Proiectarea Produselor

Tema: Folosind metodologia Reverse Engineering, să se reproiecteze produsul “Cooler Laptop Cooler Master NotePal U2 PLUS”.

1. Introducere 1.1 Prezentarea problemei iniţiale

2. Evaluarea nevoilor clientului 2.1 Lista nevoilor iniţiale ale clientului 2.2 Ierarhizarea listei nevoilor clientului 2.3 Ierarhizarea nevoilor ponderate ale clientului

3. Revizuirea problemei

4. Cercetarea externă 4.1 Analiza literaturii de specialitate 4.2 Cercetarea brevetelor 4.3 Benchmarking 4.4 Descompunerea produsului

4.4.1 Lista componentelor 4.4.2 Componente, subansamblu, ierarhie de asamblare

5. Generarea conceptelor 5.1 Modelul „cutie neagră” al produsului 5.2 Structura funcţionala a produsului 5.3 Graficul (matricea) morfologic(ă)

6. Selectarea conceptelor 6.1 Graficul de alegere Pugh 6.2 Desene, lista componentelor şi materialelor 6.3 Descrierea funcţionării produsului

7. Concluzii

Tema de proiect: Să se proiecteze un cooler-pad pentru laptop care sa asigure racirea prcesorului, la care se

poate modifica numarul ventilatoarelor in funcţie de nevoile utilizatorului.

1. Introducere

Obiectivul proiectului il reprezintă proiectarea unui cooler-pad, sarcina de bază fiind racirea procesorului. Scopul pe care ni l-am propus este acela de a realiza un cooler-pad cat mai compact şi mai uşor construit din materiale 100% reciclabile. Alimentarea se va face de la laptop prin cablu usb. Coolerul va avea o forma cât mai compactă cu posibilitatea de a adăuga sau îndeparta ventilatoarele si cu reglaj unghiular. Vom incerca sa folosim cât mai puţine materiale pentru a avea un cost final cât mai mic şi o calitate superioară.

1.1.Prezentarea problemei iniţiale Scopul acestui proiect il constituie proiectarea unui cooler-pad portabil cu impact minim

asupra mediului inconjurator. Acesta trebuie sa fie cât mai compact şi confortabil la utilizare. Acesta trebuie sa asigure o racire a procesorului şi menţinerea acestuia la o temperatură de funcţionare in parametri normali.

2. Evaluarea nevoilor clientului

Obiectivul acestui proiect este acela de a proiecta un cooler-pad pentru a fi comercializat clienţilor care lucreaza in domeniul IT.

2.1 Lista iniţială a nevoilor clienţilor (obţinuta prin intervievare)

Lista caracteristicilor- Compact şi uşor de transportat;- Reducerea zgomotului;- Uşor;- Estetic;- Ventilatoare detaşabile;

- Posibilitate de înclinare unghiulară;- Proiectare pentru mediu, ecologic;- Părţi separabile;

- Silenţios;- Ergonomic;- Realizat din materiale refolosibile / reciclabile (pvc, abs);- Diferite modele in funcţie de mărime (17",19") ;

Cooler notebook 19" Cooler Laptop Cooler Cooler-Master NotePal U3 Master NotePal U2 PLUS, 17"

2.2.Ierarhizarea listei nevoilor:

1. Portabilă:1.1. Uşor;1.2. Compact;1.3. Părţi separabile;1.4. Alimentare cablu usb.

2. Ergonomic:2.1. Formă ergonomică;2.2. Ventilatoare detaşabile;2.3. Zgomot redus;2.4. Etanşare şi susţinere mai buna.

3. Mecanism de raciere:3.1. Adaptabil la o gamă mare de modele ;3.2. Consum de energie redus.

4. Eficienţă energetică / ecologică:4.1. Alimentare direct de la laptop;4.2. Consum de energie redus.

5. Estetic:5.1. Diferite modele in funcţie de mărime.

2.2.1. Ponderea nevoilor clienţilor

Folosind Procesul analitic de ierarhizare (Analytical Hierarchy Process - AHP) s-a stabilit importanţa (ponderea) pentru fiecare categorie de caracteristici. Reprezentarea stabileşte ierarhia obiectivelor asupra cărora proiectarea noului cooler-pad ar trebui să se concentreze.

Graficul de comparaţie AHP pentru determinarea importanţei (ponderii) – stabilirea obiectivului principal

A B C D E Total ImportanţăA 1 3 3 2 5 14 0.324B 0.333 1 4 3 4 12.333 0.285C 0.333 0.25 1 2 5 8.583 0.198D 0.5 0.333 0.5 1 4 6.333 0.146E 0.2 0.25 0.2 0.25 1 1.9 0.044

CodPortabilă AErgonomic BMecanism de răcire CEficienţă energetică/ecologică DEstetic E

Graficul de comparaţie AHP pentru sub-obiectivul portabil

Portabil

A B C D Total ImportanţăA 1 0.333 2 4 7.333 0.268B 3 1 0.5 3 7.5 0.274C 0.5 2 1 3 6.5 0.238D 0.333 0.333 0.25 1 1.916 0.07

CodUşor ACompact BPărţi separabile CAlimentare cablu usb D

Graficul de comparaţie AHP pentru sub-obiectivul ergonomic

Ergonomic

A B C D Total ImportanţăA 1 0.5 0.333 0.333 2.166 0.093B 2 1 2 3 8 0.344C 3 0.5 1 4 8.5 0.365D 3 0.333 0.25 1 4.583 0.197

CodFormă ergonomică AVemtilatoare detaşabile BZgomot redus CEtanşare şi susţinere mai bună D

Graficul de comparatie AHP pentru sub-obiectivul Mecanism de răcire

Mecanism de răcire

A B Total ImportanţăA 1 5 6 0.833B 0.2 1 1.2 0.167

Cod

Adaptare la o gamă mai mare de modele

A

Consum de energie redus B

Graficul de comparatie AHP pentru sub-obiectivul eficienţă energetic / ecologică

Eficienţă energetic / ecologică

A B Total ImportanţăA 1 0.2 1.2 0.167B 5 1 6 0.833

CodAlimentare direct de la laptop AConsum de energie redus B

2.3 Ierarhizarea nevoilor ponderate ale clientului

1. Portabilă (0.32 ; 0.32)1.1. Uşor (;0.27)1.2. Compact (;0.27)1.3. Părţi separabile (;0.24)1.4. Alimentare cablu usb (;0.07)

2. Ergonomic (0.29 ; 0.29)2.1. Formă ergonomică (;0.09)2.2. Ventilatoare detaşabile (;0.34)2.3. Zgomot redus (;0,37)2.4. Etanşare şi susţinere mai buna (;0.2)

3. Mecanism de racier (0.2 ; 0.2)3.1. Adaptabil la o gamă mare de modele (;0.83)3.2. Consum de energie redus (;0.17)

4. Eficienţă energetică / ecologică (0.15 ; 0.15)

4.1. Alimentare direct de la laptop (;0.17)4.2. Consum de energie redus (;0.83)

5. Estetic (0.04 ; 0.04)5.1. Diferite modele in funcţie de mărime (0.04 ; 0.04)

3. Revizuirea problemei

Utilizând problema iniţială ca punct de plecare, combinată cu informaţiile privind nevoile clienţilor s-a stabilit o sarcină revizuită care oferă o descriere mai concisă a problemei de proiectare. Metoda AHP a scos în evidenţă faptul că obiectivul principal al temei de proiectare îl constituie portabilitatea.

Noul produsul va avea părţi separabile pentru a proteja cablul de alimentare și pentru a putea modifica numarul ventilatoarelor in funcție de necesitațile clientului. Mai mult, va fi subţire şi compact, astfel încât clienţii să poată fi în măsură să îşi ia coolerul pentru laptop cu uşurinţă atunci când au nevoie de acesta la serviciu sau merg intr-o delegație.

Un alt obiectiv pe care mi l-am propus este posibilitatea de orientare unghiulara și posibilitatea de a modifica dimensiunile coolerului pentu a putea fi adaptat la o gama mai mare de laptopuri și pentru un confort sporit al utilizatorului,

Problemele de mediu au constituit un element important pe care l-am luat in considerare si din acest motiv toate materialele folosite sunt reciclabile pentru a inlatura ingrijorarea oamenilor cu privire la efectele asupra mediului inconjurator. Componentele carcasei vor fi facute din materiale biodegradabile (materiale polimerice in proportie de 100%).

4. Cercetarea externa

Înainte de a începe realizarea unor modele pentru un cooler pentru laptop nou, este necesar a face o cercetare de fond cu privire la produsele deja disponibile pe piaţă. Aceasta a inclus cercetarea periuţelor coolerelor pentru laptop (prin cercetarea literaturii şi disecţia de produs), progrese realizate în cazul elementelor de proiectare care au fost identificate ca fiind cele mai importante pentru noul proiect si tehnologia disponibila care sa permita concretizarea produsului.

4.1.Analiza literaturii

Pentru a ne da seama cum functioneaza coolerul nostrum am studiat caracteristicile coolerului “Cooler notebook DeepCool N7

-coolerul este electric fiind alimentat de la laptop prin intermediul unui cablu usb. Pornirea şi oprirea ventilatiei se realizează prin intermediul unui buton on/off;

-materiale utilizate aluminiu şi plastic;

-nivel de zgomot 25.3 dB;

-viteza de rotaţie 700 rpm;

-dimensiuni ventilator 200X200X20 mm;

-flux de aer 73.42 cfm;

-coolerul are posibilitatea de orientare unghiulară (5 unghiuri de înclinare);

-capacitate maxima 15.4 inch;

-design anti alunecare.

4.2. Cercetarea brevetelor (www.google.com/patents)

Studierea brevetelor a fost efectuata pentru a analiza tehnologia existenta in cazul coolerului pentru laptop. Rezultatele sunt rezumate în matricea de mai jos.

FUNCTIE Transmisie Rotor, Comutator Sursa de energie-alimentare direct

de la laptop

Forma, posibilitatea marire sau micşorare

Forma,Posibilitatea de ajustareUnghiulară

Cooler pentru laptop

CN202995605 U

Motor de actionare

CN101520682ACN102981582A

Sursa de alimentare

CN202649909U

Design corp

US7038909B1 EP1513045A2

In figura 4.1. este reprezentată schematic posibilitatea de marire sau micşorare a coolerului:

Fig 4.1

4.3 Benchmarking

Scară alesa pentru analiza comparativă a fost de la 1-5, unde 5 este cea mai buna și 1 cea mai slaba evaluare.

Benchmarking pentru patru modele

Caracteristici Microsoft Hama Belkin CM StormAmbalare 5 4 3 4

Estetică 5 4 3 4Comoditate 4 3 4 5

Reglare unghi 3 1 1 2Dimensiuni 3 3 3 4

Viteză de rotaţie 5 4 4 5Ecologic 4 3 4 4

Pret 2 5 5 3

Microsoft Hama

Belkin CM Storm

Înainte de a crea propriul cooler pentu laptop, s-au cercetat opţiunile curente de pe

piaţă pentru a şti de unde să începem. Modelele alese pentru comparaţie au variat de la modele

compacte la modele scumpe. Caracteristicile dorite de consumator au fost determinate de benchmarking şi sunt: un cooler pentru laptop compact, relative ieftin, cu posibilitatea de reglare unghiulară.

4.4 Descompunerea produsului

4.4.1 Lista componentelor coolerului

Nr.crt

Denumirecomponentă

Cantitate Funcţie Material Efect lipsăcomponentă

1. Şuruburi 10 Prindere carcasă oţel Desprinderea componentelor, dezasamblare

2. Cablu usb 1 Transmitere semnal

Cu + mase plastice

Nu funcţionează

3. Cabluri electrice 4 Transmitere semnal

Cu + mase plastice

Nu funcţionează

4. Carcasa 1 Fixare, izolare polipropilenă Desprindere componente

5. Picioruşe reglabile 2 Reglare, fixare polipropilenă Imposibilitatea reglarii

6. Carcasă ventilator 2 Fixare, izolare polipropilenă Desprindere componente

7. Paletă ventilator 2 Antrenarea aerului polipropilenă Lipsă ventilaţie8. Motor electric 2 Rotire paletă Plastic + oţel +

CuNu

funcţionează9. Întrerupator 1 Pornire, oprire ABS + aliaj

metalicNu

funcţionează

4.4.2 Componente, subansambluri si ierarhia de asamblare:

5.Generarea conceptelor

5.1 Modelul “cutie neagră” al problemei de proiectare

electrică, umană termică, zgomot

aer, laptop aer, laptop racit

on/off on/off

5.2 Structura funcţională a produsului

Ventilare

LaptopEnergie

Material

Semnal on/of

Energie

Material

Semnal on/of

5.3 Graficul morphologic

Conceptele generate au fost compilate într-o matrice morfologică.

Variante Fncţie

Portabilă Ergonomică Mecanism de răcire

Ecologică

1 Ventilator Reglare unghiulara

Mecanism ventilare

Realizate din materiale reciclabile

2 Corp compact Posibilitate marire-micsorare masă (adaptabilă)

Pozitionat sub masa coolerului

Alimentare de la laptop prin cablu usb

3 Ventilatoare detaşabile

6. Selectarea conceptului

6.1 Graficul PUGH

Pentru a stabili configuraţia finală a coolerului pentru laptop am pus intr-un grafic morfologic mai multe concepte specifice şi am încercat combinarea lor pentru idei folositoare conceptului final. Ideile pentru conceptul final au rezultat din amestecul de caracteristici de proiectare prezentate în graficul morfologic şi includ următoarele:

Variante Fncţie

Portabilă Ergonomică Mecanism de Ecologică

Transformă energia umană in control semnal

Energie umană

Energie electrică

Furnizare energie electrică Energie

electrică

Transmite energie electrică Energie

electrică

Acţionare comutator Energie

electrică

Transformă energia electrică în energie mecanică

Aer

Zgomot

Semnal închis-deschis

răcire1 Ventilator Reglare

unghiularaMecanism ventilare

Realizate din materiale reciclabile

2 Corp compact Posibilitate marire-micsorare masă (adaptabilă)

Pozitionat sub masa coolerului

Alimentare de la laptop prin cablu usb

3 Ventilatoare detaşabile

6.2 Desene, lista componentelor şi materialelor

Designul final al surubelnitei electrice portabile este prezentată în figura 6.1. Materialele care ar putea fi folosite pentru a realiza aceast cooler pot fi:

Polipropilenă şi material plastice pentru corp; Cupru pentru conectoare; Oţel pentru şuruburi şi componente motor; PVC pentru întrerupator.

6.3 Descrierea funcţionării produsului

Designul coolerului pentru laptop este ergonomic cu o manevrabilitate ridicată, dimensiunile acestuia putând fi marite sau micşorate in funcţie de dimensiunile laptopului, astfel acesta se poate adapta la o gama mai mare de modele. Posibilitatea de reglare unghiulară oferă clientului un confort sporit, acesta îşi poate poziţiona laptopu in funcţie de necesitaţi şi de activitatea pe care o desfaşoară. Coolerul permite adăugarea sau indepărtarea ventilatoarelor in funcţie de preferinţele fiecaruia, de temperatura pe care ne-o dorim astfel îmcat laptopul nostru să funcţioneze în parametri normali. Alimentarea se face direct de la laptop prin intermediul unui cablu usb.

Fig 6.1

7. Concluzii

Proiectul final a îndeplinit fiecare din cele patru obiective mai importante, care au fost determinate prin analiza inițială a nevoilor clienților;

Tehnologia existenta ne-a permis sa reducem costurile dimensiunile si sa creştem fiabilitatea;

Pentru a satisface cererea tot mai mare pentru produsele ecologice, coolerul proiectat este realizata din materiale biodegradabile și reciclabile. Astfel, produsul final obținut prin acest proces de proiectare îndeplineşte obiectivele stabilite prin analiza nevoilor clientului.