Kavramsal Tasarım - I

Kavramsal Tasarım - I 25.12.2017 1

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 2

6. KAVRAMSAL TASARIM Kavramsal tasarım adımları o temel problemleri belirleme, fonks yapıları geliştirme, 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 tasarım çözümü sağlar o çözüm seçeneği çoksa bir değerlendirme işlemi de yapılır 25.12.2017 3

Kavramsal tasarım adımları 25.12.2017 4

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 5

Temel problemler belirlemek için soyut ifade oluşturma Problemin soyut halde ifadesi yeni ve özgün çözüm yolları 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 6

Problemler formüle etmeyi genişletmek Tasarım çözüm kapsamını genişletir Çuvallara hayvan yemi doldurma, depolama ve yüklemeye ait bir örnek alalım. 25.12.2017 7

Problemler formüle etmeyi genişletmek 25.12.2017 8

Olası problemler formülasyonları 25.12.2017 9

Olası problem formülasyonları (A = ilk; B = son hal) 25.12.2017 10

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 11

İhtiyaç listesi: Motorlu taşıt yakıt göstergesi - 1 25.12.2017 12

Soyut düzlemde problem formüle etme işlemi - 1 25.12.2017 18

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 21

Fonksiyonel ilişkileri belirleme 25.12.2017 22

Tasarım metodolojisi problemleri 25.12.2017 23

Fonksiyon yapısının amacı: o Karmaşık bir problemi çözülebilir küçük parçalara ayırmak o Mantıksal ilişkileri temsi etmektir Fonksiyon yapısı çözüm bağımsızdır! 25.12.2017 24

Fonksiyon yapısı belirleme FY, tüm (genel) fonk alt fonks ayrılarak belirlenir 25.12.2017 25

Fonksiyon yapısı belirleme: Ana akış 25.12.2017 26

Fonksiyon yapısı belirleme: Ana akış 25.12.2017 27

Genel / tüm fonksiyon 25.12.2017 28

Genel / tüm fonksiyon örneği: Yakıt göstergesi 25.12.2017 29

Fonksiyon yapısı belirleme: Semboller 25.12.2017 30

Sistem: Örnekler 25.12.2017 31

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 birbirlerine bağlanmalıdır. Sonuç, fonk yapısıdır. 25.12.2017 32

Fonksiyon: Gazoz kapağı sıralama 25.12.2017 33

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 34

Terimler: Fonksiyon sentezi - 2 Yardımcı fonksiyon: Ana fonk destekleyen ve böylece tüm fonk dolaylı katkıda bulunan fonk Elementer fonksiyon: Daha fazla bölünemeyen ve genel olarak uygulanabilen fonk Fonksiyon yapısı: Bir tüm fonk içinde alt fonks birleşimidir 25.12.2017 35

Fonksiyon yapısı belirleme 25.12.2017 36

Fonksiyon: Kapak sıralama 25.12.2017 37

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 41

Fonksiyon yapısı geliştirme: Yakıt göstergesi - 1 25.12.2017 42

Fonksiyon yapısı geliştirme: Yakıt göstergesi - 2 25.12.2017 43

Fonksiyon yapısı geliştirme: Çekme deney makinesi - 1 25.12.2017 44

Fonksiyon yapısı geliştirme: Çekme deney makinesi - 2 25.12.2017 45

Patates hasat makinesi fonk yapısı 25.12.2017 46

Fonk yapısına göre bir vana analizi 25.12.2017 47

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 48

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 49

Fonksiyonel ilişkileri belirleme 25.12.2017 51

İlişki: Fonksiyon, fiziki etki, temel çözüm 25.12.2017 52

Genel çözüm bulma yöntemleri 25.12.2017 54

Kısmi çözümler bulma Her alt fonksiyona bir kısmi çözüm bulunmalıdır 25.12.2017 55

Teknik bir sistemin boyutu 25.12.2017 56

Tesis: Örnekler 25.12.2017 57

Montaj ve parçalar 25.12.2017 58

Çözümler bulma 25.12.2017 59

Problem çözmede gerekli yetenekler 25.12.2017 60

Karar işlemi 25.12.2017 61

Genel çözüm bulma yöntemleri 25.12.2017 62

Etkileşimli yöntemler: Güvenli yol 25.12.2017 63

Etkileşimli yöntemler: Fiziki ilişkiler Teknik görevlere en etkin çözüm arama şekli, fiziki ilişkileri incelemektir 25.12.2017 64

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 65

Fiziki etki katalogları Fiziki etki katalogları, kapsamlı fizik bilgisi olmadan bile mühendisin çalışmasını mümkün kılar 25.12.2017 66

Fiziki etki katalogları: Artırma / azaltma 25.12.2017 67

Fiziki etki katalogları: Enerji bileşenlerini artırma / azaltma 25.12.2017 68

Elementer Fonksiyonlar: Enerji 25.12.2017 69

Elementer Fonksiyonlar: Malzeme 25.12.2017 70

Elementer Fonksiyonlar: E ve M birleştirme 25.12.2017 71

Elementer Fonksiyonlar: Sinyaller 25.12.2017 72

Fiziki etkilerin etki taşıyıcısı Seçilen fiziki etkileri gerçekleştirmek, etki taşıyıcıları vasıtasıyla sağlanır 25.12.2017 73

Etki taşıyıcısı 25.12.2017 74

Etki taşıyıcıları hakkındaki temel ifadeler Etki taşıyıcısı: o Etki taşıyıcı, fiziki etkiyi teknik bir yapıta dönüştürmede kullanılan malzemelerdir o Aynı etkilerle aynı görevi gerçekleştirmede farklı etki taşıyıcıları uygulanabilir 25.12.2017 75

Değişim: Fiziksel etki, etki taşıyıcısı 25.12.2017 76

Etki taşıyıcısı: Enerji depolama 25.12.2017 77

Temel çözümü belirleme 25.12.2017 78

Çalışma yüzeyleri o Fiziki etki gerçekleştirecek etki taşıyıcısına çalışma yüzeyleri sağlanmalıdır o Etki taşıyıcısı çalışma yüzeylerini şekillendirmek, fiziki etkiyi güçlendirir 25.12.2017 79

Çözüm ilkesi 25.12.2017 80

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 81

Temel çözümleri birleştirme malzemeleri 25.12.2017 82

Güçlü kavram / konsept o Sınır koşullarını değiştirmeye toleransı o Üretim kalitesini değiştirmeye toleransı o Olabildiğince az sistem eleman ve basit çalışma yüzey geometrisi (makro- ve mikro geometri) olan kesinlikle güçlü kavram seçilmelidir 25.12.2017 83

Kavram seçimindeki etkiler 25.12.2017 84

Çalışma yüzeyi ve çalışma hareket değişimleri 25.12.2017 85

Örnek: Konum değişimleri 25.12.2017 86

Örnek: Fiziki etki / etki taşıyıcısı değişimleri 25.12.2017 87

Örnek: Konum ve biçim değişimleri 25.12.2017 88

Çözüm ilkesi 25.12.2017 89

I Temas noktalarının şekillendirme tasarımı 25.12.2017 90

II Temas noktalarının şekillendirme tasarımı 25.12.2017 91

Örnek: Çözüm alanını genişletmek 25.12.2017 92

Çalışma yüzeylerini değiştirmek 25.12.2017 93

Çalışma yüzey ve hareketi değişimi 25.12.2017 94

Şekillendirme elemanı karmaşıklık düzeyleri 25.12.2017 95

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 şekillendirme elemanları o Eksenel bir hareket tasarımcılığı: izleyici kontrol kolunun küresel mafsal yarıçapı 25.12.2017 96