1. Omów dwie dewizy inżyniera

Dewizy inżyniera:

1.Specjalizacja bez izolacji - nie wystarczy już wiedza inżynierska z danej specjalności, ale konieczna jest integracja wiedzy z różnych dziedzin związanych z danym obiektem (projektowanie traktowane kompleksowo).

2.działaj lokalnie, myśl globalnie - uwzględniać warunki otoczenia, ale też przewidzieć jakie skutki dla środowiska przyniesie wprowadzenie danego obiektu.

2. Potrzeby - definicja, podział, metody badania

Potrzeba:

1.stan odczuwania braku zaspokojenia;

2.stan napięcia lub niezrównoważeni otoczenia wywołujący reakcję mającą na celu zmniejszenie tego napięcia lub przywrócenia równowagi

Podział według Maslowa:

-fizjologiczno - bytowe (mieszkanie, zdrowie, wyżywienie, wypoczynek);

-psychiczne (wiedza, rozwój osobowy, bezpieczeństwo);

-społeczne (akceptacja, integracja, przynależność do grupy społecznej)

Inny podział potrzev:

-indywidualne (tzn. odczuwalne przez jedną osobę)

-społeczne (tzn. wspólne dla grupy ludzi)

Metody badania potrzeb:

-metoda ankietowa, w której losowo wybrana grupa potencjalnych użytkowników odpowiada na pytania opracowane przez specjalistów z udziałem psychologa,

-badanie motywacji wyboru poprzez specjalnie prowadzone wywiady

-metoda prób rynkowych poprzez testowanie wyrobów wypuszczanych na rynek w krótkich seriach

3. Klasyfikacja potrzeb i metody ich badania (pyt. 2 jest takie samo )

Proces projektowania ma na celu zaspokojenie potrzeb, dlatego też należy określić najpierw

• jakie potrzeby występują,

• jakie są składowe tych potrzeb,

• jak długo utrzyma się dana potrzeba,

• jakie są tendencje w zakresie zmian charakteru danej potrzeby

4. Cykl życia produktu - zdefiniuj i przedstaw graficznie

Wyróżnia się 4 fazy cyklu życia produktu: wprowadzenie, wzrost, dojrzałość i spadek.

Można dodać jeszcze jedną fazę- rozwoju produktu, która rozpoczyna się w momencie powstania jego idei i polegająca na opracowaniu i przygotowaniu go do wdrożenia.

Faza I - okres umieszczania produktu na rynku i stopniowy wzrost sprzedaży. Produkt występuje wyłącznie w wersji podstawowej, bez ulepszeń.

Faza II - jeśli produkt zostaje zaakceptowany to następuje FAZA WZROSTU (intensywne zwiększenie liczby nabywców i wielkości sprzedaży). W tej fazie jest już możliwe i celowe jest już ulepszanie bądź usprawnianie pierwotnej wersji produktu.

Faza III - tempo wzrostu sprzedaży maleje; można temu przeciwdziałać poprzez różnego rodzaju zabiegi marketingowe oraz jest to ostatni moment, w którym efekty ekonomiczne może przynieść modyfikacja produktu. Faza dojrzałości trwa zwykle dłużej niż pozostałe, ważne jest aby pod koniec tej fazy opracowany był lub istniał w fazie rozwoju produkt kolejnej generacji. Spowoduje to minimalizację strat związanych z ostatnią fazą cyklu.

Faza IV - zmniejszenie sprzedaży, które może być spowodowane wieloma czynnikami, m. in. postępem technologicznym, działaniem konkurentów lub zmianą gustów konsumentów. Może pojawić się nagle, może również następować powoli i utrzymywać się na niskim, ale stałym poziomie przez wiele lat.

5. Faza dojrzałości w cyklu życia produktu

Faza dojrzałości w cyklu życia produktu następuje kolejno po fazie wprowadzenia i wzrostu. W tej fazie tempo sprzedaży maleje. Można temu przeciwdziałać poprzez różnego rodzaju zabiegi marketingowe, jest to ostatni moment na modyfikację produktu, które miałyby przynieść określone efekty ekonomiczne. Faza dojrzałości trwa dłużej, niż pozostałe fazy, ważne jest, aby pod koniec jej trwania był już opracowany lub istniał w fazie wzrostu produkt kolejnej generacji. Spowoduje to minimalizację strat związanych z przejściem do ostatniej fazy cyklu produktu - fazy spadku.

6. Porównaj fazę wprowadzenia i wzrostu w cyklu życia produktu

Wprowadzenie to okres umieszczenia produktu na rynku i stopniowego wzrostu jego sprzedaży. Produkt występuje w tej fazie wyłącznie w wersji podstawowej, bez ulepszeń. W fazie wzrostu możliwe jest celowe ulepszanie bądź usprawnianie pierwotnej wersji produktu. Faza wzrostu mówi o tym, że produkt jest zaakceptowany, zwiększa się liczba nabywców i wielkości sprzedaży.

7. Zadanie projektowe w projektowaniu otwartym i zamkniętym

zadanie projektowe proces projektowanie projekt proces wytwarzania produkt gotowy

Zadanie projektowe - zawiera wymagania i ograniczenia stawiane podmiotowi projektowanemu. Ograniczenia mogą być: czasowe, kosztowe, technologiczne, formalno - prawne. Czasem określa się tu wymagania, jakie stawia się podmiotowi projektującemu np., jaką metodą, jakim programem.

Projektowanie otwarte (partykularne) - gdy zadanie projektowe obejmuje tylko wykonanie projektu (wytworu projektowania) Wytworem projektowania jest tutaj zbiór informacji niezbędnych do technicznego opracowania i wykonania przedmiotu projektowanego.

Projektowanie zamknięte (integralne) - gdy zadanie projektowe dotyczy przedmiotu realizacji. Wytworem projektowania jest tu postać materialna przedmiotu projektowanego, tj. funkcjonujące obiekt lub proces. Ten rodzaj projektowania jest charakterystyczny dla gospodarki rynkowej.

8. Przedstaw schemat powiązań pomiędzy czynnikami projektowania w projektowaniu zamkniętym i otwartym

(Wydaje mi się, że projektowanie zamknięte zawiera w sobie też te elementy projektowania otwartego!)

9. Schemat powiązań pomiędzy czynnikami projektowania w projektowaniu otwartym

Projektowanie otwarte (partykularne), - gdy zadanie projektowe obejmuje tylko wykonanie projektu.

PORÓWNANIE!!!

Zadanie projektowe w projektowaniu otwartym i zamkniętym

zadanie projektowe proces projektowanie projekt proces wytwarzania produkt gotowy

Projektowanie otwarte (partykularne), - gdy zadanie projektowe obejmuje tylko wykonanie projektu.

Projektowanie zamknięte (integralne) - gdy zadanie projektowe dotyczy przedmiotu realizacji.

10. Miejsce i rola projektowania w procesie realizacyjnym

Schemat procesu realizacyjnego:

proces realizacyjny - ogół działań zmierzających do zaspokojenia konkretnej potrzeby za pomocą określonego wytworu technicznego.

MIEJSCE:

proces projektowania w procesie realizacyjnym ma miejsce tuż po zidentyfikowaniu potrzeby. Są to działania koncepcyjno-projektowe. Po wykonaniu tych działań następuje etap wytwarzania (działania realizacyjno-wytwórcze). Następnie są etapy dystrybucji, eksploatowania i użytkowania oraz likwidacji.

ROLA:

• informacja wystarczająca do fizycznej realizacji (wytworzenia) przedmiotu

• przedmiot o określonych walorach użytkowych

• przedmiot zgodny z oczekiwaniem odbiorców

• każdorazowa analiza warunków techniczno-ekonomicznych realizacji i eksploatacji przedmiotu

• rozwiązania projektowe muszą być nowoczesne (na miarę rozwoju inżynierii materiałowej, technologii wytwarzania i eksploatacji)

• rozwiązania projektowe muszą być zgodne z dysponowanymi środkami finansowymi.

11. Sposoby skrócenia czasu trwania procesu projektowania

Proces projektowania można skrócić przez:

• właściwą organizację pracy zespołu, w tym przez

• właściwy obieg informacji i koordynację działań poszczególnych projektantów,

• właściwe przydzielenie zadań,

• współpracę ze specjalistami spoza zespołu,

• wykorzystanie najnowszych metod projektowania itp.

• współpraca z przyszłymi wykonawcami - skrócenie etapu projektowania jak i całego cyklu realizacyjnego

• jednoczesne projektowanie wytworu i procesu wytwarzania tzw. projektowanie współbieżne CE(oznacza równoległy rozwój produktu w obszarze konstrukcji, technologii, planowania procesów wytwarzania i zaopatrzenia w materiały, półprodukty i elementy kooperacyjno-handlowe; zespół projektantów pracuje zadaniowo- ta metoda skraca cykl rozwoju produktu, obniża koszty przygotowania prod. oraz wykorzystuje potencjał biur projektowych i planistycznych zakładu)

12. System i otoczenie - zdefiniuj pojęcia i scharakteryzuj relacje między nimi

System- „całość wchodząca w skład całości większych, utworzona z części(całości mniejszych) powiązanych w sposób nadający im pewną strukturę ,a wyodrębnioną ze względu na pewne funkcje względem otoczenia”.

Cechy systemu :

• integralność-system jedynie jako całość jest w stanie realizować w pełni założone zadania (mimo to, że niektóre właściwości systemu wynikają z właściwości jego części składowych, system wykazuje też cechy będące wyłącznie własnością jego jako całości).

• modułowa struktura - umożliwia dekompozycję systemu na mniejsze podsystemy (podsystemy, mające charakter organiczny, składają się z pewnych zespołów składników systemu, powiązanych tak, aby mogły spełniać określone funkcje podsystemu)

Otoczenie - zespół obiektów nie należących do rozpatrywanego systemu, będący z jednej strony źródłem oddziaływań na system a z drugiej strony przedmiotem oddziaływań systemu; to co nie wchodzi w skład systemu, lecz jest w pewien sposób związane z systemem.

Wyróżniamy otoczenie:

• bliższe (np. baza surowcowa, lokalny rynek zbytu, firmy konkurencyjne)

• dalsze (np. polityka podatkowa, polityka kredytowa, import)

W odniesieniu do systemów prod. otoczenie:

• fizyczne (elementy środowiska naturalnego: klimat, gleba);

• ekonomiczne (konkurenci, podatki, kredyty);

• socjalne (warunki socjalne życia ludzi, urbanistyka, demografia);

• kulturowe (przyzwyczajenia, kultura, religia, zwyczaje, obyczaje, tradycja, sposób na życie).

System bez otoczenia(praktycznie nie są one spotykane w rzeczywistości)- systemy zamknięte.

Systemy uwzględniające wpływy otoczenia -systemy otwarte.

Relacje między systemem a otoczeniem:

• brak oddziaływań;

• występują wyłącznie oddziaływania przypadkowe (losowe), np. susza, klęski żywiołowe

• występuje zorganizowana współpraca (kooperanci, pracownicy);

• występuje zorganizowana walka (ekolodzy, konkurenci)

13. System i jego cechy charakterystyczne. (odp. zawarta w pyt. 12)

14. Otoczenie systemu produkcyjnego - zdefiniuj i podaj rodzaje (odp. zawarta w pyt. 12)

15. Struktura procesu projektowania - definicja, rodzaje.

Definicja:

Strukturą procesu projektowania nazywa się porządek działań tego procesu, wyróżnionych ze względu na określone kryterium, lub zbiór relacji pomiędzy określonymi elementami procesu, wyróżniony ze względu na odpowiednie kryterium.

Konieczne jest poznanie strukturalnych procesów projektowania, aby możliwe były planowanie, koordynowanie oraz zarządzanie pracami.

Rodzaje:

1. Struktura pionowa (makrostruktura) - podział procesu biorąc pod uwagę fazy różniące się stopniem szczegółowości.

2. Struktura pozioma (mikrostruktura) - podział procesu przy uwzględnieniu działań typowych dla zadań elementarnych.

3. Struktura operacyjna (dekompozycyjna) - podział procesu na działania przydzielone odpowiednim wykonawcom.

16. Struktura procesu projektowania - definicja, rodzaje, omów strukturę dekompozycyjną.

Odpowiedź częściowo w pyt. 15.

Struktura dekompozycyjna(operacyjna)

Strukturę tą tworzą działania składowe, tzn. takie, które jako do pewnego stopnia automatyczne, mogą być wyodrębnione i przydzielone do wykonania określonym podsystemom systemu projektującego ( zespołom, projektantom). Są to zadania cząstkowe, których zakres wynika ze sposobu dekompozycji zadań większych.

Zadania składowe są rozwiązywane osobno, po czym następuje połączenie (agregacja) wszystkich rozwiązań.

Optymalizacja struktury operacyjnej (dekompozycyjnej) umożliwia właściwy podział zadań większych na niezależne zadania o mniejszym zakresie oraz właściwy przydział zadań poszczególnym projektantom.

17. Makrostruktura procesu projektowania

Struktura procesu projektowania to porządek działań, wyróżnionych ze względu na określone kryterium lub zbiór relacji pomiędzy określonymi elementami procesu, wyróżniony ze względu na odpowiednie kryterium.

Makrostruktura- struktura pionowa (schemat str. 33). Tworzy ją sieć stadiów projektowych wykonywanych przez system projektujący w celu zrealizowania określonych zadań.

Poszczególne stadia w procesie projektowania:

• Studia i analizy projektowe- dostarczają informacji niezbędnych do właściwego projektowania

• Opracowywanie koncepcji projektowej- dostarczają wielu wariantów rozwiązań projektowych w formie koncepcji

• Projekt wstępny- ma postać założeń techniczno-ekonomicznych (ZTE), na podstawie których może być rozpoczęta realizacja przedmiotu projektowanego

• Weryfikacja rozwiązania projektowego- mająca na celu wykrycie ewentualnych jego wad

• Opracowywanie projektu technicznego- szczegółowej dokumentacji wykonawczej przedmiotu projektowanego

18. Mikrostruktura procesu projektowania

Struktura procesu projektowania to porządek działań, wyróżnionych ze względu na określone kryterium lub zbiór relacji pomiędzy określonymi elementami procesu, wyróżniony ze względu na odpowiednie kryterium.

Mikrostruktura- struktura pozioma (schemat str. 35). Mikrostrukturę procesu projektowania tworzą pewne stale powtarzające się sekwencje typowych działań podstawowych, podejmowanych w celu rozwiązania najprostszych zadań. Zadania są najczęściej realizowane przez jednego człowieka i są to głównie synteza, analiza, ocena. Działania te są wielokrotnie powtarzane, prowadząc do powstawania pętli iteracyjnych. W przeciwieństwie do makrostruktury wyniki kolejnych etapów w mikrostrukturze nie musza być formalnie dokumentowane. Optymalizacja na poziomie mikrostruktury ułatwia mikroplanowanie (czyli wykonanie jednego zadania przez jednego wykonawcę).

19. Struktura dekompozycyjna (operacyjna) w projektowaniu.

Strukturę operacyjną tworzą działania składowe, tzn. takie, które jako do pewnego stopnia autonomiczne, mogą być wyodrębnione i przydzielone do wykonania określonym podsystemom systemu projektującego (zespołom, projektantom). Są to zdania cząstkowe, których zakres wynika ze sposobu dekompozycji zadań większych.

Cel dekompozycji zadań projektowych

-zmniejszenie wielowymiarowości

-możliwość zastosowania komputerowego wspomagania do pewnych rozwiązań

-wykorzystanie znanych rozwiązań

-jednoczesna praca na projektem kilku specjalistów

Ogólny schemat: zadanie Z zostało podzielone na zadania składowe. Każde z zadań ma osobne wejście, wyjście, ograniczenia i system wartości . Zadania składowe są rozwiązywane osobno, po czym następuje połączenie (agregacja) wszystkich rozwiązań

CZĘŚĆ II

1. Porównaj makro - i mikrostrukturę procesu projektowania

Wyróżnik	Makro	Mikro
Kryterium podziału	Główne decyzje	Odmienność działań w każdym etapie
Zakres	Cały proces projektowania	Pojedyncze działania
Budowa	Można pomijać niektóre etapy	Nie można pomijać etapów
Charakter	Liniowy, sekwencyjny	Iteracyjny, rekurencyjny
Rejestracja formalna	Dokument po każdej fazie	Brak formalnej rejestracji
Cel	Ułatwienie makroplanowania (planowanie całego przedsięwzięcia)	Ułatwienie mikroplanowania (planowanie wykonania 1 zadania)

2. Od czego zależy wybór struktury procesu projektowania

• rodzaju zadania projektowego,

• wielkości (skali) zamierzonej produkcji i jej zamierzonej ważności,

• ograniczeń finansowych i czasowych stawianych projektowaniu,

• systemu projektującego i warunków w jakich działa (liczby ludzi i ich kwalifikacji, tradycji projektowych, przepisów, wyposażenia).

3. Zdefiniuj proces projektowania i wymień jego działania podstawowe

Proces projektowania - podsystem, jeden z czynników projektowania. To zmiany zachodzące w określonych stadiach rozwoju; jest uporządkowanym (logicznie i organizacyjnie) ciągiem czynności projektowych charakterze twórczym. Zwiąże on podmiot projektujący z przedmiotem projektowania w ten sposób, że w wyniku działań podmiotu projektującego w procesie projektowania powstaje wytwór projektowania, według którego realizowany jest podmiot projektowany.

4. Omów etap formułowania zadania projektowego.

Etap formułowania zadania projektowego jest bardzo ważny, gdyż ułatwia uzyskanie optymalnego rozwiązania. Zadanie formułuje się na początku procesu projektowania.

Projektant otrzymuje gotowe zadanie od zlecającego wykonanie projektu, a obowiązkiem projektanta jest analiza tego zadania i przeformułowanie go, jeśli zachodzi potrzeba oraz przedstawienie go do akceptacji.

Celem tego etapu jest określenie celu projektowania, czyli określenie istoty potrzeby, jaka ma być zaspokojona. Dlatego zadanie projektowe powinno być sformułowane ogólnie, aby nie ograniczać liczby możliwych rozwiązań. Jednocześnie powinno także konkretyzować potrzebę umożliwiając efektywne rozwiązanie problemu. Małą wartość operacyjną ma np. sformułowanie wyrażające konieczność poprawienia jakości jakiegoś obiektu, gdyż jest zbyt ogólne.

Formułowania zadania projektowego nie można sformalizować, dlatego na tym etapie można posługiwać się jedynie metodami heurystycznymi. Pozwalają one na stopniowe - w miarę lepszego rozumienia problemu przez projektanta - ulepszanie sformułowania zadania.

5. Klasyfikacja zadań projektowych.

Przy klasyfikacji zadań projektowych istotne są cechy:

• zadanie może być proste i złożone (złożone, gdy potrzeba co najmniej 2 specjalistów, a obiekt złożony z co najmniej 100 elementów)

• zadanie może być klasyczne lub nowe

• zadanie może polegać na znalezieniu nowej konstrukcji lub ulepszenia istniejącej.

• zadanie może być zdefiniowane dobrze lub zdefiniowane niewystarczająco

• celem projektanta jest wytwór, który ma służyć jednemu znanemu odbiorcy lub użytkownikowi anonimowemu

obiekt może być wytwarzany jednostkowo, seryjnie lub masowo

6. Cele formułowania zadania projektowego

Formułowania zadania projektowego nie można sformalizować, stąd na tym etapie prac projektowych można posługiwać się jedynie metodami heurystycznymi. Pozwalają one na stopniowe- w miarę lepszego rozumienia problemu przez projektanta - ulepszenie sformułowania zadania. „

CELE:

• określenie istoty potrzeby, która ma zostać zaspokojona przez projektowany obiekt, czyli określenie celu projektowania,

• uogólnienie (aby nie ograniczać liczby możliwych rozwiązań),

• konkretyzacja potrzeby (umożliwienie efektywnego rozwiązania problemu),

• poszerzenie pola poszukiwań rozwiązań,

• eliminacja ograniczeń i wymagań pozornych (nieuzasadnionych),

• transformacja problemu do takiej postaci, przy której można oczekiwać rozwiązań lepiej uzasadniających potrzebę,

• transformacja problemu do takiej postaci, w której jest on łatwiej rozwiązywalny.

7. Omów etap analizy zadania projektowego

Na etapie analizy zadania projektowego ustala się zasadnicze warunki jego wykonania, w tym przede wszystkim:

1. Określa się wymagania projektowe,

2. Dokonuje się optymalizacji wymagań projektowych.

WYMAGANIA PROJEKTOWE

Wymaganiami projektowymi są wszystkie ograniczenia narzucone na rozwiązanie projektowe. Listę tych wymagań ustala się heurystycznie. Po ustaleniu listy wymagań określa się w odniesieniu do nich przedziały wartości dopuszczalnych. Wymagania projektowe opisują więc zadanie w sposób ilościowy. (grupy tych wymagań opisane w następnym pytaniu!).

W celu sformułowania wymagań projektant korzysta z różnych źródeł. Mogą to być:

• Badania marketingowe

• Wiedza, doświadczenie i intuicja projektanta,

• Analiza rozwiązań podobnych zadań projektowych (poprzez eksploatację obiektów istniejących, rozmowy z użytkownikami, dystrybutorami),

• Rozmowy z przyszłym producentem na temat możliwych ograniczeń technologicznych lub materiałowych,

• Rozmowy ze specjalistami z zakresu: ergonomii, psychologii, ekonomii, ochrony środowiska itd.,

• Przeglądanie dostępnej literatury oraz sieci Internet, w tym m.in. patentów, norm, katalogów itd.

W celu wspomagania prac nad określeniem wymagań projektowych stosuje się różne metody szczegółowe, np. metodę przestrzeni zdarzeń i sprzężeń, metodę drzewa celów oraz badanie użytkownika i procesu użytkowania.

Wymagania projektowe opisują więc zadanie w sposób ilościowy.

OPTYMALIZACJA WYMAGAŃ PROJEKTOWYCH

Jest pomocna przy wyborze z wszystkich możliwych rozwiązań projektowych tych rozwiązań, które zapewniają konieczny kompromis pomiędzy jakością obiektu a kosztami jego produkcji. W celu optymalizacji wymagań projektowych ustala się kryterium optymalizacji, zwane też funkcją celu, i poszukuje wartości pewnych zmiennych, nazywanych zmiennymi decyzyjnymi, aby ta funkcja osiągnęła wartość ekstremalną.

8. Wymień grupy wymagań projektowych

Typowe wymagania projektowe można zestawić w następujące grupy:

• wymagania funkcjonalne (wynikające bezpośrednio z funkcji obiektu),

• wymagania niezawodnościowe (charakteryzujące żądaną trwałość i odporność na zużycie),

• wymagania dynamiczne (związane z prędkością działania obiektu oraz układów współdziałających),

• wymagania ergonomiczne i estetyczne (opisujące stopień dopasowania obiektu do fizycznych i psychicznych możliwości oraz potrzeb człowieka),

• wymagania kulturowe (wynikające z uwarunkowań obyczajowych, religijnych; tradycja, zwyczaje),

• wymagania ekonomiczne (określając główne wskaźniki kosztów oraz planowaną skalę produkcji projektowanego obiektu),

• wymagania technologiczne (opisujące możliwość i łatwość wykonania obiektu, np. dostępność technologii),

• wymagania ekologiczne (ochrona środowiska, przepisy),

• wymagania wynikające z możliwości obliczeń i zakresu ważności przyjętych w obliczeniach modeli matematycznych,

• wymagania prawne (wynikające z prawa, przepisy)

• wymagania formalne (wynikające np. z norm czy katalogów).

9. Podaj źródła formułowania wymagań projektowych

W celu sformułowania wymagań projektant korzysta z różnych źródeł, mogą to być

• zamówienie złożone przez zleceniodawcę i z nim uzgodnione

• badania marketingowe

• wiedza, doświadczenie i intuicja projektanta

• analiza rozwiązań podobnych zadań projektowych (poprzez eksploatację obiektów istniejących, rozmowy z użytkownikami, dystrybutorami)

• rozmowy z przyszłym producentem na temat możliwych ograniczeń technologicznych lub materiałowych

• rozmowy ze specjalistami z zakresu ergonomii, psychologii, ekonomii, ochrony środowiska, itp.

• rozmowy z dotychczasowymi producentami podobnych obiektów

• przeglądanie dostępnej literatury, norm, opisów patentowych, cenników, itp.

10. Cel i sposób optymalizacji wymagań projektowych

W celu optymalizacji wymagań projektowych ustala się kryterium optymalizacji, zwane też funkcją celu i poszukuje wartości pewnych zmiennych nazywanych zmiennymi decyzyjnymi, takich, aby ta funkcja osiągnęła wartość ekstremalną.

Możliwe ograniczenia na zmienne decyzyjne:

- wielkość produkcji powinna być niewiększa niż możliwości produkcyjne producenta, nie gorsza od tej, która wynika z norm lub przepisów

- stopa zysku powinna być nie mniejsza niż ekonomicznie opłacalna

- minimalna jakość produktu powinna być nie gorsza od tej., która wynika z norm lub przepisow

11. Rozwiązanie poprawne

Poszukiwanie rozwiązania zadania projektowego:

1.Rozwiązanie musi spełniać wszystkie wymagania;

2.jest poprawne metodologicznie, nie zawiera błędów formalnych, obliczeniowych itp.

3.jest możliwe do realizacji w danych warunkach technicznych ekonomicznych organizacyjnych i innych

12. Projektowanie rutynowe a innowacyjne

Projektowanie rutynowe (lub inaczej tradycyjne), opiera się przede wszystkim na wykorzystaniu istniejących już rozwiązań i zaadoptowaniu ich do wymagań danego zadania projektowego. Jest ono definiowane jako działanie polegające na doborze informacji konstrukcyjnej lub projektowej ze względu na zidentyfikowanie potrzeb.

W odróżnieniu od projektowania rutynowego, projektowanie innowacyjne opiera się na doskonaleniu istniejących rozwiązań lub zastosowanie ich do rozwiązania tylko zadań cząstkowych. Jest ono definiowane jako stosowanie różnych znanych sposobów projektowania lub konstruowania w celu przeprojektowania znanych środków technicznych lub też znanych rozwiązań konstrukcyjnych

13. Projektowanie innowacyjne a twórcze

Projektowanie innowacyjne opiera się na doskonaleniu istniejących rozwiązań lub zastosowanie ich do rozwiązania tylko zadań cząstkowych. Jest ono definiowane jako stosowanie różnych znanych sposobów projektowania lub konstruowania w celu przeprojektowania znanych środków technicznych lub też znanych rozwiązań konstrukcyjnych.

W odróżnieniu od projektowanie innowacyjnego, projektowanie twórcze (lub inaczej wynalazcze)opiera się na wymyślaniu całkowicie nowych rozwiązań, które mają na celu poszukiwanie zupełnie nowych środków technicznych i dzięki temu wyznaczenie nowych potrzeb.

14. Cel dekompozycji zadań projektowych

Cel dekompozycji zadań projektowych:

• zmniejszenie wymiarowości zadania,

• możliwość zastosowania komputerowego wspomagania do pewnych rozwiązań,

• wykorzystanie znanych rozwiązań bądź ich elementów,

• jednoczesny udział w pracy nad projektem różnym specjalistom.

15. Od czego zależy wybór metody poszukiwania rozwiązań projektowych?

Wybór metody zależy od wielu kryteriów, należących do jednej z trzech grup:

1. Kryteria określające rodzaj zadania (problemu) projektowanego, w tym:

• ważność zadania,

• stopień nowości,

• złożoność obiektu.

2. Kryteria określające podmiot projektujący w tym:

• doświadczenie zespołu,

• liczebność i zakres specjalizacji,

• znajomość metod oraz preferencje w stosowaniu określonej metody lub metod.

3. Kryteria określające ograniczenia czasowe, finansowe i inne, narzucone w procesie projektowania.

16. Bariery twórczości - czynniki wewnętrzne

-myślenie stereotypami, automatyczne kojarzenie określonych rozwiązań 

-stosowanie starych metod do nowych problemów

-praktyzm, rutyna, doraźność -nadmierna specjalizacja

-podatność na wpływ autorytetów, brak stanowczości co do własnych poglądów

-nadmierny lęk przed krytyką otoczenia, obawa przed śmiesznością -przeświadczenie, że istnieje tylko jedno dobre rozwiązanie

-brak wytycznych co do narzuconych ograniczeń zewnętrznych

-wygodnictwo i działanie po linii najmniejszego oporu -brak prób kwestionowania tego, co wydaje się oczywiste

-przedwczesna ocena i krytyka

- negatywny stosunek do nowości 

17. Bariery zewnętrzne - czynniki zewnętrzne

-dążenie kierownictwa do uzyskiwania doraźnych efektów

-brak zaufania kierownictwa do rozwiązań  oryginalnych

-narzucanie tworcom sposobu rozwiazania (mistrz i uczeń)

-sztywne hierarchiczne struktury organizacyjne

-niechęć kierownictwa do przerzucania odpowiedzialności na niższe

18. Co to są metody heurystyczne - wymień 5 metod stosowanych na etapie poszukiwania rozwiązań projektowych

Metoda - świadomie i celowo zastosowany sposób działania danego problemu w skończonej liczbie kroków

Nazwa metody heurystyczne pochodzi od greckiego słowa heurisko - odkrywam, znajduję.

Metody heurystyczne = Metody twórczego rozwiązywania problemów

Heurystyka to umiejętność wykrywania nowych faktów i relacji miedzy nimi oraz dochodzenia w ten sposób do nowych prawd.

Istotą metod heurystycznych jest dochodzenie do nowych rozwiązań poprzez formułowanie hipotez, co jest przeciwstawne czynnościom uzasadniającym. Sformułowane prognozy mogą być zarówno ilościowe jak i jakościowe.

Cele prognozy np.:

• wskazanie daty zajścia interesującego nas zdarzenia,

• wyznaczenie prawdopodobieństwa wystąpienia danego zdarzenia,

• określenie natężenia występowania zjawisk nowych.

Metody heurystyczne nie zapewniają oczekiwanego wyniku końcowego, lecz tylko zwiększają prawdopodobieństwo jego uzyskania.

Przykładowe metody heurystyczne to :

1. Burza mózgów

2. metoda prób i błędów

3. metoda pytań

4. metoda morfologiczna

5. metoda drzewa rozwiązań
   

19. Omów metodę morfologiczną

Należy do metod systematyczno-heurystycznych gdyż niektóre jej działania mogą podlegać zabiegom w pełni sformalizowanym, inne zaś odbywają się na zasadzie intuicyjnej. Jej podstawowa teza jest twierdzenie, ze każdy system można określić zbiorem charakterystycznych cech. Każdą zaś cechę zbiorem środków jej spełnienia. Każda taka cecha jest zmienną niezależną. Cechy i warianty ich spełnienia składają się na tak zwaną skrzynkę morfologiczną stanowiącą zbiór kombinacji łączących ze sobą różne składowe a więc zbiór różnych koncepcji rozwiązania zadania.

Polega na:

• sporządzenie wszystkich możliwych aspektów problemu

• stworzeniu listy atrybutów określających poszczególne aspekty problemu

• stworzenie „macierzy” pomysłów

• analiza zbioru pomysłów

• wybór najbardziej obiecujących

Według Majaro analiza morfologiczna znajduje zastosowanie w zakresie:

• nowych produktów i usług,

• zastosowania nowych materiałów

• nowych sposobów rozwoju przewagi konkurencyjnej,

• tworzenia nowatorskich technik promocji produktów

20. Omów metodę drzewa rozwiązań

Metoda drzewa rozwiązań służy do poszukiwania sposobów realizacji określonego zadania.

Stosowana jest wtedy, kiedy zadanie projektowe musi być rozwiązane w całości, gdyż nie można go podzielić na podzadania (tak jak w metodzie morfologicznej).

Struktura utworzona z możliwych rozwiązań całego problemu tworzy tak zwane drzewo rozwiązań przy czym rozwiązania składające się na tak utworzoną strukturę nie muszą być niezależne. W odróżnieniu od metody morfologicznej metodzie tej rozpatruje się możliwe rozwiązania uwzględniając na jednym poziomie szczegółowości tylko jedną cechę. Np.: (s. 46)

21. Omów metodę 635 (6-osób, 3-pomysły, 5-minut)

Metoda 635 jest odmianą burzy mózgów. W metodzie tej zamiast słownego zgłaszania pomysłów zapisuje się je na formularzu specjalnie do tego przygotowanym. W sesji pomysłowości uczestniczy 6 osób. Każdy uczestnik otrzymuje formularz, na którym zapisuje jednorazowo 3 pomysły w ciągu 5 minut (stąd właśnie nazwa metody). Następnie podaje formularz osobie siedzącej obok. Podobnie jak w przypadku klasycznej burzy mózgów pomysłów nie należy powtarzać, natomiast wskazane jest ich modyfikowanie, rozwijanie i kombinowanie. Sesja pomysłowości kończy się z chwilą, każdy uczestnik napisze swoje pomysły na każdym formularzu. Łatwo policzyć, że każdy uczestnik w ciągu jednej sesji zgłasza 18 pomysłów. Sesja trwa 30 minut i po jej zakończeniu jest w sumie ponad 100 pomysłów. Po zakończeniu sesji pomysłowości następuje sesja oce­niania, która przebiega identycznie jak w oryginalnej metodzie.

Szczególna wartość metody 635 polega na tym, że mogą w niej uczestniczyć ludzie mniej komunikatywni, któ­rzy w zwykłej burzy mózgów zostaliby zakrzyczani. Poza tym mogą tu uczestniczyć jednocześnie przełożeni i podwładni. Metoda wymaga zaledwie 6 osób zamiast 12, a więc można ją przeprowadzić samodzielnie w dziale.

22. Wymagania stawiane procesowi wyboru i jego rezultatom

Z etapu poszukiwania rozwiązań zadania projektowego otrzymuje się wiele rozwiązań do oceny, spośród których należy dokonać wyboru jednego, najlepszego z punktu widzenia przyjętego kryterium lub układu kryteriów (w przypadku układu kryteriów z uwzględnieniem hierarchii ich ważności).

Wybór powinien być:

- jednoznaczny i powtarzalny (stabilny) - dający ten sam rezultat niezależnie od tego, kto i kiedy dokonuje wyboru,

- możliwy do przeprowadzenia przez przeciętnego projektanta przy danej ograniczonej informacji,

- przekonujący dla decydenta, nie zawsze będącego specjalistą w danej dziedzinie,

- jasny, tzn. możliwy do prześledzenia i odtworzenia krok po kroku.

Wybrane rozwiązanie musi spełniać wszystkie wymagania sformułowane w zadaniu projektowym. Nie jest to rozwiązanie idealne, ale optymalne, tj. takie, które zakłada kompromis pomiędzy wymaganiami konfliktowymi.

23. Wybór a optymalizacja

Słowo „wybór” stosuje się, gdy zbiór wariantów jest skończony (np. dokonuje się wyboru maszyny z określonej liczby maszyn).

Słowa „optymalizacja” używa się w przypadku zbioru nieprzeliczalnego (np. optymalizuje się wymiary koła maszyny).

24. Wybór (wielo)kryterialny i parami

Kryterialny: metody preferencyjne - jest jedno kryterium optymalne, według. Tworzy się jedną funkcję celu. Najczęściej jest to wielkość ekonomiczna, np. całkowity koszt społeczny wytwarzania i użytkowania danego obiektu. W pewnych przypadkach przyjmuje się kryteria techniczne, np. niezawodność lub ciężar.

Wielokryterialny: metody generacyjne - ustala się zbiór kryteriów i szuka się według nich rozwiązań efektywnych (polioptymalnych)

25. Na czym polega wybór dokonywany metodami preferencyjnymi

Definiuje się i przyjmuje jako kryterium optymalizacji jedno pojęcie. Tworzy się zatem jedną funkcję celu. Najczęściej jest to wielkość ekonomiczna, np. całkowity koszt społeczny wytwarzania i użytkowania danego obiektu, efektywność nakładów czy zysk całkowity przedsiębiorstwa. W pewnych przypadkach przyjmuje się pewne kryteria techniczne, np. niezawodność lub ciężar.

26. Jak dokonuje się wyboru metodami generacyjnymi

Wyboru metodami generacyjnymi ustala się na początku zbiór kryteriów i szuka się według nich zbioru rozwiązań efektywnych. Następnie z udziałem eksperta szuka się uwzględniając dynamicznie (zależnie od istniejącego zbioru możliwych rozwiązań) formułowanych przez decydenta system wartości rozwiązania kompromisowego

27. Nadrzędne kryterium optymalizacji, kryteria oceny i ocena dokonywana na etapie wyboru

Nadrzędnym kryterium optymalizacji nazywa się takie wielkości lub pojęcia, niekoniecznie zdefiniowane lub jednoznacznie określone, w stosunku do których wyraża się życzenia, aby były ekstremalne (tzn. minimalne lub maksymalne), np. maksymalna wygoda użytkowania czy minimalne straty produkcyjne. Wykorzystując nadrzędne kryterium optymalizacji, ustala się kryteria cząstkowe, czyli kryteria oceny.

Kryteriami oceny są te spośród cech, które zostaną uznane za argumenty nadrzędnego kryterium optymalizacji. Ocena polega na przypisaniu kolejnym wariantom rozwiązania wartości kolejnych kryteriów ( gdy zbiór wariantów jest skończony); w wypadku zbiorów nieprzeliczanlych rolę ocen odgrywa model matematyczny wariantów.

Przedmiotem oceny mogą być zarówno rozwiązania cząstkowe, jak też rozwiązania całego problemu. Należy zauważyć, że oceny i wybory rozwiązań projektowych dokonuje się już na etapie wytwarzania pomysłów, co prowadzi do odrzucenia pewnej ich liczby.

28. Na czym polega optymalizacja (wyjaśnij na przykładzie)?

OPTYMALIZACJA= to wybór ze z zbioru nieprzeliczalnego(gdy nieskończona jest liczba rozwiązań), który stosuje się w zadaniach konstrukcyjnych. Wybór tych rozwiązań projektowych, które dotyczą kompromisu pomiędzy jakością obiektu a kosztami jego produkcji.

Przykładem jest wyznaczenie wyznaczenie optymalnych wartości głównych cech konstrukcyjnych projektowanego obiektu , wtedy gdy znana jest jego koncepcja (idea). Zwykle wraz z poszukiwaniem optymalnych wymagań poszukuje się optymalne wartości wielkości produkcji oraz optymalną stopę zysku.

Optymalne wartości= to wartości względem których kryteria oceny osiągną wartości najlepsze i zostaną spełnione wszystkie wymagania(ograniczenia); tzn. wybór najlepszego obiektu ze względu na wybrane kryterium.

29. Optymalizacja a polioptymalizacja

Wspólne czynności dla obu tych pojęć to:

• sformułowanie kryterium nadrzędnego,

wstępne określenie cząstkowych kryteriów optymalizacji (kryteriów oceny otrzymane w wyniku dekompozycji).

Nadrzędnym kryterium optymalizacji= to wielkości lub pojęcia, które są nieskończenie zdefiniowane lub jednoznacznie określone, względem nich wyraża się życzenie, aby one były ekstremalne (minimalne lub maksymalne), np. maksymalna wygoda użytkowania lub minimalne straty produkcyjne. Wyznaczając nadrzędne kryteria ustala się kryteria cząstkowe optymalizacji.

Kryterium optymalizacji= to system wartości dla danego zadnia, który się zmienia zależnie od jego charakteru. Największe znaczenie ma zysk, wtedy wybór rozwiązań projektowych dokonuje się na podstawie maksymalizacji wartości zysku. Jeśli zysku nie można określić (np. gdy przedmiotem analizy jest zadanie cząstkowe), to wtedy należy otworzyć funkcję celu, która wyrażałaby zależność między mierzalną jakością obiektu a kosztami jego wytworzenia lub rozwiązanie polioptymalizacyjne.

W celu rozwiązania zadania optymalizacji stosuje się bardzo duży zbiór metod.

Zadanie poloptymalizacji dotyczy problemów, w których należy maksymalizować lub minimalizować

jednocześnie wiele kryteriów oceny.

Optymalizację lub polioptymalizację komputerową stosuje się gdy zadanie wyboru ze zbioru nieprzeliczalnego można sformalizować.

Przykładem polioptymalizacji to również wyznaczenie wyznaczenie optymalnych wartości głównych cech konstrukcyjnych projektowanego obiektu , wtedy gdy znana jest jego koncepcja (idea).

30. Rodzaje oraz postacie danych i informacji wykorzystywanych w projektowaniu:

a) Rodzaje informacji wykorzystywanej w projektowaniu:

• stała- wykorzystywana wielokrotnie i ulegająca stosunkowo wolnym zmianom, np. katalogi, normy, algorytmy obliczeń;

• zmienna- powstająca w trakcie procesu projektowania, wytwarzania i użytkowania wyrobu, ulegająca częstym zmianom, np. zbiór założeń, zestaw analizowanych koncepcji, wyniki symulacji, opinie, testy i inne.

b) Postacie danych i informacji stosowanych w procesie projektowania:

• wzór matematyczny,

• algorytm przedstawiający, np. kolejność obliczeń i doboru silnika,

• tablica prezentująca np. wymiary znormalizowanych elementów, wyników pomiarów,

• rysunek (zależnie od etapu projektowania, np. szkic, schemat, rys. konstrukcyjny o różnym stopniu złożoności),

• opis (tekst) np. opis działania urządzenia,

• wykres (płaski, przestrzenny) prezentujący wyniki pomiaru lub zależność między wielkościami.

31. Baza danych i postacie danych (postacie danych w pyt.30)

Baza danych to zbiór danych zapisanych w ściśle określony sposób w strukturach odpowiadających założonemu modelowi danych. W potocznym ujęciu obejmuje dane oraz program komputerowy wyspecjalizowany do gromadzenia i przetwarzania tych danych.

RDBMS - systemem zarządzania relacyjną bazą danych" (ang. Relation DataBase Management System, RDBMS). Jest to najczęstszy sposób zapisu i przetwarzania danych. Dane są powiązane relacjami.

W ścisłej nomenklaturze baza danych oznacza zbiór danych, który zarządzany jest przez system DBMS.

Informacje, przechowywane w bazie danych, dotyczą m.in.: parametrów technicznych, wielkości normatywnych, własności materiałów, stosowanych metod, warunków, w jakich projektowany przedmiot będzie realizowany, itd.

Bazy danych zawierają również cenniki, katalogi, opisy rozwiązań lub kompletne dokumentacje projektów opracowanych w przeszłości. Dzięki komputerowemu systemowi wyszukiwania informacji projektant może uzyskać potrzebne informacje w ciągu kilku minut, przeznaczając resztę czasu na twórcze poszukiwanie rozwiązań własnych, korzystając lub nie z rozwiązań istniejących.

Baza danych powinna być na bieżąco uzupełniana i aktualizowana, a ponieważ informacje mogą być przechowywane w pamięciach zewnętrznych komputera, przeto możliwe jest dowolne rozbudowywanie bazy danych, stosownie do potrzeb i możliwości sprzętowych zespołu projektującego.

32. Modelowanie analityczne i parametryczne

Systemy CAD pozwalają na szkicowanie i modelowanie geometryczne. W modelowaniu geometrycznym stosuje się dwie klasy elementów geometrycznych.

Pierwsza - analitycznego opisu, w którym wymiary elementów geometrycznych punktów, linii, powierzchni, bryły, odnoszą się do układu współrzędnych.

Druga - parametrycznego opisu - w którym elementy geometryczne odnoszą się bezpośrednio nie do układu współrzędnych lecz tylko do atrybutów przypisanych do elementów, takich jak np. promień, wysokość walca.

33. Omów typy modeli tworzonych w modelowaniu geometrycznym

Graficzny model 2D - jest prezentacją tworzoną za pomocą takich elementów jak linia prosta, łuk, okrąg, itd.

Graficzny model 2,5D - daje większe możliwości niż 2D ale można na nim dokładnie pokazać takie przedmioty, które nie mają detali na ścianie bocznej. W modelowaniu przedmiotów pryzmatycznych lub obrotowych stosuje się metodę sweep, w której najpierw definiuje się płaską powierzchnię w dwóch wymiarach a następnie rozciąga się ją w trzecim wymiarze, według zadanej funkcji (translacja, obrót, trajektoria). Powierzchnia płaska staje się wtedy przekrojem tworzonego modelu bryłowego.

Modelowanie 3D - stanowi pełne modelowanie przestrzenne. W prezentacjach rozróżnia się 3 typy modeli: krawędziowy (drutowy, szkieletowy), powierzchniowy (ściankowy) oraz objętościowy (bryłowy).

Model krawędziowy - powstaje z odpowiednio ułożonych i połączonych w przestrzni krawędzi reprezentujących w przestrzennym układzie współrzędnych bryłę.

Model powierzchniowy tworzony za pomocą punktów krawędzi i ścian, zawiera współrzędne płaskie, stożkowe i walcowe.

Model bryłowy - tworzony z brył geometrycznych, pozwala na szybką analizę formy projektowanego przedmiotu. Modele bryłowe oddają postać przedmiotu w bardziej realistyczny sposób niż modele płaskie, dlatego mają zastosowanie do bardziej złożonych analiz uwzględniających np. parametry dynamiczne, kinematyczne czy masowe. Modele te mogą być wyeksportowane do modułu CAM przenosząc w ten sposób potrzebne informacje do wytwarzania detalu lub przedmiotu. W przypadku przedmiotów o dużym stopniu złożoności konieczna jest dekompozycja na elementy składowe.

34. Modelowanie 2D i 2,5D (odp. w pyt. 33)

W technikach 2D i 2,5D modele są płaskie, dwuwymiarowe, przedstawiane za pomocą konturów.

35. Omów trzy możliwe prezentacje w modelowaniu 3D (odp. w pyt. 33)

Modele geometryczne zapisane cyfrowo w systemach CAD mogą być przedstawione techniką 2D i 2,5D oraz 3D.

Model krawędziowy (drutowy, szkieletowy) powstaje z odpowiednio ułożonych i połączonych w przestrzeni krawędzi, reprezentujących w przestrzennym układzie współrzędnych bryłę.

Model powierzchniowy (surface model, ściankowy), tworzony za pomocą punktów, krawędzi i ścian, zawiera powierzchnie płaskie, stożkowe i walcowe.

Model bryłowy (solid model, objętościowy), tworzony z brył geometrycznych, pozwala na szybką analizę formy projektowanego przedmiotu.

36. Na czym polegają oraz gdzie mają zastosowanie obliczenia w jednym przejściu i obliczenia iteracyjne

Za pomocą komputera można dokonywać wszelkich obliczeń, jakie pojawiają się w procesie projektowania. Są to obliczenia dokonywane w jednym przejściu lub obliczenia iteracyjne.

Obliczenia w jednym przejściu opierają się zazwyczaj na dużym zbiorze danych i dotyczą takich poszukiwanych wielkości jak: przewodnictwo ciepła, siły naprężeniowo- odkształceniowe, bilanse energetyczne. Mogą być również wykonywane obliczenia pól powierzchni dowolnych obszarów.

Obliczenia iteracyjne, czyli powtarzające się, są wykonywane np. przy symulacji, optymalizacji lub polioptymalizacji. W obliczeniach tego typu system powinien zapewniać możliwość interaktywnej współpracy użytkownika z komputerem.

Obszary zastosowania obliczeń wspomaganych komputerowo:

• W pierwszym etapie procesu projektowania- etapie ogólnego formułowania problemu, dokonuje się matematycznego sformułowania zadania, a następnie koduje się zadanie w wybranym języku programowania;

• Na etapie szukania zbioru rozwiązań dokonuje się wielu obliczeń, np. wartości wyrażenia ustalonych wartości argumentu, pierwiastków funkcji wartości ekstremalnych;

• Na etapie oceny rozwiązań sprawdza się uzyskane zależności matematyczne ze zbiorem wymagań i ograniczeń, a następnie dokonuje wyboru rozwiązania wg podanego kryterium optymalizacji;

• Integracja narzędzi służących do modelowania geometrycznego z systemami do analizy obliczeniowej pozwala na szybką analizę i ocenę różnych rozwiązań projektowych(gdy rezultaty badań są niezadowalające, łatwo można zmienić kształt badanego obiektu i powtórzyć obliczenia;

• W projektowaniu maszyn jako obliczenia wytrzymałościowe(systemy MES i FEM);

• Integracja CAD/FEM- dzięki integracji tych dwóch systemów można modele geometryczne opracowane w systemie CAD przenosić do systemu FEM i na ich podstawie tworzyć modele obliczeniowe do złożonej analizy obliczeniowej.

37. Omów wykorzystanie komputera na etapie badania i oceny rozwiązań projektowych

Sposoby weryfikacji projektu:

- sposób intuicyjny, na podstawie obejrzenia rysunków przez doświadczonych projektantów,

- na podstawie analizy wyników obliczeń,

- na podstawie badania modeli materialnych,

- na podstawie symulacji i animacji komputerowej.

Zastosowanie komputera w ocenie rozwiązań pozwala przede wszystkim na dokładne analizowanie rysunków, co znacznie ogranicza możliwości popełnienia błędów. Projektant może wybrać dowolny element obiektu lub jego część i powiększyć go do rozmiarów ekranu. Stosuje się przy tym techniki ułatwiające prowadzoną analizę:

1. Technika „pokrywania” (uwarstwowienia- layering), pozwala na warstwowe nakładanie wybranych obrazów i służy np. do kontroli urządzenia składającego się z części,

2. Technika badań interferencyjnych (interference checking)polega na analizie złożonych struktur , w których występuje ryzyko zajmowania jednego miejsca przez różne elementy tych struktur.

W ocenie rozwiązań projektowych bardzo cenną własnością systemów CAE jest możliwość symulacji komputerowej, czyli badania obiektu poprzez eksperymentowanie z modelem komputerowym (cyfrowym lub graficznym) tego obiektu. Symulacja prowadzona jest w systemie dialogowym. Ma ona szczególne znaczenie w zagadnieniach kinematycznych dla zapewnienia poprawności konstrukcji. Zaletą symulacji komputerowej jest dostarczenie danych o zachowaniu się obiektu symulowanego, bez konieczności stosowania rzeczywistych modeli czy prototypów. Pozwala to na uniknięcie wielu wad konstrukcyjnych jeszcze na etapie projektowania. Za pomocą wizualizacji można też oceniać stronę estetyczną proponowanych rozwiązań.

38. Symulacja komputerowa w projektowaniu

Symulacja komputerowa - metoda wnioskowania o zachowaniu się obiektów rzeczywistych na podstawie obserwacji programów komputerowych symulujących to zachowanie.

Symulacja służy do weryfikacji projektowego układu i weryfikacji projektowanego procesu np. obciążenia sieci miejskiej.

Zalety symulacji komputerowych:

1. Możliwość testu. - Symulacja daje możliwość przetestowania procesu bez angażowania zasobów.

2. Sterowanie czasem - Symulacja pozwala sterować czasem - przyspieszać lub zwalniać, w dodatku symulacja trwa bardzo krótko

3. "Understand Why?" -Zrozumienie dlaczego powstały ewentualne błędy lub specyficzne wyniki. Symulacja komputerowa daje możliwość śledzenia krok po kroku wszelkich procesów.

4. Odkrywanie nowych możliwości - Można rozwijać, ulepszać i przyspieszać symulację. Dzięki temu możemy otrzymać optymalny wynik i zastosować go w rzeczywistości.

5. Poznanie ograniczeń. Dzięki symulacji procesów można poznać ich ograniczenia, których nie da się przewidzieć przy projektowaniu procesów.

6. Poprawa zrozumienia. Symulacja polepsza zrozumienie projektu.

Wady i trudności:

1. Odzwierciedlenie rzeczywistości. Projektowanie symulacji wymaga doświadczenia i umiejętności, aby w symulowanym problemie uwzględnić wszystkie specyficzne dla problemu atrybuty. Podczas projektowania można popełnić wiele błędów.

2. Interpretacja wyników. Bardzo trudno zinterpretować wyniki symulacji, przeprowadzić wizualizację całej symulacji.

3. Koszt i czas. Symulacja komputerowa również potrzebuje środków finansowych i czas na jej oprogramowanie i testy. Przy bardzo małych projektach zalety symulowania zjawisk są zbyt małe.

39. Symulacja komputerowa, animacja i wizualizacja - istota i cel stosowania w projektowaniu

Animacja - służy do uzyskania ruchomych obrazów za pomocą specjalnych programów komputerowych. Jest poddziedziną grafiki komputerowej. W coraz większym zakresie jest ona realizowana jako animacja 3D (trójwymiarowa), choć cały czas ważną pozycję utrzymuje również animacja 2D (dwuwymiarowa, płaska). Jest stosowana np. wtedy gdy zachodzi niebezpieczeństwo konfliktu (kolizji) pomiędzy dwoma obiektami pracującymi w jednym polu operacyjnym.

Wizualizacja - to rodzaj komunikacji, polegający na graficznym przedstawieniu danych oraz interakcji, jakie między nimi zachodzą. Powinna być czytelna dla jak największej grypy obiektów, bez względu na ich znajomość przedmiotu wizualizacji. Dobra i pełna wizualizacja ma na celu przekazanie możliwie dużej liczby informacji o projekcie (tj. kolor, struktura, załamania, światło itd.)

40. System ekspertowy - pojęcie, struktura oraz cel stosowania w projektowaniu

Systemy ekspertowe to programy komputerowe przeznaczone do rozwiązywania specjalistycznych problemów wymagających profesjonalnej ekspertyzy. System ekspertowy jest programem komputerowym, który zastępuje eksperta z danej dziedziny, gdyż działając w sposób zbliżony do procesu rozumowania człowieka, wyciąga wnioski i podejmuje decyzje.

Systemy ekspertowe są oparte na pozyskiwaniu i przetwarzaniu wiedzy eksperta z danej dziedziny. Jest ona zapisana w tzw. bazie wiedzy. Baza wiedzy zawiera m.in. zbiór reguł „jeżeli…, to”. Systemy z bazami wiedzy wydzielonymi z pozostałych modułów programu nazywa się systemami opartymi na bazie wiedzy. Aby system ekspertowy mógł zastąpić człowieka w podejmowaniu decyzji, niezbędne są również procedury wnioskowania oraz pozostałe elementy systemu.

Elementy tworzące strukturę systemu ekspertowego:

- baza wiedzy,

- baza danych,

- procedura wnioskowania,

- procedura objaśniania (objaśniająca strategię wnioskowania),

- procedura sterowania dialogiem między użytkownikiem i programem,

- procedura umożliwiająca rozszerzanie oraz modyfikację wiedzy (pozyskiwanie wiedzy).

System ekspertowy jest stosowany w celu wspomagania decyzji podejmowanych w procesie projektowania, tzw. decyzji zdeterminowanych.

1…

2… 5min

3…

---