Slajd 1Prowadzcy: Dr in. Dariusz Kwiatkowski
Publikacja opracowana podczas realizacji projektu „Plan Rozwoju Politechniki Czstochowskiej” wspófinansowanego przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego
Proces przetwarzania surowców materiaowych w produkty zwany jest wytwarzaniem. Wytwarzanie polega na wykonywaniu produktów z surowców materiaowych w rónych procesach, przy uyciu rónych maszyn i w operacjach zorganizowanych zgodnie z dobrze opracowanym planem. Proces wytwarzania polega zatem na waciwym wykorzystaniu zasobów: materiaów, energii, kapitau i ludzi. Wspóczenie wytwarzanie jest kompleksowym dziaaniem, czcym ludzi, którzy wykonuj róne zawody i zajcia, przy uyciu rónych maszyn, wyposaenia i narzdzi, w rónym stopniu zautomatyzowanym, wczajc komputery i roboty. Celem wytwarzania jest kadorazowo zaspakajanie potrzeb rynkowych klientów, zgodnie z opracowan strategi przedsibiorstwa lub organizacji zajmujcej si wytwarzaniem, wykorzystujcej dostpne moliwoci i urzdzenia. Aspekty techniczne procesu wprowadzania na rynek danego produktu przez organizacj wytwarzajc dotycz wzornictwa przemysowego, projektowania inynierskiego, przygotowania produkcji, wytwarzania oraz obsugi serwisowej. W procesie wprowadzania produktów na rynek mona zatem wyróni trzy gówne sfery:
marketing i sprzeda, rozwój produktu, produkcji i wytwarzania.
PODSTAWY METODOLOGII PROJEKTOWANIA MATERIAOWEGO PRODUKTÓW I ICH ELEMENTÓW
Elementy i fazy projektowania inynierskiego produktów
Schemat zalenoci zwizanych z podejmowaniem decyzji dotyczcych przygotowania produktów do wprowadzenia na rynek (opracowano wedug M.L. Swinka, V.A. Maberta i J.C. Sandviga)
Gówne sfery wprowadzania produktów na rynek (opracowano wedug R.B. Clase’a, N.J. Aquilano i F.R. Jacobsa)
Schemat wspózalenoci midzy elementami projektowania inynierskiego produktu, tj. projektowaniem konstrukcyjnym, projektowaniem materiaowym oraz projektowaniem technologicznym (opracowano wedug rysunku G.E. Dietera)
Pierwsza faza projektowania produktu dotyczy wzornictwa przemysowego zwizanego z ogólnym opisem funkcji produktu oraz opracowaniem ogólnej jego koncepcji, obejmujcej jedynie form zewntrzn, kolor i ewentualnie ogólne zaoenia co do poczenia gównych elementów. Nastpne fazy obejmuj projektowanie inynierskie i kolejno przygotowanie produkcji. Projektowanie inynierskie, w którym mona wyróni projektowanie systemu wytwarzania oraz projektowanie produktów nie jest wyizolowanym dziaaniem, gdy wpywa na wszystkie pozostae fazy wprowadzania na rynek danego produktu, od których równoczenie jest zalene projektowanie produktu, czy w sobie trzy równie wane i nierozdzielne elementy:
projektowanie konstrukcyjne, którego celem jest opracowywanie ksztatu i cech geometrycznych produktów zaspokajajcych ludzkie potrzeby,
projektowanie materiaowe w celu zagwarantowania wymaganej trwaoci produktu lub jego elementów wytworzonych z materiaów inynierskich o wymaganych wasnociach fizykochemicznych i technologicznych,
projektowanie technologiczne procesu umoliwiajcego nadanie wymaganych cech geometrycznych i wasnoci poszczególnym elementom produktu, a take ich prawidowe wspódziaanie po zmontowaniu, przy uwzgldnieniu wielkoci produkcji, poziomu automatyzacji i komputerowego wspomagania, jak równie przy zapewnieniu najmniejszych moliwych kosztów tego produktu.
Projektowanie produktów
Stadia projektowania inynierskiego (opracowano na podstawie ogólnych zaoe M.F. Ashby’ego)
Klasyfikacja czynników uwzgldnianych podczas projektowania inynierskiego
Projektowanie inynierskie jest zoonym dziaaniem wymagajcym uwzgldnienia wielu rónorodnych elementów. Gówne czynniki zestawiono w tablicy poniej i sklasyfikowano w trzech grupach:
funkcjonalne, zwizane z analiz cyklu ycia produktu, zarzdzaniem jakoci i problematyk
zrównowaonego rozwoju, socjologiczne, ekologiczne i ekonomiczne.
Czynniki uwzgldniane podczas projektowania inynierskiego produktów opracowano wedug informacji C. Neweya i G. Weavera)
Ukad zada uwzgldnianych podczas projektowania inynierskiego i ich wzajemne powizanie (opracowano wedug M. Skarbiskiego)
CZYNNIKI FUNKCJONALNE W PROJEKTOWANIU INYNIERSKIM
Aspekty funkcjonalne w projektowaniu inynierskim
Projektowanie inynierskie zwizane jest z okreleniem ksztatu produktu i jego elementów, doborem materiaów, z których maj one by wykonane, oraz odpowiednich procesów technologicznych. Zaprojektowany produkt musi spenia parametry odpowiadajce w peni jego zaoonym funkcjom uytkowym, jak równie wymagania co do ksztatu, a take tolerancje wymiarowe. Projekt musi obejmowa ponadto zestawienie materiaów, metody produkcji i inne niezbdne informacje. Naley w nim uwzgldni m.in. konsekwencje i ryzyko uszkodzenia produktu spowodowane przewidywanym, lecz prawdopodobnym niewaciwym uyciem lub niedoskonaoci procesu wytwarzania. Moliwe konsekwencje uszkodzenia produktu wpywaj na ocen znaczenia jego zakadanej niezawodnoci. Jeeli nie zachodzi ryzyko odniesienia obrae przez ludzi oraz poniesienia znaczcych strat w wyniku uszkodzenia tego produktu podczas uytkowania, wzgldy ekonomiczne nie narzucaj zbyt wysokich wymaga dotyczcych niezawodnoci.
Czynniki uwzgldniane podczas projektowania inynierskiego produktu
Zaleno midzy wymaganiami dotyczcymi ksztatu a cechami materiau w projektowaniu inynierskim
Kada z wersji ksztatu produktu narzuca wymagania dotyczce materiau, do których mona zaliczy zalenoci midzy napreniami zwizanymi z ksztatem produktu i jego obcieniem a wytrzymaoci materiau. Zmiana procesu technologicznego moe zmieni wasnoci materiau, a niektóre kombinacje ksztatu produktu i materiau mog by nie do zrealizowania przy wykorzystaniu niektórych procesów technologicznych. Zalenoci midzy wymaganiami co do ksztatu produktu a cechami materiau mog by okrelane metodami deterministycznymi lub probabilistycznymi. W metodach deterministycznych do oblicze przyjmuje si nominalne lub rednie wartoci napre, wymiarów i wytrzymaoci, ponadto korzysta si z odpowiednich wspóczynników bezpieczestwa, których zadaniem jest uwzgldnienie oczekiwanej zmiennoci tych parametrów konstrukcyjnych. Przy podejciu probabilistycznym poszczególnym parametrom przypisuje si odpowiedni rozkad zmiennoci. Korzystajc z tych rozkadów i dopuszczalnego marginesu bezpieczestwa mona okreli minimalne dopuszczalne przekroje krytyczne albo minimaln wytrzymao kluczowych elementów projektowanego produktu. Konieczne jest wówczas sprawniejsze posugiwanie si bardziej wyrafinowanymi metodami obliczeniowy mi, dajc w zamian bardziej zwart konstrukcj elementów, wymagajc wykorzystania mniejszej masy materiau.
Projektowanie inynierskie z uwzgldnieniem rodzajów uszkodzenia podczas eksploatacji produktów
W rozwaaniach dotyczcych dopuszczalnych uszkodze produktu naley uwzgldni moliwo awarii i ich konsekwencje. Nie naley dopuszcza do uszkodze elementów powodujcych bezporednie zagroenie ycia lub uszkodzenia ciaa, albo uszkodzenie bd zniszczenie produktów czy ich elementów. Normaln praktyk jest jednak projektowanie niektórych wzów konstrukcji tak, by ulegajc uszkodzeniu nie zagraay otoczeniu i jednoczenie zabezpieczay produkt przed konsekwencjami awarii znacznie groniejszych. Powszechnie spotykanym przykadem takiego podejcia i zwizanych z tym wymaga odnonie do materiau s bezpieczniki topikowe, w których drut wkadki topi si w wyniku przepywu prdu elektrycznego o niedopuszczalnym nateniu. Innym przykadem s korki bezpieczestwa wyrzucane w przypadku przekroczenia dopuszczalnego cinienia w instalacji hydraulicznej. Kolejnym przykadem moe by take zabezpieczenie przecieniowe maszyny do robót ziemnych, zatrzymujcej si przy próbie obcienia jej powyej wartoci dopuszczalnej.
Niezalenie od sposobu podejcia do projektowania elementów produktu uwzgldni naley wpyw karbu i koncentracji napre, jako czynników podnoszcych wraliwo na uszkodzenia. Obcienia cykliczne, praca w wysokiej lub niskiej temperaturze, a take obecno czynników powodujcych korozj ogóln albo pknicia w wyniku korozji napreniowej stanowi specjalne zagroenia, które musz by brane pod uwag w procesie doboru materiau. W tablicy poniej pokazano zalenoci typowych rodzajów uszkodzenia i wasnoci mechanicznych. Przyczyna ok. 90% uszkodze spowodowanych zmczeniem materiau podczas eksploatacji jest zwizana z wadliw konstrukcj i wadami produkcyjnymi elementów, a jedynie ok. 10% wynika z wad materiau, jego niewaciwego skadu lub bdów w obróbce cieplnej. Powane konsekwencje mog niekiedy wywoa nawet pozornie nieistotne przyczyny. Na przykad, w jednym z przypadków uszkodzenie zmczeniowe samolotu w locie zostao spowodowane przez zbyt mocne wybicie znaku kontroli technicznej na jednym z jego elementów.
Zwizki pomidzy rodzajem uszkodzenia a wasnociami materiaów
Uwzgldnienie wymiarów i masy produktów podczas projektowania inynierskiego
Wymiary i masa elementów wywieraj wpyw zarówno na dobór materiau, jak i procesu technologicznego. Elementy o maych wymiarach s wytwarzane z materiau w postaci prtów, nawet przy duej skali produkcji, a koszt materiau moe by wówczas znacznie mniejszy od kosztu ich wytworzenia. Umoliwia to stosowanie droszych materiaów na elementy o maych wymiarach. Ze wzgldu na trudnoci lub brak moliwoci wykonania obróbki cieplnej niemoliwe staje si natomiast pene wykorzystanie wasnoci wytrzymaociowych materiaów zastosowanych na elementy o duych wymiarach. Istniej take ograniczenia dotyczce wymiarów elementów, które mog by ksztatowane w poszczególnych procesach technologicznych. Na przykad, odlewy kokilowe, elementy odlewane metod traconego wosku lub wytwarzane metod metalurgii proszków maj zazwyczaj mas ograniczon do kilku kilogramów. Jeeli czynnikiem krytycznym jest masa wytworzonych elementów, czsto wykonuje si je z materiaów o wysokim stosunku wytrzymaoci do masy.
Projektowanie inynierskie w razie wytwarzania takich samych produktów w rónych miejscach
Zrónicowanie kosztów i dostpnoci materiaów w razie wytwarzania takich samych produktów w wielu miejscach jednoczenie stwarza konieczno doboru zblionych gatunków materiaów wytwarzanych w kadym z tych miejsc (np. w rónych krajach). Rónice midzy lokalnym odpowiednikiem a materiaem oryginalnym mog wpywa na jako produktu. W przypadku gdy niski jest koszt robocizny, projektuje si produkty pracochonne, natomiast w razie gdy koszt robocizny jest wysoki, w peni wykorzystuje si zautomatyzowane procesy technologiczne
Projektowanie inynierskie w zalenoci od skali produkcji
Skala produkcji oddziauje take na proces projektowania. W przypadku produkcji jednostkowej i maoseryjnej ze wzgldów ekonomicznych nierzadko dobiera si aktualnie najatwiej dostpny materia (np. skadowany w magazynie podrcznym), a za nieuzasadnione uznaje si procesy wymagajce uycia specjalistycznego oprzyrzdowania technologicznego, takie jak np. kucie matrycowe lub odlewanie kokilowe. Produkcja wielkoseryjna moe by natomiast ograniczona przez zdolnoci produkcyjne dostawców surowców.
Projektowanie inynierskie w razie modyfikacji produktów
Elementy produkowane masowo s wielokrotnie przeprojektowywane, a nawet znaczne koszty tych zmian s uzasadnione skal oszczdnoci wynikajcych z wprowadzenia innowacji. Przeprojektowania zwykle dokonuje si w celu obnienia kosztów, zwikszenia niezawodnoci lub wyduenia trwaoci eksploatacyjnej produktu. Dobór materiau zamiennego wie si przy tym najczciej ze zmian procesu technologicznego i podobnie jak przy projektowaniu nowego produktu wymaga równie znajomoci charakterystyki materiau. Zastpienie jakiego materiau innym lub modyfikacja choby fragmentu procesu technologicznego w celu zmiany którejkolwiek konkretnej wasnoci materiau równoczenie wpywa take na inne jego wasnoci. Na przykad, wprowadzenie oowiu do stali automatowej w celu polepszenia skrawalnoci obniy wytrzymao zmczeniow, spawalno i odksztacalno stali na zimno, a wraz z podniesieniem wytrzymaoci drutu przeciganego na zimno zwikszy si natomiast jego rezystywno elektryczna. Przeprojektowanie produktu w celu uzyskania oszczdnoci i polepszenia jego wasnoci uytkowych moe obejmowa take zmiany funkcjonalne prowadzce do zaprojektowania nawet cakowicie nowego produktu, rónicego si od oryginalnego, lecz take speniajcego wymagania funkcjonalne. Na przykad, zcze rubowe mona przeprojektowa na poczenie spawane, wciskowe lub klejone w celu obnienia pracochonnoci montau. Zakres zmian funkcjonalnych w trakcie przeprojektowania moe by bardzo zrónicowany, sigajc od drobnych modyfikacji po kompleksowe przeprojektowanie produktu.
Zaleno midzy projektowaniem inynierskim a wytwarzaniem
Wytypowany proces technologiczny oraz moliwoci wykorzystania niektórych technologii wpywaj na proces projektowania inynierskiego, decydujc o doborze materiau, jak równie o sekwencji operacji technologicznych, a take o wymiarach, tolerancjach wymiarowych, poczeniach elementów i innych aspektach. Proces projektowania wymaga zatem uwzgldnienia wielu czynników zwizanych z procesem technologicznym poprzez projektowanie ze wzgldu na:
wytwarzanie i monta, odlewanie, obróbk plastyczn, metalurgi proszków, obróbk ubytkow, czenie, obróbk ciepln i powierzchniow, procesy stosowane dla materiaów ceramicznych, procesy stosowane dla materiaów polimerowych, wytwarzanie materiaów kompozytowych.
Ze wzgldu na technologiczno produktu, w procesie projektowania powinno si uwzgldnia take kolejne aspekty:
ograniczenie ogólnej liczby elementów produktu, unifikacj i standaryzacj elementów, stosowanie materiaów atwo obrabialnych, dostosowanie projektu do procesów wytwarzania, projektowanie kadego elementu, tak by by atwy do wykonania, ograniczanie liczby operacji obróbki ubytkowej i wykoczajcej.
Zagadnienia jakoci wytwarzania i produktów w projektowaniu inynierskim
Integraln cz kadego procesu produkcyjnego stanowi zapewnienie jakoci, szczególnie ze wzgldu na katastrofalne konsekwencje wprowadzania na rynek produktów lub usug wadliwych. Przykady dziaa, które zapewniaj jedynie 99– procentowy poziom jakoci, podano w tablicy powyej. Dziki znajomoci ewentualnych niedomogów systemu zapewnienia jakoci i przy wystarczajcym zaufaniu do kontroli jakoci projektant ustala niezbdny margines bezpieczestwa chronicy przed niewykrywalnymi odchykami procesu.
Znaczenie jakoci wytwarzania i produktu
Przykady zapewnienia wymaganej jakoci tylko w 99% w USA
Wspóczenie klient oczekuje od producenta produktu, a take usugi dobrej jakoci, odpowiadajcej jego moliwociom finansowym. Celem producenta s zatem:
zdobycie klienta i jego zadowolenie, zdobycie rynku albo utrzymanie bd poprawienie swojej pozycji na rynku, pozytywne wyniki ekonomiczne.
Wymaga to wobec tego wytwarzania i oferowania do sprzeday produktów, a take usug speniajcych równoczenie nastpujce wymagania:
wysokiej i powtarzalnej jakoci, nowoczesnych, dostarczanych na czas, oferowanych po przystpnej i konkurencyjnej cenie.
W miar zmiany systemu gospodarczego ze scentralizowanego na wolnorynkowy zmieniaj si równie moliwoci i potrzeby zapewnienia jakoci w procesach wytwórczych systemu gospodarczego. Równoczenie i niezalenie od zmiany systemu gospodarczego stale wzrastaj wymagania jakociowe klientów, wymuszajce na producentach projakociowe ukierunkowanie ich de . Wspóczenie zagadnienie sprowadza si zatem nie do wykrywania wad produktu, lecz do unikania ich lub cakowitej eliminacji w trakcie procesu wytwarzania. Jako wytwarzania ma przy tym cisy zwizek z jakoci ycia rozumian jako stopie spenienia wymaga okrelajcych poziom materialnego i duchowego bytu poszczególnych osób i caego spoeczestwa. Stan gospodarki wpywa wic istotnie na poziom jakoci ycia.
Zaleno metod zapewnienia jakoci od transformacji systemu gospodarczego
Miernikami jakoci s kryteria jakoci:
przedmiotowe, wytwórcze, uytkowe, doznaniowe, ekonomiczne,
które równoczenie mog by:
Modele zapewniania jakoci
Zapewnienie jakoci jest zwizane z jednym z trzech modeli, gdy wymagania s spenione przez dostawc:
w trakcie etapów projektowania, produkcji, instalowania i obsugi produktów, w trakcie produkcji i instalowania produktów, w czasie bada kocowych produktów lub usug.
Wybór jednego z tych modeli zaley od:
zoonoci procesu projektowania inynierskiego, dojrzaoci projektowania inynierskiego, zoonoci procesu produkcji, cech produktu lub usugi, bezpieczestwa produktu lub usugi, ekonomiki.
Kady element systemu jakoci musi by udokumentowany. Ukad dziaa zwizany z zapewnieniem jakoci jest hierarchiczny, zoony z 5 poziomów, z których najwaniejszy, strategiczny, zwizany jest z opracowaniem ksigi jakoci. Zapewnienie jakoci procesu wytwarzania wymaga:
okrelenia i zaplanowania produkcji, opracowania niezbdnych instrukcji roboczych, zapewnienia wymaganego stanu rodków produkcji, zapewnienia odpowiednich i w uzasadnionych przypadkach kontrolowanych
warunków produkcji. Skuteczno zapewnienia jakoci procesów wytwarzania zaley od wpywów zarzdzania, pracownika i klienta. Wpyw zarzdzania procesem dotyczy gównie oceny wykonalnoci procesu, przy uwzgldnieniu panowania nad nim przez wytwórc. Klient stawia wymagania w celu uzyskania oczekiwanego efektu analizowanego procesu wytwórczego. Oddziaywanie na jako, obejmuje cztery podstawowe fazy:
kontrol, sterowanie, dynamiczn popraw, wbudowywanie jakoci.
Dokumentacja systemu jakoci
Schemat wpywu zarzdzania, pracownika i klienta na zapewnienie jakoci procesów Wytwarzania (opracowano wedug P. Rochacia i K. Czubka)
Schemat wymaga dotyczcych jakoci w procesie wytwarzania
Metody stosowane w praktyce inynierii jakoci
W praktyce inynierii jakoci stosowane s metody i techniki, które mona podzieli na: Organizatorskie, innowacyjno – wdroeniowe i statystyczne. Do pierwszej grupy zaliczane s metody „7 narzdzi“, w tym:
histogramy, karty kontrolne, arkusz kontrolny, wykres dwóch zmiennych, wykresy koowe, supkowe, liniowe, wykres Ishikawy, analiza nierównomiernoci rozkadów (Pareto–Lorenza).
Metody statystyczne i eksperckie obejmuj: analiz rodzaju i skutków wad – FMEA (failure mode and effect analysis), rozkad funkcji jakoci – QFD (quality function deployment), statystyczn kontrol procesu – SPC (statistical process control), statystyczn kontrol jakoci – SQC (statistical quality control).
Analiza rodzajów i skutków wad oraz ich przyczyn (FMEA) jest stosowana coraz czciej jako metoda analityczna dotyczca zarówno projektowania, jak i wytwarzania produktu, której celem jest uniknicie wystpujcych lub potencjalnych wad produktów. Jest ona szczególnie polecana przy opracowywaniu i produkcji nowego produktu, poniewa umoliwia rozpoznanie potencjalnych wad z wyprzedzeniem, umoliwiajcym ich eliminacj w wyniku zastosowania rodków zapobiegawczych jeszcze przed rozpoczciem produkcji np. nowego produktu. Analiza rodzajów i skutków wad (FMEA) moe dotyczy:
rozwizania konstrukcyjnego, procesu wytwórczego.
jak równie szacunkowe prawdopodobiestwo: wystpowania wad, znaczenia wad, wykrywania wad
okrelane w skali od 1 (niewielkie prawdopodobiestwo) do 10 (wysokie prawdopodobiestwo).
Analiza rodzajów i skutków wad (FMEA) w odniesieniu do rozwiza konstrukcyjnych lub procesów wytwórczych
Wszystkie potencjalne wady s rozpatrywane z uwzgldnieniem szacunkowego prawdopodobiestwa:
wystpienia (liczba szacunkowa ryzyka wystpienia wad LRW), znaczenia, tzn. nastpstw dla klienta (liczba szacunkowa ryzyka nastpstw
LRN), wykrycia (liczba szacunkowa ryzyka niewykrycia LRO).
Obliczona na tej podstawie liczba priorytetowa ryzyka LPR wskazuje, gdzie naley podj odpowiednie dziaania w celu zapobiegania wadom oraz ustalenia priorytetów ewentualnych bada korygujcych. Formularz daje równie moliwo udokumentowania odpowiedzialnych osób lub jednostek oraz terminów realizacji. Rozkad funkcji jakoci jest inn metod umoliwiajc wzicie pod uwag ocen dokonywanych przez klientów w procesie projektowania, wytwarzania i marketingu. Przykadem moe by „dom jakoci“ jako rodzaj formularza wykorzystywanego do podejmowania decyzji w trakcie projektowania np. drzwi samochodowych.
Wykorzystanie formularza „dom jakoci“ w metodzie rozkadu funkcji jakoci do projektowania drzwi samochodowych (opracowano wedug J.R. Hausera i D. Clausinga)
Narzdzia statystycznej kontroli procesu (SPC)
Wan metod systematycznego polepszania jakoci (CI – continuous improvement) jest metoda cyklu W.E. Deminga „planuj–dziaaj–sprawd–popraw“ (PDCA – plan–do–check–act) (rys. 9.17), która moe by bezporednio wykorzystana do opracowania cieki polepszenia jakoci (Qistory – quality improvement story). Dla oceny systematycznego polepszania jakoci CI mona równie wykorzysta metod „7 pyta“ (5W2H – what, why, where, when, who, how, how much).
Cykl PDCA
Schemat metody „7 pyta“ oceny systematycznego polepszenia jakoci
Oprócz procesów wytwarzania sam proces projektowania inynierskiego wymaga zapewnienia jakoci, wobec czego jest planowany, sterowany i nadzorowany przez jasno i kompleksowo ustalone cele, waciw dokumentacj kadego z etapów projektowania, a take przez sprawdzenie wyników dziaa przez wysokokwalifikowanych pracowników. Celem takich podejmowanych dziaa jest zmiana czsto wystpujcej dotychczas sytuacji, gdy weryfikacja zaprojektowanego produktu nastpowaa podczas produkcji lub nawet eksploatacji produktu, w czasie których ujawniano wikszo bdów i usterek. Obowizujce organizacje i metody projektowania inynierskiego winny zmniejsza zatem liczb bdów projektowych, wykrywajc je i eliminujc ju w czasie projektowania. Waciwy proces twórczy podczas projektowania obejmuje zwykle nie wicej ni kilkanacie procent caego dziaania, natomiast liczne powtarzalne elementy pomocnicze stanowi wiksz cz procesu projektowania inynierskiego, co umoliwia opracowanie odpowiednich jego procedur.
Schemat blokowy sterowania projektem
uczestniczcymi w projektowaniu, dokadnego okrelania danych wejciowych do projektowania, dokadnego okrelania danych wyjciowych projektowania, zaplanowania i dokonywania przegldu projektu w odpowiednich punktach, zaplanowania i dokonywania weryfikacji projektu w odpowiednich punktach, zatwierdzania (walidacji) projektu, wprowadzania zmian w projekcie.
Weryfikacji projektu dokonuje si przez: przegld projektu i analiz zapisów wynikajcych z tych przegldów, badania kwalifikacyjne i prezentacje, obliczenia alternatywne, porównanie nowego projektu z podobnym sprawdzonym projektem, jeeli s ta- kie moliwoci.
Planowanie dziaa zwizanych z projektowaniem polega na podziale procesu na etapy, ustaleniu punktów procesu projektowania, w których przewidywane s przegldy i weryfikacje projektu, powizaniu i koordynacji dziaa skadowych oraz ustaleniu grupy pracowników realizujcych projekt oraz rodków umoliwiajcych to dziaanie. Okrelenie danych wejciowych jest zwizane z opracowaniem i uzgodnieniem listy cech i parametrów projektowanego produktu. Wymagania wejciowe poddawane s przegldowi w celu ustalenia, czy speniaj potrzeby klienta oraz czy odpowiadaj m.in. przepisom prawnym, uwarunkowaniom finansowym i produkcyjnym. Okrelenie danych wyjciowych wymaga stwierdzenia, czy speniaj one wymagania okrelone w danych wejciowych dotyczcych projektu, oraz zawiera kryteria przyjcia produktu, np. tolerancje wymiarowe, chropowato, twardo lub inne jego wasnoci, jak równie obejmuje sprawdzenie, czy projekt odpowiada wymaganiom odpowiednich przepisów prawnych i norm. Dane wyjciowe przedstawiane s w formie rysunków lub odpowiadajcych im zapisów komputerowych, specyfikacji, instrukcji roboczych i procedur. Wymaga si przy tym udokumentowania, e projekt spenia wymagania wejciowe. Najczciej form takiego dowodu s obliczenia sprawdzajce oraz wyniki analiz i bada.
Przegldy i weryfikacje w procesie szczegóowego projektowania inynierskiego
Problematyka zrównowaonego rozwoju w projektowaniu inynierskim
Wobec identyfikacji zagroe zwizanych z perspektyw zakócenia równowagi ekologicznej w wyniku dziaalnoci ludzkiej, w tym przede wszystkim zakócenia równowagi zwizanej ze stosowaniem obowizujcego dotychczas modelu niezrównowaonej konsumpcji i niezrównowaonej produkcji, w odpowiedzi rozwija si obecnie koncepcja zrównowaonego rozwoju (rys. 9.20), zapewniajcego niezbdn równowag midzy interesami wspóczesnych i przyszych pokole, którego celem jest czowiek a nie dobra materialne. Zrównowaony rozwój w skali globalnej jest sum zdarze lokalnych, co wymaga poszukiwania szczegóowych rozwiza konstrukcyjnych i technologicznych. Std pojawiajce si terminy zrównowaonej technologii czy zrównowaonego produktu lub zrównowaonego zarzdzania. Na tle takich rozwaa szczególnego znaczenia nabieraj inynieria materiaowa i technologie materiaowe. Kady produkt musi by bowiem wykonany z odpowiedniego materiau, a w trakcie jego produkcji powstaje dua cz odpadów z niewykorzystanych materiaów i innych substancji. Po zuyciu produktu nie on trafia na wysypisko, lecz materiay, ulegajce nastpnie rozproszeniu. Z tego wanie wynika bezporednio podstawowa rola projektowania materiaów i technologii w ekologicznym przebiegu cyklu ycia produktu.
Schemat modelu zrównowaonej produkcji i zrównowaonej konsumpcji
Projektowanie inynierskie z uwzgldnieniem penego cyklu ycia produktu
W trakcie projektowania produktu, poczwszy od stadium opracowania koncepcji, konieczne jest zatem uwzgldnienie penego cyklu ycia produktu. Dotyczy to dwóch aspektów:
rynkowego cyklu ycia, technicznego cyklu ycia.
Rynkowy cykl ycia zwizany jest z obecnoci danego produktu na rynku, poczwszy od jego wprowadzenia do wycofania go z rynku, wcznie nawet z niektórymi dziaaniami zwizanymi z projektowaniem inynierskim i przygotowaniem produkcji. Na rysunku 9.21 przedstawiono ptl jakoci, obejmujc wszystkie fazy przedsiwzicia, umoliwiajce ksztatowanie jakoci produktu: od wstpnego okrelenia jego parametrów i opisu potrzeb do ostatecznego spenienia wymaga odbiorcy. Zagadnienia jakoci w procesach wytwarzania, dystrybucji i konsumpcji produktu musz by rozpatrywane kompleksowo.
Ptla jakoci zwizana z cyklem ycia produktu
Techniczny cykl ycia produktu obejmuje natomiast: cay okres ycia produktu, peny okres ycia tworzcych go elementów i materiaów.
Produkt naley projektowa z uwzgldnieniem moliwoci ponownego wykorzystania jego elementów nieulegajcych zuyciu lub odzyskania materiaów, z których jest wykonany. Powtórne wykorzystanie tych elementów i materiaów sprzyja zmniejszeniu zuycia surowców i pozwala na zaoszczdzenie energii potrzebnej na pozyskanie materiaów inynierskich, np. metalu z rudy. Zuycie energii jest znacznie ograniczone w razie zastosowania materiaów niewymagajcych obróbki cieplnej przy wystarczajcych wasnociach wytrzymaociowych. Znaczcy udzia w koszcie penego cyklu ycia produktu ma równie energia zuywana podczas eksploatacji. Podczas projektowania produktu naley uwzgldnia aktualny poziom technologii, gdy zaprojektowanie procesu z pogranicza moliwoci danej technologii prowadzi zwykle do zwikszania odpadów i utrudnie w produkcji. Postp techno- logii wymaga…