Podstawy Projektowania Inżynierskiego - Wykład KOLOKWIUM nr 2

1. Wyjaśnij, czym jest system techniczny, system maszynowy, system produkcyjny.

• System techniczny jest to układ elementów lub obiektów techni­cznych sprzężonych wewnętrznie, np. elementy przekładni zębatej, rozpatrywane od wewnątrz są zbiorem kół zębatych, wałków, łożysk, zaś rozpatrywane od zewnątrz - całością, czyli skrzynią przekładniową.

• System maszynowy jest to celowo określony zbiór elementów i zbiór powiązań między nimi, łącznie określające właściwości systemu. Elementami tego systemu mogą być np. tokarki, frezarki szlifierki, piece do obróbki cieplnej, urządzenia pomocnicze, przenośniki i suwnice, drogi, elementy przewidziane do obrabiania, transportu, składowania, itp., zaś otoczeniem systemu jest celowo określony zbiór elementów, które nie są elementami danego systemu, lecz mają sprzężenie z systemem, istotne dla zrealizowania przez system ustalonego celu, np. warsztaty, magazyny.

• System produkcyjny jest to układ elementów składowych i relacji pomiędzy nimi oraz relacji przekształceń czynników wejścia do systemu na czynniki wyjścia z systemu. Stanowi on celowo zaprojektowany i zorganizowany układ materialny, energetyczny oraz informacyjny eksploatowany przez człowieka do wytwarzania określonych produktów zaspokajających różnorodne potrzeby konsumentów.

2. Wymień charakterystyczne cechy odróżniające zbiór elementów otoczenia.

Elementy tworzące zbiór elementów systemu mają pewne charakterystyczne cechy odróżniające je od elementów otoczenia, które mogą być:

• mierzalne bezpośrednio - charakteryzowane ilościowo:

- geometryczne, np. wymiary elementów, chropowatość i inne,

- fizyczne, np. twardość, masa elementu, masa właściwa,

wytrzymałość i inne,

- chemiczne, np. skład chemiczny,

• niemierzalne lub mierzalne pośrednio - charakteryzowane postaciowo, np. kolor - widmo światła, zapach - udział określonej substancji i inne.

Oznacza to, że każdy element systemu opisany jest wyróżnionymi zbiorami zmiennych cech o ustalonej liczności, zależnej od celu badań, dla którego zbudowano system.

3. Wymień najistotniejsze cechy projektowania systemów.

Najistotniejszymi cechami projektowania systemów są:

• sformułowanie modelu matematycznego,

• analiza czułości systemu na zmiany parametrów jego elementów,

• analiza zdolności do współpracy różnych członów systemu lub podsystemów,

• określenie stabilności systemu w przypadku zmian wielkości wejściowych,

• optymalizacja projektowania ze względu na pewne określone poprzednio kryterium,

• przewidywanie wydajności systemu,

• ocena systemu na podstawie badań modelu matematycznego lub prototypu.

4. Schemat etapów projektowania systemu , urządzenia lub narzędzia
   

5. Co to są elementarne obiekty systemu?

Elementarnymi obiektami systemu są takie obiekty, które samodzielnie nie mogą tworzyć systemów. Elementami systemu mogą być: urządzenia techniczne, metody wykonywania czynności, zasady organizacyjne, normy, reguły postępowania, a jego strukturą - wzajemne relacje pomiędzy elementami przynależnymi do systemu. Na przykład zbiór określonych urządzeń technicznych będących elementami systemu tworzy linię technologiczną, w której związki technologiczne tworzą strukturę tej linii jako systemu.

6. Wymień cechy ergonomii.

Cechy ergonomii:

• Prowadzenie badań nad dostosowaniem rzeczowych składników układu „człowiek -praca” do naturalnych ograniczeń psychosomatycznych człowieka

• Dążenie do zapewnienie wysokiej sprawności człowieka

• Charakter zapobiegawczy - jej dążenie do eliminowania wszelkich zagrożeń zdrowia

7. Wymień cele ergonomii.

Cele ergonomii:

• Kształtowanie warunków pracy niezbędnych do ochrony pracownika przed przedwczesną utratą sił biologicznych w następstwie pracy oraz warunków ich regeneracji w toku pracy

• Powiązanie wszystkich elementów pracy - stanowiska roboczego , procesu technologicznego itp. Żeby nie powodowały uciążliwości

8. Wyjaśnij czym jest projektowanie ergonomiczne.

Projektowanie ergonomiczne jest to proces projektowania systemów: człowiek - obiekt techniczny, w którym decydującą role spełniają kryteria decyzyjne z obszaru ergonomii

9. 
   Schemat komponentów ergonomii

10. Co obejmują pomiary cech dynamicznych.

• Kąt odchylenia kończyn górnych i dolnych : w góre, dół. Lewo, prawo

• Kąt odchylenia i skrętów głowy

• Kąt skrętów kończyn i ich części

• Kąt odchylenia grzbietowego i podeszwowego stopy

• Kąt odchylnia ręki

11. Co to są wymiary antropometryczne?

Do kształtowania stanowiska pracy pod kątem wygody użytkownika i funkcjonalności projektowania elementów niezbędna jest znajomość wymiarów człowieka zwanych wymiarami antropometrycznymi.

12. Wyjaśnij czym jest wzornictwo przemysłowe.

Wzornictwo przemysłowe jest to projektowanie przedmiotu uwzględniając konieczność pogodzenia funkcji, formy, estetyki , przedmiotu w celu produkcji przemysłowej.

13. Wymień cele wzornictwa przemysłowego.

Celem jest określenie zewnętrznych cech przedmiotów wytwarzanych przemysłowo, które to cechy określają strukturę.

14. Wymień kolejne etapy powstawania stacji energetycznej oraz określ przykładowe ramy czasowe.

15. Wymień co powinna zawierać Specyfikacja Istotnych Warunków Zamówienia (SIWZ) oraz dokonaj podziału dokumentacji sporządzanej przy tworzeniu stacji energetycznej.

Wymagania (SIWZ) zawierają:

• Wymagania ogólne

• Normy

• Warunki klimatyczne, dane systemu energetycznego, dane znamionowe

• Konstrukcja

• Części rezerwowe i narzędzia

• Badania typu i badania wyrobu

• Terminy

• Kryteria oceny ofert

Dokumentacja dzieli się na:

• formalno-prawną,

• techniczną.

16. Co należy wiedzieć przy zakupie działki?

• Czy sprzedającemu przysługuje prawo własności do oferowanego terenu stan prawny nieruchomości poświadcza odpis z wszystkich, tj. czterech działów założonej dla działki księgi wieczystej

• Ustalić przeznaczenie działki w planach zagospodarowania przestrzennego dom można zbudować wyłącznie na działce budowlanej

17. Wymienić uczestników procesu budowlanego

Budowa jest przedsięwzięciem złożonym, wieloetapowym, w które zaangażowanych jest wielu uczestników.

Według Prawa Budowlanego uczestnikami procesu budowlanego są:

• inwestor

• inspektor nadzoru inwestorskiego (jeśli ustanowiono taki nadzór)

• projektant;

• kierownik budowy lub kierownik robót, reprezentujący wykonawcę.

18. Podać przykłady cech pożądanych danego projektu oraz wymienić 5 jednoznacznie go określających.

Pożądane cechy to te, które czynią wyrób użytecznym. Najważniejsza jest funkcja wyrobu, inne pożądane cechy to atrakcyjny wygląd zewnętrzny, łatwość obsługi, trwałość, niezawodność, długi czas eksploatacji.

Cechy jednoznacznie określające dany produkt to:

- dla wyrobu, jako całości: struktura, która określa elementy wyrobu oraz relacje miedzy nimi

- dla każdego z elementów: forma, materiał, wymiary, powierzchnia.

19. Cechy produktu rynkowego

- cechy funkcjonalne; wynikające z rozpoznania potrzeb użytkownika

- cechy użytkowe; wynikające z ergonomii oraz cyklu życia produktu

- cechy estetyczne; nadane przez projektanta, zgodne z trendami

20. Zasada 4 kroków (opisać)

Wzornictwo może wspierać biznes w rożnych obszarach, a projektant ma udział w kreowaniu produktu przemysłowego, często mówi się tu o zasadzie 4 kroków:

1. Zrozumienie - rynku, branży, klienta, oraz metod działania konkurencji

2. Określenie - odbiorcy, jego oczekiwań, strategii, metod działania, Śródków przekazu

3. Projektowanie- przełożenie celów i strategii na projekty, przygotowanie do wdrożenia, weryfikacja projektów

4. Wdrożenie- opracowanie niezbędnej dokumentacji, kosztorysów, planów, nadzór jakościowy i kontrola

21. Schemat zależności miedzy projektantem a producentem

22. Co to jest branding emocjonalny?

Jest to sposób, w jaki się czujemy np. w sklepie. Jest to efektem działania wielu czynników, z których najważniejszy jest projekt (pomieszczenia, kolory, kształty, układ ekspozycji) oraz sam produkt, jego wzornictwo, które silnie oddziałowywują na samopoczucie i nastrój klienta, jego zachowanie

23. Co rozumiemy przez spójność i ład produktu?

Spójność

- wyrób musi tworzyć pewna zamknięta całość, w ramach, której poszczególne elementy łącza się ze sobą w jednolity sposób

- każde zakłócenie wrażenia całości szkodzi wyglądowi zewnętrznemu

ład

- ład zadowala nas estetycznie, ale należy unikać monotonii

- przedmiot musi buc interesujący

24. Cechy projektanta wyrobów przemysłowych

- przymioty sztuki; pasja, talent, wszechstronna wolna wyobraźnia

- zdolności wszechstronnego analizowania zjawisk

- posiadanie wiedzy z dziedziny nauk humanistycznych

- znajomość procesów technologicznych i tendencji rozwoju rynku

25. Schemat zakresu projektowania wspomaganego komputerowo

26. Schemat podziału zadań pomiędzy projektantem a komputerem

27. Rodzaje modeli, scharakteryzować modele przestrzenne

W projektowaniu komputerowym możemy posługiwać się płaskimi (2D), lub przestrzennymi (3D) modelami ciał. Modele przestrzenne mają więcej zalet, gdyż umożliwiają:

- Obejrzenie modelu z każdej strony

- Automatyczne generowanie niektórych rzutów

- Przesyłanie zakodowanego modelu do odpowiednich urządzeń (tworzenie animacji, lub fotorealistyczniej prezentacji)

- Wykonywanie obliczeń wytrzymałościowych

- Generewanie kodu do sterowania obrabiarkami sterowanymi numerycznie.

Wady:

- Wymagają wyższych kwalifikacji personelu

- Dłuższego czasu przygotowania

- Zastosowania lepszego sprzętu.

Rodzaje modeli przestrzennych:

- krawędziowe (złożone z punktów i linii)

- powierzchniowe ( złożone z punktów, linii i powierzchni)

- bryłowe (złożone z punktów, linii, powierzchni i objętości)

28. Model bryłowy i jego 3 zalety

Tzw. model CSG (Costructive Solid Geometry), będący odzwierciedleniem bryły, co pozwala szybko i prosto zmieniać geometrię modelu.

Zalety:

- Zawiera wszystkie informacje o bryle

- Umożliwia generowanie historii modelu, co ułatwia śledzenie projektowania oraz dokonywanie zmian umożliwiających powrót do określonej operacji

- Przez zmianę parametru modyfikujemy kształt i geometrię modelu

- można łączyć programy CAD z zew. bazami, co w jeszcze większym stopniu automatyzuje powstawanie gotowego wyrobu

- model przenosi niezbędne informacje o detalu do programów wspomagających wytwarzane wyrobu, tj. programów CAM

- Umożliwia przeprowadzanie symulacji kinematycznych

- Jest przydatny w programach obliczeniowych

- Pozwala określać cechy fizyczne modelu

- Zapewnia symulację odlewania i projektowania formy

- Wykrywa błędy w konstrukcji

- po zastosowaniu renderingu pozwala stworzyć realistyczną prezentację wyrobu

29. Co to jest CAD

CAD (Computer Aided Design, lub Computer Assisted Drafting) Projektowanie wspomagane komputerowo to zaawansowane oprogramowanie i sprzęt komputerowy dla inżynierów, architektów i projektantów stosowane do kompleksowego projektowania urządzeń mechanicznych, elektronicznych, budowli, pojazdów itd., umożliwiające narysowanie przez komputer detalu, lub całego wyrobu, bez użycia deski kreślarskiej. Systemy te zastępują projektantowi wszystkie przedmioty używane w klasycznym projektowaniu, co sprawia, że projekt zostaje wykonany taniej i w krótszym czasie. Wspierają one nie tylko projektowanie, ale też prace koncepcyjne i proces podejmowania decyzji (modelowanie, problemy optymalizacji i oceny, oraz systemy doradcze).

30. Struktura systemu CAD - schemat

31. Założenia podziału pomiędzy projektanta a komputer

7

Ok. 6 mies.

Ok. 12 mies.

Ok. 6 mies.

Wymagania

Przetarg

+

oferty

Ocena

+

wybór

Umowa

Dokumentacja

Budowa

+

Montaż

Ergonomia:

• Analiza

• projektowanie

OTOCZNIE

Środowisko:

• Oświetlenie

• Mikroklimat

Obiekty techniczne:

• Wyposażenie (krzesło)

• Narzędzia pracy (młotek , komputer)

Człowiek

Cechy psychologiczne

• Pamięc

• Postrzeganie

• Uwaga itd.

Cechy fizjologiczne

• Budowa anatomiczna

• Wytrzymałość fizyczna

---