1

SEKVENCIJALNI I INTEGRALNI PRISTUP

KONSTRUISANJU

2

• Proces konstruisanja se odvija kroz sledeće faze, koje slede jedna drugu:

1) Definisanje projektnog zadatka

2) Koncipiranje tehničkog rešenja

3) Razrada tehničkog rešenja – izrada sklopnog crteža, analiza radnih ikritičnih stanja delova, provera radne sposobnosti (delova i sklopova)

4) Kompletiranje tehničke dokumentacije – izrada detaljnih crteža

FAZE U PROCESU KONSTRUISANJA

Definisanje

projektnog

zadatka

Koncipiranje

tehničkog

rešenja

Razrada

tehničkog

rešenja

Kompletiranje

tehničke

dokumentacije

KONSTRUISANJE

3

• Više od polovine lansiranih konstrukcija spada u grupu prilagođenih, nešto

više od četvrtine su nove, a ostale su varijantne

Definisanje

projektnog

zadatka

Koncipiranje

tehničkog

rešenja

Razrada

tehničkog

rešenja

Kompletiranje

tehničke

dokumentacije

Ponovljene

konstrukcije

Prilagođene

konstrukcije

Varijantne

konstrukcije

Nove

konstrukcije

Faza

konstruisanja

Konstrukcija

4

• Radeći na određenom projektu razvojni timovi preuzimaju poslove

razvoja složenih mašinskih sistema. U procesu razvoja uvode se novi

metodološki pristupi, gde računar obavlja rutinske poslove, a

inženjerima ostaje više vremena za kreativan rad. Ranije su inženjeri

sticali znanja uglavnom iskustvom i prateći proizvodnju i eksploataciju

određenog proizvoda. Potpuno nova tehnička rešenja su bila retkost i

zavisila su od talenta pojedinca i njihove trenutne inspiracije. Porast

životnog standarda je stvorio potrebu usavršavanja metodologije

razvoja sistema, primenu mehanizacije i automatizacije u poslovima

razvoja.

• U daljem tekstu će biti razmotrena dva nova pristupa razvoju

mašinskih sistema, a to su:

1. sekvencijalni

2. integralni

NOVI PRISTUPI PROCESU KONSTRUISANJA

5

SEKVENCIJALNI PRISTUP RAZVOJU

PROIZVODAUMAŠINSTVU

• Ako se razvoj mašinskog sistema obavlja prema sekvencijalnom pristupu to

znači da se razvoj obavlja po fazama. Sekvencijalni pristup razvoju se, u

globalu, može predstaviti kao na slici:

• Ove faze se mogu raščlaniti na određene sadržaje (u svakoj od ovih

faza), što je prikazano na sledećem slajdu

• Da bi razvoj mašinskog sistema bio uspešan, potrebno je sprovesti

osnovne aktivnosti:

1. Istraživanje informacija

2. Stvaranje ideja

3. Skiciranje i crtanje

4. Analiza i sinteza

5. Proračuni

6. Ispitivanja i provere

Predlog

potreba

Konstruisanje Tehnološka

razrada

Izrada

proizvoda

6

• Ovde se aktivnosti nastavljaju jedna na drugu (kada se jedna završi, počinje

sledeća). Nedostatak ovog postupka je duže vreme potrebno za razvoj

proizvoda.

• Predlog potreba predstavlja ulaznu fazu a zatim slede dve osnovne globalne

faze razvoja proizvoda (faze konstruisanja i tehnološke razrade). Izrada

materijalne strukture sistema je završna faza procesa razvoja.

Identifikacija

potrebaIspitivanje tržišta Selekcija i izbor

predloga

Postavljanje

zadatkaKoncipiranjeRazrada

konstrukcije

Planiranje

proizvodnje

Planiranje nabavkiProjektovanje

tehnologije

Lansiranje

proizvodnje

Upravljanje

proizvodnjom

Kontrola kvaliteta

Predlog potreba

Konstruisanje

Tehnološka razrada

Izrada

7

INTEGRALNI PRISTUP RAZVOJU PROIZVODAUMAŠINSTVU

• Da bi se ubrzao tehnološki razvoj i skratilo vreme potrebno za izlazak

proizvoda na tržište, moralo je doći do promene sekvencijalnog pristupa

razvoja mašinskih sistema.

• Integralni pristup razvoju mašinskih sistema se zasniva na međusobnom

preklapanju pojedinih aktivnosti u toku razvoja i proizvodnje. Rezultat toga je

da se ukupno vreme, potrebno za realizaciju, znatno skraćuje. Na slici 1. su

date faze integralnog razvoja mašinskih sistema u funkciji vremena potrebnog

za realizaciju.

• Integralni pristup razvoju mašinskih sistema, u velikoj meri uvažava

međusobni uticaj faza predloga potreba, razvoja i izrade. Veliki broj aktivnosti,

u pojedinim fazama razvoja, se izvode nakon rešenja dobijenih u drugim

fazama razvoja i proizvodnje. Ovi procesi su neophodni prilikom izvođenja

pojedinih aktivnosti, da bi se u toku razvoja dobila poboljšana rešenja nekih

problema razvoja i proizvodnje.

• Prilikom odabira korisnih predloga potreba uvažavaju se strateška

opredeljenja menadžmenta preduzeća, kao i strategije tržišta, strategije razvoja

i strategije proizvodnje. Globalni integralni pristup razvoju mašinskog sistema

prikazan je na slici br. 2.

8

Identifikacija

Slika 1 – faze integralnog

razvoja mašinskih sistema u

funkciji vremena potrebnog za

realizaciju

Izbor predloga

Istraživanje tržišta

Prikupljanje, selekcija i

izbor

Konstruisanje

Postavljanje zadatka

Koncipiranje

Razrada konstrukcije

Razvoj

Projektovanje

tehnologije

Planiranje proizvodnje

Planiranje

Izrada

Lansiranje

Upravljanje

proizvodnjom

Kontrola kvaliteta

Vreme

9

Slika 2 – Globalni integralni pristup

razvoju mašinskog sistema

Strategija

upravljanja

Strategija

tržišta

Strategija

razvoja

Strategija

proizvodnje

Izbor predloga

Konstruisanje

Razvoj

tehnologije

Izrada

R

A

Z

V

O

J

R

E

A

L

I

Z

A

C

I

J

A

10

• Integralni razvoj proizvoda (IPD), u svetu je poznat kao simultano ili

konkurentno inženjerstvo (CE).

• Primena CE pristupa podrazumeva pojačano angažovanje kadrova u

preduzeću, što znači, korišćenje informacionih tehnologija i savremenih

baza znanja.

Slika 3 – Vremenska ušteda pri integralnom razvoju

mašinskog sistema

Vreme

Zastoji

Integralni pristup

Izbor predloga

Konstruisanje

Razvoj

Izrada

Vremenska

ušteda

11

ŠTA SVE OBUHVATA INTEGRALNI PRISTUP KONSTRUISANJU?

12

• Poređenjem sekvencijalnog i integralnog pristupa razvoju mašinskih

sistema, dolazimo do zaključka o njihovim prednostima i manama.

• Sekvencijalni pristup se bazira na klasičnim pretpostavkama nauke o

konstruisanju. NJegova prednost je jednostavnost organizacione strukture,

jer se razvoj odvija korak po korak.

• Nedostatak sekvencijalnog pristupa je da treba uložiti više vremena za

njegovu realizaciju.

• Kod integralnog pristupa razvoju mašinskih sistema, postoji preklapanje

pojedinih faza i aktivnosti. Rezultat toga se ogleda u tome da se vreme

potrebno za realizaciju mašinskog sistema znatno skraćuje. To je danas od

izuzetne važnosti – treba izbaciti proizvod na tržište pre konkurencije.

• Primena savremenih alata u procesu planiranja, konstruisanja i

proizvodnje je osnovna odlika integralnog razvoja mašinskih sistema.

Najviše pažnje se posvećuje procesu planiranja i konstruisanja. Nedostaci se

tada lakše otklanjaju, pa su troškovi mnogo manji nego oni koji se uoče i

ispravljaju u toku proizvodnje.

13

POREĐENJE INTEGRALNOG I KONVENCIONALNOG PRISTUPA

KONSTRUISANJU

Vreme

Cena

Troškovi nastajanja proizvoda

Konvencionalni p

ristup

Troškovi eksploatacije

Porast t roškova Smanjenje

troškova

Integralni pristup

Skracenje vremena

Prodaja

Završetak razvoja

Završetak proizvodnje

Eksploatacija

Ukupni troškovi

14

• najčešće korišćeni IPD alati su:

Naziv IPD alata

QFD – (Quality Function Deployment)

Upravljanje zahtevima korisnika

DFMA – (Design for Manufacturing and Assembly)

Konstruisanje za izradu i montažu

DFRM – (Design for Reliability and Maintainbility)

Konstruisanje za pouzdanost i održavanje

DFC – (Design for Cost)

Konstruisanje za smanjenje troškova

FMEA – (Failure Mode and Effects Analysis)

Analiza načina i efekta nedostatka

RP – (Rapid Prototyping)

Brza izrada prototipa

15

• QFD – Planiranje kvaliteta preko tzv. kuće kvaliteta usmereno ka prenosu potreba

korisnika – kupca, za potrebe konstruisanja. Mogu se kreirati proizvodi za kupce i porediti

sopstveni sa proizvodima konkurenata.

• DFMA – Niz programa, tehnika i metoda za poboljšanje izrade delova ili pojednostavljenje

montaže. Još u fazi konstruisanja razmatraju se pogodnosti izrade i montaže delova i

konstrukcije. Redukuju se troškovi i vreme izlaska na tržište.

• DFRM – Analiza funkcionisanja mašinskih delova i sklopova, kao i celog mašinskog

sistema, da bi se još u procesu razvoja utemeljilo pouzdano funkcionisanje i postigla

maksimalna pogodnost održavanja u predviđenoj eksploataciji.

• DFC – Analiza svih koraka razvoja, čiji je smisao da se vidi njihov uticaj na troškove tako

da se ostvari funkcionalnost delova, sklopova i konstrukcija sa najmanjim mogućim

troškovima.

• FMEA – Procedura za otkrivanje mogućih nedostataka i procesa razvoja. Analiziraju se

efekti i posledice, određuje se kritičnost funkcionisanja i predlažu korekcije u cilju

eliminisanja ili smanjenja nepovoljnih uticaja nedostataka.

• RP – Efikasna izrada prototipa za nekoliko časova, a ne za više sedmica kao što je slučaj

kod klasičnog načina izrade prototipa.

• QFD – se koristi za planiranje i donošenje odluka u procesu razvoja proizvoda.

DFMA, DFRM i DFC su analitički alati koji se koriste uglavnom u fazi

konstruisanja. U ovu grupu alata spada i procedura FMEA. RP se

koristi kod složenih konstrukcija i za velike serije.

16

• Pored nabrojanih IPD, u procesu integralnog razvoja mašinskih sistema veliku

pomoć pružaju CA alati:

- CAD / COMUTER AIDED DESIGN / - konstruisanje pomoću računara

- CAE / COMUTER AIDED ENGINEERING / - inženjering pomoću računara

- CAPP / COMUTER AIDED PROCESS PLANING / - planiranje pomoću računara

- CAM / COMUTER AIDED MANUFACTURING / - izrada pomoću računara

• Kod integralnog pristupa razvoju mašinskih sistema, ciklus razvoja i izrade

proizvoda je znatno skraćen zbog preklapanja faza razvoja, a proces razvoja se

odvija bez zastoja. Koriste se efekti primene raspoloživog znanja i kadrovski

potencijali preduzeća, kao i savremeni IPD i CA alati.

• Cilj integralnog konstruisanja, kao dela integralnog pristupa razvoju mašinskih

sistema , je ostvarenje optimalnog konstrukcionog rešenja. To rešenje mora da

uvažava veliki broj zahteva, uslova i ograničenja funkcionalnosti, tehnologije,

korišćenja i tržišta.

17

Slika 4 – Osnovne karakteristike koje treba da

zadovolji konstrukcija nekog mašinskog sistema

KONSTRUKCIJA

FUNKCIONALNOST

TEHNOLOGIČNOST

TRŽIŠNOST

UPOTREBLJIVOST

18

FUNKCIONALNOST

• struktura

• snaga

• nosivost

• masa

• dimenzije

• oblik

• gabariti

• materijal

• energija

• brzina

• tolerancije

• sigurnost

TRŽIŠNOST

• cena koštanja

• kvalitet proizvoda

• rok isporuke

• mogućnost servisiranja

• komfor

• prilagođenost normama

• forma i boja

• izgled

• privlačnost

• promet pri prodaji

• dobit od prodaje

TEHNOLOGIČNOST

• ekonomičnost izrade• primena standarda• pogodnost montaže• pogodnost oblika• kvalitet površine• tip proizvodnje• produktivnost• stepen unifikacije• nomenklatura materijala

• iskorišćenje materijala• stepen racionalizacije• pogodnost transporta• pogodnost čuvanja• ekonomičnost izrade• troškovi rada• tehnološka cena• troškovi materijala i energije• troškovi alata i opreme

UPOTREBLJIVOST

• vek trajanja• čvrstoća• potrošnja energije• pouzdanost u radu• otpornost na temperature• otpornost na habanje• vibropostojanost• koroziona postojanost• pogodnost opravki• pogodnost upravljanja• bezbednost rada• pogodnost opsluživanja• udobnost rada

19

• Da bi integralno konstruisanje bilo uspešno, mora da uvažava

strategiju razvoja i strategiju marketinga i proizvodnje u preduzeću.

Samo na ovaj način se postiže glavni cilj svakog preduzeća – ostvarenje

dobiti/profita.

• Konstruisanje i razrada tehnologije su rezultat razvoja, a ujedno i

podloga za proizvodnju mašinskih sistema. Cilj integralnog

konstruisanja mašinskih sistema je optimalno konstrukciono rešenje

koje se bazira na zahtevima funkcije, tehnologije, tržišta i

eksploatacije/korišćenja.

• Integralno konstruisanje objedinjuje sve procese koji su neophodni za

ostvarenje optimalnog konstrukcionog rešenja nekog mašinskog

sistema.

• Za razliku od klasičnog, kod integralnog konstruisanja dolazi do

preklapanja pojedinih faza i aktivnosti. Zbog toga se ukupno vreme,

potrebno za realizaciju neke konstrukcije, znatno skraćuje i nema

zastoja u radu. Integralno konstruisanje se bazira na upotrebi računara.