proiectare totala pacsf2012 ciupan

Upload: adrian-itvan

Post on 04-Jun-2018

234 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/13/2019 Proiectare Totala PACSF2012 Ciupan

    1/31

    Calificarea: Proiectarea asistata de calculator a

    sistemelor de fabricatie

    Pag. 1

    PROIECTARE TOTALFia disciplinei

    Statutul disciplinei: obligatorieAnul de studii: I Semestrul: 1

    Titularul cursului: prof.dr.ing. CIUPAN CORNELNumrul de ore/ Verificarea / Credite

    Curs Seminar Lucrri Proiect Examinare Credite14 - - 28 C 4

    A. OBIECTIVELE DISCIPLINEIStudenii vor dobndi cunotine referitoare la: identificarea cerinelor unui produs, definirea

    constrngerile specifice dezvoltrii unui produs, elaborarea specificaiile de proiectare i la formularea i rezolvareaproblemelor specifice concepieiproduselor noi. S evalueze soluii i s selecteze soluiile optime. S poatcoordona o echip pentru proiectarea unui produs. S fac demersurile necesare pentru protecia proprietiiintelectuale

    B. DISCIPLINE CE TREBUIE STUDIATE ANTERIORCunotine tehnice generale

    C. COMPETENE SPECIFICE1. Capacitatea de a dezvolta produse noi, inovante.2. Capacitatea de coordona o echip pentru proiectarea unui produs.

    D. CONINUTUL DISCIPLINEI

    a) Curs

    Capitolul Coninuturi Nr. ore1. Proprietate industrial 1.1Scurt istoric

    1.2 Definiii, clasificarea obiectelor deproprietate industrial1.3 Demersuri pentru protejarea produselor

    noi, inveniabrevetabil.1.4 Protectia inventiilor si stabilirea

    redeventelor

    2

    2. Proiectare total 2.1. Proiectarea clasic versus proiectareatotal2.2 Modelul activitilor n proiectarea total 2.3. Stabilirea cerinelorclienilor:identificarea clienilor, gruparea, elaborareachestionarelor, extragerea i prelucrareacerinelor2.4. Elaborarea specificaiilor de proiectare:stabilirea constrngerilor, fixarea efectelor

    dorite, analiza standardelor i areglementrilor legale etc.2.5. Proiectarea conceptual: formularea

    problemei, sinteza soluiilor, recomandriprivind evaluarea soluiilor, implementareasoluiilor n proiect2.6. Proiectarea detaliat: aspecte generale,eficientizarea procesului de proiectare,

    8

  • 8/13/2019 Proiectare Totala PACSF2012 Ciupan

    2/31

    Calificarea: Proiectarea asistata de calculator a

    sistemelor de fabricatie

    Pag. 2

    interaciunea cu etapa de proiectareconceptual.

    3. Tehnici utilizate n sinteza soluiilor 3. 1 Tehnici intuitive3.2 Tehnici logico-intuitive

    3.3 O metoda de creativitate

    2

    4. Evaluarea solutiilor 4.1 Cum se selecteaz o soluiecorespunztoare?4.2 Metoda seleciei subiective4.3 Ierarhizarea criteriilor de evaluare4.4 Dathum method

    2

    Total ore 14

    a) AplicaiiProiect: Conceptia unui produs nou pr in pr isma proiectari i totale.Tema proiectului : la alegere; lucru i n echipe max. 4 studenti.

    Continut:

    1. Introducere (definirea produsului, scopul si desctinatia produsului)

    2. Anali za pieteti

    3. Elaborarea specif icatii lor de proiecatre

    4. Proectarea conceptuala

    5. proiecatarea detali ata

    6. Aspecte pri vind fabri carea7. Aspecte pri vind vanzarea, intr etinerea si exploatarea produsulu i, r etragerea de pe piata.

    Concluzii

    E. EVALUAREMod de examinare: Aplicaiile (A), prin metodele/formele de evaluare folosite (munc n echip,exemple/aplicaii, studii de caz), permit identificarea dobndirii de ctre studeni a cunotinelor i abilitilor pecare disciplina i le-a propus ca obiectiv. Examenul (E) const n verificarea cunotinelor (cunoatere, nelegerei explicare limbaj specific, explicare i interpretare) prin rezolvarea unorprobleme/aplicatii.Componentele notei:N=0,5E+0,5P; Condiia de obinere a creditelor: N5; P5

    Standarde minime de performan:Cursaniitrebuie:- s poat face demersurile necesare pentru stabilirea cerinelor de piaa a unui produs ;- s defineasc constrngerile specifice dezvoltrii unui nou produs; - s cunoasc fluxul activitilor n proiectarea total.

    F. REPERE METODOLOGICEStrategia didactic alterneaz urmtoarele tipuri de metode didactice: conversaia euristic, expunerea, metodeinteractive, problematizarea, metodele gndirii critice, prezentri power-point.Materiale de curs folosite: manual, suport de curs, studii de caz, fie de lucru, fie de documentare, fie

    bibliografice.Resurse folosite: tabl alb, tabl interactiv, retroproiector i videoproiector, flip-chart.

    G. BIBLIOGRAFIE

  • 8/13/2019 Proiectare Totala PACSF2012 Ciupan

    3/31

    Calificarea: Proiectarea asistata de calculator a

    sistemelor de fabricatie

    Pag. 3

    1. Brad, S. Ciupan, C., Pop, L., Mocan, B., Fulea, M., Manualul de Baz al Managerului de Produs n Ingineriai Managementul Inovaiei, Ed. Economic, 2006.2. Pugh, S. Creating Innovativ Products Using Total Design, Addison-Wesley Inc., 1996.3. Ciupan C.Proiectare total-suport de curs. Cluj-Napoca, 2007.

    4. Ciupan C., Julean D., Gali M.Istoria tehnicii i design n context.Editura UT Pres, Cluj-Napoca, 2002.5. Voland, G.Engineering by Design,Addison-Wesley Inc., 1999.

    Prof.dr.ing. Cornel CIUPAN

    PROIECTARE TOTALSuport de curs

    Cap. 1. PROPRIETATE INDUSTRIAL

    1.1.Scurt istoric

    Dezvoltarea continu a tehnicii i a schimburilor economice a condus la diversificarea obiectelor decreaie de la unelte, dispozitive, maini, produse i procese noi, caracterizate prin aspectul lor funcional, la

    produse cu funciuni ornamentale, de la opere literare la diverse opere de art i nume de firme. A existat iexist o relaie de cauzalitate continu ntre anumite etape de dezvoltare a civilizaiei tehnice i implicareastatelor pentru adoptarea unor reglementri pentru protecia creatorilor.

    Inventarea tiparului (sec. XV) a oferit posibilitatea tipririi uoare i ieftine a crilor, favorizndpirateria. Cum numrul tipografiilor era n continu cretere, regele Angliei i-a folosit prerogativele pentru a

    reglementa comerul cu cri i pentru a proteja editorii de piraterie. n 1662 se emite un decret (Licensing Act)prin care se ofer posibilitatea nregistrrii crilor i obinerea unei licene pentru o carte. Prima lege acopyright-ului din lume este Statutul Annei din 1710, eliberat de parlamentul englez. Actul introduce dounoi concepte: primul, autorul s fie proprietarul copyright-ului, iar al doilea prevede perioada de valabilitate.Dezvoltarea continu a editurilor, a tehnologiei de tiprire i a cererii de carte conduce la extinderea protecieieditorilor mpotriva pirateriei la nivel interstatal. Astfel n 1886 are loc Convenia de la Berna unde se adoptLegea Internaional a Copyrightului pentru protecia operelor literare i de art.

    Principalele repere cronologice privind protecia inveniilor sunt:1624 Statutul Monopolului1790 Prima lege american privind patentele1800-1882 Se introduc legi privind patentele (inveniile) n majoritatea rilor europene1883 Convenia de la Paris pentru protecia proprietii industriale

    1947 Aranjamentul de la Haga privind nfiinarea Institutului Internaional de Patente1949 Decizia Consiliului European de n fiinare a Oficiului European de Patente1963 Convenia de la Strasbourg privind unificarea legislaiei n domeniul patentelor

  • 8/13/2019 Proiectare Totala PACSF2012 Ciupan

    4/31

    Calificarea: Proiectarea asistata de calculator a

    sistemelor de fabricatie

    Pag. 4

    1969-1972 Conferina Interguvernamental de la Luxemburg privind nfiinarea unui sistemeuropean de acordare a patentelor1970 Semnarea Tratatului Internaional de Cooperare n Domeniul Patentelor (PCT)1973 Conferina de la Mnchen pentru nfiinarea Conveniei Brevetului European

    1978 Primul depozit de brevet european depus la 1 iunie 19781978 Integrarea Institutului Internaional de Patente n Oficiul European de Patente1980 Acordarea primelor brevete europene

    1.2.Definiii, clasificarea obiectelor de proprietate industrial

    Proprietatea intelectualreprezint o arm de natur juridic, ce confer titularului dreptul de monopoln exploatarea obiectului proprietii.

    Dreptul proprietii intelectuale reprezint totalitatea normelor juridice ce reglementeaz raporturileprivind protecia creaiei intelectuale n domeniul tiinific, literar-artistic, industrial sau comercial.

    Dreptul comercial constituie un ansamblu de norme juridice de drept privat care sunt aplicabile

    raporturilor juridice izvorte din actele juridice, faptele i operaiunile considerate de lege ca fapte de comer,

    precum i raporturilor juridice la care particip persoanele care au calitatea de comerciant.Drepturile patrimonialesunt drepturi reale n virtutea cruia titularul su i poate exercita prerogativeleasupra unui bun fr concursul altcuiva sau drepturi de crean n temeiul crora subiectul activ, numit creditor,

    poate pretinde subiectului pasiv, numit debitor, s dea sau s fac sau s nu fac ceva, credit orul neputndu-sirealiza dreptul fr concursul debitorului.

    Drepturile de autorasupra unei opere literare, artistice sau tiinifice, precum i asupra altor opere decreaie intelectual este recunoscut i garantat n condiiile legilor n vigoare, fiind legat de persoana autorului icomport atribute de ordin moral i patrimonial.

    Drepturile conexedreptului de autor sunt drepturi patrimoniale care sunt acordate artitilor interpreisau executani, pentru propriile interpretri ori execuii, productorilor de nregistrri sonore i productorilor denregistrri audiovizuale, pentru propriile nregistrri, i organismelor de radiodifuziune i de televiziune, pentru

    propriile emisiuni i servicii de programe.Obiecte ale proprietii intelectuale pot fi considerate orice obiecte admise de comun acord de

    organisme guvernamentale ca fiind de natur intelectual i susceptibile a fi protejate.Proprietatea intelectual cuprinde: Drepturi de autori drepturi conexe

    - ale creatorilor de opere tiinifice, literare, artistice etc.;- ale artitilor interprei sau executani;- ale productorilor de nregistrri audio-video.

    Drepturi de proprietate industrial- inveniile tehnico-tiinifice;- desenele i modeleleindustriale;- mrcile i semnele distinctive;- indicaiile geografice;- topografiile de circuite integrate.

    1.3 Demersur i pentru protejarea produselor noi, inveniabrevetabil.

    Proprietatea industrial este acea parte a proprietii intelectuale care se ocup de protecia creaiilortehnice, a numelor de firm i a altor nsemne care au rolul de a deosebi produsele i serviciile unei firme de oalta. Proprietatea industrial reprezint acele produse a cror valoare izvorte din nsi ideile cre atoare i foraintelectual care le-a generat.

    Drepturile de proprietate industrial sunt drepturi recunoscute proprietarilor de invenii, de produseoriginale (modele sau desene), de mrci de produse sau servicii sau de alte nsemne ori simboluri astfel nctacestea s aib acelai regim juridic cu drepturile de proprietate asupra bunurilor materiale.

    Proprietatea industrial include urmtoarele obiecte: Creaiile tehnice: inveniile, desenele i modelele industriale, topografiile de circuite integrate; Elemente distinctive: mrcile i indicaiile geografice; numele comercial sau denumirea. Protecia obiectelor mai sus menionate se face prin eliberarea unor documente de autoritatea de stat, n

    baza unor legi specifice, prin care se confer i se asigur titularului dreptul exclusiv de a utiliza bunulrespectiv un anumit numr de ani. Eliberarea documentelor care atest calitatea de proprietar al obiectului se face

  • 8/13/2019 Proiectare Totala PACSF2012 Ciupan

    5/31

    Calificarea: Proiectarea asistata de calculator a

    sistemelor de fabricatie

    Pag. 5

    de ctre un organism guvernamental; n Romnia - Oficiul de Stat pentru Invenii i Mrci (OSIM). OSIMelibereaz titularilor brevete de invenie sau certificate de nregistrare, dup caz.

    Inveniile se refer la soluiile tehnice de realizare sau de obinere a unor produse noi. Pentru obinereabrevetului de invenie, invenia trebuie descris i adus la cunotina publicului, iar elementele de noutate

    revendicate. Inveniile constituie forme superioare de creaie tehnic.Desenele i modelele industriale acoper protecia produselor cu forme ornamentale, estetice, fantezistecare le asigur o fizionomie proprie. Produsele cu form ornamental plan (exemplu: desenul unui covor) senregistreaz ca desene, iar cele cu form spaial, ca modele industriale.

    Mrcile de produs, de serviciu sau de certificare, constau n logouri, nsemne, simbolu ri, cuvinte sauexpresii distinctive pe care fabricanii sau comercianii le aplic bunurilor sau serviciilor pe care le ofer, pentruca acestea s poat fi identificate i deosebite de produsele i serviciile oferite de alii.

    Indicaiile geografice se refer la o denumire ce servete la identificarea unui produs originar dintr-oar , regiune sau localitate a unui stat, n cazurile n care o calit ate, o reputaie sau alte caracteristici determinate

    pot fi n mod esenial atribuite acestei origini geografice. n calitatea de a solicita nregistrarea unei indicaiigeografice sunt asociaiile de productori care desfoar o anumit activitate n zona respectiv.

    Titlurile de protecie n domeniul proprietii industriale sunt:-brevetul de invenie, pentru invenii;

    - brevetul de soi, pentru noi soiuri de plante;- certificatul de nregistrare, pentru desene i modele industriale, pentru mrci i indicaii geografice. Att brevetele de invenie ct i certificatele de nregistrare se obin pe baza unor documentaii depuse

    la Oficiul de Stat pentru Invenii i Mrci.Documentaia trebuie s respecte actele normative specifice obiectuluide proprietate care se dorete a fi protejat.

    1.4 Protectia inventi i lor si stabil ir ea redeventelor

    1.4.1 Cadrul legal

    n Romnia inveniile sunt protejate n baza legii inveniilor nr. 64/1991. Drepturile asupra invenieisunt recunoscute i aprate pe teritoriul Romniei prin eliberarea unui brevet de invenie de c tre oficiul de stat

    pentru invenii i mrci (OSIM).Brevetul de invenie, eliberat titularului de ctre OSIM, este un act administrativ, atributiv de drepturi.

    Brevetul de invenie poate fi considerat ca un contract ncheiat ntre autor (titular) i societate, prin care autorulse oblig s divulge creaia sa, iar societatea se oblig s -i acorde un "monopol de exploatare" pe o perioaddeterminat.

    n Romnia drepturile asupra inveniilor sunt protejate pe baza urmtoarelor acte normative:- Legea nr. 64/1991 privind brevetele de invenie;- Legea nr. 11/1991 privind combaterea concurenei neloiale;- Ordonana nr. 41/1998 privind taxele pentru protecia proprietii industriale;- Hotrrea guvernului Romniei nr. 152/1992 pentru aprobarea regulamentului de aplicare a legii

    nr. 64/1991 privind brevetele de invenie;- Codul penal, art.:

    - 299 - infraciunea de contrafacere a obiectului unei invenii;- 300 - infraciunea de punere n circulaie a produselor contrafcute;- 301 - infraciunea de concuren neloial.

    Urmtoarele ntrebri i rspunsurile adecvate, bazate pe actele normative aplicate n Romnia,lmuresc principalele aspecte privind protecia inveniilor.Cum sunt aprate pe teritoriul Romniei drepturile asupra inveniilor? Brevetul de invenieCui aparine dreptul la brevetul de invenie?

    Ce este o invenie brevetabil?

    O invenie este brevetabil dac este nou, rezult dintr-o activitate inventiv i este susceptibil deaplicare industrial. O invenie este considerat nou dac nu a fost dezvluit publicului. Invenia avnd caobiect un nou soi de plant, un hibrid sau o nou ras de animal este brevetabil dac acestea sunt noi, di stincte,omogene i stabile.

    Soiurile de plante, hibrizii sau rasele de animale, ce fac obiectul unei invenii trebuie s-i menin

    omogenitatea i stabilitatea caracterelor relevante dup nmuliri repetate, la ncheierea fiecrui ciclu dereproducere trebuie s nu fi fost comercializate sau oferite spre vnzare.Invenia care perfecioneaz, ori completeaz o invenie pentru care exist un brevet n vigoare i care

  • 8/13/2019 Proiectare Totala PACSF2012 Ciupan

    6/31

    Calificarea: Proiectarea asistata de calculator a

    sistemelor de fabricatie

    Pag. 6

    nu poate fi aplicat fr cea brevetat anterior se consider invenie complementar.Care sunt criteriile de brevetabilitate?

    Criteriile de brevetare a inveniilor decurg, n primul rnd, din definirea legal a inveniei brevetabile,analizndu-se urmtoarele:

    -

    Noutatea inveniei;- Activitatea inventiv;- Aplicarea industrial;- Unicitatea inveniei

    Care este obiectul inveniei brevetabile?

    Obiectul inveniei brevetabile poate fi din orice domeniu i poate fi un produs, un procedeu sau ometod.

    Inveniile care au ca obiect un produs pot fi:- maini, aparate, scule, dispozitive, mecanisme, organe de maini, utilaje, agregate, instalaii, circuite i

    aparate electronice, sisteme de comand sau de protecie, elemente de construcie, inclusiv materiale deconstrucii, mobilier, articole de uz casnic, jucrii, instrumentar medical, instrumentar pentru grafie,instrumente muzicale etc.;

    - substane chimice i biologice, cu excepia celor care exist n natur i asupra crora nu s-a acionat printr-un efort creator;- amestecuri (fizice sau fizico-chimice) care se definesc prin componentele lor, raportul cantitativ al acestora,structuri, proprieti fizice sau chimice, dup caz, prin alte proprieti care le individualizeaz i care le facaplicabile pentru rezolvarea unei probleme;

    - microorganisme nou create sau izolate prin selecie cu efecte mutatorii; ele vor fi definite princaracteristicile morfologice, taxonomice, biochimice sau fiziologice i efecte de cultur sau alte efectespecifice folosirii lor.

    Inveniile care au ca obiect procedee sau metode vor fi definite ca succesiuni logice de operaiicaracterizate prin etape (faze), ordinea lor de desfurare, condiiile iniiale (materii prime, parametri), condiiiletehnice de desfurare, mijloacele tehnice utilizate (utilaje, instalaii, dispozitive, aparatur, catalizatori),

    produsele sau rezultatele finale.Sunt considerate procedee activitile care au ca rezultat obinerea sau modificarea unui produs.Sunt considerate metode activitile care dau rezultate de natur calitativ (msurare, analiz, reglare,

    control, diagnosticare sau tratament medical etc.).

    1.4.2 Tranzacii de licene

    a) Licene interne. Corporaii multinaionale sunt destinatoarele dreptului de proprietate-transfer internctre filialele din strintate.

    b) Situaia financiara prilor liceniatoarec) tranzaciile relevante din domeniui n industrii asemntoared) tranzacii internaionalee) durata de viarmasa proprietiif) compensaii nonfinaciareg) exclusivitateah) asistenta tehnicdin partea liceniatoruluii) licene la pachetAnaliza comparativa licenelor

    Poate fi folosita n negocierea ratelor redevenelor. Condiii pe care ar trebuis le ndeplineasc o licenaetalon:

    a) sa nu fie o licena intern(corporaie-filiala)b) sa fie negociatla o datrelevantc) sa fi fost negociatntre doupri independente, frobligaiid) sa implice proprietate intelectualasemntoare, n aceeai industriee) n aceeai arsau ntr-o arcu condiii economice asemntoaref) caracteristici de viaasemntoareg) cerine de investiii complementare asemntoare pentru exploatareh) aspecte comparabile privind exclusivitateai) condiii ale redevenelor negociate liber, frreglementari guvernamentale

    j) sa specifice condiii ascunse compensatorii (ex. asistenatehnicetc.)

  • 8/13/2019 Proiectare Totala PACSF2012 Ciupan

    7/31

    Calificarea: Proiectarea asistata de calculator a

    sistemelor de fabricatie

    Pag. 7

    Reguli de succes n liceniere:1. Regula 25%. (din profitul scontat)2. Normele industriei (fluctuaii)3.

    Randamentul costurilor cercetare/dezvoltare (factor atractiv dar nu reflecta eficientaproprietarii)

    4. Regula 5% din vnzri.

    Cap. 2. PROIECTAREA TOTAL

    2.1.Proiectarea clasic versus proiectarea total

    nainte de a studia activitatea de proiectare total, trebuie mai nti s facem distincia dintre ce anumenseamn "proiectare total" i "proiectare parial".Orice produs, chiar dacar fi un tanc sau o turbin, o cldiresau un arztorpentru aragaz, un pod sau un utilaj pentru construcii - nglobeazcerine impuse de oameni dinmai multe domenii, inginereti sau de alt specialitate, ntr-un amestec aproape unic pentru produsul considerat.Pentru a concepe asemenea produse trebuie coordonate cerinele impuse de diferitele specialiti. Totui, un

    produs de un anumit tip poate fi reprezentat ca n figura 1, unde se observcprodusul este compus din multecomponente tehnologice i netehnologice care influeneaz proiectarea sa i, n consecin, produsul. Ctevaexemple sunt: interfeele om-maina (ergonomice), modelul, forma, textura i culoarea (estetice). Ct timpacestea nu sunt n echilibru, produsul nu-i gsete locul pe pia.

    Fig.1. Modelul produsului

    Proiectarea tradiional se consider ca fiind o proiectare parial, aa cum este ilustrat n figura 2. Seobserv c aceasta reprezint diviziunile profesionale ale multor specializrii ramuri industriale.

    Fig.2. Segmentarea tradiional n proiectri pariale

    Electronica

    Mecanica

    Electrica

    Biochimica

    Etc.

    Estertic

    a

    Ergono

    mica

    Proiectare parte

    electronica

    Proiectare parte

    mecanica

    Proiectare parte

    electrica

    Proiectare parte

    hidraulica

    Proiectare Diverse

  • 8/13/2019 Proiectare Totala PACSF2012 Ciupan

    8/31

    Calificarea: Proiectarea asistata de calculator a

    sistemelor de fabricatie

    Pag. 8

    Proiectarea totalpresupune combinarea i luarea n considerare a tuturor problemelor pe care le ridicun produs: cerinele clienilor, specificaiile de proiectare, proiectarea conceptual, proiectarea tehnic,

    prelucrarea, vnzrile (marketing), variaii ale modelului produsului, managementul, uneltele electronice

    ajuttoare n proiectare, etc. Conceptul de proiectare total (Toatal Design) a fost introdus de ctre englezulStewart Pugh, care furnizeaz urmtoarea definiie: Total Design is the systematic activity necessary, from theidentification of the market/user need, to the selling of the successful product to satisfy that need an activity

    that encompasses product, process, people and organisation. Stuart Pugh

    2.2 Modelul activitii de proiectare total

    Pentru ca activitatea de proiectare s se desfoare eficient, devine necesar utilizarea unor tehnici de vrf, carepermit proiectantului sau echipei de proiectare sopereze n miezul central al activitilor. Aceste tehnici suntdirect legate de miezul proiectrii. Pot fi utilizate tehnici de analiz, de sintez, de luare a deciziilor, de modelareetc., dar toate au un caracter general i sunt aplicabile la proiectarea oricruiprodus sau tehnologie.

    SPECIFICATII

    PROIECTARE

    CONCEPTUALA

    PROIECTARE

    DETALIATA

    FABRICARE

    VANZARE

    Proiectarea totalpoate fi construit pe un miez central al activitilor,acesta fiind imperativ pentru orice proiect, indiferent de domeniu. Acest miez,"inima" proiectrii, conine principalele grupe de activiti pornind de la piaa dedesfacere a viitorului produs (nevoile clienilor), specificaiile de proiectare

    pentru produs, proiectarea conceptuala, proiectarea detaliat (tehnic),

    prelucrarea i ncheindu-se cu vnzarea produsului sau chiar cu retragereaprodusului de pe pia.Toate proiectele ncep, sau ar trebui sa nceap, cu o cerin care, cnd

    este satisfcut, va da utilitate produsului ntr-opia existenta sau va crea o piaapentru el nsui. Dup afirmarea cerinei -exprimat concis- trebuie formulatespecificaiile de proiectare a produsului (SPP). Odata ce specificatiile suntstabilite, se simuleaz un "nveli," care nfoar toate fazele urmtoare dinmiezul proiectrii. SPP este astfel un mod de controlare pentru activitatea de

    proiectare totalProiectarea conceptuala este realizata n cadrul global al SPP, acestea

    aplicndu-se la toate fazeleproiectriipna la fabricarea i vnzarea produsului.O analiz a oricrui produs existent va releva c principalul flux al activitilorde proiectare este cel de la cerinele clienilor la vnzari. Acest fapt este ilustrat

    n figura 3. Din acest considerent, activittile prezentate n figura 3 suntconsiderate o structur care reprezint miezul proiectrii.n toate fazele, activitatea de proiectare nu se realizeaz unidirecional,

    dup o schema logic ci se realizeaz repetitiv, existand numeroase bucle dentoarcere. Rezultatele fiecrei etape sunt supuse unei inspeciei finale. Chiardac fazele descrise n miezul proiectrii trebuie parcurse secvential, n fluxul

    principal de proiectare exeita activiti care au o abordare invers, pornind de lascopul activitii. n orice faz a proiectrii exist repetri inevitabile, daroperand riguros i sistematic se poate face o minimizare a repetrilor, mrindeficiena procesului de proiectare. Repetrile se produc din cauza schimbrilorcircumstantelor (de exemplu, schimbarea obiectivelor). Aceste cauzeinteractioneaz cu miezul proiectrii i cu SPP, conducand la evolutia acesteiadin urm.

    Fig 3. Miezul proiectrii

  • 8/13/2019 Proiectare Totala PACSF2012 Ciupan

    9/31

    Calificarea: Proiectarea asistata de calculator a

    sistemelor de fabricatie

    Pag. 9

    Fig.4. Modelul activitii de proiectare total

    2.3. Stabi li rea cerinelorclienilor

    Aceast etappresupune identificarea obiectivelor proiectului i stabilirea celor care beneficiaz de peurma proiectului. Este necesar s se tie cine i n ce mod beneficiaz de rezultatele proiectului, ce se tie incotro ar trebui ndreptate cercetrile.

    Pentru extragerea cerinelor clienilor se identific grupurile de clieni care utilizeaz sau contribuie lameninerea produsului pe pia, se ntocmesc chestionare i apoi se culeg informaiile. n cazul unui produs nou,ideea sau propunerea trebuie explicata clar clienilor. Cerinele clienilor sunt nti nregistrate n propriile lorcuvinte. Acestea sunt denumite cerine brute ale clienilor. Ele trebuie s aib un anumit grad de claritate n

    exprimare i necesit o prelucrare din partea specialitilor. Pentru anumite produse se recomand includerea unorutilizatori n echipa de proiectare. Este greu s ne imaginm c o echip format numai din ingineri ar putea

  • 8/13/2019 Proiectare Totala PACSF2012 Ciupan

    10/31

    Calificarea: Proiectarea asistata de calculator a

    sistemelor de fabricatie

    Pag. 10

    proiecta aparate i instrumente necesare unui cabinet stomatologic, n condiii superioare de cali tate, fr a avean jurul lor medici specialiti.

    Pentru stabilirea cerinelor clienilor sunt necesare urmtoarele faze: - identificarea clienilor;-

    gruparea i formarea unor categorii de clieni;- elaborarea chestionarelor;- distribuirea chestionarelor i culegerea informaiilor;- extragerea i prelucrarea cerinelor clienilor.Faza de identificare a clienilor presupune o analiz a produselor similare i a poziiei pe care o va

    ocupa viitorul produs pe pia, analiza concurenei i a celor crora se adreseaz noul produs. Gruparea clieniloreste necesar deoarece cerinele clienilor difer n funcie de categoria de clieni. De exemplu pentru unautomobil, categoria principal de clienivor fi oferiii proprietarii, dar nu pot fi neglijai nici cei careasigurntreinerea i reparaiile, nici cei care asigur i gestioneaz parcrile, cei care reglementeaz circulaia pedrumurile publice.

    Un client din categoria oferi va avea cerine diferite fa de un administrator al unui atelier dentreineresau al unei parcri. Operatorul de la spltoria auto va avea i el pretenii diferite fa de electricianulauto care trebuie s schimbe un bec sau s regleze luminile. Ca urmare i chestionarele trebuie concepute

    difereniat.Un produs de succes trebuie s satisfac toate categoriile de clieni.Cerinele culese de la clieni ofer informaii brute, de multe ori lipsite de caracter tehnic. Acesteinformaii trebuie prelucrate i transformate n date specifice proiectrii.

    2.4 Elaborarea specificaiilor deproiectare ale produsului

    Procesul de proiectare, aa cum se arat n fig. 4 trebuie privit ca un sistem iterativ. Elaborareaspecificaiilor de proiectare (Product Design Specification) constituie o etap deosebit de important a procesuluide proiectare, n ansamblu su. PDS trebuie privit ca un fluid care curge n timpul ntregii activiti de

    proiectare, fiind consultat n toate fazele proiectrii, iar cerinele clienilor, chiar dac se schimb, constituieperturbaii de care trebuie s in seamaechipa de proiectare.

    Figura 5. Coninutul unui PDS

    Este foarte important ca cerinele clienilor s fie identificate, iar limbajul utilizat s fie uor neles.Chiar dac ntre inginerii de acelai profil se utilizeaz un limbaj comun, acesta devine greu de neles pentruspecialiti n alte domenii i cu att mai mult pentru clieni care n general au cu totul alte specializri dartrebuie s neleag specificaiile.

    Cade n sarcina echipei de proiectare s verifice dac fiecare cerin i constrngere specificat esterelevant, corect i realist. Este esenial ca ntreaga investigare a problemei s fie fcut de proiectant naintede a gsi soluia. Pentru probleme complexe, de mare anvergur se recomand secionarea acestora n proiectemai mici.

    nainte de elaborarea specificaiilor este necesar rezolvarea urmtoarelor dou probleme:

    CERINTEFUNCTIONALE

    FunctieAspect

    IncredereMediuCost

    ErgonomieCalitateGreutateZgomot

    CERINTE de

    FABRICARE

    TenologieMateriale

    AsamblareImpachetare

    CantitateData livrarii STANDARDE de

    ACCEPTARE

    InspectiiTeste

    StandardePatente

    DISPOZITII

    StandardeLegislatie

    Politica de firmaForta majora

    Hazard

    CERINTEOPERATIONALE

    InstalareUtilizare

    MentenantaProtectia operatoruluiProtectia produsului

    SPECIFICATII DEPROIECTARE

  • 8/13/2019 Proiectare Totala PACSF2012 Ciupan

    11/31

    Calificarea: Proiectarea asistata de calculator a

    sistemelor de fabricatie

    Pag. 11

    1. definirea ariei problemei;2. formularea exact a problemei.Formularea exact a problemei necesit inventarierea cerinelor funcionale pe care soluia care va fi

    conceput trebuie s le ofere i toate constrngerile funcionalepe care trebuie s le respecte.

    Figura de mai jos reprezint criteriile considerate la scrierea unui PDS.

    Ce trebuie s conin un PDS?

    Coninutul unui PDS difer de la un produs la altul. n general, un PDS trebuie s conin: a) Datele de identificare (produs, proiectant, instituia, data etc.);

    b) Nr. de nregistrare;c) Cuprins;d) Cuvnt nainte (raiuni i circumstane care au stat la ntocmirea PDS);e) Introducere (exprimarea obiectivelor);f) Scopul (mbuntireaperformanelor, mrireadomeniului, limite etc.);g) Definiii (termeni noi utilizai);h) Corpul PDS ului (cerine funcionale, cerine de fabricare, standarde de acceptare, dispoziii i cerine

    operaionale);i) Constrngeri legislative (normative naionale, internaionale sau interne).

    Exemplu de PDS.

    Sub-capitolData:

    07.01.2010

    Specificaiide proiectare a produsului:

    MODUL DE SUSPENSIE AMPLASAT SUBSCAUN

    Nr. PDS:

    Fila: nr. pag./nr. total pagini

    Autor: Instituia: Cuprins: (n cazul unui PDS de mare amploare)Cuvntnainte

    n figur se prezint un ncrctor cu cup utilizat pentru ncrcarea materialelor n vrac.Dei fabricate din 1975, aceste maini nu au nici o alt suspensie dect acea a pne urilor.Cercetrile efectuate asupra suspensiilor pentru amortizarea vibraiilor la scaunuloperatorului de la tractoare, macarale, excavatoare au scos n eviden aceiai importantcerin lucrul n dou poziii: fa-spate.

    Obiective Obiectivele proiectului sunt:- Proiectarea unei suspensii pentru scaunul operatorului;- Proiectarea mecanismului astfel nct poziia i orientarea scaunului s fie

    complet reglabil.Scop Realizarea unui mecanism de suspensie a scaunului operatorului care sa poat fi utilizat la

    mainicu cabin nchis sau deschis.Definiii -

    Cerinefuncionale Mecanismul de suspensie trebuie s permit o deplin reglare a poziiei scaunului. n ISO4235 se prevd urmtoarele posibiliti de reglare a scaunului:- rotaie cu 180o, n orice direcie;- 80 mm sus-jos, n plan vertical;- 150 mm fa-spate, n plan orizontal;

    Incrementul de reglare trebuie sa fie mai mic de 30o, respectiv, 25 mm.Frecvena natural a vibraiilor scaun-operator trebuie s fie mai mic de 2,5 Hz.Clasa 3 de izolare a scaunului , conform ISO 7096.Cursa vertical a suspensiei trebuie s fie max. 110 mm, iar amplitudinea vibraiilor s poatfi limitat din condiii de rezonana.Temperatura de lucru s fie cuprins ntre 10 i 50oC i s reziste la temperaturi dedepozitare pn la 30oC.Gradul de umiditate atmosferic 0-80%.

    Mecanismul de suspensie trebuie s reziste la condiii atmosferice severe: ploaie, zpad,murdrie, praf.Vrsta operatorilor va fi cuprins ntre 19-65 ani, iar greutatea ntre 60 i 130 Kg.

  • 8/13/2019 Proiectare Totala PACSF2012 Ciupan

    12/31

    Calificarea: Proiectarea asistata de calculator a

    sistemelor de fabricatie

    Pag. 12

    Calitatea mecanismului s fie n concordan cu celelalte componente ale mainii.Din punct de vedere estetic, mecanismul de suspensie se va integra n designul mainii. Greutatea complet a mecanismului va fi

  • 8/13/2019 Proiectare Totala PACSF2012 Ciupan

    13/31

    Calificarea: Proiectarea asistata de calculator a

    sistemelor de fabricatie

    Pag. 13

    Fig. 6. Procesul de proiectare

    Pentru formularea corect a problemei reale se vor cuta rspunsuri la ntrebri de genul:

    - Care este sursa problemei iniiale? Cine a exprimat-o? Este incomplet sau incorect exprimat?- Problema real difer fa de problema prezentat sau neleas? n ce mod?- Se poate face o structurare a cutrilor? Ce ci duc la posibile soluii practice? Ce ci trebuie

    abandonate?

    - Ce constrngeri exist?- Ce informaii sunt necesare?- Ce cunotine se pot aplica?- Ce resurse sunt necesare (timp, bani, personal etc.)?- Este necesar revizuirea scopurilor proiectului?Formularea corect a problemei simplific activitile ulterioare, focaliznd munca de concepie asupra

    problemei propriu-zise.Pe baza rspunsurilor, dup aceast faz de formulare general a problemei de rezolvat, se vor elabora

    specificaiile de proiectare.

    Sinteza soluiilor conceptuale

    Funcie de complexitatea problemei, n aceast etap se vor dezvolta concepte abstracte sau alte ci princare problema poate fi rezolvat. Se recomand utilizarea unor metode i tehnici de creativitate cum ar fi(metodele intuitive, cascada ideilor, metoda FRISCO, tehnica Delphi, etc.). Pentru sinteza i selectarea soluieieste util o list de control bazat pe ntrebri de tipul:

    - Pot gsi teorii pertinente sau metode de rezolvare pentru aceste tipuri de probleme?- Exist produse sau experiene similare? La ce majut?- Am grupat cile posibile i cele imposibile de rezolvare? Extindem sau restrngem gndirea?;- Ce cale trebuie luat pentru rezolvarea problemei? Care estecea mai valid? De ce?- Ce constrngeri exist? Ce-mi spun specificaiile de proiectare?- Pot genera mai multe soluii viabile? Spre care s m ndrept?- Pot combina ideile pentru obinerea scopului general prin scopuri individuale?- Cum s fac ntregul mai bun ca suma prilor?

    CerinelorStabilirea

    Formulareaproblemei

    Sintezasoluiilor

    Analiza i

    selectarea soluiei

    Implementarea

    soluiei

    Produs

  • 8/13/2019 Proiectare Totala PACSF2012 Ciupan

    14/31

    Calificarea: Proiectarea asistata de calculator a

    sistemelor de fabricatie

    Pag. 14

    - Formularea problemei este bun sau trebuie refcut?Analiza soluiilor i selectarea soluiei optime

    Selectarea celei mai bune soluii se face n urma unei analize tehnico -economice. Se recomandutilizarea unor metode de evaluarebazate pe analiza criterial.

    Implementarea soluiei n proiect

    Soluia selectat va fi implementat n proiect. Proiectul trebuie s conin: - desenul de ansamblu;- desene de execuie;- breviar de calcul (dac este cazul);- cartea sau prospectul produsului cu instruciunile de utilizare;- caiet de sarcini (pentru maini unelte, agregate i alte instalaii sau produse cu grad mare de

    complexitate).

    Cutarea i sinteza soluiilor

    Sinteza soluiilor care concur la rezolvarea problemei date constituie o etap hotrtoare n elaborareaproiectului. Cutare structurat, metodic i sinteza soluiilor ce se vor implementa n proiect influeneaz directatt calitatea proiectului i a produsului, ct i eficiena procesului de proiectare.

    SPECIPFIC

    ATI

    ILE

    DE

    PROIE

    CTAR

    EAPR

    ODUSULUI-PRODUCTDESIG

    NS

    PECIFICAT

    ION-P

    DS

    CERIN

    TEFUNCTIONALE

    CERINTED

    EF ABR

    ICAT

    IE

    CERINTEOPERATIONALE

    CE

    RINTEL

    EGISLATIV

    E

    ANALIZAScop; constrangeri

    functionale

    SPARGEREA INSUBPROBLEME

    SOLUTII PARTIALESI GLOBALE

    EVALUARESOLUTII

    IMPLEMENTARE

    FORMULAREAPROBLEMEI REALE

    Fig. 7 Structurarea sintezei soluiei

    Cutarea soluiilor se poate face euristic sau pe baza unor metode logice. Un ablon pentru structurareacutrilor i sinteza soluiilor are la baza schema din figura 7. Utilizarea ablonului presupune parcurgereaurmtoarelor etape:

    a) Concentrarea ateniei asupra scopului i cerinelor funcionale ale produsului;b) Formularea problemei reale de rezolvat;c) Evitarea unui drum greit;d) Sinteza soluiilor.

  • 8/13/2019 Proiectare Totala PACSF2012 Ciupan

    15/31

    Calificarea: Proiectarea asistata de calculator a

    sistemelor de fabricatie

    Pag. 15

    Concentrarea ateniei asupra scopului i cerinelor funcionale ale produsului

    Toate activitile de cutare i generare de soluii trebuie s fie concentrate, mai ales n faza iniial a

    concepiei, pe constrngerile funcionale ale produsului. Nu poate fi fezabil o soluie care nu satisface rolulfuncionalal produsului. De aceea n faza incipient a cutrilor, atenia trebuie concentrat pe rolul funcional alprodusului. Primele soluii generate trebuie s satisfac, cel puin parial, rolul funcional; ulterior acestea seprelucreaz sau se utilizeaz pentru generarea altor soluii care sa corespund sistemului global de constrngeri.Rolul i constrngerile funcionale ale produsului trebuie astfel formulate astfel nct s nu ngrdeasccreativitatea proiectanilor.

    La proiectarea unor produse noi, formularea scopului i a constrngerilor nu trebuie bazat exclusiv peproduse existente deoarece se restrnge mult sfera cutrilor, avnd ca rezultat o variant a produselor existente.Se recomand ca la scrierea constrngerilor funcionale s se ia n considerare obiectivul general urmrit iscopul produsului.

    Formularea problemei reale de rezolvat

    Aceast faz este foarte util n cutarea unor soluii pentru produse noi, de complexitate ridicat. naceste cazuri, realizarea unei singure formulri a problemei reale de rezolvat, devine o activitate dificil i greude utilizat.

    Elaborarea unei formulri globale, divizata pe sub-probleme va ajuta la concepia soluiei generale princomponentele acesteia. Formularea unei sub-probleme i sinteza unei soluii de rezolvare a acesteia va rezolva ocomponent din soluia global. Nu nseamn c soluia final va fi o simpl reuniune de soluii pariale.

    S nu alegem un drum greit

    Uneori formularea problemei poate fi incorect i conduce la cutri ale soluiei pe drumuri greite.Formularea problemei trebuie s se bazeze pe rolul funcional al produsului pentru a nu ngrdi excesiv aria decutare a soluiilor. Pentru a se evita un drum greit se poate utiliza urmtoarea list de control:

    a) Se analizeaz problema real i se compar cu cea expus;b) Se compar constrngerile actuale cu cele date;c) Se identific scopul semnificativ i se compar cu cel impus;d) Se caut relaii intre intrri i ieiri cu luarea n considerare a factorilor perturbatori; e) Se reanalizeaz i dac este cazul i se reformuleaz problema de rezolvat.

    Sinteza soluiilor

    Sinteza propriu-zis a soluiilor combin aciuni de gndire euristic i logic. Soluii ntregi saufragmente de soluii care vor contribui la soluia general a problemei de rezolvat, sunt rezultate ale imaginaiei,intuiiei, capacitii de abstractizare sau experienei.Sinteza soluiilor este cea mai important faz, reclam cele mai complexe activiti, iar efectuarea ei dup oschem logic, cu valabilitate general, este imposibil. Aici aptitudinile echipei de proiectare i spun cuvntul.

    Experiena echipei, cunoaterea i aplicarea tehnicilor i metodelor de creativitate, dublate de o bunpregtire tehnic, uureaz mult aceast activitate i aduce rezultatele propuse.n faza de generare a soluiilor, utilizarea unei liste de control, cum ar fi cea prezentat mai jos,

    mrete eficiena procesului.

    List de control

    a) Se cunoate problema real de rezolvat?b) Exist aplicaii asemntoare cu problema real care trebuie rezolvat? Ce soluii s-au utilizat? Pot fi

    adaptate aceste soluii pentru a rezolva, fie i numai parial, problema ta?

    c) Se explic problema real (dac este posibil) altor persoane care nu fac parte din echip.d) Se utilizeaz tehnici de creativitate adecvate.e) Nu se va scpa din atenie funcionalitatea.

  • 8/13/2019 Proiectare Totala PACSF2012 Ciupan

    16/31

    Calificarea: Proiectarea asistata de calculator a

    sistemelor de fabricatie

    Pag. 16

    f) Se verific sistematic posibilitatea de ncadrare a soluiei n constrngerile impuse.g) Se analizeaz soluia prin prisma specificaiilor de proiectare.h) Se caut noi variante.i) Se formuleaz cteva criterii de evaluare, care par deosebit de importante i se utilizeaz, pe parcursul

    generrii soluiilor, pentru evitarea rapid a variantelor nefezabile.

    Studii de caz

    a. Concepia unor materiale termostabile pentru protecia navelor cosmice

    Coordonatorii primelor programe spaiale au neles dificultile legate de reintrarea capsulei cuastronaui n atmosfera terestr. Datorit frecrii cu aerul stratul superficial al capsulei se nclzete ajung nd latemperaturi la care materialele cunoscute nu rezist. Pentru rezolvarea problemei s-a trasat o direcie decercetare: dezvoltarea unor materiale capabile s reziste la temperaturile foarte ridicate ce apar la reintrareacapsulei n atmosfer.

    Cercettorii nu au reuit s realizeze aa ceva, ns n iulie 1969 primii oameni pun piciorul pe lun i serentorc n siguran pe pmnt. Neil Armstrong mpreun cu colaboratorul lui Buzz Aldrin aselenizeaz n timpce Michael Collins se rotete cu nava Apollo 11 n jurul lunii.

    Ne putem ntreba: cum a fost posibil fr a avea materiale care s reziste la temperatura creat defrecarea intens cu aerul? Oare problema a fost formulat corect?

    Rspunsul este simplu. Problema a fost reformulat n legtur cu scopul general urmrit: Soluii pentrurentoarcerea astronauilor n condiii de siguran. Facei o comparaie cu formularea iniial: materialetermostabile.

    Soluia a fost mprumutat tot din domeniul cosmic: Unii meteorii au czut pe pmnt fr a fi complet dezintegrai. Acest lucru a fot posibil deoarece materialul superficial se vaporizeaz disipnd cldura.Acelai principiu s-a utilizat i pentru protecia astronauilor. Tehnic, s-au realizat structuri de sacrificiu careard i protejeaz capsula.

    b. Fragmentarea problemei

    O partid de ah, dintre doi mari maetri internaionali ce candidau la titlul mondial, s -a ntrerupturmnd a fi reluat a doua zi (practic regulamentar). Unul dintre maetri avea un uor avantaj i mpreun cuechipa sa cutau soluii de a ctiga partida. Cu toata strdania lor nu se ntrevedea o soluie viabil.

    Dup mult analiz unul din membrii echipei a strns piesele de pe tabla de ah i le-a aezat ntr-opoziie din care a demonstrat c partida se ctig. A cerut celorlali s gseasc soluii de a fora adversarul sajung n poziia propus. A doua zi partida a fost ctigat conform proiectului dinainte elaborat.

    2.6 Proiectarea detaliat

    Reprezint o etap deosebit de important care se refer la rezol varea detaliilor. n cazul proiecteloringinereti care presupun realizarea unor desene de ansamblu, de subansamblu i a desenelor de reper, etapa serefer mai cu seam la elaborarea desenelor de execuie i pregtirea documentaiei tehnice de realizare a

    produsului.Aplicaiile software specifice proiectrii (Solid Works, Catia, Pro Engineer, Arhicad) ofer faciliti

    privind proiectarea ansamblurilor, a reperelor i elaborarea documentaiei de execuie. Aceste aplicaii suntconcepute pe o arhitectur extrem de simpl, fiabil i prietenoas i cuprind toate facilitile majore ale unui

    pachet de programe pentru proiectarea asistat de calculator. Dispun de un nuclee geometrice proprii, avndmodulul de desenare integrat. Strategia de modelare are ca punct de pornire proiectarea bazat pe caracteristicileconstructiv-tehnologice ale reperelor, continund cu realizarea ansamblurilor, cotarea funcional i generareasemi-automat a desenelor de execuie.

    Principalele caracteristici ale aplicaiilorCAD sunt urmtoarele:- abilitatea de a identifica, modifica i comunica intenia de proiectare de -a lungul ntregului proces

    de construcie; acest lucru este posibil datorit modulului de modelare struc turat ierarhic care

    nregistreaz procesul de construcie ntr-un mod transparent i accesibil proiectantului, facilitndn orice moment modificarea dimensiunilor, relaiilor i a geometriei piesei;

  • 8/13/2019 Proiectare Totala PACSF2012 Ciupan

    17/31

    Calificarea: Proiectarea asistata de calculator a

    sistemelor de fabricatie

    Pag. 17

    - facilitile de modelare a ansamblurilor permit stabilirea de suprafee de referin pen tru montaj,introducerea constrngerilor geometrice ca baz de poziionare a componentelor, reprezentareadesfurat a ansamblului, detectarea zonelor de interferen ntre componente i modificarea

    pieselor n context;

    -

    generarea rapid, direct din modelul tridimensional, a documentaiei 2D format din vederi,seciuni, detalii cote, tolerane, elemente de text, tabel de componen i liste de materiale.Documentaia este ntr-o coresponden permanent cu modelul geometric, astfel nct oricemodificare operat n model se reflect automat n documentaia 2D

    - modelarea unor forme complexe.n acest sens aplicaiile consacrate permit utilizatorilor s defineasc i s organizeze struc turile

    ansamblului. Aceste unelte ofer proiectantului un mediu foarte productiv pentru proiectarea i desenareapieselor n context, oferind urmtoarele funcii:

    - generarea structurilor de asamblare ntr-un mod productiv;- proiectarea n contextul asamblrii;- abordarea de sus n jos (de la ansamblu la reper) i de jos n sus (de la reper la ansamblu) a

    proiectrii asamblrii- intervenia ingineriei concurente ntre proiectarea asamblrii i proiectarea pieselor individuale;- modaliti avansate de poziionare a reperelor n cadrul ansamblului cu sau fr constrngeri - poziionarea dinamic a reperelor n procesul de asamblare;- prezint un editor pentru structura ansamblului, care ofer o organizare intuitiv i eficient a

    structurii n timpul modificrii desenelor reperelor;- analiza dinamic a definiiilor asamblrilor, inclusiv detectarea coliziunii reperelor i funcii de

    analiz a ajustajelor;- asigur independena structurii asamblrii fa de reprezentarea geometric a componentelor; - permite vizualizarea automat a ansamblului descompus n repere i generarea listei de materiale

    conform cerinelorbeneficiarului;- accesul direct la catalogul de repere i ansambluri standard.

  • 8/13/2019 Proiectare Totala PACSF2012 Ciupan

    18/31

    Calificarea: Proiectarea asistata de calculator a

    sistemelor de fabricatie

    Pag. 18

    3. Tehnici utilizate n sinteza soluiilor

    3.1 Tehnici i metode intuitive de creaieTehnicile i metodele intuitive (euristice) de creaie constituie o grup de mijloace bazate "mai puin pe

    logica gndirii umane i mai mult pe aciunea capacitilor creatoare ale inventatorului, pe intuiie, pe fantezie"[BEL92]. Afinitatea fa de analogii i metafore, implicarea laturii emoionale i conlucrarea contient -subcontient sunt capaciti invocate de acest grup de metode.

    Principala menire a tehnicilor euristice de creaie este de a combate pe cale psihologic obstacolele cestau n calea creatorilor.

    Dintre tehnicile euristice de creaie cele mai cunoscute sunt: asocierea, analogia i extrapolarea,evocarea, empatia i inversia. Aceste tehnici sunt utilizate, n mod separat sau combinat, de ctre toi creatorii,unii dintre acetia chiar fr a-i da seama de unde sau cum "a rsrit ideea". Creatorii familiarizai cu tehnicile imetodele de creativitate caut s le utilizeze n mod logic.

    AsociereaAsocierea reprezint o tehnic de baz pentru "producia" de idei. Aceasta utilizeaz funcia intelectului

    uman de a stabili legturi ntre imaginaie i memorie.

    Producerea noului prin asociere de idei se bazeaz n primul rnd pe imaginaie, aptitudine ce aduce nrezonan anumite imagini stocate n memoria creatorului, i n al doilea rnd pe flexibilitatea i capacitateamemoriei.

    tefan Odobleja consider c factorul selectiv, cu rol esenial n provocarea asociaiei de idei, esteconsonana, definit ca efect i cauz ale asemnrilor fizic (exterioar) i psihic (interioar).

    Concepia dinamic de transformare a efectului n cauz i invers (consonana) l fac pe Stefan Odoblejas trag o concluzie de mare importan pentru inventic:"Pentru a crea trebuie mai ales dezvoltate procesele" care induc consonana (procese de clasare, definire,rezumare, imitare, transpunere, comparare, consultare etc.).

    Un exemplu sugestiv privind aceast tehnic a fost selectat de ctre profesorul Vitalie Belous [BEL92]i constituie exemplul personal redat de autorul brainstorming-ului, Alexander Osborn. Autorul, reflectndasupra problemei asociaiilor de idei chiar n cabinetul stomatologic, a atins un tub de cauciuc de la beculBunsen, provocndu-i urmtoarele asociaii de idei:

    - "ce cauciuc moale i fin ... ca o jucrie de copil";- "acum cteva zile am fost la un magazin specializat n modele de expunere n vitrin i apoi la un

    magazin de mbrcminte";- "m-am ntrebat: n loc de a fabrica manechinul de vitrin din mas plastic grea att de costisitoare,

    greu de transportat i fragil, de ce nu l-a putea fabrica din cauciuc?";- "n al doilea rzboi mondial nemii au utilizat baloane umflate ce simulau tehnic militar";- "manechinele ar putea fi transportate dezumflate i umflate n momentul n care se expun n vitrin".

    Analogia i extrapolareaAnalogia i extrapolarea reprezint o tehnic special care utilizeaz asocierea "cutat" i foreaz

    transferul nsuirilor de la un lucru la altul. mprumutul de idei (soluii) ntre diferite domenii de activitateconstituie o tehnic eficient i frecvent utilizat de inventatori. Cu aceast tehnic s -au pus bazele multorinvenii i chiar a unor discipline tiinifice, cum este bionica -bazat pe analogia i extrapolarea soluiilor din

    natur n tehnic.La baza analogiei i extrapolrii st o calitate fundamental a creatorilor - intuiia, calitate ce nu poate fi

    productiv, eficient, fr o cunoatere larg menit s completeze orizontul specializrii.Analogia poate fi practicat i ntr-un domeniu ngust de activitate, dar aceste analogii nvecinate nu

    vor produce niciodat mutaii majore.Un exemplu relevant al unei invenii realizate prin analogie i extrapolare se refer la soluia Ignatiev de

    scul cu dini autoascuibili [BEL92]. Soluia (figura 2.1) s -a obinut prin analogia cu dinii roztoarelor iextrapolarea caracteristicilor la sculele achietoare.

    S-a constatat c dinii roztoarelor i pstreaz tiul datorit uzurii ce apare, cu preponderen, pe faade degajare. Cauza acestei uzuri rezid n duritatea diferit a materialului dintelui, stratul frontal 1 fiind mult maidur dect materialul dintelui 2.

  • 8/13/2019 Proiectare Totala PACSF2012 Ciupan

    19/31

    Calificarea: Proiectarea asistata de calculator a

    sistemelor de fabricatie

    Pag. 19

    a

    1

    2

    2

    1

    b Fig. 1 Analogie ntre dinii roztoarelor (a) i scula Ignatiev (b)

    Un alt exemplu a fost realizat de autorul prezentei lucrri n scopul micorrii dimensionale i asimplificrii tehnologice a regulatoarelor pneumatice de presiune de la SC MEBIS SA Bistria (fig.2).

    Regulatorul pneumatic de presiune din figura 2.a utilizeaz acelai principiu de funcionare ca iomologul su hidraulic, prezentat n figura 2.b. Principiul lor de funcionare se bazeaz pe echilibrul forelor ceacioneaz asupra elementului comparator (membrana 4-fig.a; plungerul 4-fig.b).

    1

    2

    3

    4

    5

    Pi

    PE

    1

    2

    3

    4

    5

    6P

    i

    PE

    7

    Fig. 2Analogie ntre regulatoarele pneumatice i cele hidraulicen ambele cazuri, asupra comparatoarelor acioneaz fora arcurilor 3 i fora produs de presiunea de

    ieire Pepe suprafaa membranei sau a plungerului. Ambele sisteme lucreaz n regim automat, poziiacomparatorului stabilindu-se acolo unde forele ce acioneaz asupra sa sunt n echilibru. Cu ajutorul arcurilor 3se regleaz valoarea maxim a presiunii de ieire.

    Cnd presiunea Pecreeaz o for de apsare pe comparator mai mare dect fora arcului, comparatorulse deplaseaz n sensul comprimrii arcului. La regulatorul pneumatic tija 5 se ridic odat cu membrana, iarsupapa 6 este mpins de arcul 7 tinznd s nchid trecerea aerului de la intrare spre ieire. Acelai lucru se

    petrece i la regulatorul hidraulic, ns aici supapa este materializat de plunjer. Comprimarea arcurilor are unefect dublu: creterea forei arcului i scderea presiunii n circuitul de ieire, elemente ce reechilibreaz sistemulla o presiune corespunztoare celei reglate.

    Din analiza elementelor constructive care dau gabaritul mare al regulatoarelor pneumatice de presiunes-a constatat c principala cauz rezid n dimensiunea mare a membranei, dimensiune ce necesit i un arccorespunztor. A micora mult diametrul membranei este imposibil datorit sistemelor de discuri pe care apasarcul i a deformaiei pe care trebuie s o realizeze n funcionare. S-a ajuns la concluzia c pentru a micoragabaritul este necesar s se elimine membrana elastic 4 i s se nlocuiasc cu un alt element de comparaie.

    Pentru rezolvarea problemei s-a fcut o analogie cu construcia aceluiai tip de aparat pentru mediihidraulice i s-a optat pentru nlocuirea membranei cu un plunjer, avnd totui n vedere dificultatea de etanarea aerului comprimat fa de ulei. O prim soluie rezultat, de gabarit redus, a fost cea din figura 2.4a.

    Regulatorul din figura 2.4.a prezint o simpl modificare fa de cel hidraulic, i anume, existena uneietanri 1, realizat cu un inel O montat pe plunjer.

  • 8/13/2019 Proiectare Totala PACSF2012 Ciupan

    20/31

    Calificarea: Proiectarea asistata de calculator a

    sistemelor de fabricatie

    Pag. 20

    Etanarea cu inel O s-a introdus pentru a nchide trecerea aerului prin aparat atunci c nd condiiile defuncionare o cer. Dei nu era evident, aceast soluie aleas pentru eliminarea etanrii metal pe metal s-adovedit a produce instabilitate n funcionarea aparatului. Pentru presiuni de ieire apropiate de valoarea reglat,aparatul vibra asemenea unui pikamer.

    1

    2

    Pi

    PE

    1

    2

    Pi

    PE

    3

    Fig. 3 Prezentarea soluiei

    Gabaritul redus i simplitatea aparatului erau corespunztoare cerinelor, fapt pentru care s-a cutatperfecionarea soluiei din figura 2.4.a. Pentru nceput,s-a analizat cauza apariiei regimului instabil i apoi s -aucutat soluii de etanare care s elimine cauza instabilitii.

    S-a constatat c regimul instabil de funcionare apare atunci cnd garnitura 1 a plunjerului vine ncontact cu muchia de nchidere 2 (pepreglat). n micarea sa de nchidere a supapei, din cauza ineriei, plunjeruldepete, cu zona de contact a garniturii, poziia muchiei 2, situaie n care fora arcului devine superioar foreigenerate de presiunea de ieire asupra plunjerului i plunjerul este mpins n jos. Coborrea plunjerului deschidesupapa, avnd ca efect creterea presiunii de ieire i scderea forei arcului (prin destindere). Ca urmare,

    pistonul urc i instabilitatea se menine pn cnd rezistena opus de consumator face s scad presiunea deieire sub o anumit valoare.

    Eliminarea cauzei s-a fcut prin modificarea formei plunjerului (figura 2.4.b). Forma conic aplunjerului 1, cu garnitura 3 vulcanizat ntr-un canal practicat pe suprafaa conic de nchidere, fac imposibildepirea muchiei 2 evitnd instabilitatea.

    InversiaAbordarea problemelor legate de concepia unor noi produse pe baza celor existente conduce de multe

    ori la idei sterile. Uneori schimbarea unghiului de abordare a concepiei, prin inversarea unor trsturi, principiietc., constituie un mijloc eficient de a gsi idei noi.

    Metoda se bazeaz pe principiul c este foarte greu s se inventeze lucruri complet noi i este mult maiuor s se gseasc soluii noi, printr-o nou abordare a celor cunoscute. Ca urmare, inversia este o tehnic ceconst n abordarea invers a problemei.

    Spre exemplificare, dac un anumit ansamblu are o pies important (ex. batiul, arborele principal,sania de avans, ecranul etc.) n poziie orizontal, acesta se va analiza cu piesa n poziie vertical, sau dac opies se rotete n raport cu alta se va analiza soluia cu piesa respectiv fix i cealalt n micare. Cu altecuvinte, se inverseaz rolul anumitor obiecte importante i se reanalizeaz problema.

    Aceast metod s-a utilizat pentru transformarea regulatorului de presiune din figura 2.4.b n supap desuccesiune.

  • 8/13/2019 Proiectare Totala PACSF2012 Ciupan

    21/31

    Calificarea: Proiectarea asistata de calculator a

    sistemelor de fabricatie

    Pag. 21

    1

    2

    Pi

    PE

    2

    Pi

    PE

    d

    d

    D

    D

    Fig. 4 Inversia-exemplu

    Supapa de succesiune din figura 4.b s-a obinut prin inversarea poziiei ansamblului corp-plunjer, astfelnct arcul s nchid supapa i presiunea de intrare s fie cea care o deschide. Astfel, cu modificri minime, seobine un aparat prin care aerul trece numai dup ce n aval se realizeaz presiunea reglat cu ajutorul arcului.

    EmpatiaEmpatia const n substituirea inventatorului cu obiectul creaiei. Aceast tehnic devine relevant prin

    analizarea urmtorului exemplu [dup BEL92]:

    Unui inginer i s-a cerut s proiecteze un utilaj pentru scoaterea automat a miezului de nuc din coaj,fr deteriorarea acestuia. Rezolvarea cunoscut prin spargerea nucilor nu era posibil datorit striviriimiezurilor, mai ales la nucile cu coaj tare. Folosind tehnica empatiei, inginerul "s-a pus" n locul miezului denuc; "trebuie s ies din ntunericul sta, sprgnd coaja pe dinuntru... ca atare trebuie s fiu ajutat de afar.ntruct eu nu m pot mica, eventualele unelte mecanice nu mi -ar fi de ajutor, deci trebuie realizat o presiunedin interior spre exterior". Astfel, a aprut ideea de a introduce aer comprimat n nuc.

    Aceast idee ar fi putut aprea i prin analogie cu scoaterea puilor din ou.Metoda poate fi utilizat mai ales pentru rezolvarea unor probleme mai puin familiare i obinuite. Ca

    exemplu, metoda ar fi binevenit pentru concepia unor roboi care lucreaz n medii speciale, cum ar fi curareacanalizrilor.

    Combinarea

    Foarte multe idei inovatoare apar din combinarea altor idei sau imagini. Folosirea combinrii presupune

    cutarea i analiza combinaiilor detipul: materiale, obiective, micri, efecte etc.Utiliznd asocierea i combinarea s-a realizat invenia modul de rotaie pneumo-hidraulic. Invenia afost necesar pentru a concepia de module tipizate utilizate la realizarea unor roboi industriali cu acionare

    pneumatic, ntr-o perioad n care nu existau elemente pneumatice proporionale.

  • 8/13/2019 Proiectare Totala PACSF2012 Ciupan

    22/31

    Calificarea: Proiectarea asistata de calculator a

    sistemelor de fabricatie

    Pag. 22

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    Fig. 5 Modul de rotaie pneumo-hidraulic [brevet RO 95278]

    Modulul de rotaie pneumo-hidraulic prezentat n figura 2.5 se compune dintr-un tandem de cilindri 2 i4 ale cror pistoane sunt legate prin tije-fir trecute peste o rol motric 7 i peste o rol de ntindere 3.

    Cilindrul 2 lucreaz ca motor pneumatic liniar i este comandat cu distribuitorul pneumatic 1, iarcilindrul 4 funcioneaz ca frn hidraulic cu ulei n circuit nchis. Pierderile de ulei din circuitul hidraulic suntcompensate de ctre supapa de compensare 6.

    Droselul proporional 5 modific debitul de ulei vehiculat ntre camerele a i b n scopul reglrii vitezeii a poziionrii. Cu un distribuitor tot sau nimic 1 se comand motorul pneumatic liniar (sensul deplasrii),

    iar reglarea vitezei i implicit a poziiei se face cu aportul sistemului hidraulic de frnare.Invenia combin acionarea pneumatic cu cea hidraulic, urmrind obinerea unor avantaje cum ar fi:viteza mare de deplasare (specific acionrii pneumatice), precizia de poziionare bun (corespunztoareacionrii hidraulice), eliminarea necesitii de utilizare a unui grup hidraulic, densitatea de for superioaracionrii electrice etc.

    Sunt cunoscute numeroase alte creaii tehnice sau chiar artistice, rezultate prin metoda combinrii, nsrareori utilizarea acestei metode n mod independent a condus la obinerea unei creaii tehnice remarcabile.

    3.2 O metod individual de creativitatePrezenta metod constituie o sintez a fluxului de gndire parcurs de ctre autor la realizarea unor

    invenii i proiecte tehnice. Metoda presupune parcurgerea a dou etape i poate fi utilizat de ctre un creatorindividual, ns se recomand ca pentru rezolvarea anumitor etape s se fac apel la metode colective decreativitate.

    I Cutarea i definirea elementelor de noutate

    1. Stabilirea obiectului creaiei tehnicese alege obiectul creaiei tehnice (un organ de main, un dispozitiv, un procedeu etc.) Asupra cruia

    dorim s depunem o activitate creativ. Aceast alegere nu se face exhaustiv, ci ea trebuie s rezulte ca oconstatare a unor deficiene, a unor posibiliti de mbuntire funcional sau tehnologic, a necesitii de

    perfecionare a obiectului inveniei. Este bine dac alegerea obiectului inveniei se face la solicitarea unuiutilizator sau beneficiar de produse similare.

    2. Formularea general a problemei de rezolvatn aceast etap se va cuta o conturare a celor mai favorabile efecte funcionale (nu exclusiv) ale

    obiectului inveniei.3. Localizarea i identificarea elementelor care atribuie caracterul novator al soluiei

    Rezolvarea cu succes a problemei rezid n rezultatele acestei etape, flerul creatorilor avnd aici un roldecisiv.

  • 8/13/2019 Proiectare Totala PACSF2012 Ciupan

    23/31

    Calificarea: Proiectarea asistata de calculator a

    sistemelor de fabricatie

    Pag. 23

    Pentru mirosirea i alegerea ideilor novatoare se propune un concept de baleaj n spiral al elementelorsemnificative, cu ntoarceri spre punctul de plecare (fig. 6). n cutarea soluiei, gndirea creatorului baleiazun cmp semnificativ de raz variabil. Pe msur ce timpul afectat cutrilor crete, dimensiunea cmpuluiscade, favoriznd apariia unei idei filtrate. Pn la apariia unei idei satisfctoare, cmpul elementelor

    semnificative poate fi baleiat n totalitate, sau numai pe zone de interes.

    Fig. 6 Spirala cutrilor

    II Concepia i cercetarea noilor elemente1. Documentarea i selectarea soluiilor cunoscute care rezolv cel mai bine problemadat sau pri din

    problema datAceast etap necesit uneori un mare volum de informaii, selectarea acestora fiind deosebit de

    important.Pentru rezolvarea unor probleme complet noi sau "nstrunice" este bine ca aceast etap s fie amnat

    ct mai mult posibil, chiar cu riscul de a redescoperi soluii existente, deoarece se pot obine soluii cu unprofund caracter de originalitate.

    2. Concepia unor scheme bloc a obiectului inveniei, constituit din module, astfel nct unele dintreele s poatfi vizualizate sau mcar imaginate, iar despre altele (cutii negre) s se poat emite preri de tipul:

    - ce ar trebui s fac;

    - dependena intrare-ieire;- natura semnalelor intrare-ieire;- gradul de complexitate etc.3. Iluminarea cutiilor negreprin mprire succesiv a acestora n cutii albe i negreSe va realiza o vizualizare a cutiilor negre, prin separarea acestora n componente cunoscute i

    necunoscute, fr a pierde angrenarea acestor cutii n scheme-bloc. Iluminarea cutiilor negre conduce, n general,la mai multe variante.

    4. Analiza funcional i tehnologico-economic a cutiilor negre iluminate i eliminarea soluiilorincompatibile

    Variantele care nu pot fi considerate "balast" se vor supune unei analize pe criterii funcionale, tehnice,economice etc., analiz n urma creia se vor selecta variantele care par cele mai eficiente.

    5. Elaborarea unor scheme de ansamblu formate numai din cutii albe.Se va realiza o schem (sau mai multe) alctuit numai din elemente cunoscute.

    6. Comprimarea schemei.

  • 8/13/2019 Proiectare Totala PACSF2012 Ciupan

    24/31

    Calificarea: Proiectarea asistata de calculator a

    sistemelor de fabricatie

    Pag. 24

    n aceast etap se va cuta optimizarea ansamblului prin contopirea modulelor, prin transferulfunciilor unor module la altele, prin generarea unor module noi care ntr-un mod mai simplu s rezolve maimulte probleme.

    7. Analiza inginereasc a schemelor comprimate i alegerea variantei optime.

    Analiza inginereasc presupune o analiz a schemei n funcie de cerinele funcionale, fabricaie,legislative, operaionale, economice etc. Pentru selectarea variantei optime se recomand u tilizarea unor tehnicide evaluare bazate pe analiza criterial. n urma acestei analize se obin datele necesare pentru proiectareaobiectului creaiei tehnice, munca inventiv fiind practic ncheiat.

    8. Elaborarea proiectului tehnic.Aceast etap presupune elaborarea documentaiei tehnice necesare realizrii produsului. Ea difer n

    funcie de seria de fabricaie a produsului, de complexitatea i costul acestuia.

    3.3. Consideraii generale privind modelarea i utilizarea modelelor

    Modelul constituie reprezentarea unui subsistem cunoscut sau numai imaginat din realitateanconjurtoare, reprezentare utilizat pentru a studia comportarea originalului n diferite situaii.

    Reducerea unor sisteme complexe la sisteme simple, eficient operabile sau materializarea unor sisteme

    ipotetice n vederea investigrii lor poart numele de modelare. Studiul efectuat pe modele se numete simulare.n majoritatea situaiilor modelul reprezint o simplificare a originalului. Aceast simplificare se facedin considerente tehnice, economice sau a limitrilor cunoaterii. Modelul trebuie s poarte trsturilesemnificative ale originalului.

    Un model M al unui sistem S este un alt sistem S care din anumite puncte de vedere este echivalentulsistemului S ns poate fi mai uor studiat conducnd la stabilirea unor relaii corespunztoare pentru S.

    Uneori modelul este numai o aproximare a originalului, iar cnd originalul nu este nc bine cunoscutmodelul este o reprezentare ipotetic a originalului. De aceea modelulpoate fi mbuntit.

    n funcie de complexitatea originalului i a analizelor efectuate, modelul se ndeprteaz mai mult saumai puin de original n vederea aplicrii unor metode de investigare la care originalul nu se preteaz.

    Pe baza acelor prezentate ntre original i modelul analizat exist o coresponden (fig. 7).

    Fig. 7. Corespondena dintre model i original

    Tipuri de modeleModele fizicen domeniul tehnic se realizeaz numeroase studii pe modele fizice. Pe aceste mode le fizice se

    realizeaz simulri, adic reproduceri ale unor fenomene, procese n condiii ct mai asemntoare cu cele reale.Modelele fizice sunt reprezentri mai mult sau mai puin fidele ale originalului. Pentru ca simularea s fie ctmai reuit suntnecesare asemnri ntre modelul fizic i original:

    - asemnarea geometric;- asemnarea fizico-mecanic.

    MODEL ORIGINAL

    SIMULARE

    (Operaii executate pemodel)

    OPERAIIIPROCESE REALE

    REZULTATE

    SIMULAREREZULTATE REALE

    Concluzii

    Comparaie

  • 8/13/2019 Proiectare Totala PACSF2012 Ciupan

    25/31

    Calificarea: Proiectarea asistata de calculator a

    sistemelor de fabricatie

    Pag. 25

    Modele conceptualeModelele conceptuale reproduc un original parial sau integral nchipuit, un original virtual. Aceste

    modele prezint originalul aa cum l concepe cercettorul . Modelele conceptuale sunt prin excelen modele

    geometrice care se apropie secvenial de obiectul sau procesul real, fiecare model din serie modificnd pe bazarezultatelor simulrii modelul precedent. Prin returi succesive se ajunge la imagini tot mai apropiate derealitate .

    Un exemplu elocvent n acest sens ni-l ofer modelele conceptuale privind structura atomului. Ocategorie interesant de modele conceptuale o constituie scenariile, ipoteze de lucru empirice, elaborate pe bazaunor studii preliminare.

    Proiectarea modelelorProiectarea unor modele presupune nlturarea urmtoarelor impedimente:- formularea caracterelor (trsturilor);- eliminarea conflictului dintre imaginaie i realitatea admis;- gndirea modelului prin prisma programelor de simulare la care va fi supus.Un model "perfect" trebuie s fie ct mai general, ns generalizarea presupune un grad mare de

    abstractizare, complexitate i dificulti n simulare.De aceea neglijarea trsturilor neeseniale constituie o condiie de baz a modelarii, contribuind laconcentrarea simulrii asupra laturilor evident semnificative, n toate condiiile reale de exploatare.

    Concepia unor modele pentru sisteme imaginare i abstractizarea lor constituie probleme di ficile,rezolvate prin utilizarea unor colective pluridisciplinare.

    Proiectarea modelelor reprezint o activitate inovatoarei se realizeaz, de obicei, n mai multe iteraii.Nu exist un algoritm general valabil care s organizeze activitile din fluxul proiectrii.

    Activitile necesare pentru concepia modelelor pot fi grupate n trei mari etape: Formularea scopului de utilizare a modelului:

    a. Cunoaterea structurii sistemului real, identificarea elementelor i relaiilor dintre ele;b. Cunoaterea comportrii sistemului real;c. Conducerea sistemului real (programarea, controlul, organizarea, culegerea informaiilor etc.);

    Elaborarea modelului. Pentru a obine anumite similitudini ntre model i sistemul real se pot folosi

    diferite tehnici de modelare:a. Logice. Conduc la un model definit din punct de vedere calitativ care nu corespunde ntru totulscopului urmrit, dar reflect proprietile relevante ale sistemului.

    b. Structurale. Sinteza modelului se va face prin elementele structurale necesare pentru atingereascopului.

    c. Sistemic. Se urmrete regsirea n modelul M a unicitii din sistemul real R, exprimndu-se calitativ relaiile dintre variabilele sistemului.

    Finisarea modelului. Prin confruntarea modelului cu sistemul real se pot valida sau nu o serie deipoteze care au servit la concepia modelului. Modelul urmeaz a fi simplificat, completat sau modificat nfuncie de compararea modelului cu sistemul real.

    Simularea.Modelul realizat (fizic sau virtual) va fi supus simulrii n scopul analizei i a obinerii unorconcluzii asupra sistemului real.

    Cap. 4. EVALUAREA SOLUIILOR

    4.1 Cum se selecteaz o soluie corespunztoare?

    n etapa de sintez a soluiilor cercettorii i proiectanii trec prin mai multe variante. n cele mai multecazuri, n urma sintezei rezult mai multe variante care corespund sistemului de constrngeri.

    n etapa de sintez a soluiilor cercettorii i proiectanii trec prin mai multe variante. n cele mai multecazuri, n urma sintezei rezult mai multe variante care corespund sistemului de constrngeri. Care sunt soluiile

    pariale cu care se genereaz soluia final? Care din soluiile finale se selecteaz? Cum se face acest lucru?Pentru soluii de ansamblu, complexe este bine s se gndeasc de la nceput, ce soluii pariale (poate

    cunoscute) se vor utiliza. Poate anumite subansambluri sunt deja rezolvate n mai multe variante. Care este

  • 8/13/2019 Proiectare Totala PACSF2012 Ciupan

    26/31

    Calificarea: Proiectarea asistata de calculator a

    sistemelor de fabricatie

    Pag. 26

    varianta optim pentru ansamblul nostru? Uneori se ntmpl s se separe o problem mai dificil nsubprobleme, iar fiecare la rndul ei permite mai multe soluii. Cum se va proceda? Pot fi unele soluiiexperimentate?

    - selectarea prin metode tiinifice de evaluare;-

    selectarea printr-o analiz bazata pe intuiie, fler i experien etc.Specialiti cu experien utilizeaz frecvent cea dea doua cale, dar pentru situaii complexe nu poate ficonsiderat cea mai favorabil. n cazul studenilor sau a specialitilor cu puin experien se recomand

    utilizarea metodelor tiinifice, chiar pentru soluii aparent simple.Varianta optim poate fi considerat aceea care rspunde cel mai bine cerinelor impuse (funcionale, de

    fabricaie, legislative, pre etc.). Aceast variant nu poate fi selectat fr a utiliza anumite criterii de evaluarededuse din constrngerile impuse asupra produsului.

    Orict de tiinific i oricare ar fi metoda de evaluare, alegerea variantei optime este relativ ipresupune un anumit grad de incertitudine. S presupunem c se dorete s se fac o evaluare a unor produse dinaceeai clasa, de exemplu a autoturismelor. n acest caz, criteriile de evaluare a soluiei trebuie s in seama ide categoriile sociale crora le este destinat produsul. La un autoturism pentru oameni cu posibiliti financiarerestrnse nu poate fi considerat optim cea mai bun dar i cea mai scumpa soluie de antifonare a mainii.

    Metodele de analiz criterial urmresc:- s identifice factorii semnificativi care intervin n proces is determine importana contribuiei lor;- s stabileasc principalele criterii de comparaie a soluiilor posibile;- s ntocmeasc modelele matematice simple i operative pentru evaluarea i selecionarea

    variantelor.n activitatea de cercetare-proiectare, sau n alte activiti tiinifice se utilizeaz numeroase metode de

    analiz multicriterial. Criteriul reprezint un punct de vedere al specialistului prin care se izoleaz anumiteaspecte ale realitii, de obicei nsuiri ale obiectivului analizat.

    Tendina de a simplifica realitatea i implicit analiza, conduce la adoptarea unui numr limitat decriterii, iar ierarhizarea criteriilor produce o deformare a sistemului studiat. Analitii sunt obligai s accepteaceste consecine, fapt pentru care autorii diferitelor metode au cutat s gseasc mijloacele cele mai potrivitede alegere i cntrire a importanei criteriilor.

    Fig. 8 Grile pentru evaluarea criteriilor i a variantelor

    Metodele de analiz criterial utilizeaz grafuri elementare sub forma unor tabele care pun ncoresponden elementele a dou mulimi identice (fig. 8a) sau diferite (fig. 8b).

    4.2 Metoda seleciei subiective

    Pentru a rspunde acestor probleme, specialitii au la ndemn dou ci:

  • 8/13/2019 Proiectare Totala PACSF2012 Ciupan

    27/31

    Calificarea: Proiectarea asistata de calculator a

    sistemelor de fabricatie

    Pag. 27

    Tabelul 1.Tabelul 1 ilustreaz cteva consideraii pe care echipa de proiectani trebuie s le ia n considerare n

    selectarea variantei optime, de exemplu, n cazul fixrii unei roi pe arbore (fig. 9).Tabelul 1 are conceptele pe axa orizontal i criteriile pe axa vertical. Proiectantul completeaz fiecare

    csu a tabelului cu un calificativ subiectiv a felului n care fiecare concept individual rspunde fiecrui criteriu.n scop didactic s-a optat pentru un exemplu simplu, cu puine variante i criterii, care, n funcie de aplicaie, ar

    putea fi evaluat intuitiv. Un proiectant cu foarte mult experien recurge foarte rar la a-i scrie ideile, prefernds aleag un concept prin intuiie n loc s cntreasc toi factorii. Totui, aceast tendin este o eroare mai ales

    pentru soluii complexe a cror analiz nu poate fi intuit.

    Fig. 9 Variante de asamblare a unei roi dinate pe un arbore

  • 8/13/2019 Proiectare Totala PACSF2012 Ciupan

    28/31

    Calificarea: Proiectarea asistata de calculator a

    sistemelor de fabricatie

    Pag. 28

    4.3 I erarh izarea criter i il or de evaluare

    Primul pas n procedurile formale de selecie a soluiilor este ierarhizarea criteriilor de evaluare. Celemai multe metode de ierarhizare a criteriilor presupun formarea i analiza unei matrici. O metod bazat pe

    compararea succesiv a criteriilor (binary dominance matrix), propus de Stewart Pugh, este poate cea maifolosit (tab. 2).

    Tabelul 2n timpul procedurii de evaluare criteriile sunt prima dat rearanjate, cel mai important fiind pe primul

    loc, ca n tabelul 3.

    Tabelul 34.4 Dathum method

    O metod riguroas de evaluare este folosirea unei decizii arborescente. Aceasta este un instrument deanaliz structurat a deciziei, ntr-o manier obiectiv i este aplicat mai mult n proiectele de managementunde deciziile sunt luate succesiv, pe parcursul derulrii proiectului. Ea presupune integrarea tuturor factorilor ia probabilitilor care constituie problema, i prezentarea lor ntr-o form cuantificat. Adoptarea unei astfel demetode are avantajul de a preveni forarea unei propuneri de ctre liderul sau specialistul cel mai apreciat (fig.10). Cele mai multe metode de selecionare a soluiilor utilizeaz evaluarea i ierarhizarea criteriilor ca un prim

    pas. Totui, exist i alte metode de selecie a variantelor care nu in la ierarhizarea criteriilor. O astfel de metod

    se prezint n tabelele 4 i 5 (DATUM Method)

  • 8/13/2019 Proiectare Totala PACSF2012 Ciupan

    29/31

    Calificarea: Proiectarea asistata de calculator a

    sistemelor de fabricatie

    Pag. 29

    Fig. 10. Atribuirea arborescent a coeficienilor de importan

  • 8/13/2019 Proiectare Totala PACSF2012 Ciupan

    30/31

    Calificarea: Proiectarea asistata de calculator a

    sistemelor de fabricatie

    Pag. 30

    Fig. 11. Prima iteraie

    Soluia optim se consider aceea care rmne cu cel mai bun punctaj dup ce a fost aleas ca referin. n exemplul prezentat s-au utilizat urmtoarele simboluri: (+) mai bun; (-) mai slab; (X) la fel de bun. Se potutiliza i alte simboluri (ex. 1; 0; X).

  • 8/13/2019 Proiectare Totala PACSF2012 Ciupan

    31/31

    Calificarea: Proiectarea asistata de calculator a

    sistemelor de fabricatie

    Fig. 11. Selectarea soluiei dup a treia iteraie