Преглед на процеса на инженерно проектиране
Следният преглед на дизайна се препечатва с разрешение на VEX Robotics.
За повече информация, моля, посетете уебсайта им на адрес http://www.vexrobotics.com/design .
Когато разработвате дизайн на робот, е разумно да следвате инженерния процес на проектиране. По същество процесът на инженерно проектиране се състои от следните стъпки:
Идентифицирайте нуждата
Повечето роботи VEX са създадени за образование или състезание, където на дизайнера се представя ясна цел за решаване на проблем или набиране на точки. С всеки проект трябва добре да разберете обхвата и последиците от проекта, които трябва да бъдат разгледани. Разходите, сложността и технологичните изисквания могат бързо да замърсят всеки добронамерен проект.
Много пъти мислителите, дизайнерите и инженерите сами не си мечтаят за идея, но са бомбардирани от проблемите на клиент, общество или среда, които „трябва“ да бъдат решени, за да се постигне основна „нужда“. Без ясна дефиниция на тази необходимост процесът на инженерно проектиране не може да започне. Много време и много кариери бяха изгубени в преследване на зле дефинирана нужда.
Дефинирайте проблема
Проблемът е основният проблем, който пречи на необходимостта да бъде изпълнена. Проблемът трябва да бъде точно и реалистично дефиниран, за да се пристъпи към процеса на решаването му. В противен случай времето и парите ще бъдат загубени и първоначалният проблем все още може да съществува без решение.
1. Получете ясна картина на параметрите на проблема или състезанието.
2. Направете списък с целите и ги класирайте по важност.
3. Много пъти роботът не може да направи всичко, което представлява проблем. Често роботът може да направи всичко добре.
4. Важно е да приоритизирате и проектирате машина, която може да прави най-много неща и да прави няколко неща много добре.
Провеждане на изследвания
Изследването може да бъде независимо, самотно начинание или динамична групова дейност. Изследванията трябва да бъдат фокусирани и да включват нови идеи и задълбочено проучване на стари подобни идеи. Понякога старите идеи са най-добрите. Винаги ли сте чували поговорката „Не преоткривайте колелото“ http: //scoutlife.org/wp-content/uploads/2011/04/brainstorm.jpg 'title =' brainstorm 'alt =' '/>Мозъчна буря
Никакви идеи не са лоши идеи. Важно е да се разгледат всички подходи към даден проблем. Човек, който не изглеждаше осъществим или има смисъл в началото, може да бъде начинът, по който да се върви в края. Не прекалено много проекти преминават през разработка от първия опит или по най-добрата идея по това време. Окончателният проект обикновено се състои от колекция от идеи; някои, които се смятаха за твърде рисковани, скъпи или просто луди. Помислете за известни изобретатели като Едисон, Бенджамин Франклин, братята Райт или Леонардо да Винчи. Можете ли да си представите как използват този процес? Колко опита са направили преди да успеят?
Решенията трябва да бъдат разделени според техните плюсове и минуси. Тази дейност се постига по-добре в групова обстановка. Мозъчната атака насърчава максимално количество принос от различни нива на опит и различни подходи към проблема. Алтернативните решения могат да бъдат анализирани и каталогизирани според достойнството и възможната употреба. След като тези идеи бъдат дестилирани до управляем брой, числата трябва да бъдат смачкани, за да се оцени вероятността и цената за успешен резултат, като се използват отделните решения. Тук играят роля по-големи фактори, като здравия разум и инстинктът. Ако не се чувства добре, не го правете.
1. Предложете поне три дизайнерски решения и оценете всяко от тях.
2. Погледнете броя на частите, които са ангажирани с дизайна. Има ли достатъчно? Може ли да се опрости?
Проектирайте, тествайте и оценете най-доброто решение
Фазата на проектиране на продукта е може би най-предизвикателната от целия процес. След като идеята бъде доразвита, е време да седнете и да разберете как да я осъществите. Добрите дизайнери са готови да бъдат гъвкави, когато взимат тежки решения и да правят компромиси и пропуски, за да направят дизайна практичен и възможен.
Първата стъпка е да започнете да скицирате, за да получите идеите на хартия. Скицирането и рисуването на ръка ви позволява да докоснете творческата си страна. Важно е да имате точни и пълни скици, за да преведете идеята в ръчни или CAD чертежи и модели. Тази фаза също така позволява виртуално прототипиране или тестване на продукта в компютъра. Можете да откриете потенциални и понякога скъпи недостатъци в дизайна, преди да се създаде макетът в реалния свят.
Макетите са представяне на продукта за тестване и оценка. Този процес все още е ценен, въпреки че компютрите могат да постигнат същите резултати. Единственото нещо, което те не могат да направят, е да предоставят реален продукт за оценка. След като макетът бъде оценен, проектът може да премине към етап на прототипиране.
Изградете прототип
Най-добрият начин да разберете дали даден дизайн ще работи в реални условия е да създадете прототип. Прототипът е точен работен модел на окончателния дизайн. Прототипът се оценява по отношение на разходите, естетиката, издръжливостта, лекотата на конструкцията и отговаря на критериите за проектиране.
Прецизиране или редизайн
Ако първоначалният дизайн и прототипът не решават напълно проблема или спецификациите, не отговарят на проектните параметри или останат в рамките на приемливи разходи, дизайнерът може да се върне „обратно към чертожната дъска“ (или компютър). Процесът на инженерно проектиране има цикъл, за да се върне към дизайна и да прецизира или преработи. Най-голямото препятствие в това усъвършенстване / редизайн са парите. Понякога е по-лесно и по-евтино да се задоволите с малко по-лош дизайн, отколкото да похарчите парите, за да преработите почти завършен продукт.
Изграждане
Процесът на изграждане е дълъг сложен процес. Процесът на изграждане трябва да отчита материали, процеси, строителни ограничения и разходи. Компаниите правят значителни инвестиции във фабрики и инфраструктура, за да изградят своите проекти, така че колкото по-ефективно е обработен дизайнът, толкова по-добре ще бъде изграждането. След като процесът на изграждане започне, компанията може да започне да прави възвръщаемост на инвестициите си в целия процес на проектиране, като пусне на пазара и продаде продукта.