kavramsal tasarım - i · 2018-02-15 · sezgisel (heuristik) yöntemler iii. anoloji kullanmaya...
TRANSCRIPT
25.12.2017 1
Kavramsal Tasarım - I
25.12.2017 2
Kavramsal Tasarımlar Geliştirme ve Geçerli Kılma
6. Kavramsal Tasarım
a. Fonksiyon yapısı
b. Metodik kısmi çözümler geliştirme
i. Etkileşimli yöntemler
ii. Sezgisel (Heuristik) yöntemler
iii. Anoloji kullanmaya dayalı yöntemler
vi. Çözüm alanını sistematik genişletme
c. Tüm (genel) çözümü hazırlama
d. Çözümleri Değerlendirme ve Seçme
25.12.2017 3
6. KAVRAMSAL TASARIM
Kavramsal tasarım adımları
o temel problemleri belirleme, fonks yapıları geliştir-
me, çözüm ilkeleri arama ve bir çalışma yapısında
bu ilkeleri birleştirmeyi içerir
o temel bir çözüm (kavram / konsept) ile son bulur
o en uygun ilkeleri seçmek, optimum / kaliteli bir tasa-
rım çözümü sağlar
o çözüm seçeneği çoksa bir değerlendirme işlemi de
yapılır
25.12.2017 4
Kavramsal tasarım
adımları
25.12.2017 5
Kavramsal tasarım öncesi bir karar gerekir. Bu karar:
o Görevin yeterince açık olduğu
o Kavramsal tasarıma gerçekten ihtiyaç olduğu
o İhtiyaç varsa; bu, nasıl ve hangi kapsamda olacağı
sorularına cevap vermelidir
25.12.2017 6
Temel problemler belirlemek için soyut ifade oluşturma
Problemin soyut halde ifadesi yeni ve özgün çözüm yol-
ları açabilir
Yani: özel/somut/önemsizi ihmal etmek ve genel/temeli
belirtmek
Örn: “4 silindirli bir benzin motoru ifadesi”,
“motorlu taşıtlara dönel mekanik enerji oluşturma”
şeklinde soyut hale dönüştürülebilir.
25.12.2017 7
Problemler formüle etmeyi genişletmek
Tasarım çözüm kapsamını genişletir
Çuvallara hayvan yemi doldurma, depolama ve yükle-
meye ait bir örnek alalım.
25.12.2017 8
Problemler formüle etmeyi genişletmek
25.12.2017 9
Olası problemler formülasyonları
25.12.2017 10
Olası problem formülasyonları (A = ilk; B = son hal)
25.12.2017 11
İhtiyaç listesinden temel problemleri belirlemek
1. Kişisel tercihler çıkartılır
2. Nicel veriler, nitel ve genel ifadelere dönüştürülür
3. Önceki adım, amaca bağlı genelleştirilir
4. Problem, çözümden bağımsız terimlerle formüle
edilir
25.12.2017 12
İhtiyaç listesi: Motorlu taşıt yakıt göstergesi - 1
25.12.2017 13
İhtiyaç listesi: Motorlu taşıt yakıt göstergesi - 2
25.12.2017 14
İhtiyaç listesi: Motorlu taşıt yakıt göstergesi - 3
25.12.2017 15
İhtiyaç listesi: Motorlu taşıt yakıt göstergesi - 4
25.12.2017 16
İhtiyaç listesi: Motorlu taşıt yakıt göstergesi - 5
25.12.2017 17
İhtiyaç listesi: Motorlu taşıt yakıt göstergesi - 6
25.12.2017 18
Soyut düzlemde problem formüle etme işlemi - 1
25.12.2017 19
Soyut düzlemde problem formüle etme işlemi - 2
25.12.2017 20
Soyut düzlemde problem formüle etme işlemi - 3
25.12.2017 21
Kavramsal Tasarımlar Geliştirme ve Geçerli Kılma
6. Kavramsal Tasarım
a. Fonksiyon yapısı
b. Metodik kısmi çözümler geliştirme
i. Etkileşimli yöntemler
ii. Sezgisel (Heuristik) yöntemler
iii. Anoloji kullanmaya dayalı yöntemler
iv. Çözüm alanını sistematik genişletme
c. Tüm (genel) çözümü hazırlama
d. Çözümleri Değerlendirme ve Seçme
25.12.2017 22
Fonksiyonel ilişkileri belirleme
25.12.2017 23
Tasarım metodolojisi problemleri
25.12.2017 24
Fonksiyon yapısının amacı:
o Karmaşık bir problemi çözülebilir küçük parçalara
ayırmak
o Mantıksal ilişkileri temsi etmektir
Fonksiyon yapısı çözüm bağımsızdır!
25.12.2017 25
Fonksiyon yapısı belirleme
FY, tüm (genel) fonk alt fonks ayrılarak belirlenir
25.12.2017 26
Fonksiyon yapısı belirleme: Ana akış
25.12.2017 27
Fonksiyon yapısı belirleme: Ana akış
25.12.2017 28
Genel / tüm fonksiyon
25.12.2017 29
Genel / tüm fonksiyon örneği: Yakıt göstergesi
25.12.2017 30
Fonksiyon yapısı belirleme: Semboller
25.12.2017 31
Sistem: Örnekler
25.12.2017 32
Fonksiyon sentezi:
Belirli görevler elde etmek için amaç (tüm fonk), alt
fonks ayrılır. Bu alt fonks, elementer fonks indirilebilir.
Tüm fonks sağlayacak alt fonks, bazı ilişkilerle birbir-
lerine bağlanmalıdır.
Sonuç, fonk yapısıdır.
25.12.2017 33
Fonksiyon: Gazoz kapağı sıralama
25.12.2017 34
Terimler: Fonksiyon sentezi - 1
Fonksiyon:
Bir görev yapma amaçlı bir sistemin genel ve istenen
girdi / çıktı ilişkisi
Tüm (genel) fonksiyon:
Görevi bir bütün olarak ele alan fonk
Alt fonksiyon:
Bir alt görevi ele alan fonk
Ana fonksiyon:
Tüm fonksiyona doğrudan katkıda bulunan fonk
25.12.2017 35
Terimler: Fonksiyon sentezi - 2
Yardımcı fonksiyon:
Ana fonk destekleyen ve böylece tüm fonk dolaylı kat-
kıda bulunan fonk
Elementer fonksiyon:
Daha fazla bölünemeyen ve genel olarak uygulanabi-
len fonk
Fonksiyon yapısı:
Bir tüm fonk içinde alt fonks birleşimidir
25.12.2017 36
Fonksiyon yapısı belirleme
25.12.2017 37
Fonksiyon: Kapak sıralama
25.12.2017 38
Fonksiyon yapısı belirleme
25.12.2017 39
Fonksiyon yapısı belirleme
25.12.2017 40
Fonksiyon yapısı belirleme
25.12.2017 41
Fonksiyon yapısı belirleme
Fonksiyon yapısı; kolay, hızlı, güvenilir ve kapsamlı
çözüm bulma sağlar
o Özgün/orijinal tasarımın kavramsal aşamasında en
önemli işlemlerden birisidir
o Uyarlama/taklit tasarımda, mevcut tasarım analizine
dayanır
o Modüler tasarımda, üretim ve montajı da belirlediği
için, çok önemlidir
25.12.2017 42
Fonksiyon yapısı geliştirme: Yakıt göstergesi - 1
25.12.2017 43
Fonksiyon yapısı geliştirme: Yakıt göstergesi - 2
25.12.2017 44
Fonksiyon yapısı geliştirme: Çekme deney makinesi - 1
25.12.2017 45
Fonksiyon yapısı geliştirme: Çekme deney makinesi - 2
25.12.2017 46
Patates hasat
makinesi fonk
yapısı
25.12.2017 47
Fonk yapısına
göre bir vana
analizi
25.12.2017 48
Fonksiyon yapısı hazırlarken dikkat edilecek hususlar - 1
1. İhtiyaç listesinden belirlenen fonk ilişkilerden bir FY
hazırlanır ve sonra adım adım geliştirilir
2. Alt fonk arası ilişki belirlenemiyorsa, ilk çözüm
ilkesi arama, kabaca tayin edilen alt fonks
dayanmalıdır
3. Mantıksal fonk yapıları mantıksal ilişkilerle
hazırlanır
4. E/M/S akışı belirlenmeden FY tam olmaz (ana akış
önemlidir)
25.12.2017 49
Fonksiyon yapısı hazırlarken dikkat edilecek hususlar - 1
5. Tekrarlanan alt fonks önce uygulanmalıdır
6. FY alternatifleri oluşturmak faydalı olur
7. FY basit olmalı
8. Optimum FY çözüm aramada kullanılmalı
9. Standart sembol kullanılmalı
25.12.2017 50
Kavramsal Tasarımlar Geliştirme ve Geçerli Kılma
6. Kavramsal Tasarım
a. Fonksiyon yapısı
b. Metodik kısmi çözümler geliştirme
i. Etkileşimli yöntemler
ii. Sezgisel (Heuristik) yöntemler
iii. Anoloji kullanmaya dayalı yöntemler
iv. Çözüm alanını sistematik genişletme
c. Tüm (genel) çözümü hazırlama
d. Çözümleri Değerlendirme ve Seçme
25.12.2017 51
Fonksiyonel ilişkileri belirleme
25.12.2017 52
İlişki: Fonksiyon, fiziki etki, temel çözüm
25.12.2017 53
Kavramsal Tasarımlar Geliştirme ve Geçerli Kılma
6. Kavramsal Tasarım
a. Fonksiyon yapısı
b. Metodik kısmi çözümler geliştirme
i. Etkileşimli yöntemler
ii. Sezgisel (Heuristik) yöntemler
iii. Anoloji kullanmaya dayalı yöntemler
iv. Çözüm alanını sistematik genişletme
c. Tüm (genel) çözümü hazırlama
d. Çözümleri Değerlendirme ve Seçme
25.12.2017 54
Genel çözüm bulma yöntemleri
25.12.2017 55
Kısmi çözümler bulma
Her alt fonksiyona bir kısmi çözüm bulunmalıdır
25.12.2017 56
Teknik bir sistemin boyutu
25.12.2017 57
Tesis: Örnekler
25.12.2017 58
Montaj ve parçalar
25.12.2017 59
Çözümler bulma
25.12.2017 60
Problem çözmede gerekli yetenekler
25.12.2017 61
Karar işlemi
25.12.2017 62
Genel çözüm bulma yöntemleri
25.12.2017 63
Etkileşimli yöntemler: Güvenli yol
25.12.2017 64
Etkileşimli yöntemler: Fiziki ilişkiler
Teknik görevlere en etkin çözüm arama şekli, fiziki
ilişkileri incelemektir
25.12.2017 65
Fiziki ilişkiler:
o Fiziki etkilerle bir fonk sağlanır
o Fiziki etki, fiziki yasalarla açıklanabilir
o Bir fonk sağlamada birkaç fiziki etki ihtiyacı olasıdır
o Aynı fonk sağlamada farklı fiziki etkiler uygulanabilir
25.12.2017 66
Fiziki etki katalogları
Fiziki etki katalogları, kapsamlı fizik bilgisi olmadan
bile mühendisin çalışmasını mümkün kılar
25.12.2017 67
Fiziki etki katalogları: Artırma / azaltma
25.12.2017 68
Fiziki etki katalogları: Enerji bileşenlerini artırma / azaltma
25.12.2017 69
Elementer Fonksiyonlar: Enerji
25.12.2017 70
Elementer Fonksiyonlar: Malzeme
25.12.2017 71
Elementer Fonksiyonlar: E ve M birleştirme
25.12.2017 72
Elementer Fonksiyonlar: Sinyaller
25.12.2017 73
Fiziki etkilerin etki taşıyıcısı
Seçilen fiziki etkileri gerçekleştirmek, etki taşıyıcıları
vasıtasıyla sağlanır
25.12.2017 74
Etki taşıyıcısı
25.12.2017 75
Etki taşıyıcıları hakkındaki temel ifadeler
Etki taşıyıcısı:
o Etki taşıyıcı, fiziki etkiyi teknik bir yapıta dönüştür-
mede kullanılan malzemelerdir
o Aynı etkilerle aynı görevi gerçekleştirmede farklı etki
taşıyıcıları uygulanabilir
25.12.2017 76
Değişim: Fiziksel etki, etki taşıyıcısı
25.12.2017 77
Etki taşıyıcısı: Enerji depolama
25.12.2017 78
Temel çözümü belirleme
25.12.2017 79
Çalışma yüzeyleri
o Fiziki etki gerçekleştirecek etki taşıyıcısına
çalışma yüzeyleri sağlanmalıdır
o Etki taşıyıcısı çalışma yüzeylerini şekillendir-
mek, fiziki etkiyi güçlendirir
25.12.2017 80
Çözüm ilkesi
25.12.2017 81
Tanım: Çözüm ilkesi
Çözüm ilkesi:
Çözüm ilkesi, fonksiyonu gerçekleştirmede ihtiyaç
duyulan; fiziki etki, etki taşıyıcısı ve nitel çalışma
bölgesi şekillendirme parametreleri belirtmeyi içerir
Bir sistemin çalışma ilişkisi, çalışma ilkesiyle açıklanabilir
25.12.2017 82
Temel çözümleri birleştirme malzemeleri
25.12.2017 83
Güçlü kavram / konsept
o Sınır koşullarını değiştirmeye toleransı
o Üretim kalitesini değiştirmeye toleransı
o Olabildiğince az sistem eleman ve basit çalış-
ma yüzey geometrisi (makro- ve mikro
geometri)
olan kesinlikle güçlü kavram seçilmelidir
25.12.2017 84
Kavram seçimindeki etkiler
25.12.2017 85
Çalışma yüzeyi ve çalışma hareket değişimleri
25.12.2017 86
Örnek: Konum değişimleri
25.12.2017 87
Örnek: Fiziki etki / etki taşıyıcısı değişimleri
25.12.2017 88
Örnek: Konum ve biçim değişimleri
25.12.2017 89
Çözüm ilkesi
25.12.2017 90
I Temas noktalarının şekillendirme tasarımı
25.12.2017 91
II Temas noktalarının şekillendirme tasarımı
25.12.2017 92
Örnek: Çözüm alanını genişletmek
25.12.2017 93
Çalışma yüzeylerini değiştirmek
25.12.2017 94
Çalışma yüzey ve hareketi değişimi
25.12.2017 95
Şekillendirme elemanı karmaşıklık düzeyleri
25.12.2017 96
Şekillendirme elemanlarının karmaşıklığı
Sorumluluk alanına göre mühendisler, çok farklı
karmaşık dereceli eleman şekillendirmeleri elde eder:
o Bir güç tesisi proje mühendisliği:
3 MW performanslı besleme pompası gibi şekil-
lendirme elemanları
o Eksenel bir hareket tasarımcılığı:
izleyici kontrol kolunun küresel mafsal yarıçapı