ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΤΙΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ Λεωνίδας Αλεξόπουλος, Λέκτορας, Τομέας ΜΚ&ΑΕ leo@mail.ntua.gr, τηλ: 772 1666 Βοηθοί διδασκαλίας: Δημήτριος Βενετσάνος, ΙΔΑΧ, Τομέας ΜΚ&ΑΕ demetrios.venetsanos@gmail.com τηλ: 772 2332 2332 Γιάννης Μελάς, Διδακτορικός φοιτητής, Τομέας ΜΚ&ΑΕ giannis.melas@gmail.com τηλ: 772 1516
ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΤΙΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ http://courseware.mech.ntua.gr/ml23388/ http://users.ntua.gr/leo/ p// g/ / «Μαθήματα»
ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΤΙΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ ΤΙ θα έχετε μάθει στο τέλος του μαθήματος: Διαδικασία παραγωγής προϊόντων με χρήση CAD/CAM/CAE Βασικές λειτουργίες του ANSYS Βασικές λειτουργίες του SOLIDWORKS Εφαρμογές των παραπάνω λογισμικών στις κατασκευές Εφαρμογές στην βιοϊατρική τεχνολογία
ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΤΙΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ ΠΩΣ θα τα μάθετε; Παρακολούθηση στο PCLAB 1 ος μήνας: ANSYS 2 ος μήνας: SOLIDWORKS 3 ος μήνας: Εφαρμογές/Εργαστήρια Με παράδοση 4 ή 5 θεμάτων 3 θέματα σε ANSYS / SOLIDWORKS 1 θέμα εργαστηριακό 1 θέμα design Σύνδεση του μαθήματος με τον ΚΑΙΝΟΤΟΜΙΚΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ Σύνδεση του μαθήματος με τον ΚΑΙΝΟΤΟΜΙΚΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ και τον διαγωνισμό καινοτομίας (άμα χρησιμοποιήσετε κάποιο από τα λογισμικά)
ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΤΙΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ ΓΙΑΤΙ θα τα μάθετε; Για να σας βοηθήσουν στην ΑΝΑΛΥΣΗ μηχανολογικών κατασκευών (με εφαρμογές στην μηχανολογία και βιοϊατρική) Για να σας βοηθήσουν στον ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ μηχανολογικών κατασκευών ή ίθ ό Για να αποκτήσετε αυτοπεποίθηση ότι ΜΠΟΡΕΙΤΕ να αναλύσετε και να κατασκευάσετε ένα προϊόν
Syllabus
ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΤΙΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ ΤΙ απαιτεί το μάθημα: Παρακολούθηση μαθημάτων στο PCLAB Παράδοση όλων των εργασιών ΣΤΗΝ ΩΡΑ ΤΟΥΣ Δεν γίνονται δεκτές εργασίες με καθυστέρηση πέρα της μίας εβδομάδας και εργασίες με μία βδομάδα καθυστέρηση βαθμολογούνται με άριστα το 5. ΒΑΘΜΟΛΟΓΙΑ: 3 ασκήσεις: 3x10% Εργαστήριο: 20% Θέμα: 20% Τελική εξέταση: 30% Η τελική εξέταση θα είναι στο PCLAB όπου θα σας ζητηθεί να χειριστείτε Η τελική εξέταση θα είναι στο PCLAB όπου θα σας ζητηθεί να χειριστείτε το λογισμικό και θα έχει και στοιχεία προφορικής εξέτασης
ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΤΙΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ 1o Μάθημα: Η χρήση των CAD/CAM/CAE στην ανάπτυξη προϊόντων
Ανάπτυξη ενός προϊόντος Γιατί; Συνεχής ζήτηση από την αγορά για νέα καινοτόμα προϊόντα, έξυπνες λειτουργικές λύσεις χαμηλού κόστους και καλής ποιότητας Το 85% των προϊόντων: (Ullman, 1992) Δεν λειτουργούν όπως θα έπρεπε Καθυστερούν να βγουν στην αγορά Υπάρχουν πολλά περιθώρια ρ βελτίωσης Είναι ακριβά Κοστίζουν στο περιβάλλον (ecological footprint) Χαρά της δημιουργίας
Ανάπτυξη ενός προϊόντος Τι χρειάζεται να έχει ένας μηχανικός (TOP 5); Industry Perspective: What Emerging Engineers Need to Know Valenti, M. Teaching Tomorrow s Engineers July 1996, Mechanical Engineering.
Ανάπτυξη ενός προϊόντος:
Η βάση της καινοτομίας! Imagination is more important than knowledge.. knowledge is limited, whereasimagination embracestheentire entire world.. stimulating progress, or, giving birth to evolution. Albert Einsteini
Η βάση της καινοτομίας! Δημιουργικότητα Σύλληψη ιδέας Σκαρίφημα Γρήγορη μελέτη σκοπιμότητας Back of the envelope calculations
Νέες μέθοδοι καινοτομικότητας Crowdsourcing καινοτομίας Η πλειοψηφία των καινοτομικών ιδεών προέρχονται από άτομα εκτός αντικειμένου / μη ειδικούς!! Open innovation
1. ΟΡΙΣΜΟΣ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ (SPECS): ΤΙ χρειάζεται να σχεδιαστεί; Εξακρίβωση αναγκών αγοράς Χαρακτηριστικά προβλήματος (specs) Περιορισμοί σχεδιασμού QFD (Quality function deployment: method to transform user demands into design) Στόχοι σχεδίου 2. CONCEPTUAL C DESIGN: SG ΠΩΣ πρέπει να σχεδιαστεί; Brainstorming, Synthesis, Functional decomposition, Πιθανά σχέδια 3. DETAILED DESIGN: ΠΟΙΟ είναι το βέλτιστο σχέδιο; Επιλογή σχεδίου Μηχανολογικά σχέδια, CAD, FEA Βελτιστοποίηση (λιγότερο υλικό, ευκολότερη κατεργασία, μικρότερες τάσεις/παραμορφώσεις) Κατασκευή πρωτοτύπου (ταχεία προτυποποίηση, Rapid Prototyping, 3D printers) Deliverables: σχέδια, κατάλογος υλικών
Π.χ. Καροτσάκι Super Market Ποια είναι τα χαρακτηριστικά που πρέπει να έχει (SPECS); Να χωράει τα ψώνια Να έχει ρόδες Να είναι ελαφρύ Μικρά παιδία Να κρεμάς την τσάντα σου Ευκολία κίνησης Συνολικός λογαριασμός Να πιάνει λίγο χώρο Να έχει ραδιο Ζυγαριά Να παίρνει μεγάλα πράγματα Να έχει ράγες Απλό στην κατασκευή Φωνητική καθοδήγηση Χαρτογράφηση supermarket Δύο ρόδες σταθερές
Π.χ. Καροτσάκι Super Market Ποια είναι τα χαρακτηριστικά που πρέπει να έχει (SPECS); Να είναι φθηνό και αναλώσιμο Να μην έχει άλλη χρήση πέρα από το supermarket ώστε να μην το κλέβουν Να μπορεί να έχει θήκη για τσάντα (ασφαλής?), για παιδάκι, για καφέ Να πιάνει λίγο χώρο Ο κόσμος να το επιστρέφει στην θέση του Scanner να κοστολογεί προϊόντα και βάρος και να ζυγίζει το καροτσάκι κατά την έξοδο. Καμία αναμονή σε ουρά
Π.χ. Καροτσάκι Super Market Ποια είναι τα χαρακτηριστικά που πρέπει να έχει (SPECS);
Σύνδεση με το μάθημα ΥΜΚ άμα χρησιμοποιήσετε κάποιο από τα λογισμικά Νέες ιδέες??
Σύνδεση με το μάθημα ΥΜΚ άμα χρησιμοποιήσετε κάποιο από τα λογισμικά Θέμα Προτείνον ΔΕΠ Συνεργαζόμε νο ΔΕΠ 1 Ανεμοκινητήρας 5kW για οικιακή χρήση Γ. Μπεργελές Γ. Βοσιάκος 2 Ηλιακή ψησταριά Γ. Μπεργελές Γ. Βοσιάκος 3 Ποδηλατοδρεζίνα (ποδήλατο κινούμενο σε ράγες) Ε. Παπαδόπουλος 4 Σύστημα αυτόματης παρακολούθησης του ήλιου Ε. Παπαδόπουλος 5 Σύστημα ταχείας ζύγισης Ε. Παπαδόπουλος 6 Φορητή συσκευή αποθήκευσης ενέργειας Ε. Παπαδόπουλος 7 Σχεδιασμός Μικρο τουρμπίνας Κ. Παπαηλιού 8 Φορητή συσκευή παραγωγής ενέργειας από ανθρώπινη κίνηση Γ. Βοσνιάκος Δ. Ναθαναήλ 9 Επιτραπέζια μικρή εργαλειομηχανή Γ. Βοσνιάκος 10 Φορητά μεταφορικά μέσα για κίνηση σε μικρές αποστάσεις με ΜΜΜ Γ. Βοσνιάκος Δ. Ναθαναήλ 11 Συσκευή Βιοδιάγνωσης Λ. Αλεξόπουλος 12 Σύστημα υποστήριξης εγχείρισης μεσοσπονδυλίων δίσκων Λ. Αλεξόπουλος Δ. Ναθαναήλ 13 Σύστημα βελτιστοποίησης διαδρομής ποδηλάτη Δ. Ναθαναήλ 14 Εφαρμογή i phone για καθοδήγηση πληθυσμού κατά τη διάρκεια φυσικών Ε. Χίνης καταστροφών 15 Φορητή συσκευή για μέτρηση ραδιενεργών και περιβαλλοντικών ρύπων Ε. Χίνης 16 Μηχανισμός Αυτόματης Επιθεώρησης Γραμμών Υψηλής Τάσης Κ. Κυριακόπουλος Γ. Μπεργελές Πλαίσιο ποδηλάτου πόλης από πλαστικό υλικό Μηχανισμός αυτόματης ρύθμισης ροπής ποδηλάτου πόλης για μέγιστη άνεση οχήσεως Σερβοϋδραυλική μηχανή δοκιμών εφελκυσμού θλίψης χαμηλού κόστους Β. Σπιτάς Β. Σπιτάς Δ. Ναθανήλ Β. Σπιτάς
Γραμμή παραγωγής (assembly line) Σταθερή.vs. Κινητή (i.e. Boeing 777 engines) Make or BUY decisions CAM (G code), Route sheets, Operation sheets Παραγγελίες προϊόντων, οργάνωση αποθήκης (FIFO, LIFO) Ποιοτικός έλεγχος, CAQ Πακετάρισμα