Mecanisme si Organe de Masini

Mecanisme i Organe de Maini

1. Proiectarea produselor

1.1. Geneza produselor

1.1.1. Produsul

Produsul este orice obinut prin:- efort uman;- efort mecanic;- proces natural.Din punct de vedere al consumatorului produsul se definete ca ceva

oferit pieei, care este capabil s satisfac necesitile sau dorinele acestuia.

Definiia se refer la cele dou tipuri de produse: produse fizice ( de exemplu automobile, aspiratoare, DVD players); servicii (de exemplu asigurare, servicii bancare, consultaii medicale,

etc).


1.1.2. Etapele de creare a produsului

Procesul de creaie al produselor este un sistem de management al produsului. Acesta const ntr-o serie de proceduri standardizate de management al produsului, care se ntind de la planificarea produsului la pregtirea produciei de mas.

Scopul procesului de creare a produselor este de a mrii satisfacia clientului i calitatea produsului din toate punctele de vedere, ct i referitor la planificarea procesului, definirea structurilor si procedurilor.

Procedurile si componentele care participa la crearea produsului sunt prezentate n figura 1.1.

Strategia afaceriiInformatii despre marketingResurse tehnologiceInformatii despre proiectareInformatii despre fuctiunicomponente si procesMateriale, SculeComponente si materiale

Produsul final

Creatia unui produspentru piata

1.1. Geneza produselorEtapele de creare ale unui produs sunt: Generarea ideii; Ideea, ca rezultat al manifestrii constiinei i gndirii, este dominant n

cazul apariiei unui produs nou. Ideea poate aprea n urmtoarele moduri: spontan, rezultat din imaginaia unui designer; ca o consecin a unor cercetri referitoare la o nou grup de produse; ca rezultat al unor cercetri de marketing privind necesitaile pieei sau unor potenialilor

clieni; ca rezultat ntmpltor al cercetrilor ntr-o alt direcie dect cea iniial.

- Investigarea pieei; Aceasta presupune cercetarea de pia pentru a se vedea dac produsul este cerut de pia i vandabil.

- Proiectarea produsului si elementelelor adiacente; Ideile sunt evaluate i conceptualizate de ctre designeri, fcdu-le s se asemene cu viitoarele produse. Proiectarea de produs este un proces creativ, (o combinatie de arta, tiin, i tehnologie), n vederea obinerii de obiecte 3D, care permit vizualizarea, i analiza ideilor, n vederea creerii unui produs.

- Fabricarea produsului; Fabricarea este etapa n care produsul capt o form fizic identic cu cea care se va vinde pe pia.

- Promovarea pe pia (testarea pieei, marketing, livrare); Promovarea se face prin metodele caracteristice marketingului (testarea pieei, analiza rezultatelor, construirea reelelor de distribuie i livrarea produselor.

- Proiectarea reclamei i promovarea acesteia. Un produs trebuie susinut de o reclam pozitiv care s-i scoat n eviden calitaile i s micoreze efectele anumitor elemente negative. Calitatea reclamei i modul n care acesta este prezentat potenialului cumprtor face ca un anumit produs s fie mai bine vndut n comparaie cu prduse similare.

1.1. Geneza produselor1.1.3. Ciclurile de via ale produselorPLC (Product life cycle) este o teorie de marketing n care un produs sau brand urmeaz o anumit secven: introducerea, cresterea, maturitatea i declinul vnzrilor.Termenul de Ciclu de via al produselor- Product life cycle PLC a fost introdus pentru prima dat de Carole Hedden n 1950, n urma observaiei c ciclul urmeaz o curb care poate fi mprit n patru faze distincte: introducere, cretere, maturitate, i declin.Un model al ciclului de via a fost dezvoltat de Theodore Lewitt n 1965 ntr-un articol din Harvard Bisness Review Exploit the Product Life Cycle.

Ciclul de via reprezint intervalul de timp de la proiectarea produsului pn la deprecierea (degradare, nvechirea) sau scoaterea din uz a acestuia. Deprecierea poate fi de mai multe tipuri:

Depreciere tehnic, datorit apariiei unui produs nou superior din punct de vedere ethnic celui precedent;

Depreciere economic, care se manifest datorit altor cauze dect cele ale produsuluinsui (de exemplu un grup de case se depreciaz economic dac se construiete o fabric lng acestea);

Deprecierea funcional, este o cauz care face ca produsul s nu mai funcioneze la fel atunci cnd a fost creat. Aceasta se datoreaz uzrii naturale, sau altor cauze aparute pe parcurs, care mpiedic produsul s mai funcioneze la parametri iniali (un calculator nu mai funcioneaz corespunzator din cauza fluctuaiilor de tensiune de pe reeaua electric.


Pe parcursul ciclului de via, produsele care se defecteaz sau i modific parametri de funcionare por fi aduse la parametric iniiali sau apropiai de acetia prin recondiionare sau nlocuirea pieselor uzate.

Produsul este considerat degradat sau scos din uz atunci cnd nu se mai gsesc pise de schimb, sau cnd costurile reparaiilor sau nlocuirii pieselor depesc pe cele ale unui produs nou.

Scoaterea din uz a produsului se face n umtoarele moduri:- prin demontare i recuperare a anumitor componente, care urmeaz sa fie

folosite la aplicaii similare sau alte aplicaii industriale (de exemplu sistemele hidraulice care rotesc eleroanele sunt folosite la aplicaii industriale terestre); - prin demontare i recuperare selectiv a materialelor din elementele componente ale andamblului, n vederea reciclrii;

Din punct de vedere al ciclului de via al produselor se disting:- Ciclul tehnic;- Ciclul economic de via.


1.1.3.1. Ciclul tehnic de via

Orice produs tehnic parcurge un ciclu tehnic de via, care st la baza activitilor celor doi parteneri economici: fabricantul i utilizatorul produsului.

Principalele faze ale vieii unui produs sunt, conform figurii 1.2, urmtoarele:

- IdeaConform etapelor de generare a

produselor idea este nceputul unui ciclu tehnic de via.

Datele de intrare pentru idei provin de la cumparatori, vnzari, tehnicieni, support ethnic, analiza de pia, si competiie. n urma analizei ideilor se aleg cele care ntrunesc punctajele cele mai mari.

Figura 1.2

1.1. Geneza produselor-Planificarea produsului; Aceasta reprezinta etapa prin care dintr-un numr de idei se aleg cele care sunt competitive i a cror dezvoltare poate fi iniiat imediat.n figura 1.3 sunt prezentate etapele de planificare a produsului.

Dup aprobarea produsului se stabilesc cerinele pieei, prin definirea caracteristicilor produsului i modul de utilizarea a acestuia. Dup redefinirea cerinelor de pia dezvoltatorii pot ncepe activitatea referitoare la specificaiile funcionale i prototiparea produsului.Din punct de vedere practic, pentru scurtarea timpului de producere a produsului, etalele de definire a caracteristicilor produsului i a specificaiilor funcionale se suprapun.

Figura 1.3


Dezvoltarea/proiectarea produsului. Dezvoltarea produsului este procesul de proiectare, creaie i marketing aplicate unei idei sau produs. Procesul are la baz brainstorming i dezvoltarea conceptului.

Dezvoltarea oricrui produs parcurge urmtoarele etape etape:

- Documentarea;- Cercetarea;- Crearea prototipului;- Protejarea produsului prin patent;- Atragerea resurselor financiare (vnzarea

produsului creat ctre investitori sau creditarea de la bnci) n vederea fabricrii acestuia.


Fabricarea, montajul i controlul produsului. Obinerea pieselor prin tehnologii definite n funcie de forma i materialul piesei, montajul i controlul sunt cele trei etape care particip la obinerea produsului finit.

Desfacerea, consultan i vnzare. n aceast etap produsul este prezentat pieei prin reclam, distribuit n magazine i vndut.

Utilizarea produsului (ntrebuinarea acestuia sau consumul lui).n timpul ntrebuinrii produsului, pentru prelungirea duratei de funcionare, acesta trebuie

ntreinut, verificat i reparat. ntreinerea se efectuiaz la etapele impuse de fabricant i n condiiile de calitate ale acestuia.

Reciclarea. n urma iesirii din uz a produsului (degradare fizic sau moral) orice produs trebuie supus unui procent de reciclare.

Reciclarea se face n dou moduri:- Prin folosirea ulterioar a anumitor componente la alte produse,

meninnd funciunile iniiale;- Prin reciclarea materialelor secundare (reutilizare, revalorificare).

Componentele care nu se pot recicla se sunt stocate n locuri de depozitare speciale sau n mediul nconjurtor.

Ciclul de via prezentat este valabil pentru produse industriale, aparate, echipamente i bunuri de larg consum i cu excepia reciclrii, a produselor software.


1.1.3.2. Ciclul economic de via

Ciclul economic de via al produselor reprezint o succesiune de etape care, pe baza datelor economice raportate la fazele corespunztoare vieii produsului, arat legtura fazelor produsului cu cifra de afaceri, ctiguri i/sau pierderi.n figura 1.4 este prezentat schematic ciclul economic de via al unui produs.Caractereristicile curbei:-cifra de afaceri;-venituri i cheltuieli.

Pe baza celor dou diagrame se pot trage urmtoarele concluzii: Diagrama cheltuielilor are n prima faz o curb descendent, datorit cheltuielilor pe care firma este obligat s le fac pentru acoperirea costurilor de realizare a produsului. Maximul costurilor se realizeaz n momemtul lansrii prdusului pe pia.

n fazele de introducere pe pia, cretere, zona de maturitate, saturarea pieei i decline, cifra de afaceri a produsului crete.

Diferena dintre cifra de afaceri i a costurilor reprezint ctigul generat de produs.

n cazul etapei de declin un produs poate fi revitalizat prin msuri speciale de desfacere i reclam.


1.1.4. . Ingineria secvential (tradiional) i concurenial

1.1.4.1. Ingineria secventialIngineria tradiional numit i inginerie secvenial este un proces de marketing,

proiectare, prelucrare, testare i producie la care fiecare etap de dezvoltare a unui produs sau proces se realizeaz separat i independent, figura 1.5.

Ingineria secvenial este o inginerie serial, n care urmtoarea etap nu poate ncepe dect dup terminarea etapei precedente.

Figura 1.5


Fluxul de informaie se desfoar numai ntr-o direcie. n caz de eroare modificrile i coreciile se retransmit la nceputul secvenei. Derularea unei secvene nu ine cont de modificrile de la alt secven, acestea netransmindu-se automat la celelalte.

Practic fiecare secven se deruleaz ca i cnd acestea ar fi independente (over the wall engineering). Durata total a realizrii produsului este dat de suma timpilor pentru fiecare etap n parte, la care se adaug evenualele intervale de timp pierdute datorit feedback-ului, figura 1.6

Figura 1.6.

1.1. Geneza produselor n cazul proiectrii secveniale este necesar ca:- Cerinele de proiectare;- Scopul;- Prioritiles fie cunoscute i stabilite nainte ca procesul s nceap. Din punct de vedere al timpului de lucru etapele se deruleaz asfel:- timpul minim se aloc pentru definirea produsului;- un timp lung este atribuit pentru proiectare;- cel mai lung timp este atribuit reproiectrii produsului.Din cauza buclelor de recie (feedback) mari i necorrilor automate dintre secvene se

mrete durata de proiectare sau execuie i implicit cresc costurile.n prezent metoda se aplic mai rar i cu dificultate.

Exemplu de inginerie tradiional secvenial este automobilul. Dac se demonteaz un automobil n pri componente: sistemul de direcie, transmisia, motorul, frnele, etc., tot automobilul este complet definit prin definirea independent a fiecrui subsistem i stabilirea legturilor dintre acestea. Pentru piesele componente mecanismul este identic.

Aplicabilitate: Ingineria secveial de aplic n general n situaii n care ntreprinderile nu sunt constrnse de timp s livreze un anumit produs.


1.1.4.2. Ingineria concurenial

Ingineria concurenial numit i inginerie simultan este o metod care nlocuiete procesul de dezvoltare a unui produs, asfel nct etapele sunt realizate n paralel, figura 1.7.

Aceasta a fost definit de ctra Institute for Defense Analysis n raportul The Role of Concurrent Engineering in Wapons System Acquisition n 1988.

Ingineria concurenial reprezint o concepie sistematic pentru dezvoltarea integrat a produselor. Aceasta folosete echipe multidisciplinare, astfel nct dezvoltatorii produsului de pe diferite nivele i funcii lucreaz mpreun i n paralel de la nceputul proiectului, cu scopul de a realize produsul ntr-un interval de timp ct mai scurt.

n acest caz marimile de intrare sunt obinute din ct mai multe zone, nainte ca specificaiile sa fie finalizate.

1.1. Geneza produselorn cadrul ingineriei concureniale, pentru

scurtarea timpului total de lucru, fazele succesive se suprapun. Acest mod de abordare introduce evident un factor de risc din cauza realizrii unei cantiti de munc mai mare ntr-un interval de timp mai mic.

Ingineria concurenial permite reducerea timpului de lucru i a costurilor cu 30-40% i a numarului de modificri cu 60-80%.

Conceptul de inginerie concurenial are la baz urmatoarele elemente:

un proces; o echip multidisciplinar; un model al de proiectare

integrat; o facilitate; o infrastructura software.

1.1. Geneza produselorConditii necesare pentru obinerea unui produs n sistemul ingineriei concureniale

compararea firmei cu cei mai buni competitori; identificarea potenialului de mbunatire a performanelor i intele; dezvoltarea unei viziuni clare asupra viitorului produs; existena uui suport managerial; dezvoltarea unei strategii clare pentru atingerea intelor; dezvoltarea unui plan detaliat de implementare;Reprezentarea grafic a numrului modificriolor in cazul celor dou metode este prezentat

in diagrama urmtoare

Concluzie: Numrul de modificari se reduce semnificativ n diferitele etape ale derularii obinerii produsului.

1.2. Procesul de proiectare Proiectarea n esena ei este scopul principal al unui inginer. nainte ca un produs s fie executat

acesta trebuie imaginat, dup care trebuie proiectat.Conform DEX proiectarea nseam realizarea unui proiect. Proiectarea este un proces tehnico-aplicativ care poate lua diferite forme n funcie de obiectul

care urmeaz s fie proiectat.

Din punct de vedere ingineresc proiectarea este un proces creativ de iniializare i dezvoltare a unui plan (proiect), prin care necesitaile pieii sau ale consumatorului sunt transformate ntr-un produs, structur, sistem sau component, care s satisfac aceste cerine.

Rezultatele procesului de proiectare pot fi:- Oferta sub o anumit form (descriere grafic sau tip text);- Desen;- Model 3D real sau virtual;Activitatea este condiiont de anumite constrngeri. Constrngeri referitoare la managementului proiectului:- capacitatea proiectantului de a rezolva problema;- durata de timp disponibil;- acces la sisteme informatice i laboratoare. Constrngeri referitoare la managementul fabricatiei :- costul produsului;- acces la materiale;- facilitti referitoare la echipamente i utilaje.Proiectarea se aplic n orice activitate n care este implicat fiina uman.

1.2. Procesul de proiectare

1.2.1. Modele ale procesului de proiectare

Procesul de proiectare poate fi considerat un proces filozofic care se bazeaz pe cteva moduri de abordare. Acestea sunt:

User-centered design (UCD) proiectare centrat spre utilizator; KISS principle (Keep It Simple Stupid); There is more than one way to do it-TMTOWTDI; Double diamond design process- Modelul Dublu diamant al proiectarii


1.2.1.1. User-centered design (UCD) proiectare centrat spre utilizator UCD ncearc s optimizeze interfaa utilizator (produsul). Aceasta se refer la:adaptarea produsului la cerinele utilizatorului (la ceea ce oamenii pot, doresc, sau au

nevoie pentru a munci- a folosi produsul), n loc deobligativitatea schimbrii modului de lucru al utilizatorului, pentru a putea adapta la

folosirea noului produs sau sistem.

Aceast model ine cont de:Necesitile

Dorinele

Restriciile

la nivelul utilizatorului.UCD este caracterizat ca un model cu nivele multiple (multi-stage), la care proiectanii

analizeaz i prevd cum utilizatorul este capabil s utilizaze produsul, dar i testeaz valabilitatea presupunerilor referitoare la comportamentul utilizatorilor n cazul testrilor n condiii reale.


Scopul modelului

UCD se bazeaz pe un set de ntrebri referitoare la utilizatori, sarcinile i intele acestora, dup care utilizeaz rspunsurile pentru a lua decizii referitoare la dezvoltare i proiectarea produsului.

UCD caut sa rspund la urmatoarele ntrebri:- Cine sunt utilizatorii produsului?- Care sunt sarcinile i intele utilizatorului?- Care sunt nivelele de experien ale utilizatorului referitor la produs sau produse

similare?- Ce funcii ale produsului sunt necesare utilizatorului? (De ce funcii ale produsului

are nevoie utilizatorul)- Ce fel de informaii are nevoie utilizatorul i n tip de format?- Cum cred utilizatorii c va funciona produsul?

Tipuri de Modele UCD

Cooperative design- Proiectarea n cooperareParticipatory design (PD)- Proiectarea participativ Contextual design(Costumer centered design)


Cooperative design- Proiectarea n cooperare

Metoda aeaz proiectanii i utilizatorii pe picior de egalitate. Metoda, avnd originea n modul de lucru cu sindicatele din rile Scandinave, se bazeaz pe conceptul Sociotechnical design (proiectare socio-tehnic), dezvoltat de Tavistock Institute of London In anii 1970.

Conceptul s-a dezvoltat ca urmare a apariiei unei confuzii ntre impactul tehnologiei n eficiena economic i productivitate.

Exemplu: introducerea unei tehnologii noi a creat probleme la implementare datorit rezistenei opuse de fora de munc, fapt care a condus la incapacitatea de a obine beneficiile proiectate.

1.2. Procesul de proiectareMetoda opereaz cu dou subsisteme:- subsistemul tehnic;- subsistemul social;care mpreun formeaz o organizaie. Subsistemul tehnic cuprinde dispozitivele, sculele, i tehnicile necesare pentru a

transforma elemente de intrare n elemente de ieire, de exemplu materie prim n produs finit. Acest lucru se realizeaz n aa fel nct s creasc performanele economice ale sistemului (organizaiei, intreprinderii)

Subsistemul social cuprinde angajaii de pe toate nivelele, aptitudinile, priceperea, calificarea, atitudinea, valoarea i necesitile pe care le aduc n mediul de lucru. n acelai timp subsistemul cuprinde medul de recompens, i structura autoritii care exist i guverneaz organizaia.


Participatory design (PD)- Proiectarea participativ

Conceptul a fost dezvoltat n Statele Unite ca o metod derivat din Cooperative Design, bazndu-se pe participarea utilizatorilor la procesul de proiectare, astfel nct s existe sigurana c produsul proiectat este utilizabil i rspunde la necesitiele utilizatoului.

Metoda se utilizeaz pentru a crea un mediu sau produs care s fie mult mai receptiv i potrivit utilizatorului (s rspund la cerinele culturale, emoionale, spirituale i practice ale utilizatorului).

Caracteristicile proiectrii participative sunt urmtoarele:

- Permit participarea egal a specialitilor i proiectanilor ct i a nespecialitilor;

- Creaz oportuniti pentru dezvoltatori s se ntlneasc, s colaboreze i s neleag pe utilizatori;

- Utilizeaza tehnici care pot fi uor nvate i aplicate n activitile viitoare;

n figur este reprezentat schematic procesul de proiectare participativ. Se observ relaiile care se stabilesc ntre toi membri participani la procesul de proiectare.

Metoda este extrem de productiv.


Contextual design(Costumer centered design)Proiectare centrat pe client- Metoda a fost dezvoltat de Hugh Beyer i Karen Holtzblatt

i este derivat din Proiectarea participativ i se bazeaz pe adunarea i analiza de informaii relevante referitoare la cumprtor (locul unde triete, unde i cum folosete produsul i alte informaii de ordin etnografic). Toate aceste informaii duc la modele care stau la baza noilor produse.

Etapele de proiectare pe baza metodei sunt urmtoarele:1. Collecting data (Contextual inquiry)- Colectarea de date (Interogare

contextual)2. Work Modelling- Modelarea activitaii.3. Consolidation- Consolidarea4. Work redesign- Etapa de reproiectare5. The user Environment design- Proiectarea mediului de lucru al

utilizatorului (Manualul de utilizare) 6. Prototyping and implementation- Prototipare i implementare

Contextual design (Proiectarea centrat pe client) este utilizat pentru proiectarea calculatoarelor i a sistemelor informatice (hardware si software), a bibliotecilor virtuale i a tehnologiilor de nvare. Cele trei modele prezentate au la baz standardul Procesul de proiectare centrat pe utilizator pentru sistemele interactive- ISO 13407-99.


1.2.1.2. KISS principle (Keep It Simple Stupid)

Principiul KISS are la baz idea c simplitatea proiectului trebuie s fie un scop, astfel nct s se evite elementele complexe nenecesare. Metoda se folosete ntr-o gam larg de aplicaii: dezvoltare software, fotografie, inginerie, planificare strategic.

Exist cteva maxime care stau la baza acestui principiu: Albert Einstein- Everything should be made as simple as possible but not

simpler; Antoine de Saint Exupery- It seems that perfection is reached not when

there is nothing to add, but when there is nothing to take away; Colin Chapman- Simplify and add lightness;

Exemple de nerespectare al acestui principiu:- Instruciunile de utilizare sunt att de complicate i nclcite nct utilizatorul se pierde

n hiul acestora i nu nelege nimic.- Lansarea unor funcii ale unui produs sau program este extrem de dificil.


1.2.1.3. There is more than one way to do it-TMTOWTDI

Metoda are la baz filosofia prin care exist ntodeauna mai multe metode prin care se poate face acelai lucru.


1.2.1.4. Double diamond design process- Modelul Dublu diamant al proiectarii

Modelul a fost creat de Design Council n 2005, ca o metod grafic simpla pentru descrierea procesului de proiectare.

Acesta cuprinde patru faze distincte: Discover (Descoper); Acesta se bazeaz

pe o idee, rezultat prin identificarea unei necesiti a utilizatorului. Aceasta include:

- Cercetarea de pia;- Investigaii privind utilizatorul;- Informaii manageriale;- Echipa de cercetare- proiectare Define (Definete); Etapa de definire se

refer la:- Dezvoltarea proiectului;- Managementul proiectului.

Develop (Dezvolt); Etapa se refer la dezvoltarea i testarea produsului n cadrul companiei. Etapele i obiectivele etapei sunt:

- Munca multi-disciplinar;- Managementul visual;- Metodele de dezvoltare;- Testarea.

Deliver (Livreaz). Etapa cuprinde urmtoarele faze:

- Testarea final, aprobarea i lansarea;

- intele, evaluarea i buclele de reacie


1.2.2. Metode de proiectare

Proiectare i evaluareHighNestatisticHighScenarios

Proiectare i evaluareHighNestatisticHighPrototipare

Culegere de informaii i condiii & evaluare

LowNestatisticHighBrainstorming


LowStatistic & Nestatistic

LowAssessment criteria


LowNestatisticHighInterviews


HighStatisticLowQuestionnaires

DesignLowNestatisticLowParticipatory design

DesignHighStatisticHighCard Sorting

Proiectare i evaluareLowStatistic & Nestatistic

HighUsability testing

Culegere de informaii i condiiiLowNestatisticLowFocus groups

Unde se utilizeazDimensiuneaprobei

IeiriCostulMetoda


Focus groups. Un focus group reprezint un grup de 6-8 participani care dezbat un ir de subiecte, condui de un moderator cu mare experien. Participanii sunt de obicei reprezentativi pentru tipul tipul aplicaiei.

Exemplu:In cazul proiectrii unui dispozitiv tip robot de buctrie grupul int este format din utilizatori au roboilor de buctrie (gospodine, buctari, etc).

Grupul int produce informaii despre domeniul de studiu sau produse similare. Datele obinute de la acetia sunt date nestatistice. Acestea se folosesc ca date de intrare.

Usability testing (User testing)-Testarea utilizatorului. Metoda se bazeaz pe masurarea capacitii utilizatorului de a folosi nestingherit un produs de o anumit form si complezitate. Msuratorile se realizeaz pe persoane crora li se cere s utilizeze produsul n anumite condiii, nregisrtndu-se orice dificultate pe care utilizatorul o intmpin.

Datele obinute pot fi date statistice sau nestatistice. Acestea se folosesc ca date de intrare

1.2. Procesul de proiectare Card sorting- Sortarea crior. Card sorting este o metod de sugerare (imaginare)

a unei structuri sau de clasificare (de a mprii pe categorii) a unor caracteristici . Participanii primesc un pachet amestecat de cri. Pe fiecare carte este nscris o posibil a caracteristic a produsului. Participanilor li se cere s s sorteze aceste cri pe categorii. Datele rezultate n urma sortrilor individuale sunt apoi combinate i analizate statistic. Acestea sunt utilizate de obicei ca date de intrare.

Participatoru design- Proiectarea participativ. Proiectarea participativ folosete utilizatorii produsului n urmtoarele moduri: folosete opiniile referitoare la rezultatul proiectrii; implic utilizatorul n proiectare i procesul de luare a deciziilor. Medoda se folosete foarte rar.

Datele obinute sunt nestatistice i se folosec ca date de ntrare.

Questionnaires-Chestionarul. Chestionarul este un mijloc de a ntreba utilizatorii despre un anumit proiect (produs), pe baza unui set de ntrebri predefinite.

Datele obinute permit analize statistice a rezultatelor care mresc credibilitatea referitoare la fundamentarea tiinific a cercetarii.

Pentru ca rezultatele s nu fie alterate, n cazul chestionarului este indicat ca ntrebrile s nu influeneze rspunsurile pozitiv sau negativ.


Interviews- Interviurile. Interviul este folosit n procesul de proiectare pentru a afla un punct de vedere al utilizatorului, referitor la produs, detalii despre produs sau anumite specificaii tehnice. Interviurile implic experien i ndemnare a celui intervievat i analistului. Datele obinute prin interviu sunt preponderent nestatistice.

Assessment criteria- Criteriul evalurii. Acesta se folosete n cazul existeei mai multor idei referitoare la un anumit produs. Metoda se bazeaz pe punctarea fiecrei idei cu un puctaj de la 1 la 5, pe baza urmtoarelor criterii: fezabilitate (posibilitate) tehnic, costul, modul de susinere al ideii (pasiunea pentru idee), mrime, manevrabilitate i transportabilitate.

Prin nsumarea tuturor punctelor corespunztoare fiecrei idei, se obin valorile finale, pe baza crora se stabilete produsul corespunztor ideii cu punctajul cel ami mare.

1.2. Procesul de proiectare Brainstorming. Este o tehnic de creativitate de grup creatpentru a genera un numar mare de idei, pentru rezolvareaunei probleme.Metoda a fost utilizat n 1930 de Alex Faickney Osborn. Regulile de baz ale brainstorming-ului sunt urmtoarele:- Focus on quantity- Focalizarea pe cantitate. Regula se refer lagenerarea unui numr ct mai mare de idei care mrescprobabilitatea de a gsi ntre ele idea care rezolv problema;- No criticism-Fr critic. n cadrul unui grup brainstorming nuse accept critica. Oricare participant trebuie s focalizeze asupradezvoltrii sau completrii acesteia. Prin eliminarea noiunii decritic se creaz o atmosfer n care fiecare participant areposibilitatea s imagineze idei neobinuite.- Unusual ideas are welcome- Orice idee este binevenit. Ideile neobinuitesunt binevenite. n cadrul unei liste de idei ideile neobinuite sunt binevenite.Aceste pot deschide noi direcii de gndire sau cercetare, sau analiza produsului dintr-o alt

perspectiv.- Combine and improve ideas- Combin i mbuntete ideile. Printr-un process de asociere,

ideile considerate bune formeaz noi idei care la rndul lor pot genera idei noi.- Se intervine numai cnd i vine rndul. Fiecare participant poate s aiba o singur intervenie

odat, dupa care i ateapt rndul fr s perturbe interveniile celorlali participani;- Focalizarea asupra problemei definite. Ideile trebuie s fie n legtur cu tema enunat;- Fii visual. Reprezentrile grafice sunt mai explicite i mai representative.


Prototiparea. Prototiparea este o metod de proiectare care s permit utilizatorului s vad produsul i cum acesta poate fi folosit i s ajute proiectantul s elimine problemele aprute n urma analizei critice a modelului. Prototiparea se poate face manual, folosind hrtie, carton, spum, adeziv, etc., sau automat folosind metode rapide de prototipare: tiprirea la imprimant 3D, prelucrarea rapid pe centre de prelucrare.

Scenarios- Scenarii. Scenariul este o metod care ajut proiectanii s dezvolte idei care implic interaciuni cu utilizatori multipli, peste o anumit perioad de timp. Pentru definirea complet a acestor interaciuni, este necesar s se construiasc mai multe scenarii referitoare la necesitile fiecruia dintre utilizatori. Aceste scenarii se mbuntesc la fiecare iteraie.

1.2. Procesul de proiectare1.2.3. Procesul de proiectareProcesul de proiectare ncepe cu necesitatea

produsului. Fazele activitii formeaz ceea ce se numete procesul de proiectare. Fazele procesului de proiectare sunt urmtoarele:

- Recunoaterea necesitilor sau obiectivele. - Definirea problemei care trebuie razolvat pentru

ndeplinirea obiectivelor definite n faza ntia.- Proiectarea conceptual. Proiectarea

conceptual este faza n care, n urma studiului necesitilor, imaginea vag a produsului este transformat n cerine de proiectare (definirea explicit a ideii).

Fazele proiectrii conceptuale sunt urmtoarele:- Definirea conceptului central. Prin acesta se

definesc limitele aplicaiei i definesc viziunea utilizatorului asupra produsului.

- Descrierea cerinelor utilizatorului asupra produsului;

- Definirea obiectivelor prioritare i a constrngerilor;

- Proiectarea modelului obiectului, care cuprinde proprietile,coninutul i releiile dintre obiecte;

- Structurarea modelului referitor la interfaa utilizator;

- Evaluarea rezultatelor cu privire al obiective.

- Gruparea principiilor din iina inginereasc, metodelor de prelucrare, experiena i aspectele economice.

1.3. Proiectarea modern1.3.1. Consideraii privind proiectarea

1.3.1.1. Consideraii economiceEste important ca la evaluarea oricrei aciuni s se ia n considerare factorul economic,

deoarece dac rezultatul acesteia conduce la pierderi, cercetarea sau actul de proiectare desfurat constituie o pierdere de timp. Din acest motiv, trebuie fcut o analiz economic cu privire la eficiena proiectrii i execuiei produsului.

Din punct de vedere al fabricantului a vinde produsul pe care acesta l fabric este esenial, iar diferena dintre preul de cost i preul de vnzare trebuie s fie ct mai mare.

Concurena din ce n ce mai acerb a condus la necesitatea reducerii preurilor de vnzare, n detrimentul profitului. Pentru a rmne competitive, firmele trebuie s gseasc noi soluii pentru reducerea preului de cost a produselor fabricare de acestea.

Se disting urmatorele modaliti:- Transferul de competene privind proiectarea nspre zone cu potenial de proiectare

ridicat, preul de cost al proiectrii fiind relativ redus;- Transferul de tehnologie pentru fabricarea de piese i subansambluri nspre zone n

care costurile de producie sunt sensibil mai mici dect n ara aparintoare a firmei;- Utilizarea de componente a cror tehnologie a fost amortizat din punct de vedere

financiar, prin utilizarea acestora pe un produs similar care se apropie de ieirea din uz.

Un produs se fabric pentru a se vinde i numai dac se vinde.

1.3. Proiectarea modern

1.3.1.2. Consideraii privind sigurana

n urm cu civa ani, inginerii considerau i din nefericire, unii mai consider c un produs (instalaie, main sau bun de uz casnic) trebuie s aib dou atribute: s fie util i s coste puin. Dup satisfacerea celor dou cerine, funcionalul i economicul, interesul acestora pentru produs dispare.

Dac se ia n considerare c un produs este creat i realizat ca s-l deserveasc pe om, pe lng atributele prezentate, mai apare unul care, dei a fost tot timpul n mintea inginerilor, n prezent capt noi valene. Acest factor este sigurana personal.

Sigurana personalSigurana personal este un ansamblu de factori privind concepia i uzinarea produsului,

psihologici, sociologici i legislativi, care contribuie la protecia individului n relaia direct cu produsul i mpreun cu acesta n relaia cu mediul. Protecia presupune att sigurana fizic ct i din punct de vedere al agresiunii psihice.

Sigurana personal este o problem relativ care depinde de, calitile obiectului, raportul dintre obiect i utilizator i starea fizic i psihic a acestuia.


Regulile de proiectare de care trebuie s se in cont pentru o proiectare sigur sunturmtoarele:

Analizarea ciclului total de funcionare a sistemului, pn la scoaterea din folosin

Este imperios necesar ca proiectantul s imagineze situaiile ntmpltoare care ar putea s apar pe parcursul prelucrrii, transportului, depozitrii, montrii, exploatrii i n final a demontrii. Hazardul poate crea situaii extrem de periculase n care ntr-un caz limit pot fi implicai un numr mare de persoane.

Eliminarea unei cauze ntmpltoare i trecerea cu vederea a altei cauze ntmpltoare

Dac se ine cont de proverbul c un lan se rupe acolo unde veriga este mai subire, niciodat nu v mirai ct de solide sunt anumite elemente dintr-un lan cinematic, ci uitai-v ct de subdimensionate sunt altele din acelai lan cinematic.

Creerea unui produs sigur din faza de proiectareSe poate constata c prin modificri ulterioare, anumite elemente mecanice care n faza

iniial au fost sigure, au scpat de sub observaia proiectantului i au devenit nesigure. Din acest motiv este indicat ca, pe ct posibil s se creeze produsul cu grad de siguran ridicat din faza de proiectare.


Gsirea de soluii ca, dac totui se ntmpl un accident, efectele acestuia s fie pe ct posibil minime.

Proiectarea pentru diminuarea sau prevenirea efectelor catrastofale este imperios necesar acolo unde utilizatorul nu poate interveni asupra obiectului sau aciunii pe care acesta o realizeaz.

Exemple (transporturi aeriene, obiecte utilizate de copii mici care nu au nc responsabilitatea aciunilor).

Consultarea standardelor n domeniu, literatura tehnic de valoare i specialiti care au experien n acest domeniu

Nimeni nu poate anticipa toate aciunile ntmpltoare ale utilizatorilor i preveni consecinele grave ale greelilor. Este indicat s se consulte specialitii cei mai autorizai privind utilizarea unor bunuri de ctre proprietari. Problema rmne valabil dac proprietarii sunt oameni maturi, tineri sau copii mici.

Creerea de instruciuni de utilizare ct mai clare i mai preciseInstruciunile care nsoesc produsul sunt de dou categorii:- instruciuni care sunt afiate direct pe main, utilaj sau produs i informeaz asupra

rolului elementului de acionare, contactului sau manetei;- instructiuni prezetate detaliat n manualul de utilizare a obiectului.

1.3. Proiectarea modern Sigurana personalului de cercetare i produciePe lang protecia utilizatorului se pune problema de a se asigura protecie a

personalului care se ocup cu cercetrile, experimentele i productia care urmeaz s fie efectuate. Cteva aspecte se impun s fie prezentate:

nsuiri i aptitudini ale personalului (fiziologice ct i psihologice)n procesul de cercetare, ncercare i producie trebuie s se in cont de:- Limitele fiziologice ale personalului implicat;- Mediul n care personalul lucreaz;- Instrumentele cu care personalul lucreaz;

Comunicarea ntre specialitiControversele care apar n cazul sistemelor de securitate (proiectate de specialiti i

nefolosite de utilizator) trebuie rezolvate prin dialog ntre specialiti, pentru creerea de sisteme care sa nu mai poat fi controlate de utilizator.

Cooperarea ntre sectoarele interesate n efortul de cretere a siguranei persoanei

Este imperios necesar cooperarea efectiv ntre proiectani i foruri autorizate care pot s reglementeze aceste situaii: guvern, parlament, justiie, serviciile de management, vnzri, service etc., cu scop de protecia mpotriva accidentelor.


1.3.1.3. Consideraii ecologice

Existena oamenilor depinde de modiul n care acetia locuiesc i triesc.n perioada omului primitiv, bunurile acestuia erau reciclate natural.Societatea modern a descoperit i realizat foarte multe produse pe care natura este

imposibil s le recicleze ntr-un interval de timp acceptabil i care s nu introduc perturbri n ciclul ecologic natural.

n general, n economia de pia un produs nu este vndut la un pre care s reflecte i valoarea stricciunilor ecologice produse de acesta (Exemplu petrolierul Amoco Cadiz).

n perioada actual societatea a devenit mult mai sensibil la impactul ecologic i au nceput s fie create instrumente legislative eficiente pentru evitarea catastrofelor ecologice.

Pentru a se putea aplica regulile impuse de legislaie privind protecia mediului i implicit protecia sntii individului, inginerul proiectant al produsului are un rol principal.


Principiile proiectrii ecologice

Proiectarea ecologic a produselor presupune trei principii simple:

Utilizarea materialelor care se pot recicla economic ntr-o perioad rezonabil de timp.

Reducerea la minim a consumului de materiale greu reciclabile sau nereciclabile.

Reducerea cantitii de produse reziduale care trebuie reciclate n urma proceselor industriale i a funcionrii sistemelor mecanice.

Din punctul de vedere al inginerului, proiectarea pe baze ecologice este, ca i n cazul proiectrii care ia in considerare sigurana utilizatorului, mult mai deficil dect proiectarea pe baza dimensionrii i verificrii pieselor din ansamblu.


Norme de conduit

Evaluarea obiectivelor fundamentale pentru realizarea produsuluiLa iniierea procesului de concepie a unui produs este necesar ca, pe baza calitilor

unor produse similare, s se evalueze dac noul produs va avea calitile unui produs ecologic, va influena mediul ntr-un mod nefericit i dac soluia aleas este cea mai bun alternativ.

ncadrarea viitorului produs n contextul general n care acesta va funcionaAa cum un animal sau o plant triesc ntr-un biotop natural propriu, tot aa un produs

industrial este creat ca s funcioneze ntr-un mediu particular acestuia. Acest mediu este ns i mediul de via al utilizatorului, care n majoritatea cazurilor este omul. Din acest motiv, produsul trebuie s fie conceput, construit i s funcioneze, pn la scoaterea din uz, astfel nct s respecte condiiile de via ale utilizatorului acestuia, fr a cauza stricciuni semnificative. Orice modificri sau reparaii care se aduc produsului pe parcursul perioadei de via a acestuia trebuie s aib n vedere impactul pe care acestea l au asupra individului i mediului.


Proiectarea sistemului modular care s aib n vedere reciclareaEste important ca la iniierea unui nou proiect inginerul s analizeze forma pieselor sau

ansamblurilor care urmeaz a fi executate, pentru a evalua posibilitile ca la deteriorarea, uzarea sau ruperea unui element sau ansamblu, acestea s poat fi introduse n procesul de reciclare. Unul din exemplele edificatoare este separarea metalelor feroase de cele neferoase.

Realizarea, din punct de vedere ecologic, a unei scale a materialelorProiectantul trebuie s aleag materialele n aa fel nct n procesul de producie s se

utilizeze acele materiale care: la obinere au un consum de energie minim; nu includ factori poluani; sunt reciclabile. Aceast situaie aproape ideal este ns de multe ori perturbat de preul final al materiei prime care n majoritatea cazurilor este cu mult superior fa de alte produse din aceeai categorie. Industria viitorului va rezolva poate aceste probleme.

Din acest punct de vedere, dac proiectantul are la dispoziie dou materiale cu aceleai caracteristici i preuri echivalente, va alege materialul reciclabil.


Alegerea procedeului tehnologic cel mai nepoluant de prelucrareDac se analizeaz procesele tehnologice de obinere a pieselor, este indicat ca n

funcie de dotarea firmei i posibilitile de colaborare, s se aleag procedeul care consum cantitatea cea mai mic de energie i este cel mai nepoluant.

mpachetarea produselor n ambalaje din materiale reciclabile

Este indicat ca produsele s fie ambalate n cutii confecionate din materiale reciclabile. Ideal ar fi ca aceste ambalaje s fie rapid biodegradabile, dar aceast situaie o ntlnim la foarte puine produse, de exemplu cornetele de ngheat.

n concluzie, problema proiectrii tribologico-ecologice devine, pe msur ce trece timpul, acut i cu implicaii importante att asupra individului ct i asupra statului.

1.3. Proiectarea modern1.3.1.4. Relaiile cu societatea

Esena ingineriei este de a utiliza resursele i legile naturii n beneficiul umanitii.

Proiectarea ecologic, prin efectele imediate sau pe durat lung, trebuie s ocupe un loc important ntre criteriile de proiectare.

INTREBARE

Cum cineva poate s aduc beneficii umanitii i care este unitatea de msur pentru evaluarea beneficiului?

Beneficiul umanitii se evalueaz prin creterea calitii vieii n cadrul societii, iar evaluarea beneficiului se poate face pe baza a ceea ce americanii numesc Indicatorul de Calitate a Vieii (LQI).

1.3. Proiectarea modernLista factorilor care constituie LQI

Controlul Populaiei9

Libertatea Personal8

Egalitatea anselor ( i stimularea iniiativei de a utiliza ansa)7

Modul de Tratare a Grupurilor Desavantajate (handicapai fizic i mintal, btrni etc.)6

Educaie-Cultur ( rata cunosctorilor de carte i gradul de instruire, calitatea nvmntului public, frecvena la colegii a personalului calificat, nlesniri n educaie pentru aduli, posibiliti de utilizare a muzeelor i bibliotecilor etc.)

5

Mediu (apa, aerul, pmntul, managementul resurselor naturale)4

Sigurana (crime i rata accidentelor)3

Starea Material2

Snatatea Fizic1

1.3. Proiectarea modernPsihologic,dac se analizeaz trsturile oamenilor se poate constata c exist o

varietate mare a acestora i practic nu putem gsi dou fiine umane identice.Abraham Maslow a identificat ns elementele comune acestora i le-a mprit n nivele

ale necesitilor umane. Tabelul 1.2 prezint ceea ce se numesc cele cinci cuvinte care definesc cele cinci nivele.

Ierarhia Maslow a Necesitilor Umane1. Supravieuirea- Presupune necesitatea ca individul s aib hran, adpost,

mbrcminte i altele, n fiecare moment i n locul unde se afl.2. Sigurana- Presupune sigurana individului n raport cu evenimente ntmpltoare

care s-i pericliteze viaa i integritatea fizic i psihic i supravieuirea n viitor.3. Acceptarea social- Este necesitatea ca oamenii s interacioneze cu familia,

grupul familial i cu alte grupuri, astfel nct s primeasc dragoste i s fie acceptai de ctre grupuri sau comuniti.

4. Statutul sau recunoaterea, este necesitatea ca individul nu numai s fac parte dintr-un grup sau comunitate ci s fie respectat i admirat.

5. Autorealizarea- Este nivelul cel mai nalt la care se poate ajunge i presupune o dezvoltare a individului pn ce acesta atinge potenialul maxim, rezultnd satisfacia personal.


Pn nu demult inginerii se ocupau cu satisfacerea primelor dou deziderate.Din cauza cerinelor societii, implicarea efortului ingineresc a nceput s se evidenieze

i n urmtoarele nivele.Aceast implicare este rezultatul schimbrilor care apar ntr-o societate. Din cauza

acestor schimbri, la care inginerul este obligat s reacioneze rapid, pentru satisfacerea nevoilor att personale ale individului ct i globale ale societii.

Concluzie: Scopul principal al meseriei de inginer este de a produce schimbri n sensul creterii Indicatorului de Calitate a Vieii.


1.3.2. Proiectarea modernPn nu cu muli ani n urm eram obinui s considerm c pentru a proiecta o main

sau un bun de calitate este necesar ca elementele componente s fie bine dimensionate i forma acestora s fie astfel aleas nct prelucrarea s se poat realiza n bune condiii.

Cnd s-a constatat c n marea majoritate a cazurilor ruperea pieselor nu este cauzat de rezistena materialelor sau de dimensiunile pieselor, a fost dezvoltat proiectarea care s aib n vedere alte forme de deteriorare a acestora.

Prin implicaiile pe care le are i rolul care i-a fost acordat, proiectarea modern nglobeaz pe lng elementele considerate clasice i elemente noi, care sunt analizate mai mult sau mai puin.

Pentru realizarea unui produs util i modern, n procesul de proiectare trebuie s se in cont de o serie de consideraii.


Consideraii privind forma produsuluia. Soliditatea b. Deformabilitateac. Greutatead. Mrimea i forma

Consideraii tribologice privind produsula. Uzareab. Lubrifiereac. Coroziunead. Forele de frecaree. Forele generatoare de cldur

Consideraii privind preul Consideraii "Moderne"

a. Siguranab. Ecologiac. Calitatea vieii

Consideraii conexea. Durabilitatea i Mentenabilitateab. Estetica

Mecanisme si Organe de Masini

Documents

Transcript of Mecanisme si Organe de Masini