITÉ 4 TS preskriptivně/procedurálně (PTS) 4.2 Konstr. z hled. vlastn. TS (DfX) a predikce vlastn. TS (PoX)

11 TAXONOMIE (TŘÍDĚNÍ) POZNATKŮ DfX a PoX (1) Výchozí poznatky: Poznatky DfX jsou podle všech dostupných pramenů doposud nesystematicky soustřeďovány pouze do tematicky příbuzných skupin označovaných na principu: Poznatky pro „Konstruování z hlediska X“ (anglicky : Design for X (DfX), německy: X-gerechtes Konstruieren) kde: X je obecně nějaká vlastnost TS, např.: poznatky pro Konstruování z hlediska výroby, pevnosti, apod., (anglicky : Design for Manufacturing (DfM), německy: Fertigungsgerechtes Konstruieren) Poznatky PoX jsou podle všech dostupných pramenů doposud nesystematicky soustřeďovány pouze podle vědních, společenských, inženýrských, výrobních a řady dalších druhů oborů, do které příslušná skupina vlastností X náleží (je jejím předmětem). Vzhledem k podstatě poznatků DfX a PoX je zřejmé, že optimální základnou pro jejich systematické (a navíc i shodné) třídění pro potřeby EDS a konstruování vůbec je taxonomie vlastností TS (viz kap. 2, podkap. 2.4). 30.12.2009 © S. Hosnedl 11  4 TS preskriptivně/procedurálně (PTS) 4.2 Konstr. z hled. vlastn. TS (DfX) a predikce vlastn. TS (PoX) POTŘEBNÉ

12 (III) Doména DfX&PoX pro DESKRIPTIVNÍ VLASTNOSTI TS (vlastnosti jsou invariantní k etapám LC): (II)Doména DfX&PoX pro REAKTIVNÍ VLASTNOSTI TS (každá vlastnost se obecně vztahuje ke všem etapám LC!): (I) Doména DfX&PoX pro REFLEKTOVANÉ VLASTNOSTI TS (Ia) DfX&PoX pro Reflektované vlastnosti TS(s) k Provoznímu procesu vč. jeho Operandu ≈ pro Technické & technologické vlastnosti TS(s) v provozní etapě LC : (Ib) DfX&PoX pro Reflektované vlastnosti TS k Operátorům Transf. systémů vč. jejich AR Env (každá vlastnost se obecně vztahuje ke všem etapám LC!): ( 1 ) DfX&PoX pro vlastn. TS k provozním funkcím/účinkům ( 2 ) DfX&PoX pro vlastn. TS k provozuschopnosti ( 9 ) DfX&PoX k Definičním (elementárním) konstrukční m vlastnostem TS ( 10 ) DfX&PoX ke Znakovým konstrukčním vlastnostem (charakteristikám ) TS (8 ) DfX&PoX k Obecným konstrukčním vlastnostem TS (3) DfX&PoX pro vlastn. TS k člověku (lidem) a ost. živ. bytostem ( Σ HuS: HuS & AR HuS Env ) (4) DfX&PoX pro vlastn. TS k ost. tech. syst., tj. k tech.& tg prostř. ≠ TS(s) ( Σ TS: TS & AR TS Env ) (7) DfX&PoX pro vlastn. TS k manažerským syst. (manaž. inform.) ( Σ MgS: MgS & AR MgS Env ) (5) DfX&PoX pro vlastn. TS k akt&reakt. přírodním syst. (přír. prostředím) ( AR NS: AR NS Env ) ( 6 ) DfX&PoX pro vlastn. TS k informačním syst. (odb. informacím) ( Σ IS: IS & AR IS Env ) 23.02.2015 Obr. : Vztah ( 1:1 ! ) mezi doménami vlastností a třídami vlastností TS a doménami a třídami poznatků DfX a PoX © S. Hosnedl TAXONOMIE (TŘÍDĚNÍ) POZNATKŮ DfX a PoX (3) 4 Metodické poznatky k TS POTŘEBNÉ 4.2 Predikce vlastn. TS (PoX) a konstr. z hled. vlastn. TS (DfX) 12  (III) Doména DESKRIPTIVNÍCH VLASTNOSTÍ TS (vlastnosti jsou invariantní k etapám LC): (II)Doména REAKTIVNÍCH VLASTNOSTÍ TS (každá vlastnost se obecně vztahuje ke všem etapám LC!): (I) Doména REFLEKTOVANÝCH VLASTNOSTÍ TS (Ia) Reflektované vlastnosti TS(s) k Provoznímu procesu vč. jeho Operandu ≈ Technické & technologické vlastnosti TS(s) v provozní etapě LC : (Ib) Reflektované vlastn. TS(s) k Operátorům Transformačních systémů vč. jejich AR Env (každá vlastnost se obecně vztahuje ke všem etapám LC!): ( 1 ) Vlastnosti TS(s) k provozním funkcím/účinkům ( 2 ) Vlastnosti TS(s) k provozuschopnosti ( 9 ) Definiční (elementární) konstrukční vlastnosti TS(s) ( 10 ) Znakové konstrukční vlastnosti (charakteristiky ) TS(s) (8 ) Obecné konstrukční vlastnosti TS(s) (3) Vlastnosti TS(s) k člověku (lidem) a ost. živým bytostem ( Σ HuS: HuS & AR HuS Env ) (4) Vlastnosti TS(s) k ost. technickým systémům, tj. k tech.& tg prostř. ≠ TS(s) ( Σ TS: TS & AR TS Env ) (7) Vlastnosti TS(s) k manažerským systémům (manaž.informacím) ( Σ MgS: MgS & AR MgS Env ) (5) Vlastnosti TS(s) k akt&reakt. přírodním systémům (přírodním prostředím) ( AR NS: AR NS Env ) ( 6 ) Vlastnosti TS(s) k informačním systémům (odborným informacím) ( Σ IS: IS & AR IS Env )

13 Princip poznatků DfX: Poznatky (metody, pravidla, údaje), jak docílit požadované (hodnoty charakteristik) dané vlastnosti X pomocí elementárních konstrukčních vlastností navrhované („stanovované“) stavební struktury TS (obecně: stavební struktury uvažované třídy TS na libovolné hierarchické úrovni abstraktnosti, případně komplexnosti). POZNATKY DfX PRO KONSTRUOVÁNÍ TS (1) Způsoby („technologie“) realizace DfX: - myšlenkové syntézy na základě zkušeností a podkladů - výpočtové syntézy a optimalizace : Vzhledem ke složitosti a komplexnosti poznatků DfX se však běžně využívá i strategie iterativního využíváním jednodušeji aplikovatelných poznatků PoX : - navržení (části nebo celku) TS, využití poznatků PoX a následné zlepšení (z hlediska příslušné vlastnosti X) 30.12.2009 © S. Hosnedl Poznámky: -Při použití poznatků DfX je nutné uvažovat i pravděpodobné mezní stavy všech vstupů i výstupů TrfS a TS v jednotlivých životních etapách konstruovaného TS. - Při konstruování TS nelze samozřejmě poznatky DfX používat izolovaně jen pro jednotlivé vlastnosti, ale jedině „souběžně“ pro všechny vlastnosti požadované na TS! i 13  4 TS preskriptivně/procedurálně (PTS) 4.2 Konstr. z hled. vlastn. TS (DfX) a predikce vlastn. TS (PoX) POTŘEBNÉ

14 Vlastnosti k Provozním funkcím/účinkům Vlastnosti k Provozuschopnosti: - spolehlivost - životnost - vhodnost pro údržbu - potřeba místa - apod. Vlastnosti k ost. Tech.syst. - výroba Vlastnosti k Informačním systémům REFLEKTIVNÍ VLASTNOSTI TS - tuhost - odolnost proti mrazu - odolnost proti žáru - odolnost proti korozi - odolnost proti opotřebení - apod. - tvrdost - pevnost - stavební struktura: prvky rozměry - prvky: tvary uspořádání materiály způsoby výroby stavy povrchu odchylky od jmen. hodnot. Obec.konstr. vlastn. TS Elem. konstr. vlastn. TS Pozitivní vztah Negativní vztah - ergonomie - zdravotní bezpečnost Vlastnosti k Člověku (a ost.živ.bytostem): Vlastnosti k ost. Tech.syst. - distribuce Vlastnosti k ost. Tech.syst. - likvidace Vlastnosti k Manažerským systémů - apod. Vlastnosti k ost. Tech.syst. - předvýr. etapy Vlastnosti k Akt.&Reakt. Přírodním systémům í Znak.vlast.n - technologický pricip a způsob - pracovní princip - funkční struktura - orgánová struktura DESKRIPTIVNÍ VLASTN. TS REAKTIVNÍ VLASTN. TS - vzhled (zde zobrazeno jen formálně) © S. Hosnedl Obr.: Příklady použití DfX i pro stanovení deskriptivních a reaktivních vlastností (navrhované stavební struktury) TS pro požad. reflektivní vlastnost X i => úloha je přeurčená, pro každou vlastnost X i obecně vyhovuje jiný TS i ! => nutnost suboptimalizce ! POZNATKY DfX PRO KONSTRUOVÁNÍ TS (2) 14    „ TS pro Životnost “   „ TS pro Zdraví “   „ TS pro výrobu “ 4 TS preskriptivně/procedurálně (PTS) 4.2 Konstr. z hled. vlastn. TS (DfX) a predikce vlastn. TS (PoX) DŮLEŽITÉ 02.03.2015

15 POZNATKY DfX PRO KONSTRUOVÁNÍ TS (3) PRO ÚPLNOST 02.03.2015 © S. Hosnedl 4 TS preskriptivně/procedurálně (PTS) Obr.: Znázornění odděleného využití poznatků a metod DfX i a reálného suboptimalizovaného využití DfX pro TS – letadlo [Hubka 1995] 15  „ TS pro vyrobitelnost“ „ TS pro hmotnost“ „ TS pro aerodynamičnost“ „ TS pro čistitelnost“ „ TS pro obranyschopnost“ „ TS pro pevnost“ „ TS pro řiditelnost“ „ TS pro výkonnost“ Reálný TS 4.2 Konstr. z hled. vlastn. TS (DfX) a predikce vlastn. TS (PoX)

16 Princip poznatků PoX: Poznatky (metody, pravidla, údaje) pro predikci, tj. včasné zjištění (identifikaci) (hodnot indikátorů) dané vlastnosti X z definičních (elementárních) konstrukčních vlastností dané (navrhované, příp. i existující) stavební struktury TS (obecně: stavební struktury uvažované třídy TS na libovolné hierarchické úrovni abstraktnosti, případně komplexnosti) 4 TS preskriptivně/procedurálně (PTS) POZNATKY PoX PRO KONSTRUOVÁNÍ TS (1) Způsoby („technologie“) realizace PoX: - myšlenkové odhady na základě zkušeností a podkladů - výpočty reakcí a chování TS na základě přímých fyzikálních metod - výpočty na základě fyzikální analogie, Case Based Reasoning, apod. příp. rozšíření o přímé zjišťování vlastností pomocí: - měření a testování na experimentálním modelu TS - měření a testování na existujícím TS - diagnostiky na existujícím TS a sběru informací od zákazníků TS : 30.12.2009 © S. Hosnedl Rychlost Přesnost Náklady Poznámky: -Při použití poznatků PoX je nutné uvažovat i pravděpodobné mezní stavy všech vstupů i výstupů TrfS a TS v jednotlivých životních etapách konstruovaného TS. - Všechny uvedené „technologie“ mohou být s počítačovou podporou i bez. Pojem „počítačová metoda“ je charakteristika podle „formy“ nikoli „obsahu“. Pozor, počítač je „nástroj“ (výstižněji: „zesilovač“!) nikoli metoda!!!- i DŮLEŽITÉ 16  4.2 Konstr. z hled. vlastn. TS (DfX) a predikce vlastn. TS (PoX)

17 K INFORMACI 4 TS preskriptivně/procedurálně (PTS) POZNATKY PoX PRO KONSTRUOVÁNÍ TS (2) Obr.: Příklady vlivu „technologie“ realizace PoX na čas potřebný na zjištění (hodnot parametrů) vlastností TS [Hubka 1995] 02.03.2015 © S. Hosnedl 17  4.2 Konstr. z hled. vlastn. TS (DfX) a predikce vlastn. TS (PoX)

18 Vlastnosti k Provozním funkcím/účinkům Vlastnosti k Provozuschopnosti: - spolehlivost - životnost - vhodnost pro údržbu - potřeba místa - apod. Vlastnosti k ost. Tech.syst. - výroba Vlastnosti k Informačním systémům REFLEKTIVNÍ VLASTNOSTI TS - tuhost - odolnost proti mrazu - odolnost proti žáru - odolnost proti korozi - odolnost proti opotřebení - apod. - tvrdost - pevnost - stavební struktura: prvky rozměry - prvky: tvary uspořádání materiály způsoby výroby stavy povrchu odchylky od jmen. hodnot. Obec.konstr. vlastn. TS Elem. konstr. vlastn. TS Pozitivní vztah Negativní vztah - ergonomie - zdravotní bezpečnost Vlastnosti k Člověku (a ost.živ.bytostem): Vlastnosti k ost. Tech.syst. - distribuce Vlastnosti k ost. Tech.syst. - likvidace Vlastnosti k Manažerským systémů - apod. Vlastnosti k ost. Tech.syst. - předvýr. etapy Vlastnosti k Akt.&Reakt. Přírodním systémům í Znak.vlast.n - technologický pricip a způsob - pracovní princip - funkční struktura - orgánová struktura DESKRIPTIVNÍ VLASTN. TS REAKTIVNÍ VLASTN. TS - vzhled (zde zobrazeno jen formálně) 4 TS preskriptivně/procedurálně (PTS) Obr.: Příklady použití PoX i pro predikci, tj. „zjištění“ (identifikaci, nevhodně „kontrolu“) reflektivních, příp. reaktivních vlastností X i pro dané deskriptivní a příslušné reaktivní vlastnosti (navržené, příp. existující stavební struktury) TS => úlohy jsou jednoznačně určené (v mezích přesnosti dostupných Po X i ) ! POZNATKY PoX PRO KONSTRUOVÁNÍ TS (3) 18  © S. Hosnedl TS       4.2 Konstr. z hled. vlastn. TS (DfX) a predikce vlastn. TS (PoX) DŮLEŽITÉ 22.02.2015

19 Podkapitola 4.3 Poznatky DfX a PoX ke třídám vlastností TS ke třídám vlastností TS (s přílohou v samostatném souboru ) (s přílohou v samostatném souboru ) PRO ÚPLNOST © S. Hosnedl 19  31.12.2014 4 Technické Systémy (TS) – preskriptivně/procedurálně (PTS)

20 Poznámky: - Zpracované poznatky jsou vzhledem k informativnímu charakteru připojeny pouze jako příloha této podkapitoly a na následujících listech je uveden pouze obsah této přílohy. - Vzhledem k přehledovému a informativnímu charakteru uváděných poznatků je nebylo možné, ale ani nutné v rámci jednotlivých tříd podrobněji strukturovat jak je teoreticky uvedeno v Podkapitole 4.2. - Pro přehlednost jsou u jednotlivých tříd vlastností uvedeny kromě metodických poznatků i základní teoretické poznatky. 4 TS preskriptivně/procedurálně (PTS) ZÁKLADNÍ POZNATKY 4.3 Poznatky DfX a PoX ke třídám vlastností TS 20 © S. Hosnedl Koncepce zpracování: Vzhledem k obecnému nedostatku systematicky zpracovaných poznatků DfX a PoX pro obecný TS a značnému počtu tříd vlastností TS, bylo nutné tuto podkapitolu zpracovat především jako systematickou taxonomii pro individuálně soustřeďované poznatky. Speciální poznatky DfX a PoX pro jednotlivé třídy vlastností lze získávat z příslušných vědních, společenských, inženýrských, výrobních a dalších oblastí oborů, často zaměřených i jen na některý výrobkový obor TS. Vybrané ukázky (viz samost. Příl. Podkap. 4.3) jsou soustředěny na poznatky pro konstruování TS z hledisek vlastností - DfX, neboť ty jsou dostupné obtížněji než poznatky pro predikci (tj. „zjišťování“ - nesprávně „kontroly“!) jednotlivých vlastností konstruovaného TS - PoX, které jsou na strojních fakultách často obvyklou součástí odborných konstrukčních i dalších souvisejících předmětů (i když není zmiňováno, že se jedná o poznatky PoX).. K INFORMACI i  31.12.2014

21 DfX&PoX pro Technické&Technolog. Reflektivní vlastnosti TS k provoz. etapě LC: - DfX&PoX pro Tech. & Tg. vlastnosti k transformačním funkcím/účinkům TS - DfX&PoX pro Ostatní Tech. & Tg. vlastnosti TS pro provoz DfX&PoX pro Ost. Reflektivních vlastnosti TS (každá třída ke všem etapám LC!): - DfX&PoX pro vlastnosti k člověku (lidem) a ostatním živým bytostem (HuS) - DfX&PoX pro vlastnosti k ostatním tech. systémům a k technologiím (TS & Tg) - DfX&PoX pro vlastnosti k akt.&reakt. přírodnímu prostředí (AR NS Env) - DfX&PoX pro vlastnosti k odbornému informačnímu systému (IS) - DfX&PoX pro vlastnosti k manažerskému infomačnímu systému (MgS) 4 TS preskriptivně/procedurálně (PTS) I TAXONOMIE POZNATKŮ DfX&PoX PRO DOMÉNU REFLEKTIVNÍCH VLASTNOSTI TS K INFORMACI © S. Hosnedl 21  4.3 Poznatky DfX a PoX ke třídám vlastností TS 31.12.2014

22 DfX&PoX pro Mechanické vlastnosti: - DfX&PoX pro (makro)povrchové vlastnosti - DfX&PoX pro (makro)objemové vlastnosti - DfX&PoX pro mikropovrchové vlastnosti - DfX&PoX pro mikroobjemové vlastnosti - DfX&PoX pro pevnostní vlastnosti - DfX&PoX pro deformační vlastnosti - DfX&PoX pro dynamické vlastnosti - DfX&PoX pro tribologické vlastnosti - DfX&PoX pro … 4 TS preskriptivně/procedurálně (PTS) Il TAXONOMIE POZNATKŮ DfX&PoX PRO DOMÉNU REAKTIVNÍCH VLASTN. TS (1) K INFORMACI 4.3 Poznatky DfX a PoX ke třídám vlastností TS © S. Hosnedl 22  31.12.2014

23 DfX&PoX pro Tepelné vlastnosti DfX&PoX pro Chemické vlastnosti DfX&PoX pro Akustické vlastnosti DfX&PoX pro Optické vlastnosti DfX&PoX pro Elektrické vlastnosti DfX&PoX pro Nukleární vlastnosti DfX&PoX pro Chemicko-mechanické vlastnosti DfX&PoX pro Technologické vlastnosti DfX&PoX pro Vlastnosti ve vztahu k biologii DfX&PoX pro Vlastnosti ve vztahu k botanice DfX&PoX pro Vlastnosti ve vztahu k zoologii DfX&PoX pro Vlastnosti ve vztahu k člověku DfX&PoX pro … 4 TS preskriptivně/procedurálně (PTS) K INFORMACI Il TAXONOMIE POZNATKŮ DfX&PoX PRO DOMÉNU REAKTIVNÍCH VLASTN. TS (2) 4.3 Poznatky DfX a PoX ke třídám vlastností TS © S. Hosnedl 23  31.12.2014

24 DfX&PoX pro Elementární konstrukční vlastnosti: DfX&PoX pro stavební strukturu TS: - DfX&PoX pro prvky stavební struktury - DfX&PoX pro jejich uspořádání DfX&PoX pro prvky stavební struktury TS: - DfX&PoX pro tvary - DfX&PoX pro rozměry - DfX&PoX pro způsoby výroby - DfX&PoX pro stavy povrchů - DfX&PoX pro odchylky od jmen hodnot DfX&PoX pro Znakové konstrukční vlastnosti/charakteristiky: - DfX&PoX pro strukturní (konstrukční) znaky - DfX&PoX pro pracovní (funkční) znaky - DfX&PoX pro transformační (technologické ) znaky - DfX&PoX pro obecné (fyzikální, mechanické, tepelné apod. konstrukční) znaky - DfX&PoX pro … 4 TS preskriptivně/procedurálně (PTS) K INFORMACI IlI TAXONOMIE POZNATKŮ DfX&PoX PRO DOMÉNU DESKRIPTIVNÍCH VLASTNOSTÍ TS 4.3 Poznatky DfX a PoX ke třídám vlastností TS © S. Hosnedl 24  31.12.2014

25 Podkapitola 4.4 Predikce vývoje vlastností TS v čase vlastností TS v čase 30.12.2009 © S. Hosnedl 25  4 Technické Systémy (TS) – preskriptivně/procedurálně (PTS)

26 čas 4 TS preskriptivně/procedurálně (PTS) 4.4 Predikce vývoje vlastností TS v čase 30.12.2009 © S. Hosnedl Obr. : Příklady vývoje TS v čase ve vybraných oborech VÝVOJ TS V ČASE (1) K INFORMACI 26 

27 Inovace TS (vývojové stupně TS v čase): - viditelné změny (velikost, tvar, … ) - „skryté“ změny (spolehlivost, výkon, … ) Rozsah inovací TS: - dílčí (mutace): kvantitativní změny vlastností TS - podstatné (nové generace): kvalitativní změny (technologické, transformační, … principy) Rychlost inovací TS: - trvale roste Inovace TS v čase: - vývoj (hodnot charakteristik) deskriptivních vlastností TS (a s nimi provázaných reaktivních vlastností), které jsou však vyvolávány požadavky na změny (hodnot charakteristik) vlastností reflektivních 4 TS preskriptivně/procedurálně (PTS) VÝVOJ TS V ČASE (2) 30.12.2009 © S. Hosnedl POTŘEBNÉ Stav techniky (State of the Art): - představován špičkovým TS v daném oboru v daném čase Vývojová řada TS určité třídy: - zdroj cenných poznatků pro predikci vývojových tendencí i při konstruování nových TS! 4.4 Predikce vývoje vlastností TS v čase 27 

28 4 TS preskriptivně/procedurálně (PTS) HODNOT IDENTIFIKÁTORŮ) VÝVOJ (HODNOT IDENTIFIKÁTORŮ) REFLEKTIVNÍCH VLASTNOSTÍ TS V ČASE (1) Obr. : Příklady vývoje v čase mezních hodnot rychlosti dopravních prostředků obecně a v jednotlivých třídách 23.11.2010 © S. Hosnedl K INFORMACI 4.4 Predikce vývoje vlastností TS v čase 28 

29 Závislost mezních hodnot na vývojových změnách: -konstrukce stavební struktury TS, tj. na změnách hodnot indikátorů deskriptivních vlastností TS (a jimi vyvolaných změnách (hodnot indikátorů) reaktivních vlastností TS), tj. na změnách elementárních a zejména znakových konstrukčních vlastností TS např.: změna funkčního principu motoru: pístový motor  turbína, funkčního principu pohonu: vrtulí  tryskou, příp. technologického principu: doprava po silnici  doprava po železnici; - aktivního a reaktivního okolí, v němž se transformace s TS uskutečňuje např.: změna povrchu vozovky: válcovaný asfalt  přebroušený beton. 4 TS preskriptivně/procedurálně (PTS) VÝVOJ (HODNOT IDENTIFIKÁTORŮ) REFLEKTIVNÍCH VLASTNOSTÍ TS V ČASE (2) K INFORMACI Vývojové křivky mezních hodnot: -Křivky se a symptoticky přibližují k určitým mezním hodnotám. -Mezní hodnoty jsou v každém období dány stavem poznání a aplikovatelnosti přírodních zákonitostí, proto se též vyvíjejí např. : omezení vyplývající z pevnosti existujících/vyrobitelných materiálů. - Křivky jsou zdrojem cenných poznatků pro predikci vývojových tendencí (mezních hodnot indikátorů reflektivních vlastností TS při konstruování nových TS! © S. Hosnedl 25.01.2013 4.4 Predikce vývoje vlastností TS v čase 29 

30 Děkuji Vám za pozornost Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky v rámci projektu č. CZ.1.07/2.2.00/07.0235 „Inovace výuky v oboru konstruování strojů včetně jeho teoretické, metodické a počítačové podpory“. © S. Hosnedl