Podstawy projektowania i grafika inżynierska Wydział Zarządzania i Ekonomii Politechnika Gdańska 2008 r.

Struktura procesu projektowego

Struktury projektowania (1) Proces projektowania to ciąg różnych działań Część działań podejmowana jest zawsze – niezależnie od stopnia skomplikowania i typu problemu Grupy działań uszeregowane według kryteriów nazywa się etapami (fazami lub krokami)

Struktury projektowania (2) Etapy realizowane kolejno lub cyklicznie tworzą strukturę procesu projektowania Struktury procesu projektowania są bardzo zróżnicowane: Dydaktyczne, Organizacyjne, Informacyjne, Badawcze itp.

Struktury projektowania - podejście problemowe (1) [Dorasiński, Gasparski, Wrona, 1981] Projektowanie jako postępowanie polegające na rozwiązywaniu problemu Rozwiązaniem problemu może być wybranie najlepszego sposobu działania Droga od sformułowania problemu do rozwiązania zależy od stopnia skomplikowania Ze wzrostem skomplikowania wzrasta ilość cykli wewnętrznych

Struktury projektowania - podejście problemowe (2) Pierwszy etap – analiza Rozłożenie problemu na podproblemy, Stosuje się w przypadku gdy nie można problemu rozwiązać „od razu” Kolejny etap – synteza Scalanie podproblemów w rozwiązanie końcowe Ostatni etap – kontrola Czy otrzymany wynik jest poszukiwanym rozwiązaniem.

Struktury projektowania – „odpowiadanie na pytania” (1) [Norris 1963] Proces projektowy składa się z trzech podstawowych faz: Formułowanie problemu, Rozwiązanie wstępne, Rozwiązanie szczegółowe. Problem początkowy to same pytania, Wraz z upływem czasu ilość odpowiedzi rośnie – aż do znalezienia wszystkich odpowiedzi

Struktury projektowania – „odpowiadanie na pytania” (2) W każdej fazie wyróżnia się typowe działania: Definiowanie problemu (problemów cząstkowych) Analizowanie Syntezowanie Prezentowanie wyników cząstkowych oraz końcowe rozwiązanie problemu

Struktury projektowania - „odpowiadanie na pytania” (3)

Struktury projektowania – cykl kroków roboczych i decyzyjnych [Beitz, Pahl, 1984] Z każdego kroku wynika albo kontynuacja procesu albo przejście przez pętlę iteracyjną Proces projektowania podzielony jest na trzy fazy: Projektowanie koncepcyjne Projektowanie konstrukcyjne Projektowanie realizacyjne

Struktury projektowania – cykl zgodny z fazami życia obiektu [Krick 1975] Projektant obserwuje procesy: Wykonywanie Wdrażanie Użytkowanie Likwidowanie Projektant obserwuje obiekt: Działanie, przydatność, efektywność.

Ramowy tok postępowania [Kotarbiński 1983] Zdefiniowanie funkcji Narysowanie wstępnego schematu Zgromadzenie potrzebnej wiedzy Nakreślenie możliwych wariantów Wybranie rozwiązania, które najlepiej nadaje się do realizacji Określenie szczegółów rozwiązania Zbadanie modelu Sprawdzenie działania części i podzespołów Określenie warunków instalacji i użytkowania Podjęcie środków niezbędnych do realizacji

Niezmienniki procesu projektowania Analizowanie Syntezowanie Ocenianie Cykle projektowe: ASO ASAO (ASAD)

Proces projektowania – Część 1

Wskazówki dla projektanta Sposób myślenia – logiczny, uporządkowany, przejrzysty; Sposób projektowania – zmodyfikowany do rozwiązania aktualnego problemu; Proces projektowania – zgodny z metodami; Proces projektowania – sformalizowany, ale z umiarem; Sposób poszukiwania rozwiązania – uwzględniający przypadkowość.

Praktyczne uwarunkowania procesu projektowania (1) Czynniki bardzo istotne: Sformułowanie problemu (przez projektanta), Możliwość zrealizowania rozwiązania (aspekt techniczny), Rozważenie wszystkich parametrów opisujących problem, Ustalenie przyszłego użytkownika obiektu, Ustalenie rozmiarów produkcji.

Praktyczne uwarunkowania procesu projektowania (2) Czynniki istotne: Sformułowanie problemu (przez zleceniodawcę), Możliwość zrealizowania rozwiązania (aspekt ekonomiczny), Znajomość istniejących koncepcji oraz rozwiązań analogicznych, Czas przeznaczony na rozwiązywanie problemów, Rozpatrywanie dużej ilości wariantów, Stworzenie systemu wartościowania, Poszukiwanie rozwiązań lepszych, Zwalczanie rutyny i przyzwyczajeń, Sporządzanie właściwej dokumentacji.

Praktyczne uwarunkowania procesu projektowania (3) Czynniki mniej istotne: Pokonywanie ograniczeń zawężających zbiór rozwiązań, Znalezienie jak największej ilości elementów wyznaczających obszar poszukiwań, Wyznaczenie wymaganego systemu fizycznego, Unikanie przedwczesnej oceny rozwiązań, Swoboda poszukiwań rozwiązań, Porównanie wariantowych rozwiązań, Uwzględnienie potrzeb społecznych.

Poznanie stanu rzeczywistości

Sytuacja praktyczna (1) Każdy problem wynika z konkretnej sytuacji. Sytuacja narzuca pewne ograniczenia. Sytuacja wyznacza możliwości. Sytuacja wpływa na przyjęte rozwiązania.

Sytuacja praktyczna - obszary Obszary rzeczywistości istniejącej obecnie, tam gdzie: Wprowadzona będzie projektowana zmiana, Wytwarzany będzie obiekt projektowany, Działa projektant; Obszar rzeczywistości przyszłej, tam gdzie: Zrealizowana będzie zmiana, Nastąpi likwidacja (utylizacja) obiektu.

Sytuacja praktyczna – pozyskiwana wiedza Kryteria związane z „informatorem”: Autorytet merytoryczny informatora, Autorytet merytoryczny grupy informatora, Rzetelność informatora (znana projektantowi), Autorytet formalny informatora; Kryteria związane z projektantem: „Wyczucie” dotyczące pozyskiwanej wiedzy, Zbieżność wiedzy uzyskanej z przewidywaniami, Przebieg współpracy projektanta i „informatora”, Doświadczenia zawodowe projektanta i „informatora”.

Specyfika pozyskiwanej wiedzy Wiedza z różnych dziedzin Ogromny horyzont czasowy i różnorodność rzeczywistości Wiedza z bardzo wielu źródeł Wiedza nie do końca zauważona i sformułowana Czasami trudna do sprecyzowania (szczególnie w przypadkach nowatorskich i niebanalnych)

Wiedza projektanta w praktyce Wiedza o projektowanym obiekcie Wiedza o praktycznych warunkach procesu projektowania Wiedza o możliwościach realizacyjnych obiektu Wiedza o sytuacji praktycznej Wiedza o przyszłym użytkowaniu Wiedza o rynku

Wymiarowanie

Linie wymiarowe Proste i łukowe Zakończone grotem lub grotami Długość grota powinna wynosić 6-8 grubości linii zarysu przedmiotu (>2,5mm) Kąt rozwarcia grotu to ok. 20° Groty zaczernione i niezaczernione Zastępowanie grotów – liniami (3,5x45°) lub kropkami o średnicy ok. 1 mm

Zasady podstawowe Linie wymiarowe nie mogą się przecinać ze sobą ani z zarysem obiektu Większość wymiarów umieszcza się poza zarysem przedmiotu Używa się pomocniczych linii wymiarowych Linie pomocnicze mogą się przecinać; można je też przerywać (gdy przecinają napis)

Liczby wymiarowe Na rysunkach technicznych maszynowych wymiary liniowe podaje się w milimetrach Oznaczenie mm pomija się Wymiary kątowe podaje się w stopniach, minutach i sekundach Wysokość liczb wymiarowych to co najmniej 3,5 mm

Rozmieszczenie wymiarów Wymiary powinny być tak rozmieszczone, aby jak najwięcej z nich można było odczytać patrząc od dołu lub od prawej strony rysunku Wymiarowanie jest jednoznaczne (przejrzyste) gdy wymiary zostaną umieszczone na tych rzutach, na których wymiarowane elementy występują najwyraźniej

Ogólne zasady Rysuje się tylko niezbędne wymiary Każdy potrzebny wymiar rysuje się tylko jeden raz Podaje się wymiary KONIECZNE Nie wolno rysować wymiarów oczywistych (np. zerowe kąty czy kąty proste) Technologiczność umieszczania wymiarów

Wymiarowanie równoległe, szeregowe i mieszane Równoległe polega na podawaniu wszystkich wymiarów równoległych od jednej bazy Szeregowe polega na umieszczaniu wymiarów równoległych jeden za drugim Mieszane jest połączeniem obu sposobów i łączy ich zalety Najczęściej stosuje się mieszane

Oznaczanie chropowatości i falistości oraz obróbki cieplnej i powłok

Oznaczanie chropowatości powierzchni Dopuszczalną chropowatość powierzchni określa się na rysunkach tylko wtedy gdy jest to konieczne Chropowatość określa się tylko dla wymaganych powierzchni Na rysunkach stosuje się znaki chropowatości Rysowane są linią cienką

Rysowanie znaków chropowatości Wysokość h = wysokości cyfr wymiarowych Wysokość wpisywanych znaków ok. 2/3 h H = 1,5 do 3 h

Oznaczenia chropowatości Składa się ze znaku i wpisanej nad nim wartości Wpisuje się największą dopuszczalną chropowatość Jednograniczne Dwugraniczne Ra – średnie arytmetyczne odchylenie profilu od linii średniej Rz – wysokość chropowatości wg 10 punktów profilu