UVODNA RAZMATRANJA 1. dan -...

530577-TEMPUS-1-2012-1-RS-TEMPUS-JPCR IMPROVEMENT OF PRODUCT DEVELOPMENT STUDIES IN SERBIA AND BOSNIA AND HERZEGOVINA

web: http://iprod.masfak.ni.ac.rs

UVODNA RAZMATRANJA 1. dan

1

Prof. dr Radivoje Mitrović



• Konstruisanje predstavlja stvaralački, prvenstveno, intelektualni rad čiji je krajnji proizvod tehnička dokumentacija – projekat, koji čine sklopni i radionički crteži, analize stanja radne sposobnosti, proračuni pojedinih delova i uputstva za izradu i eksploataciju.

• Proces konstruisanja započinje idejom (stvaralačkom zamišlju) o mašini, određenih karakteristika, za obavljanje određene funkcije. Na kraju procesa konstruisanja dobija se konstrukciona i eksploataciona dokumentacija.

• Konstruisanje je, dakle, delatnost koja leži između stvaralačke zamisli i proizvodnje.

2

Uvod



Stvaralačka zamisao Konstruisanje Proizvodnja

Stvaralačke ideje Naučna saznanja

Teorijske postavke

-Matematika - Mehanika - Čvrstoća - Termodinamika - Hidromehanika - Aeromehanika

- Elektronika - Hemija - Metalurgija - Ergonomija - Dizajn - Tribologija

3

Uvod



Faze u procesu konstruisanja

• Proces konstruisanja se odvija kroz sledeće faze, koje slede jedna drugu: 1) Definisanje projektnog zadatka 2) Koncipiranje tehničkog rešenja 3) Razrada tehničkog rešenja – izrada sklopnog crteža, analiza

radnih i kritičnih stanja delova, provera radne sposobnosti (delova i sklopova)

4) Kompletiranje tehničke dokumentacije – izrada detaljnih crteža

4



KONSTRUISANJE

Definisanje projektnog

zadatka

Koncipiranje tehničkog

rešenja

Razrada tehničkog

rešenja

Kompletiranje tehničke

dokumentacije

5




• Etape u razvoju i eksploataciji proizvoda - od ideje do recirkulacije (uništenja )

Konstruisanje Proizvodnja Eksploatacija

Ideja Recirkulacija

• Kao što se vidi sa slike, na proces konstruisanja, osim stvaralačke ideje i naučnih saznanja, utiču i informacije dobijene iz proizvodnje i eksploatacije datog proizvoda. Proučavanjem ovih procesa bavi se Teorija konstruisanja ili Nauka o konstruisanju.

6




Vrste konstrukcija • Prema sadržaju procesa konstruisanja, razlikuju se : - nove konstrukcije - varijantne konstrukcije - prilagođene konstrukcije (rekonstrukcije) - ponovljene konstrukcije

• Nove konstrukcije – zasnivaju se na novom principu rada ili predstavljaju novo tehničko rešenje (različito od postojećih). Ovde se sprovode sve faze procesa konstruisanja. • Varijantne konstrukcije – imaju isti princip, a varira veličina i raspored pojedinih komponenti unutar sistema. • Prilagođene konstrukcije (rekonstrukcije) – dobijaju se prilagođavanjem poznatih konstrukcionih rešenja novom zadatku (funkciji) koji treba izvršiti. Podrazumevaju se nova konstrukciona rešenja za pojedine delove. • Ponovljene konstrukcije – se izrađuju u novoj seriji bez ikakvih izmena. Isključuju se sve faze procesa konstruisanja osim manjih izmena na tehničkoj dokumentaciji .

7



Definisanje projektnog

zadatka

Koncipiranje tehničkog

rešenja

Razrada tehničkog

rešenja

Kompletiranje tehničke

dokumentacije

Ponovljene konstrukcije

Prilagođene konstrukcije

Varijantne konstrukcije

Nove konstrukcije

Faza konstruisanja

Konstrukcija

8

Vrste konstrukcija



• Više od polovine lansiranih konstrukcija spada u grupu prilagođenih, nešto više od četvrtine su nove, a ostale su varijantne

• Posebna karakteristika modernog vremena je da se mašina u upotrebi češće zamenjuje novim proizvodom zbog tehničke zrelosti nego zbog fizičke dotrajalosti. Zato je od presudnog značaja (za konstruktora) pitanje da li treba konstruisati mašinu za radni vek koji odgovara fizičkoj dotrajalosti ili tehničkoj zastarelosti. U idealnom slučaju, mašina treba da bude konstruisana tako da vek koji odgovara fizičkoj dotrajalosti bude jednak veku koji odgovara tehničkoj zastarelosti.

9

Vrste konstrukcija



• Pri koncipiranju rešenja mašine, koju treba konstruisati, sprovodi se analiza apstrakovanjem niza sporednih problema, a isticanjem primarnih. Umesto konkretne mašine razmatra se uopšteni tehnički sistem u vidu tzv. crne kutije određen isključivo svojim ulaznim i izlaznim podacima.

10

Vrste konstrukcija



PRIMER

Opšta funkcija

mašinskog sistema

ULAZ

Energija

Materijal

Podaci

IZLAZ

Energija

Materijal

Podaci

Tok energije

Tok materijala

Tok signala (informacija)

11



PRENOSNIK SNAGE

Prenosnik snage

ULAZ

Snaga (obrtni moment)

Ugaona brzina

IZLAZ

Snaga

Ugaona brzina

(obrtni moment)

12



NOVI PRISTUPI PROCESU KONSTRUISANJA

• Radeći na određenom projektu razvojni timovi preuzimaju poslove razvoja složenih mašinskih sistema. U procesu razvoja uvode se novi metodološki pristupi, gde računar obavlja rutinske poslove, a inženjerima ostaje više vremena za kreativan rad. Ranije su inženjeri sticali znanja uglavnom iskustvom i prateći proizvodnju i eksploataciju određenog proizvoda. Potpuno nova tehnička rešenja su bila retkost i zavisila su od talenta pojedinca i njihove trenutne inspiracije. Porast životnog standarda je stvorio potrebu usavršavanja metodologije razvoja sistema, primenu mehanizacije i automatizacije u poslovima razvoja. • U daljem tekstu će biti razmotrena dva nova pristupa razvoju mašinskih sistema, a to su: 1. sekvencijalni 2. integralni

13



Sekvencijalni pristup razvoju proizvoda u mašinstvu

• Ako se razvoj mašinskog sistema obavlja prema sekvencijalnom pristupu to znači da se razvoj obavlja po fazama. Sekvencijalni pristup razvoju se, u globalu, može predstaviti kao na slici:

Predlog potreba Konstruisanje Tehnološka razrada

Izrada proizvoda

• Da bi razvoj mašinskog sistema bio uspešan, potrebno je sprovesti osnovne aktivnosti: 1. Istraživanje informacija 2. Stvaranje ideja 3. Skiciranje i crtanje 4. Analiza i sinteza 5. Proračuni 6. Ispitivanja i provere • Ove faze se mogu raščlaniti na određene sadržaje (u svakoj od ovih faza), što je prikazano na sledećem slajdu

14



• Ovde se aktivnosti nastavljaju jedna na drugu (kada se jedna završi, počinje sledeća). Nedostatak ovog postupka je duže vreme potrebno za razvoj proizvoda. • Predlog potreba predstavlja ulaznu fazu a zatim slede dve osnovne globalne faze razvoja proizvoda (faze konstruisanja i tehnološke razrade). Izrada materijalne strukture sistema je završna faza procesa razvoja.

• Ove faze se mogu raščlaniti na određene sadržaje (u svakoj od ovih faza), što je prikazano na sledećem slajdu

15




Identifikacija potreba

Ispitivanje tržišta Selekcija i izbor predloga

Predlog potreba

Razrada konstrukcije

Koncipiranje Postavljanje zadatka

Konstruisanje

Projektovanje tehnologije

Planiranje nabavki Planiranje proizvodnje

Tehnološka razrada

Kontrola kvaliteta Upravljanje proizvodnjom

Lansiranje proizvodnje

Izrada

16




Izbor predloga Identifikacija

Istraživanje tržišta

Prikupljanje, selekcija i izbor

Slika 1 – faze integralnog razvoja mašinskih sistema u

funkciji vremena potrebnog za realizaciju

Konstruisanje Postavljanje zadatka

Koncipiranje Razrada konstrukcije

Razvoj Projektovanje

tehnologije

Planiranje proizvodnje

Planiranje Izrada

Lansiranje Upravljanje

proizvodnjom

Kontrola kvaliteta

Vreme

17

Integralni pristup razvoju proizvoda u mašinstvu



Strategija upravljanja

Strategija tržišta

Strategija razvoja

Strategija proizvodnje

Izbor predloga

Konstruisanje

Razvoj tehnologije

Izrada

R

A

Z

V

O

J

R

E

A

L

I

Z

A

C

I

J

A

Slika 2 – Globalni integralni pristup razvoju mašinskog sistema

18

Globalni integralni pristup razvoju proizvoda u mašinstvu



• Integralni razvoj proizvoda (IPD), u svetu je poznat kao simultano ili konkurentno inženjerstvo (CE). • Primena CE pristupa podrazumeva pojačano angažovanje kadrova u preduzeću, što znači, korišćenje informacionih tehnologija i savremenih baza znanja.

Vreme Zastoji

Integralni pristup

Izbor predloga

Konstruisanje

Razvoј

Izrada

Vremenska ušteda

Slika 3 – Vremenska ušteda pri integralnom razvoju mašinskog sistema

19




• najčešće korišćeni IPD alati su: Назив IPD алата QFD – (Quality Function Deployment) Upravljanje zahtevima korisnika DFMA – (Design for Manufacturing and Assembly) Konstruisanje za izradu i montažu DFRM – (Design for Reliability and Maintainbility) Konstruisanje za pouzdanost i montažu DFC – (Design for Cost) Konstruisanje za smanjenje troškova FMEA – (Failure Mode and Effects Analysis) Analiza načina i efekta nedostataka RP – (Rapid Prototyping) Brza izrada prototipa

20




• QFD – Planiranje kvaliteta preko tzv. kuće kvaliteta usmereno ka prenosu potreba korisnika – kupca, za potrebe konstruisanja. Mogu se kreirati proizvodi za kupce i porediti sopstveni sa proizvodima konkurenata. • DFMA – Niz programa, tehnika i metoda za poboljšanje izrade delova ili pojednostavljenje montaže. Još u fazi konstruisanja razmatraju se pogodnosti izrade i montaže delova i konstrukcije. Redukuju se troškovi i vreme izlaska na tržište. • DFRM – Analiza funkcionisanja mašinskih delova i sklopova, kao i celog mašinskog sistema, da bi se još u procesu razvoja utemeljilo pouzdano funkcionisanje i postigla maksimalna pogodnost održavanja u predviđenoj eksploataciji. • DFC – Analiza svih koraka razvoja, čiji je smisao da se vidi njihov uticaj na troškove tako da se ostvari funkcionalnost delova, sklopova i konstrukcija sa najmanjim mogućim troškovima.

21




• FMEA – Procedura za otkrivanje mogućih nedostataka i procesa razvoja. Analiziraju se efekti i posledice, određuje se kritičnost funkcionisanja i predlažu korekcije u cilju eliminisanja ili smanjenja nepovoljnih uticaja nedostataka. • RP – Efikasna izrada prototipa za nekoliko časova, a ne za više sedmica kao što je slučaj kod klasičnog načina izrade prototipa. • QFD – se koristi za planiranje i donošenje odluka u procesu razvoja proizvoda.

DFMA, DFRM i DFC su analitički alati koji se koriste uglavnom u fazi konstruisanja. U ovu grupu alata spada i procedura

FMEA. RP se koristi kod složenih konstrukcija i za velike serije.

22




• Pored nabrojanih IPD, u procesu integralnog razvoja mašinskih sistema veliku pomoć pružaju CA alati: - CAD / COMUTER AIDED DESIGN / - konstruisanje pomoću računara - CAE / COMUTER AIDED ENGINEERING / - inženjering pomoću računara - CAPP / COMUTER AIDED PROCESS PLANING / - planiranje pomoću računara - CAM / COMUTER AIDED MANUFACTURING / - izrada pomoću računara

23




• Kod integralnog pristupa razvoju mašinskih sistema, ciklus razvoja i izrade proizvoda je znatno skraćen zbog preklapanja faza razvoja, a proces razvoja se odvija bez zastoja. Koriste se efekti primene raspoloživog znanja i kadrovski potencijali preduzeća, kao i savremeni IPD i CA alati. • Cilj integralnog konstruisanja, kao dela integralnog pristupa razvoju mašinskih sistema, je ostvarenje optimalnog konstrukcionog rešenja. To rešenje mora da uvažava veliki broj zahteva, uslova i ograničenja funkcionalnosti, tehnologije, korišćenja i tržišta.

24




KONSTRUKCIJA

FUNKCIONALNOST

TEHNOLOGIČNOST

TRŽIŠNOST

UPOTREBLJIVOST

Slika 4 – Osnovne karakteristike koje treba da zadovolji konstrukcija nekog mašinskog sistema

25




FUNKCIONALNOST • struktura • snaga • nosivost • masa • dimenzije • oblik • gabariti • materijal • energija • brzina • tolerancije • sigurnost

TRŽIŠNOST • cena koštanja • kvalitet proizvoda • rok isporuke • mogućnost servisiranja • komfor • prilagođenost normama • forma i boja • izgled • privlačnost • promet pri prodaji • dobit od prodaje

TEHNOLOGIČNOST

• ekonomičnost izrade • primena standarda • pogodnost montaže • pogodnost oblika • kvalitet površine • tip proizvodnje • produktivnost • stepen unifikacije • nomenklatura materijala

• Iskorišćenje materijala • stepen racionalizacije • pogodnost transporta • pogodnost čuvanja • ekonomičnost izrade • troškovi rada • tehnološka cena • troškovi materija i energije • troškovi alata i opreme

UPOTREBLJIVOST • vek trajanja • čvrstoća • potrošnja energije • pouzdanost u radu • otpornost na temperature • otpornost na habanje • vibropostojanost • koroziona otpornost • pogodnost opravki • pogodnost upravljanja • bezbednost rada • pogodnost opsluživanja • udobnost rada

26




ZAŠTITA ŽIVOTNE SREDINE

(održivi razvoj)

BEZBEDNOST

Matematika Fizika Mehanika Mašinski elementi Ekonomija Dizajn Ekologija Etika Ergonomija ...

KONSTRUISANJE

PROIZVODNJA

EKSPLOATACIJA

ODRŽAVANJE

RECIRKULACIJA

KONSTRUISANJE PROIZVODA

IDEJA

27



KONSTRUISANJE

EKSPLOATACIJA

ODRŽAVANJE

ZAŠTITA ŽIVOTNE SREDINE

(održivi razvoj)

BEZBEDNOST

PROIZVODNJA

RECIRKULACIJA

Matematika Fizika Mehanika Mašinski elementi Ekonomija Dizajn Ekologija Etika Ergonomija ...

IDEJA


28




PROBLEMI U OBLASTI OCENJIVANJA USAGLAŠENOSTI

• Problemi zakonske regulative • Nekompletnost zakonske regulative – doneti su samo osnovni

zakoni, nedostaju podzakonski akti • Nizak nivo kvaliteta tehničkih propisa - Naredbi i Pravilnika o

atestiranju (sertifikaciji) različitih grupa proizvoda u odnosu na odgovorajuću tehničku regulativu u Evropskoj Uniji

• Intezivan rad na izradi tehničkih propisa za proizvode i procese i njihova harmonizacija sa međunarodnim standardima, propisima i evropskim direktivama treba da bude prioritetni zadatak resornog ministarstva i nadležnih organa

29



Postojeće stanje u oblasti tehničkih propisa i regulative za ocenjivanje usaglašenosti u Srbiji

• Nepripremljenost Sertifikacionih tela, Kontrolnih tela za proizvode i

akreditovanih Laboratorija za ispitivanje i etaloniranje za primenu harmonizovanih standarda prema direktivama Novog i Globalnog

pristupa EU • Obimi akreditacije većeg broja tela za ocenjivanje usaglašenosti su u skladu

sa domaćom tehničkom regulativom • Posledica toga je da Laboratorije za ispitivanje nisu osposobljene za

primenu metoda i postupaka ispitivanja, koje se zahtevaju harmonizovanim standardima iz odgovarajućih direktiva Novog i Globalnog pristupa EU

• Nabavka opreme i razvoj metoda ispitivanja je dug i skup proces, stoga mora biti započet značajno pre datuma formalnog usaglašavanja standarda i propisa sa evropskom tehničkom regulativom

30



Zakonska regulativa u oblasti ocenjivanja usaglašenosti

• Zakon o standardizaciji (Sl. list SCG br. 44, od 22.10.2005.) • Zakon o akredaticiji (Sl. list SCG br. 44, od 22.10.2005.) • Zakon o metrologiji (Sl. list SCG br. 44, od 22.10.2005.) • Zakon o tehničkim zahtevima za proizvode i ocenjivanju usaglašenosti proizvoda sa propisanim zahtevima (Sl. list SCG br. 44, od 22.10.2005.) • Uredba o načinu ovlašćivanja tela za ocenjivanje usaglašenosti, registru ovlašćenih tela za ocenjivanje usaglašenosti, evidenciji o ispravama o usaglašenosti, znacima usaglašenosti i telima za ocenivanje usaglašenosti, kao i uslovima za primenu tehničkih propisa drugih država (Sl. list SCG br. 22, od 17.05.2006.) • Uredba o načinu i postupcima ocenivanja usaglašenosti (Sl. list SCG br. 22, od 17.05.2006.) • Nacrt zakona o opštoj bezbednosti proizvoda

31



32

Faze ispitivanja i kontrolisanja proizvoda



33

Postupak sertifikacije proizvoda

UVODNA RAZMATRANJA 1. dan -...

Documents

Transcript of UVODNA RAZMATRANJA 1. dan -...