Terméktervezés módszertana BMEGEGEATTM

BMEGEGEATTM Tantárgy óraszáma: 2+1+0 (előadás,gyakorlat, labor) Tantárgy kreditpontja: 3 A tantárgy félévközi jeggyel zárul. BME, GSZI 2007.03.27. 1 Fólia

A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít: Középiskolai matematika, fizika Kötelező/ajánlott előtanulmányi rend: A tárgy a Szak szakmai törzsanyagának kötelező tantárgyaként az 1. szemeszterben kerül előadásra, előtanulmányi követelménye, rendje nincsen. A tantárgy célkitűzése: Megismertetni a hallgatókkal a terméktervezés folyamatát, alkotó módszereit és technikáit, a tervezés analízis és szintézis típusú tevékenységeinek, valamint az értékelési és döntési eljárások alkalmazás szintű elsajátításával elősegíteni a komplex tervezői gondolkodás és innovatív mérnöki magatartás kialakulását. BME, GSZI 2007.03.27. 2 Fólia

A tárgy tematikája: 1.-2. hét: A terméktervezés és módszertan alapjai 3-4. hét: A terméktervezés folyamata 5. hét: Feladat elemzés, megfogalmazás és pontosítás 6-7. hét: Termékkoncepciók kidolgozása 8-9. hét: Értékelés és kiválasztás 10.-11. hét: Megtervezés és kialakítás 12-13. hét: Termékmodellezés és szimulációk 14. hét: A terméktervezés folyamat tervezése Gyakorlati foglalkozások: Termékjavaslat készítése témájú projekt jellegű tervezési feladat elkészítése csoportos és egyéni munkával, a projekt folyamatának, eredményeinek dokumentálása és bemutatása. (12 óra) BME, GSZI 2007.03.27. 3 Fólia

Követelmények A szorgalmi időszakban: A félévközi jegy és aláírás megadásának feltétele a rajztermi gyakorlatok rendszeres látogatása (a hiányzás az össz óraszám 30%-a lehet), a csoport munkájában való aktív részvétel, a csoportos és egyéni munkát, a projekt előrehaladását és eredményét bemutató, a 8. és 14. héten megrendezésre kerülő prezentációkon való eredményes szereplés, a tervezési feladat és a 13. héten megírásra kerülő 1 db. 45 perces zárthelyi legalább elégséges szintű teljesítése. A félévi érdemjegy a tervezési feladat (70%) és a zárthelyi eredménye (30%) alapján kerül megállapításra. A vizsgaidőszakban: - BME, GSZI 2007.03.27. 4 Fólia

Konzultációs lehetőségek: A kötelező rajztermi gyakorlatokon kívül, heti két alkalommal az előre megadott időpontban egy óra konzultációs lehetőséget biztosítunk. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom: Bercsey,T.: A terméktervezés módszertana. Jegyzet www.gszi.bme.hu Pahl,G.-Beitz,W.: A géptervezés elmélete és gyakorlata. MK. 1989. Budapest Tanszéki nyomtatott előadás vázlatok. BME, GSZI 2007.03.27. 5 Fólia

A terméktervezés és módszertan alapjai BME, GSZI 2007.03.27. 6 Fólia

Módszeres tervezés igények, követelmények Szakterülettől függetlenül használható legyen Könnyítse meg az optimális megoldás megtalálását Más tudományágak fogalmaival, módszereivel, ismeretivel összeegyeztethető legyen Ne véletlenszerű megoldást adjon BME, GSZI 2007.03.27. 7 Fólia

Módszeres tervezés igények, követelmények Tegye lehetővé, hogy a megoldások hasonló feladatokra könnyen alkalmazhatók legyenek Legyen alkalmas elektronikus adatfeldolgozásra Tanulható és tanítható legyen Könnyítse meg a munkát, időt takarítson meg, kerülje el a hibás döntéseket, tevékeny, érdekes együttműködést biztosítson BME, GSZI 2007.03.27. 8 Fólia

Tervezésmódszertan Fontos eszköze a tervezőnek -> de az INTUÍCIÓT és a TAPASZTALATOT nem pótolja! Ésszerűsíti a tervezési és a gyártási folyamatot Fontos feltétel: rugalmas és folyamatos számítógépes támogatás BME, GSZI 2007.03.27. 9 Fólia

Termékfunkciók gazdasági a bevitt erőforrások milyen hatékonysággal alakítja át nyereséggé technikai a termék használhatóságát jellemzi pszichológiai a termék által a felhasználóból kiváltott lelki, érzelmi hatás szociológiai a felhasználók társadalmi hovatartozását hordozza dokumentáris a termék mint információhordozó eszköz BME, GSZI 2007.03.27. 10 Fólia

A termékek műszaki életpályája Piacanalízis Terméktervezés Konstruálás/Fejlesztés (Tervezés) Gyártás, szerelés Raktározás, szállítás árusítás Felhasználás (üzemeltetés) Karbantartás, javítás Újrahasznosítás v. semlegesítés BME, GSZI 2007.03.27. 11 Fólia

Eladási ár és költség változása a termék piaci életpályája során BME, GSZI 2007.03.27. 12 Fólia

Termékek szervezési életútja BME, GSZI 2007.03.27. 13 Fólia

A terméktervezés jelentősége Az ipari fejlődés mutatója és egyben mozgatója a versenyképes termékek tervezése, fejlesztése és előállítása. A termék életútjátjából is látható, hogy egy bizonyos idő után csökken a kereslet, tehát indokolttá válik az un. termékváltás. A ma termékeinél ez az idő 3-5 év. A termék ebben a korában már nem tudja betölteni valamelyik termékfunkció szerepét, pl. esztétikait. Miközben új korszerű terméket rövid idő alatt kell az elképzeléstől a megvalósításig eljuttatni, azaz sokkal rövidebb idejűnek kell lenni az innovációs ciklusnak. BME, GSZI 2007.03.27. 14 Fólia

A tervezést befolyásoló tényezők BME, GSZI 2007.03.27. 15 Fólia

Az innováció folyamata 1. Iránymeghatározás - a lehetséges fejlesztési irányok, termékelképzelések feltárása 2. Célkitűzés - a termék meghatározás 3. Fejlesztés - termékfejlesztés 4. Piaci bevezetés - a termék bevezetése a piacra BME, GSZI 2007.03.27. 16 Fólia

Az integrált terméktervezés referenciamodellje BME, GSZI 2007.03.27. 17 Fólia

Az innováció szükségességének és irányának meghatározása BME, GSZI 2007.03.27. 18 Fólia

Az innováció szükségességének és irányának meghatározása Termékpozícionálási mátrix BME, GSZI 2007.03.27. 19 Fólia Stratégiai sokszög a vállalati potenciál felméréséhez

Az innováció szükségességének és irányának meghatározása A vállalati potenciál hisztogramja BME, GSZI 2007.03.27. 20 Fólia A lehetőségek mátrixa

A terméktervezés folyamata BME, GSZI 2007.03.27. 21 Fólia

A terméktervezés feladatai: a vásárlói megrendelések és érdeklődések kiértékelése, rendszerezése, valamint a fejlesztési vonal meghatározása az új piaci feltételek, igények alapján a meglévő gyártmányok továbbfejlesztésére vonatkozó javaslatok kidolgozása a megvalósított elképzelések körében új alkalmazási területek keresése saját kutatási eredmények és találmányok megvalósítása, realizálása alapvetően új feladatok keresése Módszere: trendtanulmányok készítése piacanalízis BME, GSZI 2007.03.27. 22 Fólia

A terméktervezés folyamatterve Piac Vállalat Külső infók Belső info Piaci helyzet Vállalati cél Kutatási tér Vállalati potenciál Új technológia Törvényi előírások Gazdaságpolitika Termékelképzelések Különböző infók Termék kiválasztás Termék meghatározás BME, GSZI 2007.03.27. 23 Fólia Adatszolgáltatás a konstrukciós tervezéshez

A terméktervezés végeredménye a termékjavaslat vagy termék meghatározás, amit egy fejlesztési javaslat követ. Ennek felülvizsgálata után következhet a fejlesztési megbízás kiadása a vezetés részéről, amelynek tartalmaznia kell: a fejlesztendő termék fajtáját és körülírását, a műszaki követelményeket, a gazdasági követelményeket (előállítási és üzemeltetési) a feltételezhető darabszámot, a megengedett fejlesztési ráfordítást a határidőt és ütemtervet BME, GSZI 2007.03.27. 24 Fólia

A termékötlettől Termékkel szembeni követelmények megállapítása Tisztázni és pontosítani a műszaki feladat kiírását Termékkövetelmények összegyűjtése Követelmények strukturálása\ súlyozás és értékelés Követelmények dokumentálása Költségterv elkészítése Fogyasztói igények összegyűjtése Vállalaton belüli követelmények összegyűjtése Követelmények strukturálása Követelmények súlyozása Követelmények műszaki jellemzőkké alakítása Műszaki jellemzők dokumentálása Célköltségek megállapítása Társadalmi igények összegyűjtése Követelmények értékelése BME, GSZI 2007.03.27. 25 Fólia

A termék műszaki koncepcionálása Termékfunkciók, és kapcsolataik leírása Részfunkciók megoldási elveinek és kapcsolatainak megkeresése A megoldási elvek variálásával létrehozott koncepcióváltozatok Termékkoncepció felülvizsgálata Konvencionális megoldások elkerülése Megoldási lehetőségek összegyűjtése Megoldási elvek megjelenítése Vizsgálati eljárások megválasztása Termékfunkciók származtatása Megoldási elvek intuitív módon történő keresése Megoldási elvek kombinálása Termékkoncepció tesztelése Megoldási elvek diszkurzív módon történő keresése BME, GSZI 2007.03.27. 26 Fólia

Marketingkoncepció kidolgozása a termékkoncepcióig Gazdaságossági vizsgálat Piaci információk gyűjtése és kiértékelése Piacnagyság vizsgálata Marketingkoncepció létrehozása és ellenőrzése Termékpozicionálás megtervezése Költségtervezés Célköltségek meghatározása Megoldási koncepciók kiválasztása és értékelése Koncepciók előzetes kiválasztása Versenyképesség vizsgálata Árstratégia kialakítása Költségek becslése Műszaki gazdasági értékelés A kereslet vizsgálata Értékesítési stratégia megtervezése Költségek realizálása Kommunikációs stratégia megtervezése BME, GSZI 2007.03.27. 27 Fólia

Az általános problémamegoldás modellje Feladat megfogalmazás Megoldás Konfrontáció Információ gyűjtés Definíció Kreáció Ellenőrzés, értékelés Döntés Pontosítás, módosítás Peremfeltételek Termék megnevezése A feladat konkrét megoldása, megtervezés Visszacsatolás bármely lépéshez, folyamatosan A teljes ciklusban és az egyes lépéseknél is kielégítő eredmény kell BME, GSZI 2007.03.27. 28 Fólia

A konstrukciós tervezés szerepe és folyamata Konstrukciós tervezés ->objektum létrehozására irányuló tevékenység (konstruieren, design), illetve az azt előkészítő tevékenységek elképzelt lefolyását meghatározó (planning) A tervezés technológiai szempontjai az alkalmazott erőforráskészlettel és a használatához kapcsolódó módszertannal jellemezhető Eszköz jellegű erőforrások: - tárgyi - tárgyiasult szellemi Tárgyi erőforrás: - hagyományos - informatikai (hardver, szoftver) Tárgyiasult szellemi erőforrás: - általános tudományos ismeretek - speciális tapasztalat, adatbázis, szoftver BME, GSZI 2007.03.27. 29 Fólia

A tervezés folyamat jellege a tervezésnek előre meghatározott célja van, a cél elérése érdekében irányított, a környezettel szemben erőforrás igénye van, végrehajtásához idő kell, entrópiája szervezéssel fokozható, meghatározott objektum elvi létrehozására irányul. Lényegében a tervezés a környezet által rendelkezésre bocsátott és befolyásolt erőforrások hasznosításán alapuló produktív, intellektuális folyamat. BME, GSZI 2007.03.27. 30 Fólia

Tervezési technológiák, módszertan kategorizálási szempontok: - az ember szerepe a tervezési folyamatban, - az alkalmazott erőforrások aránya és célja, - alkalmazott módszertan. Intuitív: - hagyományos erőforráskészlet, - megszerzett tapasztalat, szakismeret, kreativitás, - alapvetően egyéni intuíciók, - kreativitás csoportos technikákkal fokozható, - angolszász tervezői iskola BME, GSZI 2007.03.27. 31 Fólia

Diszkurzív: - diszkurzív eljárások korlátozott számítógépes támogatás, - szisztematikus, rendszerezett folyamat, - alkotó-kereső-értékelő eljárás - német tervezési iskola Számítógéppel segített: - a koncepcióképzés és a szintézis hagyományos, - egyéb feladatok tevékenységorientált számítógépes rendszermodulokkal, - cél: a rendelkezésre álló erőforrások lehető legnagyobb mértékű kihasználása BME, GSZI 2007.03.27. 32 Fólia

Számítógépes tervezés: - Koncepcióképzés, szintézis: a tervező közreműködésével, intelligens szakértőrendszerrel, - egyéb: tevékenységorientált automatizált számítógép rendszerekkel, - cél: gépi problémamegoldás Automatizált tervezés: - a tervezési folyamat egészét a felhasználó elvi felügyelete mellett a problémamegfogalmazást követően feladatorientált intelligens tervezőautomata végzi. BME, GSZI 2007.03.27. 33 Fólia

Termék és tervezési feladat fajták konstrukció fajták: új (új megoldási elv kidolgozása), illesztett (ismert rendszer a megoldási elv azonos marad illesztése a megváltozott követelmények kielégítésére), variációs (a nagyság vagy elrendezés változtatása a rendszer határain belül, a működési elv azonos marad), BME, GSZI 2007.03.27. 34 Fólia

Tervezési iskolák - Hansen BME, GSZI 2007.03.27. 35 Fólia

Tervezési iskolák - Rodenacker BME, GSZI 2007.03.27. 36 Fólia

Tervezési iskolák - Koller algoritmizált tervezési rendszer -> a tervezési folyamat nagyszámú tevékenység elemre bontása, majd elemi fizikai hatások összekapcsolása funkciók megválasztása és kapcsolata fizikai hatások megválasztása hatásfelület-párok geometriai kialakítása (száma, helyzete, kapcsolata), hatásmozgás megválasztása célja: a tervezési folyamat algoritmizálása a számítógépes végrehajtáshoz BME, GSZI 2007.03.27. 37 Fólia

Tervezési iskolák - Roth BME, GSZI 2007.03.27. 38 Fólia

Tervezési iskolák Pahl-Beitz BME, GSZI 2007.03.27. 39 Fólia

A tervezési folyamat (VDI 2222) BME, GSZI 2007.03.27. 40 Fólia

A termékfejlesztési folyamat struktúrája VDI2222 BME, GSZI 2007.03.27. 41 Fólia

Termékek konstrukciós tervezése Termékek költségbefolyásolásának és a befektetett költségek változása BME, GSZI 2007.03.27. 42 Fólia

Az egyes osztályok befolyása az előállítási költségre Előállítási költség 100% 61% 12% 9% 18% tervezés gyártás előkészítés gyártás további osztályok BME, GSZI 2007.03.27. 43 Fólia

A tervezési folyamat fázismodelljei (I. feladatmegfogalmazási fázis) BME, GSZI 2007.03.27. 44 Fólia

A tervezési folyamat fázismodelljei (II. funkcionális fázis) BME, GSZI 2007.03.27. 45 Fólia

A tervezési folyamat fázismodelljei (II. funkcionális fázis) BME, GSZI 2007.03.27. 46 Fólia

A tervezési folyamat fázismodelljei (III. kialakítási fázis) BME, GSZI 2007.03.27. 47 Fólia

A tervezési folyamat fázismodelljei (III. kialakítási fázis) BME, GSZI 2007.03.27. 48 Fólia

Feladat elemzés, megfogalmazás és pontosítás BME, GSZI 2007.03.27. 49 Fólia

Termékötlet keresése Funkció Hatáselv Kialakítás Funkció: Milyen funkciókat szeretne a felhasználó? Melyeket teljesíti a meglévő termék? Melyek egészítenék ki az eddigi funkciókat? Hatáselv: A hatáselv megváltoztatása jobb terméket eredményezne? Kialakítás: Elfogadható a helyszükséglet? Miniatürizálni kellene? A formai kialakítás kielégítő? Lehetne a termék ergonómikusabb kialakítású? BME, GSZI 2007.03.27. 50 Fólia

Termékötletek kiválasztása Termékek meghatározása A tervezett funkciók leírása Követelményjegyzék Követelmények megoldástól független meghatározása Költségcél és rendelkezésre álló költségkeret megállapítása BME, GSZI 2007.03.27. 51 Fólia

Feladatmegfogalmazás, pontosítás Milyen problémáról van szó? A műszaki alkotás milyen célt szolgál? Milyen tulajdonságokkal rendelkezzen és milyen tulajdonságokkal nem rendelkezhet a termék? Milyen fejlesztési lehetőségek vannak? Milyen feltételeket, követelményeket kell figyelembe venni a fejlesztés során? BME, GSZI 2007.03.27. 52 Fólia

Feladatpontosítás Cím: Cél: Költség: Darabszám: Határidő: A technikai helyzet: Piac: Képesség (funkció): a munkának a címe, a termék vagy a projekt megnevezése. milyen célokat vagy problémákat kell a tervezendő termékkel megoldani. Milyen fejlődést kell elérni egy a már létező termékkel szemben. a megengedhető gyártási-, üzemeltetési-, karbantartási-, javítási- és semlegesítési költségek. darabszám évente vagy összesen. a fejlesztésre, a gyártásra, a kipróbálásra, a szállításra, stb. vonatkozóan. a konkurens termékek, versenyhelyzet. vevők, országok, célcsoportok. milyen képességekkel rendelkezzen a termék és milyen funkciókat kell a terméknek megvalósítani? BME, GSZI 2007.03.27. 53 Fólia

Feladatpontosítás Teljesítőképesség: teljesítmény, sebesség, fordulatszám, erő, nyomás, forgatónyomaték, hossz, szög, bit/sec, stb. A feldolgozandó anyag ki- és bemenő állapota: Hatásfok: Pontosság: Környezeti hőfok: Méret: Súly: Megbízhatóság: Élettartam: Megjelenés: a kimenő- és bemenőoldali feldolgozandó anyagok (alapanyag, termék, stb.) állapotának ill. fizikai, kémiai sajátosságainak leírása. elérni kívánt, növelés mértéke. méretpontosság, reprodukálhatóság, megengedett hiba. maximális és minimális környezeti hőmérséklet. a méretetekre vonatkozó korlátozás, térfogat, építési nagyság. tömegre, súlyra, tehetetlenségi nyomatékra vonatkozó korlátozás, stb. a szükséges információ. idő, üzemóra, körülfordulások száma, stb. forma, szín. BME, GSZI 2007.03.27. 54 Fólia

Feladatpontosítás Rendszerhez való tartozás: Környezet: Biztonsági előírások és törvények: Ergonómia: a fejlesztendő terméknek, mint műszaki rendszernek a rendszeréhez való tartozás feltételei, pl. háztartási gép - villamos hálózat, közlekedési eszköz - út - híd - alagút, másológép papírformátum, stb. a környezet hatása a műszaki rendszerre, pl. az eső, köd, pára, napsugárzás, hó, jég, hőmérséklet, légszennyezés, légnyomás, gravitáció. Az emberek, az állatok és/vagy a virágok hatása a termékre. A termék hatása a környezetre a károsanyag kibocsátás, a zaj, rezgés és sugárzás révén az élet és az egészség biztonságára, a baleset elleni védelemre, zaj és gázemisszióra, stb. vonatkozó törvények, vizsgálati előírások, szabványok az embernek a műszaki rendszerrel való együttműködés feltételei. BME, GSZI 2007.03.27. 55 Fólia

Feladatpontosítás Termék felépítés: Anyagok: Gyártás: Szerelés: Szállítás: Karbantartás: Újrahasznosítás: a fejlesztendő termék építősor vagy építőszekrény eleven legyen kialakítva? Milyen kiegészítés és/vagy különleges megjelenés kell indokolt esetben? az előzetesen meghatározott anyagok. az előzetesen meghatározandó gyártási eljárások, ill. előnyben részesítés, pl. a termék műagyag vagy sajtolt elemekből álljon. a már meglévő gyártó- és/vagy szerelő szerszámok alkalmazása, szerelőrobotok, stb. a szállító eszközökkel (daruk, közlekedési eszközök, robotok, konténerek, stb.) szembeni feltételek. karbantartási- és javítási feltételek. az újraértékesítés, a felújítás, a semlegesítés, stb. feltételei. BME, GSZI 2007.03.27. 56 Fólia

Követelményjegyzék a termékkel (műszaki rendszerrel) szemben támasztott elvárások összessége, a megvalósítás peremfeltételei, kiindulópont a feladat további tagolásához (összfeladatra részfeladat megfogalmazása), segíti a megoldási változatok értékelési és optimálási szempontjainak meghatározását, végigkíséri a tervezési folyamatot, melynek során ki kell egészíteni, illetve pontosítani tartalmaznia kell ezen túlmenőleg: költségekre, határidőkre vonatkozó előírásokat, módosításokat, felelősöket, az információk forrását. BME, GSZI 2007.03.27. 57 Fólia

Követelményjegyzék összeállítása információgyűjtés a termékkörnyezet módszeres elemzése információk elemzése, felülvizsgálata, rangsorolása követelmények megfogalmazása és minősítése (alapkövetelmény, szintkövetelmény, óhaj) követelmények csoportosítása, kiegészítése BME, GSZI 2007.03.27. 58 Fólia

A termékkörnyezet vizsgálata BME, GSZI 2007.03.27. 59 Fólia

Követelmények csoportosítása BME, GSZI 2007.03.27. 60 Fólia

Követelmények csoportosítása BME, GSZI 2007.03.27. 61 Fólia

Követelményjegyzék formája BME, GSZI 2007.03.27. 62 Fólia

Gyakorlati tanácsok a követelményjegyzék összeállításához Magától értetődő dolgokat (pl. gazdaságos gyártás, egyszerű szerelés) ne szerepeltessünk Világosan fogalmazzunk, ha szükséges később kiegészíthetjük, pontosíthatjuk Lehetőleg konkrét, pontos adatokat szerepeltessünk A követelményjegyzék összeállításánál gyakran megfogalmazunk funkciókat, megoldási módokat -> ezek jók lesznek később a megoldáskeresésnél. Felismert hiányosságok, hibák követelmények alapját képezhetik (gyakran hibaelemzés előzi meg a követelményjegyzék összeállítását) BME, GSZI 2007.03.27. 63 Fólia

Termékkoncepciók kidolgozása BME, GSZI 2007.03.27. 64 Fólia

Koncepcióképzés Általánosítás, absztrakció A kívánságok figyelmen kívül hagyása. A funkciókat és a feltételeket közvetlenül nem érintő követelmények elhagyása. A lényeges követelmények, feltételek, adatok rövid, tömör állítások formájában való megfogalmazása. Az állítások általánosítása, a funkciót (funkciókat) meghatározó ki- és bemeneti mennyiségek megadása. A probléma megoldástól független, lehetőségek szerint funkcióként való megfogalmazása. BME, GSZI 2007.03.27. 65 Fólia

A koncepcióképzés folyamata BME, GSZI 2007.03.27. 66 Fólia

Funkció: meghatározott ki- és bemenet közötti, a konkrét megoldástól független oksági kapcsolat Összfunkció -> részfunkciók -> elemi funkciók: vezet tárol átalakít megváltoztat egyesít szétválaszt Általános funkcióstruktúra (ÁFS): elemi funkciókból felépítve, általános mennyiségekre (anyag, energia, info) Főfunkció mellékfunkciók (attól függően, hogy a fő- vagy a mellékfolyamhoz tartoznak) BME, GSZI 2007.03.27. 67 Fólia

Összfunkció modell Energia Anyag Információ Black Box Energia* Anyag* Információ* BME, GSZI 2007.03.27. 68 Fólia

Szakítógép funkciói BME, GSZI 2007.03.27. 69 Fólia

BME, GSZI 2007.03.27. 70 Fólia

Funkcióstruktúra felállítása néhány részfunkcióból a főfolyam felépítése, mellékfolyam felépítése, összetettebb részfunkciók felosztása, általánosítás, segítség lehet ismert hasonló termék funkcióelemzése, annak funkcióstruktúrájának továbbfejlesztése BME, GSZI 2007.03.27. 71 Fólia

BME, GSZI 2007.03.27. 72 Fólia

Funkcióstruktúra változatok képzési lehetőségei A fő vonalaiban felállított funkcióstruktúrából az egyes részfunkciók sorrendjének a logikailag lehetséges felcserélésével, a funkciók szétválasztásával vagy összevonásával, részfunkciók elhagyásával, vagy a funkciók bővítésével, a rendszerhatár megváltoztatásával további funkcióstruktúra változatok hozhatók létre, melyek a megvalósító fizikai hatásoktól függetlenül más-más gépet eredményez. A funkcióstruktúra változatokat minden esetben felül kell vizsgálni logikai összeférhetőség szempontjából! BME, GSZI 2007.03.27. 73 Fólia

Megoldási elvek keresése A megoldási elv tartalmazza a funkció teljesítéséhez szükséges fizikai hatást és a hatáshordozók elvi kialakítását. Egy-egy funkció teljesítésére több fizikai hatás is alkalmas lehet, de előfordulhat, hogy egy adott funkció csak több fizikai hatás összekapcsolásával valósítható meg. (Például a bimetall működése a hőtágulásból és a Hooke-törvényből tevődik össze.) Számos feladat esetében azonban nem szükséges új fizikai hatást keresni, mert a problémát a hatáshely kialakítása jelenti. Az a hely, ahol a fizikai jelenség lejátszódik, a hatásfelület párokból álló hatáshely. A hatásfelület-párok közötti tér a hatástér, ill. az őket összekötő vonalak a hatásvonalak. A hatáshely, a hatásmozgás és a konstrukciós paraméterek változtatásával így egy adott funkcióhoz ugyanazon fizikai hatás felhasználása esetén is több megoldási elv rendelhető. BME, GSZI 2007.03.27. 74 Fólia

Fizikai hatások rendezési szempontjai a funkciók teljesítésére BME, GSZI 2007.03.27. 75 Fólia

Hatáselvek az energiatárolás funkcióra különböző energiatípusok variálásával BME, GSZI 2007.03.27. 76 Fólia

Kialakítási változatok rendezési szempontjai BME, GSZI 2007.03.27. 77 Fólia

Elvi megoldások morfológikus rendezése BME, GSZI 2007.03.27. 78 Fólia

Megoldási elvek kombinálása BME, GSZI 2007.03.27. 79 Fólia

A kombináció során, amelyhez leggyakrabban a Zwicky-féle morfológiai mátrixot, ritkábban különböző matematikai módszereket használnak a logikai összeférhetőség mellett már a fizikai, egyes részmegoldások esetében pedig, már a geometriai összeférhetőséget is vizsgálni kell. Az elvi megoldások a koncepciók létrehozása során figyelembe kell venni, hogy csak logikailag, fizikailag összeférhető funkciókat és megoldási elveket szabad kombinálni, vagy további funkciók, funkcióhordozók beiktatásával gondoskodni kell az illesztésükről, ami azonban többnyire további ráfordításokkal jár, csak azok a koncepció változatok fejleszthetők tovább, amelyek kielégítik a követelményjegyzék előírásait és a várható költségek szempontjából is megfelelőek, a kedvezőnek tűnő változatokat kiválasztásuk után értékelni kell és gyengepontjaik feltárása, kijavítása után csak a legjobb változatokat szabad kidolgozni, továbbfejleszteni. BME, GSZI 2007.03.27. 80 Fólia

Összfunkció modell - alkatrészrendező BME, GSZI 2007.03.27. 81 Fólia

A probléma részfunkciókra bontása BME, GSZI 2007.03.27. 82 Fólia

A Fedél megkívánt helyzetbe hozása funkcióstruktúra változatai BME, GSZI 2007.03.27. 83 Fólia

Megoldások az egyes funkciók teljesítésére A helyzet szerint szétválaszt funkció megvalósítására alkalmas fizikai hatások BME, GSZI 2007.03.27. 84 Fólia

A helyzet szerint szétválaszt funkció megoldási elv változatai BME, GSZI 2007.03.27. 85 Fólia

Elvi megoldási vázlatok a helyzet szerint szétválaszt funkciókra BME, GSZI 2007.03.27. 86 Fólia

Alkatrészrendező és adagoló elvi megoldásváltozata BME, GSZI 2007.03.27. 87 Fólia

Megoldáskeresési eljárások 1. Hagyományos 2. Intuitív 3. Diszkurzív BME, GSZI 2007.03.27. 93 Fólia

Megoldáskeresési eljárások 1. Hagyományos Irodalomkutatás Szabadalomkutatás Kérdésjegyzékek Előre haladó lépések visszalépések módszere Módszeres tagadás Természeti rendszerek analízise Ismert műszaki rendszerek vizsgálata Analógiák Mérések, modellkísérletek BME, GSZI 2007.03.27. 94 Fólia

1.1 Természeti rendszerek analízise BME, GSZI 2007.03.27. 95 Fólia

1.1 Természeti rendszerek analízise BME, GSZI 2007.03.27. 96 Fólia

Megoldáskeresési eljárások egy ötlet többet generál a szellemi csoportos alkotó technikák előnyei a team egyedi, komplex problémák intenzívebb megoldása céljából létrehozott csoport - A csoportmódszerek az intuíció eredményeit növelik - A csoportkreativitásra a szinergia a jellemző - Eredmény növelő feszültség, egészséges rivalizálás - Csoportdöntést nagyobb kockázatvállalás jellemzi - Hibalehetőségek jobb szűrése BME, GSZI 2007.03.27. 97 Fólia

Megoldáskeresési eljárások 2. Intuitív Brainstorming Kreatív problémamegoldás Hat kalap módszer 635-módszer Philips 66 Szinektika NCM, SCM Delphi-módszer BME, GSZI 2007.03.27. 98 Fólia

Megoldáskeresési eljárások 3. Diszkurzív levezetésen alapuló módszerek elemzés megbeszélés következtetés útján vezetnek eredményhez, ezért rendszerezettséget követelnek Funkcióelemzés módszere Fizikai-matematikai egyenletek, törvények elemzése Morfológiai mátrix Tervezői katalógusok (Kereső sémák) BME, GSZI 2007.03.27. 99 Fólia

2.1 Brainstorming (Osborn) ötletroham csoportos ötletelés, általános megoldáskeresés moderátor + szakértői csoport: 5 15 fő lehetőleg azonos hierarchiai szintről, lehetőleg különböző szakterületekről időtartam: 30 45 perc (hatékonyság, koncentráció) minden ötletet fel kell írni a faliívre a moderátor jegyzőkönyvet vezet ötletgazda a gondolatnyilvánítás nem akadályozható minősítés, kritika tilos, csak pozitív bírálat hangozhat el kiértékelés, a kiértékelés eredményének ismételt megvitatása később + más szakterületek nézőpontjának megismerése - konkrét szakmai probléma megoldására nem alkalmas BME, GSZI 2007.03.27. 100 Fólia

2.2 Kreatív problémamegoldás (Osborn) a Brainstorming kiegészítése, kibővítése, szakmai probléma megoldására is alkalmas Az ötletgenerálást el kell különíteni az ötletek értékelésétől! Korábbi alapgondolatának módszerbe öntése, lépései: 1. A cél meghatározása 2. A szükséges tények összegyűjtése 3. A probléma részletes meghatározása 4. Ötletgenerálás 5. Az ötletek értékelése és sorrendbe állítása 6. Tervezés és megvalósítás BME, GSZI 2007.03.27. 101 Fólia

2.3 A Hat kalap módszer (DeBono) a hatékonyság növelése érdekében a csoportos ötletelést hat szakaszra bontotta kalapok alattuk minden csoporttagnak azonos módon kell gondolkodnia Kék kalap a találkozóval kapcsolatos egyeztetések (pl. napirend, témák, stb.) Zöld kalap ötletgenerálás, (a Brainstorming-hoz hasonlóan) a kritika nem megengedett Fekete kalap az ötletek indokolható minősítése, lehetséges pozitív és negatív következtetések Fehér kalap az ötlet tisztázásához szükséges információ összefoglalása Piros kalap a nem feltétlenül tényeken alapuló reakciók kifejezése (pl. érzések, hangulatok, stb.) Sárga kalap pozitív vélemények kinyilvánítása BME, GSZI 2007.03.27. 102 Fólia

2.4 A 635 módszer (Rohrback) általános problémákra és tipikusan koncepcióváltozatok kialakításához 6 fős szakértői csoport Mindenki 3 megoldást papírra vet A mellette ülőnek 5 perc múlva továbbadja, aki újabb 3 megoldással, vagy az előző 3 továbbfejlesztésével kiegészíti Minden papírt 5-ször adnak tovább, így mindenkihez eljut Lehet passzolni + elmélyültebb ötletelésre ad lehetőséget - szekvenciálisan interaktív, elszigeteltebb ötletelés BME, GSZI 2007.03.27. 103 Fólia

2.5 A Philips 66 módszere (Philips) - a 635 módszer változata, konkrét problémára 6 fős szakértői csoportok 6 perces megbeszélése a probléma megoldására Az ötleteket megvitatják, az ötletkeresés és az ötletértékelés összekapcsolódik Ötletátadás a csoportok között A csoportok újraalakítása, újabb ötletelés BME, GSZI 2007.03.27. 104 Fólia

2.6 Szinektika Célja nem a sok ötlet feltárása, hanem a teljesen új ötlet keresése A csoportok magasan képzett alkotó személyekből állnak (5-6 fő) A játékvezető is magasan képzett Feladata: új irányok kijelölése, jegyzőkönyv-vezetés Menete: A valós probléma bemutatása, a problémafelvetés vizsgálata A problémától elidegenedve, más területről származó analógiák, gondolati asszociációk alapján megoldás keresése Többször lejátszható + megfelelő szakképzettség esetén hatékony - alkalmazási területe kicsi, költséges BME, GSZI 2007.03.27. 105 Fólia

2.6 Szinektika Példa: Megoldási elv fejlesztése, a szinektika felhasználásával, vesekő eltávolításra BME, GSZI 2007.03.27. 106 Fólia

2.7 NCM (Nominál Csoport Módszer) Konkrét, komplex feladatok megoldására, több teammel is A Brainstorming és a Delphi előnyeinek ötvözésével alakult ki Lépései: Javaslatok gyűjtése papírra (egyénileg) Javaslatok gyűjtése faliívre Javaslatok értékelése Javaslatok rangsorolása, súlyozása + viszonylag jó eredmény/idő hatékonyság - precíz szabályok, sok előkészület, költséges BME, GSZI 2007.03.27. 107 Fólia

2.8 Delphi-módszer jóslat bizonyos hosszú távú koncepciók kidolgozására A cél minél több ötlet összegyűjtése írásban ( brainwriting ) Nincs közvetlen vita kevésbé csoportos módszer Kérdőívek kiküldése a problémáról szakértőknek 3 körben zajlik, újraírt kérdőívekkel Általános kérdések megvitatására, hosszú átfutási idejű fejlesztési feladatok megoldására Általános trendek, evolúciós görbék várható alakulására A kiértékelés eredménye: szenáriumok + megbízható eredmény, független, torzításmentes - kiválasztási, módszertani és emberi nehézségek BME, GSZI 2007.03.27. 108 Fólia

3. Diszkurzív megoldáskeresési módszerek Funkcióelemzés módszere A funkció pontosításán, a funkciók felosztásán keresztül újabb ötletekhez jutni. Az ötletgenerálást a módszer strukturálja. Fizikai-matematikai egyenletek, törvények elemzése Minden szerkezet valamilyen fizikai törvény alapján működik; az egyenletek változóit kell vizsgálni, a tervezési alapelvekhez illeszteni. Morfológiai mátrix (Zwicky) A megkívánt funkciók és a lehetséges megoldási elvek, megoldások között teremt táblázatos kapcsolatot (variációk, kombinációk). BME, GSZI 2007.03.27. 109 Fólia

Morfológiai mátrix BME, GSZI 2007.03.27. 110 Fólia

Diszkurzív megoldáskeresési módszerek Tervezői katalógusok ismert, bevált megoldások gyűjteménye; megkülönböztethető: Komplexitás szerint: Áttekintő katalógus Részlet katalógus Tartalom szerint: Általános ismeret katalógus Művelet katalógus Megoldás katalógus BME, GSZI 2007.03.27. 111 Fólia

Követelmények: - Átfogó ismereteket tartalmazzon - Továbbfejleszthető legyen - Áttekinthető legyen - Rendszer szinten integrálható legyen - Lehetőleg cégtől független legyen, - Alkalmazható legyen hagyományos és számítógéppel támogatott tervezés esetén. BME, GSZI 2007.03.27. 112 Fólia

Tervezői katalógus BME, GSZI 2007.03.27. 113 Fólia

Az Inventív Problémamegoldás Elmélete (TRIZ) alapgondolata azon a felismerésen nyugszik, hogy: az absztrakt probléma megfogalmazás és megoldás minden műszaki tudományterületen ismétlődik, a műszaki fejlődés lefolyása minden műszaki tudományterületen hasonló jellegű, igazi innovációt a hagyományos megoldásokon kívüli tudományos ismeretek szolgáltatnak. BME, GSZI 2007.03.27. 114 Fólia

Az Inventív Problémamegoldás Elmélete (TRIZ) BME, GSZI 2007.03.27. 115 Fólia

Az Inventív Problémamegoldás Elmélete (TRIZ) BME, GSZI 2007.03.27. 116 Fólia

Értékelés és kiválasztás BME, GSZI 2007.03.27. 117 Fólia

Értékelés, kiválasztás 1. Ordinális (kvalitatív) eljárások 1.1 Copeland-módszer 1.2 Datum-módszer 1.3 Értékprofil 2. Kardinális (kvantitatív) eljárások 2.1 A súlyozott célok módszere 2.2 Műszaki-gazdasági értékelés (VDI 2225 irányelv) 2.3 Használati érték analízis BME, GSZI 2007.03.27. 118 Fólia

Értékelési kritériumrendszer BME, GSZI 2007.03.27. 119 Fólia

Copeland-módszer Páros összehasonlítás az adott értékelési kritérium alapján A 1 A 2 A 3 Σ Rangsorolás A 1 1-1 0 2 A 2-1 0-1 3 A 3 1 0 1 1 BME, GSZI 2007.03.27. 120 Fólia

Datum-módszer (vonatkoztatási változat módszere) Koncepció Kritérium 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A + - + - + - D - + + + B + S + S - - + - + - C - + - - S S A + S - - D - + + - S + S - - S E + - + - S + T S + + + F - - S + + - + - + S + 3 2 4 1 2 2 U 3 2 4 2-3 3 1 4 1 3 1 3 2 2 S 0 1 1 1 3 1 M 2 1 0 2 BME, GSZI 2007.03.27. 121 Fólia

Értékprofil Pénzügyi szempontok -2-1 +1 +2 A beruházás megtérülése (adózás előtt) Becsült éves forgalom A következő fix tőkekifizetési idő A tervezett értékesítési forgalom elérési időpontja Termelési és műszaki szempontok A vállalat kívánt mérete Nyersanyagok Berendezések Kutatási és fejlesztési kilátások Az eljárás ismertségi foka A kutatási beruházások megtérülési ideje A fejlesztési beruházások megtérülési ideje Kutatási know-how Szabadalmi helyzet A piacszervezéssel és a termékkel kapcsolatos kérdések Hasonlóság a jelenlegi gyártósorokhoz Hatás a jelenlegi termékekre Értékesíthetőség a jelenlegi fogyasztóknak A potenciális fogyasztók száma A jelenlegi piaci helyzet értékelése A piac stabilitása Piaci tendenciák Vevő szolgálat Piacfejlesztési követelmények Propagandakívánalmak A termék versenyképessége A termék előnyei A termék Dr. élettartama Bercsey T. - Dr. Horák P. Ciklikus és szezonális kívánalmak BME, GSZI 2007.03.27. 122 Fólia

A súlyozó tényezők meghatározása BME, GSZI 2007.03.27. 123 Fólia

BME, GSZI 2007.03.27. 124 Fólia

Értékprofil két változat összehasonlítására BME, GSZI 2007.03.27. 125 Fólia

Műszaki-gazdasági értékelés Műszaki érték: X j λe + e + + ie 1 1 λ2 2... λ i = < 1 ( λ1+ λ2+... + λi ) emax j Gazdasági érték: Y j = ideális költségcél tényleges költség Összérték (mértani közép): X Y j j BME, GSZI 2007.03.27. 126 Fólia

BME, GSZI 2007.03.27. 127 Fólia

Értékelemzés folyamata A fogyasztó szükségleteinek megismerése Mit igényel a fogyasztó a terméktõl? A termék funkcióinak meghatározása Mit kell teljesíteni a terméknek? Funkcióhoz kötött tulajdonságok levezetése Milyen tulajdonságok teszik erre alkalmassá a terméket? A tulajdonságok szükséges mértékének meghatározása Milyen mértékben kellenek az egyes tulajdonságok? A tulajdonságokat megvalósító funkcióhordozók keresése Mi tudja ezt megvalósítani? A funkcióhordozók, ill. funkcióteljesítések költségeinek megállapítása Mibe kerül ez? Funkcióértékességek vizsgálata Milyen az egyes megoldásoknál a funkció/költség viszony? Optimális funkcióértékességű megoldások kiválasztása Melyek a legértékesebb megoldások az egyes funkciók teljesítésére? A termék összeállítása a legjobb funkcióhordozók kombinációjaként Milyen az ideális termék? BME, GSZI 2007.03.27. 128 Fólia

Megtervezés és kialakítás BME, GSZI 2007.03.27. 129 Fólia

A kialakítás (megtervezés) folyamata A kialakítást meghatározó követelmények felülvizsgálata, kiegészítése és kidolgozása. A kialakítást korlátozó vagy meghatározó peremfeltételek rögzítése. A mértékadó főfunkció hordozók meghatározása és fővonalakban történő kialakítása. Az előtervek felülvizsgálata, bírálata, javítása. Az összes főfunkció hordozó durva kialakítása. A szükséges mellékfunkciók és funkcióhordozók meghatározása. A főfunkció és mellékfunkció hordozók részletes kialakítása. A főtervváltozatok felülvizsgálata, műszaki-gazdasági értékelése, gyengepont feltárása és hibaanalízise. Az optimális főtervváltozat kiválasztása és részletes kidolgozása. A funkcióhordozók, szerkezeti elemek részletes kialakítása, optimálása. BME, GSZI 2007.03.27. 130 Fólia

A tervezés alapvető célitűzései BME, GSZI 2007.03.27. 131 Fólia

A tervezés alapszabályai egyértelműség (betartása a műszaki funkció teljesítésének, a ki- és bemenet közötti egyértelmű kapcsolatnak, a hatás és a viselkedés megbízható meghatározásának a biztosítéka.) egyszerűség (egyszerű kialakítású kevés alkatrész általános esetben gazdaságos megoldáshoz vezet ) biztonság (a műszaki funkció megbízható teljesítésére, az emberre és a környezetre vonatkozik ) BME, GSZI 2007.03.27. 132 Fólia

Egyértelműség egyértelmű nem egyértelmű nem egyértelmű egyértelmű egyértelmű BME, GSZI 2007.03.27. 133 Fólia

Egyértelműség BME, GSZI 2007.03.27. 134 Fólia

Egyszerűség Egykaros csaptelep működtető mechanizmusa BME, GSZI 2007.03.27. 135 Fólia

Egyszerűség Kétlépcsős fogaskerékhajtás kinematikailag egyenértékű helyettesítése KB típusú bolygóművel BME, GSZI 2007.03.27. 136 Fólia

Biztonság megjelenési területei környezet bizt. munka bizt. üzembiztonság funkció biztonság alkatrészbiztonság BME, GSZI 2007.03.27. 137 Fólia

A biztonság fokozatai közvetlen biztonság -> olyan megoldást válasszunk, amely alapvetően nem veszélyes (elvek: biztos megfelelés, korlátozott tönkremenetel, redundáns elrendezés) közvetett biztonság -> védőrendszerek, védőberendezések alkalmazása utaló (indikatív) biztonság -> csak figyelmeztetés a veszélyre BME, GSZI 2007.03.27. 138 Fólia

Az alkatrésztervezés folyamata (meghatározó a biztonság szempontjából) BME, GSZI 2007.03.27. 139 Fólia

A szilárdsági számítás végeredménye az adott feladattól függően a szükséges méret, kialakítás, anyagjellemző, a megengedett terhelés vagy az elért biztonság. Méretezésnél az elsődleges cél adott feltételek - terhelés, anyag, elérendő biztonság, szabványok, stb. - mellett a szükséges méretek és a megfelelő geometriai kialakítás. Ellenőrzésnél adott kialakítás, anyag és terhelés esetén az elért biztonság, valamint a szükséges módosítások meghatározása. BME, GSZI 2007.03.27. 140 Fólia

Kialakítási irányelvek az erővezetés elvei Rövid és közvetlen erővezetés elve: ha a feladat egy merev, rugalmatlan szerkezet létrehozása -> előny: kis súly, minimális térfogat, kicsi igénybevett anyagzóna Feladattól függő megoldási módok egy gép alátámasztására húzó-nyomó igénybevétel előnyben részesítendő közvetlen erővezetés esetén BME, GSZI 2007.03.27. 141 Fólia

Kialakítási irányelvek az erővezetés elvei a) ellenirányú, b) egyirányú tengelykötés Összehangolt alakváltozás elve: kerülni kell a hirtelen erőfolyam irányváltozásokat, keresztmetszet változásokat BME, GSZI 2007.03.27. 142 Fólia

Kialakítási irányelvek az erővezetés elvei BME, GSZI 2007.03.27. 143 Fólia Az erőkiegyenlítés elve

Kialakítás irányelvek Feladatmegosztás azonos funkció esetén, pl. ékszíj Önsegítés elve BME, GSZI 2007.03.27. 144 Fólia

Kialakítás irányelvek Önmagukat erősítő szerkezeti megoldások BME, GSZI 2007.03.27. 145 Fólia

Kialakítás irányelvek Önmagukat védő megoldások rugók esetén BME, GSZI 2007.03.27. 146 Fólia

További kialakítási irányelvek Hőtágulás szempontjából helyes kialakítás Relaxáció szempontjából helyes konstrukció (magas hőmérsékleten a terhelés hatására bekövetkező kúszás) Korrózió szempontjából helyes kialakítás Gyártás és szerelés szempontjából helyes kialakítás Szabvány szempontjából helyes kialakítás Forma, megjelenés szempontjából helyes kialakítás BME, GSZI 2007.03.27. 147 Fólia

A formaadás szempontjai Konstrukciós tényezők (cél, funkció, szerkezeti struktúra) Előállítási gyártási tényezők (gyártás, szerelés, gazdaságosság) Értékesítési elosztási (csomagolás, szállítás, raktározás) Felhasználás (használat, ergonómia) Kivonás (újrahasznosítás, megsemmisítés) BME, GSZI 2007.03.27. 148 Fólia

A formaadás tervezési irányelvei Alapelv: ha már szépet nem tudunk tervezni, legalább csúnyát ne tervezzünk! 1. A rendeltetésszerűség elve: a forma fejezze ki a gép lényegét és funkcióját. A technikailag jobb megoldás általában formailag is szebb terméket eredményez 2. Minimális költségek elve: a műszaki érték nem lehet a termék egyetlen megítélési szempontja, ebből következik a 3. Minimális súly elve: a könnyűszerkezet nem feltétlenül olcsó szerkezet. A minimális költség az anyagtakarékos építési módból adódik. ->pl. önhordó szerkezet (a burkolat teherhordó elem is) BME, GSZI 2007.03.27. 149 Fólia

A formaadás tervezési irányelvei 4. Minimális térfogat elve: csökken a beépített anyag és a megmunkálási idő is. A gép részei úgy legyenek elhelyezve, hogy zárt egységes összbenyomást nyújtsanak. 5. A formaegyszerűség elve és az ehhez kapcsolódó felületekre, valamint díszítésekre vonatkozó szabályok kimondják, hogy a szép gép formája legyen határozott és egyszerű. Ezt nyugodt vonalvezetésű, a funkcióhoz illeszkedő, technológiailag jól megvalósítható felületkiképzés biztosítja. Fölösleges, a funkciótól idegen díszítéseket ne alkalmazzunk, a dísz legyen a szín és maga a forma. Nagy sík felületek, széleken nagy lekerekítéssel horpadtnak tűnnek- > enyhén domborított felületek alkalmazása (merevít is) BME, GSZI 2007.03.27. 150 Fólia

A formaadás tervezési irányelvei 6. A súlypontra vonatkozó szabály a rendeltetésszerűség elvével, a gép funkciójával függ össze és a stabilitás, a kiegyensúlyozottság és megbízhatóság hangsúlyozását várja el a szerkezeti felépítéstől ésa formától. A helyhez kötött gépeknél a gép súlypontja legyen alátámasztva! 7. A formarokonság elve a részek és a gép egészének egymáshoz illeszkedő formaadásával az egységes megjelenést biztosítja, amit elősegít a 8. Csoportosításra vonatkozó szabály betartása is. Ez kimondja, hogy az ismétlődő, azonos funkciójú elemeket azonos formaképzés mellett áttekinthető csoportokba kell rendezni. BME, GSZI 2007.03.27. 151 Fólia

9. A részillesztésekre vonatkozó szabály szerint a funkcióból és a gyártástechnológiából adódó illesztéseket nem elrejteni, hanem megfelelő kiképzéssel a forma kiemelésére, a funkcionális tagozottság érzékeltetésére kell felhasználni. 10. A kezelhetőség követelménye nagy mértékben befolyásolja a gép szerkezeti felépítését, kialakítását, formáját és használati értékét. Kielégítése az ergonómia tudományának ismeretét és tudatos alkalmazását kívánja meg a tervezőtől. BME, GSZI 2007.03.27. 152 Fólia

Termékmodellezés és szimuláció BME, GSZI 2007.03.27. 153 Fólia

Modellezés és szimuláció a tervezésben Szimuláció: egy másik rendszerrel - amely bizonyos vonatkozásokban hasonló az eredeti rendszerhez - utánozzuk egy rendszer viselkedését, vagyis az eredeti rendszer modelljét kapjuk meg vele. Az eredeti Az eredeti viselkedése Tényleges viselkedés A tervezési feladat meghatározása Az eredeti tervezése Szinkron szimulációs modell Diakronikus szimulációs modell (viselkedési modell) Szimuláció (a viselkedés imitálása) Értékelés Módosítás Döntés Vége Megvalósítás BME, GSZI 2007.03.27. 154 Fólia

Modelltípusok működési elvük szerint szerkezeti modellek (pl. folyamatábrák, kapcsolási rajzok, kvalitatív grafikonok) Gyors első benyomást kaphatunk velük a tervezés tárgyának megjelenési formájáról, működéséről, gyártási lehetőségeiről, és gyakran új ötletek forrásaként is felhasználhatók. ikonos modellek (pl. képek, rajzok, makettek, minták, léptékhelyes modellek és prototípusok) Ha a rendszer viselkedését nem lehet teljes mértékben matematikai összefüggések formájában kifejezni, akkor az ikonos modellekkel való vizsgálatokhoz kell folyamodni. analóg modellek (pl. a hővezetési folyamat vizsgálható a villamos vezetési modellel) Az analóg modellekben az eredeti valamely tulajdonságát a modell egy másik tulajdonsága reprezentálja. BME, GSZI 2007.03.27. 155 Fólia

Modelltípusok működési elvük szerint matematikai modellek Elsődleges matematikai modell: fizikai és kémiai törvényszerűségek, alapelvek felhasználásával írják le a rendszer vagy a termék viselkedését. Ha ismertek a termék méretei, anyagi tulajdonságai és működési viszonyai, akkor az elsődleges matematikai modell lehetővé teszi a viselkedés azonnali meghatározását. (pl. egy adott súllyal terhelt rúd lehajlását leíró összefüggés) f = 3 Gl 3EI BME, GSZI 2007.03.27. 156 Fólia

Másodlagos (származtatott) matematikai modellek pl. két azonos anyagú, de eltérő geometriájú rudat vizsgálva: 3 3 3 f 2 Gl 2 2 3EI1 GI 2 2 l2 G2I 1 l 2 = 3 = f2 = f1 f 3EI Gl GI l 1 2 11 1 2 1 G I 1 2 l felhasználhatjuk az ikonos modellel végrehajtott kísérletet is az ismeretlen rugalmassági modulus meghatározásához. Az alkalmazandó összefüggés: BME, GSZI 2007.03.27. 157 Fólia E = Gl 11 3 fi Ezt aposteriori elsődleges matematikai modellnek hívjuk, mivel csak az ikonos modellel végzett vizsgálatot követően hozható létre. Ha minden ismert, és nincs szükség ikonos modellre a vizsgálathoz, akkor apriori elsődleges matematikai modellről beszélünk. 3 1 1

FMEA-elemzés Cél Előkészítés Konstrukció, folyamat elem kijelölés Elemekre bontás Műveletek Alkatrészek Funkciók meghatározása (csoportmunka) Feltárás Mikor nem teljesül a funkció? Milyen hatás éri a vevõt? Mi okozza a hibát? Milyen ellenõrzések vannak? Hibák Következmények Okok Ellenõrzések Súlyozás Milyen súlyos a vevõt ért hatás? Milyen gyakori a hiba? Milyen hatékony az ellenõrzés? Kiértékelés RPN - Risk Priority Number RF - Risk of Failure RP - Risk of Part Kritikus elemek Javaslatkészítés (Csoportmunka) Visszaellenőrzés (Csoprtmunka) BME, GSZI 2007.03.27. 158 Fólia Javaslatok

FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) ->hibamód és hatás elemzés Fontossági mérőszámok: Hiba ok előfordulásának gyakorisága (O ijk ) A hiba következményének súlyossága (S ijk ) Az ellenőrzés hatékonysága (D ijk ) RPN (Risk Priority Number): megadja a HIBAOK-KÖVETKEZMÉNY-ELLENŐRZÉS láncolat jelentőségét a következő képlet alapján: RPN BME, GSZI 2007.03.27. 159 Fólia ijk = O ijk S ijk D ijk

Hiba ok előfordulásának gyakorisága (Oijk) Hiba valószínűsége Nagyon magas: a hiba szinte elkerülhetetlen Magas: ismétlődő hibaráták BME, GSZI 2007.03.27. 160 Fólia Lehetséges hibaráták Értéksz ám (O ijk ) 1:2 10 1:3 9 1:8 8 1:20 7 Mérsékelt: alkalmi hibák 1:80 6 Alacsony: viszonylag kevés hiba 1:400 5 1:2 000 4 1:15 000 3 1:150 000 2 Távoli: hiba valószínűtlen 1:1 500.000 1

A hiba következményének súlyossága (Sijk) Hatás Kritérium: Terméktervezés a hatás jelentősége módszertana Értékszám (S ijk ) Veszélyes figyelmeztetés nélkül Veszélyes - figyelmeztetéssel Nagyon magas Magas Mérsékelt Alacsony Nagyon alacsony Kicsi Nagyon nagy jelentőségű, amikor a lehetséges hibamód hatással van a termék biztonságos működésére és/vagy a törvényes előírások betartására, figyelmeztető jel nélkül. Nagyon nagy jelentőségű, amikor a lehetséges hibamód hatással van a termék biztonságos működésére és/vagy a törvényes előírások betartására, figyelmeztető jellel. Szerkezet/elem nem működik, az elsődleges funkció elvesztése. Szerkezet/elem működik, de csökkentett szintű teljesítménnyel. Felhasználó elégedetlen. Szerkezet/elem működik, de a kényelmi elem(ek) nem működnek. Felhasználó kellemetlenséget tapasztal. Szerkezet/elem működik, de a kényelmi elem(ek) csökkentett szintű teljesítménnyel üzemelnek. A felhasználó némi elégedetlenséget érez. Illesztés és kidolgozás nem megfelelő (nyikorgó és zörgő elemek). A hibát a legtöbb felhasználó észreveszi. Illesztés és kidolgozás nem megfelelő (nyikorgó és zörgő elemek). A hibát az átlagos felhasználó észreveszi. Nagyon kicsi Dr. Bercsey Illesztés T. - Dr. és Horák kidolgozás P. nem megfelelő (nyikorgó és zörgő 2 elemek). A hibát Készült a jó megfigyelő a Nemzeti képességű Fejlesztési felhasználó észreveszi. Nincs BME, GSZI 2007.03.27. 161 Fólia Nincs hatás. 1 10 9 8 7 6 5 4 3

Az ellenőrzés hatékonysága (Dijk) Észlelés Kritérium: az észlelés valószínűsége terv ellenőrzéssel Értékszám (D ijk ) Teljes bizonytalanság Nagyon távoli Távoli Nagyon alacsony Alacsony Mérsékelt Mérsékelten magas Magas A tervellenőrzés nem fog és/vagy nem tud észlelni egy lehetséges okot/mechanizmust és a rákövetkező hibamódot, vagy nincs terv ellenőrzés Nagyon távoli az esély arra, hogy a terv ellenőrzés észlelni fog egy lehetséges okot/mechanizmust és a rákövetkező hibamódot Távoli az esély arra, hogy a terv ellenőrzés észlelni fog egy lehetséges okot/mechanizmust és a rákövetkező hibamódot Nagyon alacsony eséllyel fog észlelni a tervellenőrzés egy lehetséges okot/mechanizmust és a rákövetkező hibamódot Alacsony eséllyel fog észlelni a terv ellenőrzés egy lehetséges okot/mechanizmust és a rákövetkező hibamódot Mérsékelt eséllyel fog észlelni a tervellenőrzés egy lehetséges okot/mechanizmust és a rákövetkező hibamódot Mérsékelten magas az esély, hogy a terv ellenőrzés észlelni fog egy lehetséges okot/mechanizmust és a rákövetkező hibamódot Magas az esély, hogy a terv ellenőrzés észlelni fog egy lehetséges okot/mechanizmust és a rákövetkező hibamódot Nagyon magas Nagyon magas az esély, hogy a terv ellenőrzés észlelni fog egy lehetséges okot/mechanizmust és a rákövetkező hibamódot Majdnem BME Gépszerkezettani biztos Intézet A terv ellenőrzés majdnem Készült biztosan a Nemzeti észlelni Fejlesztési fog egy lehetséges okot/mechanizmust és a Terv rákövetkező HEFOP hibamódot 3.3.1 Operatív BME, GSZI 2007.03.27. 162 Fólia 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

DfX-technikák BME, GSZI 2007.03.27. 163 Fólia

Gyártmány koncepció DfMA -> szerelés- és gyártáshelyes tervezés Terméktervezés Főterv módszertana Koncepció átalakítás DFA elemzés Szereléshelyes a gyártmány? igen Anyagok és technológiák kiválasztása, korai költségbecslések nem - funkcionális átalakítások - egyszerűbb struktúra kialakítása - alkatrész-szám csökkentése - kezelési és behelyezési feltételek javítása - kötési módok változtatása Javaslatok a gazdaságosabb anyagok és technológiák alkalmazására A legjobb tervkoncepció Gyártáshelyes tervezés Részletes tervezés minimális gyártási költségekre Prototípus Gyártás BME, GSZI 2007.03.27. 164 Fólia

DFMA A DFMA- módszer (Design for Manufacture and Assembly) támogatja: meglévő gyártmánytervek értékelése a szerelhetőség és gyárthatóság, versenyképesség szempontjai alapján, a kézi, automatikus vagy robotos szerelés alkalmazhatóságának vizsgálata adott termékekre, az elemzett gyártmánytervek struktúrájának elemzése, egyszerűsítése, a szükséges minimális alkatrész-szám meghatározása a termék funkcióihoz, szerelhetőség hatékonysági mutatójának meghatározása, BME, GSZI 2007.03.27. 165 Fólia