ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Σχεδιασμός Κατασκευών Ενότητα 2: Βασικές Έννοιες Τεχνικών Συστημάτων & Οργάνωση Ανάπτυξης ενός Προϊόντος Δρ Κ. Στεργίου Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Τ.Ε.
Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2
Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 3
Σκοποί ενότητας Στην 2η Ενότητα οι φοιτητές διδάσκονται και μελετούν τις βασικές έννοιες των τεχνικών συστημάτων. Η λύση τεχνικών προβλημάτων επιτυγχάνεται με τη βοήθεια Τεχνικών Κατασκευασμάτων που χαρακτηρίζονται ως Εγκατάσταση, Συσκευή, Μηχανή, Όργανο, Ομάδα στοιχείων, Στοιχείο μηχανής ή Επιμέρους τεμάχιο. Επιτυγχάνεται επίσης, μάλιστα με συνεχώς αυξανόμενο ρυθμό, με τη βοήθεια λογισμικού για συστήματα επεξεργασίας πληροφοριών. H αναζήτηση και ο καθορισμός του προϊόντος που θα αναπτυχθεί τίθεται ως πρόβλημα από συγκεκριμένη παραγγελία πελάτη ή, πράγμα που συμβαίνει όλο και περισσότερο, από μία ειδική ομάδα της επιχείρησης επιφορτισμένης από τη διεύθυνση με το έργο αυτό. 4
Περιεχόμενα ενότητας Αλυσίδα Λειτουργιών Δομής Λειτουργίας Γενικές Μέθοδοι Εύρεσης Λύσεων Βήματα Εργασίας στο Σχεδιασμό Ανάγκες Σχεδιασμού ενός Προϊόντος Ανάλυση Υπάρχουσας Κατάστασης 5
Σχεδιασμός Κατασκευών (1) Σκοπός Σκοπός του μαθήματος είναι η εκμάθηση του τρόπου προσέγγισης τεχνικών προβλημάτων με την παροχή στο μηχανικό των κατάλληλων μεθοδολογικών εργαλείων για την επίλυσή τους. Στόχος είναι ο μηχανικός Να εισαχθεί στο πνεύμα της κατασκευαστικής μεθοδολογίας Της εύρεσης βέλτιστων λύσεων σε ένα πλαίσιο δεδομένων και αντικρουόμενων απαιτήσεων που προέρχονται από Τεχνολογικούς, Οικονομικούς, Περιβαλλοντικούς, Νομικούς κ.ά παράγοντες 6
Λειτουργική Σχέση Λειτουργία: Γενική Σχέση μεταξύ εισόδου και εξόδου ενός συστήματος με σκοπό την επίλυση ενός κατασκευαστικού προβλήματος Ενέργεια Ύλη Σήμα Ενέργεια Ύλη Σήμα Μετατροπή ενέργειας, ύλης, σήματος. Λύση ακόμα άγνωστη (black box) Ολική Λειτουργία: Προκύπτει από την αφηρημένη και ουδέτερη διατύπωση του προβλήματος Επιμέρους Λειτουργίες: Ανάλυση της ολικής λειτουργίας σε επί μέρους λειτουργίες - προβλήματα προς επίλυση Δομή Λειτουργίας: Λογική και συμβιβαστή σύνδεση των επιμέρους λειτουργιών στην ολική λειτουργία 7
Λειτουργική Σχέση (2) Κύριες Λειτουργίες: Επιμέρους λειτουργίες που εξυπηρετούν άμεσα την κύρια λειτουργία Δευτερεύουσες Λειτουργίες: Λειτουργίες με υποβοηθητικό χαρακτήρα. Συμβάλλουν έμμεσα στην ολική λειτουργία Παραδείγματα Λειτουργιών: Αύξηση πίεσης, Μεταβίβαση ροπής στρέψης, μείωση αριθμού στροφών 8
Αλυσίδα Λειτουργιών Δομής Λειτουργίας 9
Φυσική Σχέση Δομή Λειτουργίας διευκολύνει στην εύρεση λύσεων: Επεξεργασία λιγότερο πολύπλοκη Ξεχωριστή επεξεργασία λύσεων για κάθε επιμέρους λειτουργία Αναζήτηση λύσεων για επιμέρους λειτουργίες με βάση τα φαινόμενα της Φυσικής Πίνακες φυσικών φαινομένων - Κατάλογοι λύσεων Παραδείγματα φυσικών φαινομένων: Φαινόμενο τριβής - Νόμος Coulomb: FR = μ FN Φαινόμενο μοχλού: FA a = FB b Φαινόμενο διαστολής: Δl = a l Δθ Λύση επιμέρους λειτουργίας επιτυγχάνεται με διάφορα φυσικά φαινόμενα. Επιλογή εκείνου του φυσικού φαινομένου που είναι συμβιβαστό με εκείνα που χρησιμοποιούνται στις γειτονικές επιμέρους λειτουργίες Επιδίωξη: Επίλυση σύνθετων προβλημάτων μεθοδικά με στάδια εργασίας (συμπερασματική σκέψη). Λύση επιμέρους προβλημάτων με διαισθητική σκέψη θετική και επιθυμητή! 10
Δομή Λειτουργίας Διευκολύνει Εύρεση Λύσεων Επεξεργασία Λιγότερο Πολύπλοκή Λύσεις για επιμέρους λειτουργίες Ξεχωριστή Επεξεργασία 11
Γενικές Μέθοδοι Εύρεσης Λύσεων Μέθοδος των ερωτήσεων Εφόσον έχουν βρεθεί αρχικές λύσεις τίθενται ερωτήσεις Κατάλογοι ερωτήσεων (checklist) Μέθοδος της αρνήσεως (μεθοδική αμφισβήτηση) Ανάλυση γνωστής λύσεως Περιγραφή με επιμέρους έννοιες Αντιστροφή εννοιών μεμονωμένα ή σε ομάδες π.χ. σε λύση με περιστρεφόμενο στοιχείο εξετάζεται λύση με σταθερό στοιχείο Μέθοδος της πορείας προς τα εμπρός Συνειδητή απελευθέρωση σκέψης προς όλες τις κατευθύνσεις από υπάρχουσα λύση Ελεύθερες σκέψεις χωρίς συστηματική παραλλαγή Μέθοδος της πορείας προς τα πίσω Εκκίνηση από την τελική κατάσταση του προβλήματος. Ανάποδα βήματα προς τον αρχικό αντικειμενικό σκοπό δοκιμάζοντας όλους τους δυνατούς δρόμους. Μέθοδος της συστηματοποιήσεως Συστηματική παραλλαγή λύσεων σχεδιάζοντας και συμπληρώνοντας διαρκώς μια διάταξη π.χ. με διαδοχικά σκίτσα που γίνονται ολοένα ποιο πλήρη. 12
Ανάπτυξη Τρόπων Σύνδεσης 13
Έυρεση Λύσεων με Διακίνηση Λήψη πληροφοριών Πληροφοριών Έρευνα αγοράς μελέτη αγοραστικών τάσεων ευρεσιτεχνίες ειδική βιβλιογραφία συναφείς προηγούμενες κατασκευές / ερευνητικές εργασίες κατάλογοι λύσεων αναλύσεις φυσικών και τεχνητών συστημάτων υπολογισμοί πειράματα τυποποιήσεις και κανονισμοί στατιστικές βλαβών ερωτήσεις σε χρήστες Επεξεργασία πληροφοριών Ανάλυση πληροφοριών σύνθεση συνδυασμών επεξεργασία λύσεων υπολογισμοί πειράματα επεξεργασία και διόρθωση σκίτσων, σχεδιομελετών, σχεδίων κρίση των λύσεων Απόδοση πληροφοριών Καθορισμός των επεξεργασθέντων πληροφοριών σε: σκίτσα σχέδια πίνακες εκθέσεις ελέγχων οδηγίες συναρμολόγησης και λειτουργίας παραγγελίες 14
Βήματα Εργασίας στο Σχεδιασμό 15
Γενική Διαδικασία Εύρεσης Λύσεων 16
Γενική Διαδικασία Λήψης Αποφάσεων 17
Ανάγκες Σχεδιασμού ενός Προϊόντος Προβλήματα σχεδιασμού προϊόντων τίθενται από: Παραγγελίες πελατών Ομάδα σχεδιασμού προϊόντων της επιχείρησης Πριν από την κατασκευαστική διαδικασία: ιδέα για το προϊόν, να αξίζει να ασχοληθεί το τμήμα μελετών της επιχείρησης και να αναζητήσει λύσεις με τεχνικοοικονομικά κριτήρια Στόχος: Επίτευξη συγκριτικού πλεονεκτήματος σε ανταγωνιστικό περιβάλλον Κίνητρα σχεδιασμού προϊόντος (εξωτερικά): Τεχνική και οικονομική παλαίωση των προϊόντων της επιχείρησης (πτώση τζίρου) Αλλαγή προτιμήσεων αγοράς Υποδείξεις και κριτική πελατών Τεχνικά και οικονομικά πλεονεκτήματα προϊόντων των ανταγωνιστών Νέα αποτελέσματα ερευνών, μέθοδοι ή τεχνολογίες (π.χ. εφαρμογή μικροηλεκτρονικών λύσεων αντί μηχανικών λύσεων, κοπή με laser αντί οξυγόνου, πλήκτρα αντί δίσκων επιλογής στις συσκευές τηλεφώνου) Εμφάνιση πολιτικοοικονομικών γεγονότων (π.χ. ανατίμηση πετρελαίου, έλλειψη πρώτων υλών, περιορισμοί στις μεταφορές) Κίνητρα σχεδιασμού προϊόντος (εντός της επιχείρησης): Εκμετάλλευση της πλεονάζουσας δυναμικότητας και δυνατότητας συνεργασίας Εκμετάλλευση των αποτελεσμάτων ερευνών της επιχείρησης για ανάπτυξη προϊόντων και μεθόδων παραγωγής Εισαγωγή νέων μεθόδων παραγωγής Μείωση κερδών 18
Ανάλυση Υπάρχουσας Κατάστασης Σημαντικότερες αρχικές ενέργειες για την επιτυχία ενός προϊόντος στην αγορά: Ανάλυση κατάστασης στην αγορά Καθορισμός στόχων της επιχείρησης Αναλύσεις κατάστασης της αγοράς γίνονται ως προς: Κοινωνικοπολιτικές απαιτήσεις Προϋποθέσεις ως προς το περιβάλλον (νόμοι, κανονισμοί) Όρια επέκτασης Αγορές κατανάλωσης και προμήθειας Κατάσταση ανταγωνιστών Ανάπτυξη τεχνολογίας Προβλήματα από αστάθεια αγοράς, αυξανόμενη μείωση χρόνου ζωής προϊόντων, ανασφάλεια στην πρόγνωση Ανάλυση δυναμικότητας της επιχείρησης ως προς τις συνολικές δυνατότητες που υπάρχουν σήμερα στην επιχείρηση να καλυφθεί μια ζήτηση Καθορισμός στόχου επιχείρησης: Μεγάλα ποσοστά αύξησης κατανάλωσης στην αγορά Μεγάλη ελαστικότητα σε διακυμάνσεις της αγοράς Μεγάλα κέρδη Καλή ρευστότητα 19
Βήματα Εργασίας για τη Δημιουργία ενός Προϊόντος 20
Κύκλος Ζωής ενός Προϊόντος 21
Ανάλυση Κατάστασης Ανταγωνισμού 22
Τέλος Ενότητας