Slide 1 - UniMAP Portal

Download Report

Transcript Slide 1 - UniMAP Portal

Slide 1

PROSES REKABENTUK
MEKANIKAL
DESIGN PHASES AND TASKS


Slide 2

DESIGN PROCESS Phases and Tasks
Diadaptasi dari Clive L. Dym & Patrick Little.
Identification
of Need or
Client
statement

Definition of Problem and
Specification Development

Conceptual Design

Preliminary Design /
Embodiment Design

Detailed Design/Product
Design

Design Evaluation
Final
design/Product.
(Release for
production)

Design Communication

1.

Clarify objectives or design brief.

2.

Establish user requirements

3.

Identify constraints

4.

Establish functions

5.

Generate Engineering Specifications

1.

Establish design specifications

2.

Generate concepts/schemes

3.

Synthesize concepts

1.

Model and/or analyze concepts

2.

Test and evaluate concepts

3.

Identify best conceptual design

1.

Refine and optimize design

1.

Prototyping and Testing

(performance and robustness, cost
production)

1.

Design Documentation(Details and
Working drawings, BOM etc)

2.

Presentation Design.


Slide 3

Definition of Problem and Specification Development
Matlamat fasa ini adalah untuk memahami masalah rekabentuk dan memperjelaskan
objektif-objektif yang telah ditetapkan oleh pelanggan serta mengumpulkan
maklumat yang diperlukan untuk menghasilkan spesifikasi rekabentuk.
•Masalah rekabentuk mestilah difahami dengan mendalam sebelum memulakan
kerja merekabentuk bagi menjamin produk benar-benar dapat menyelesaikan
dan memenuhi kehendak pelanggan.
•Manakala pengumpulan maklumat dilakukan untuk membangunkan satu
kenyataan kejuruteraan kehendak pelanggan.
•Spesifikasi rekabentuk yang dihasilkan pada fasa ini adalah garispanduan untuk
memastikan penyelesaian rekabentuk dapat dicapai; ianya bukanlah spesifikasi
akhir produk.
•Antara beberapa teknik yang boleh digunakan untuk memahami dan
memperjelaskan kehendak pelanggan(client’s statement) :Bubble Diagram
Objectives tree
Comparison chart
Weighted objectives tree
Function-means tree
Functional analysis
Requirements maxtrix
Product Design Specification (PDS) ~ Prof. Stuart Pugh
Quality Function Deployment (QFD)


Slide 4

Input

Client’s statement

Knowledge Sources



Design Tasks



Formal Design
Techniques

Output

Clarify objectives or design brief.
Establish user requirements
Identify constraints
Establish functions
Generate Engineering Specifications
Bubble Diagram
Objectives tree
Comparison chart
Weighted objectives tree
Function-means tree
Functional analysis
Requirements maxtrix
Product Design Specification (PDS) ~ Prof. Stuart Pugh
Quality Function Deployment (QFD)
Literature review
Brainstorming
User surveys and questionnaries
Structured interviews


Revised problem statement
Detailed objectives
Constraints
User requirements
Functions


Diadaptasi dari Clive L. Dym & Patrick Little.

Means for processing
knowledge

Literature
Experts
Codes


Slide 5

Kaedah kajian maklumat ~ bagaimana mendapatkan maklumat
Kajian ringkasan projek
Penjelasan skop projek
Rekabentuk yang sedia ada
Patents
Existing Products
Journal/reports
Piawai dan undang-undang
Nasihat pakar
Maklumbalas pelanggan

Spesifikasi Rekabentuk ~ aspek-aspek yang perlu difikirkan dalam
pembangunan spesifikasi
Maklumbalas pengguna
Prestasi produk
Ergonomik
Keselamatan
Kos
Saiz
Berat
Proses pembuatan
Bahan
Penyelenggaraan
Persaingan
Persekitaran

Estetika
Jangkamasa rekabentuk
Piawai dan undang-undang
Patents
Kualiti
Keboleharapan
Kuantiti
Kekangan
Hayat produk
ujian


Slide 6

Conceptual Design
Matlamat fasa ini adalah untuk mejana konsep-konsep atau skim-skim penyelesaian
rekabentuk berasaskan keperluan-keperluan pelanggan.
•Konsep adalah gariskasar(outline) penyelesaian masalah rekabentuk
•Konsep mestilah merupakan ide yang terbangun secukupnya untuk membolehkan penilaian
prinsip-prinsip fizikal rekabentuk dilakukan.
•Konsep-konsep mestilah cukup nyata untuk menilai teknologi-teknologi yang diperlukan
untuk merealisasikannya.
• Konsep-konsep mestilah cukup nyata untuk menilai pembinaan bentuk/geometri asasnya.
•Konsep-konsep mestilah boleh diwakili dalam bentuk lakaran kasar, pengiraan, catatan
nota-nota.
•Jangan mulakan rekabentuk dengan satu konsep/ide dan membangunkannya menjadi
produk.
•Beberapa konsep mestilah dibangunkan pada fasa ini.

If you generate one idea, it is probably a poor one. If you
generate twenty ideas, you may have a good one.
To steal ideas from one person is plagiarism, to be influenced
by many is good design.

Diadaptasi dari Clive L. Dym & Patrick Little.

•Konsep-konsep mestilah cukup nyata untuk menilai kebolehbuatannya(manufacturability).


Slide 7

Input



Knowledge Sources



Revised problem statement
Detailed objectives
Constraints
User requirements
Functions


Tasks






Formal Design
Techniques

Output

Establish design specifications
Generate concepts/schemes
Synthesize concepts

Quality Function Deployment (QFD)
Morphological chart
Logical methods( TRIZ and Axiomatic design)


Brainstorming, brainwriting,
Synergy
analogy,
extremes and inverses
Benchmarking
Reverse engineering(Functional Modeling/Decomposition)






Design specifications
Conceptual designs/ schemes
Synthesized concepts

Diadaptasi dari Clive L. Dym & Patrick Little.

Means for processing
knowledge

Competitives products
Patents


Slide 8

Preliminary(Embodiment) Design
Matlamat fasa ini adalah untuk mengenalpasti sifat-sifat utama/ciri-ciri penting
konsep-konsep rekabentuk.
•Embody or endow design concepts with their most important attributes.
•Concepts are transform into physical realisations.

•Begin to select and size the major subsystem, based on lower-level concerns that take
into account the performance specification and operating requirements.
•Involved many activities from selecting standardised and specialised components and
materials to identifying manufacturing and assembly processes.
•more technical in nature, extensive use of rules of thumb and various back-of-theenvelope calculation.
•Required sound engineering skills.
•Final choice from among the proposed concepts

Diadaptasi dari Clive L. Dym & Patrick Little.

•Highly nonlinear, iterative and complex process.


Slide 9

Input



Knowledge Sources



Design specifications
Conceptual designs/ schemes
Synthesized concepts




Tasks





Formal Design
Techniques

Output

Model and/or analyze concepts
Test and evaluate concepts
Identify best conceptual design

Comparison chart
Weighted objectives tree
FMEA (Failure Mode and Effect Analysis)


Metrics definition
Laboratory experiments
Protype development
Simulation and computer analysis
Proof-of-concept testing





A selected design
Test-and-evaluation result

Diadaptasi dari Clive L. Dym & Patrick Little.

Means for processing
knowledge

Heuristics(rules of thumb)
Simple models
Known physical relationship


Slide 10

Detailed Design
Matlamat fasa ini adalah untuk memperinci konsep rekabentuk yang terpilih.
•Fasa rekabentuk ini biasa mengikut prosedur-prosedur yang yang telah digarispanduankan
oleh kod-kod rekabentuk daripada persatuan/kumpulan (cth ASME,IEEE,IMechE,BEM,IEM),
handbooks, pengkalandata, dan katalog-katalog.
•Rekabentuk biasanya dinyatakan dalam panduan, formula, dan algorithm khusus .
•fasa rekabentuk ini biasanya melibatkan pemilihan komponen-komponen piawai kerana
ianya telah hampir kepada pemasangan.
•Analisa dilakukan untuk memastikan keberkesanan fungsi adalah mengikut kehendak
spesifikasi.
•Ianya amat perlu untuk dihasilkan lukisan pembentangan, perincian dan pengiraan serta
ditentukan dimensi-dimensi, komponen, bahan, kos, pembuatan, keboleh-harapan, kebolehsenggaraan dan keselamatan.
Diadaptasi dari Clive L. Dym & Patrick Little.


Slide 11

Input



Knowledge Sources



A selected design
Test-and-evaluation result



Design codes
Handbooks
Local law and regulations
Suppliers’ component specifications



Refine , optimize the choosen design




Tasks

Formal Design
Techniques

Output

Discipline-specific CADD

Formal design reviews
Public hearings(if applicable)
Beta testing





Proposed fabricatiion specifications
Final design review for client

Diadaptasi dari Clive L. Dym & Patrick Little.

Means for processing
knowledge




Slide 12

Design Evaluation
Matlamat fasa ini adalah untuk menilai dan menguji sama ada rekabentuk akhir
(produk/penyelesaian) memenuhi kehendak definisi masalah(brif projek) yang telah
nyatakan pada fasa awal rekabentuk. Penilaian dan penujian terhadap rekabentuk
akhir boleh dilakukan seperti berikut:•Bandingkan dengan spesifikasi asal untuk memastikan spesifikasi yang telah dibangunkan
adalah tercapai.
•Laporkan sebarang masalah dan perubahan yang berlaku serta nyatakan bagaimana ianya
berlaku .
• laporkan sebarang ujian yang dilakukan.
•Kesimpulan dan cadangan untuk memperbaiki rekabentuk akhir adalah berdasarkan
daripada penemuan ujian dan penilaian.
Diadaptasi dari Clive L. Dym & Patrick Little.

•Sebarang perubahan yang dilakukan yang mana mungkin tidak dapat memenuhi kehendak
pelanggan mestilah dimaklumkan.


Slide 13

Design Communication
Matlamat fasa ini adalah untuk menghasilkan dokumen-dokumen yang akan
digunakan untuk berkomunikasi dengan pihak pelanggan atau pihak berkepentingan.
Tujuan utama fasa ini adalah untuk memaklumkan kepada pelanggan mengenai
rekabentuk terhasil(terpilih), termasuk penerangan bagaimana dan mengapa
rekabentuk ini dipilih. Komunikasi rekabentuk adalah amat penting dan merupakan
sebahagian daripada rekabentuk, komunikasi yang mantap akan dapat menyakinkan
pelanggan bahawa rekabentuk terpilih adalah yang terbaik antara yang lain-lain.
•Laporan akhir dan persembahan mestilah menyampaikan/membentangkan hasil atau
keputusan proses rekabentuk bukannya kronologi kerja-kerja yang dilakukan oleh perekapereka.

• laporan dan persembahan mestilah jelas dan menggunakan bahasa mudah faham;
mengikut audience.
•Langkah-langkah yang mungkin dilakukan untuk proses fasa ini adalah
•Construct a rough outline of the overall structure of the report
•Review the outline within the team and superior
•Construct a topic sentence outline and review within team
•Distribute individual writing assignments and write initial draft
•Solicit review of draft from experts
•Revise and rewrite the draft in response to reviews
•Prepare final version of the report and present to client.

Diadaptasi dari Clive L. Dym & Patrick Little.

•Persembahan yang jelas mengenai masalah rekabentuk,termasuk analisa keperluan yang
hendak dicapai, alternatif-alterrnatif lain yang dipertimbangkan, asas bagaimana keputusan
dicapai dan keputusan yang dicapai.


Slide 14



Dokumen-dokumen yang dihasilkan selain daripada laporan dan persembahan kepada pelanggan
adalah lukisan-lukisan rekabentuk dan spesifikasi fabrikasi(pembuatan) sepert berikut:• Lukisan pembentangan(Layout drawings)
• Lukisan kerja yang dihasilkan secara berskala untuk menunjukkan komponen-komponen
utama serta perhubungan dan interaksi antara mereka terutamanya untuk proses
pemasangan.
• Hanya dimensi penting ditunjukkan, tidak hadterima(tolerances) dan berubah mengikut
perubahan proses rekabentuk.
• Lukisan terperinci(Detailed drawings)
• Lukisan terperinci menunjukkan perincian setiap komponen.
• Lukisan-lukisan ini dihasilkan mengikut piawaian lukisan dan mestilah mempunyai
hadterima, menunjukkan bahan yang digunakan, dan menyatakan sebarang proses
pembuatan khusus.
• Hanya boleh diubah secara formal ‘authorization’
• Lukisan pemasangan(assembly drawings)

Menunjukkan bagaimana setiap komponen individual dipasangkan bersama.

Biasanya dilukis dalam bentuk lukisan ortografik dan juga dalam ‘exploded
view’(pandangan terburai) yang mana setiap komponen dilabelkan
• Senarai bahan(Bill of materials~BOM)


Merupakan indeks bagi sesuatu produk yang mengandungi maklumat-maklumat berikut:






Nombor senarai
Nombor komponen
Kuantiti komponen
Nama konponen
Bahan pembuatan komponen
Sumber perolehan


Slide 15

Input



Knowledge Sources



Tasks

Formal Design
Techniques

Output



Feedback from clients and users
Required deliverable



Document the complete design



N/A



N/A





Final report to client containing
Fabrication specifications
Justification for fabrication specs

Diadaptasi dari Clive L. Dym & Patrick Little.

Means for processing
knowledge

Fabrication specifications