Konstruování KKS/KS. doc. Ing. Václava Lašová, Ph.D. Plzeň, 2016

Transkript

1 Katedra konstruování strojů Fakulta strojní Konstruování KKS/KS doc. Ing. Václava Lašová, Ph.D. 1 Uskutečnění lidských potřeb jako transformace Podklady k přednáškám Kapitola 1 prof. Ing. Stanislav Hosnedl, CSc. Plzeň, 2016 Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky v rámci projektu č. CZ.1.07/2.2.00/ Inovace výuky podpořená praxí.

2 KONSTRUOVÁNÍ KKS/KS PRO ÚPLNOST K INFORMACI POTŘEBNÉ DŮLEŽITÉ 1 Uskutečnění lidských potřeb jako transformace Transformace. Transformační systém. Transformační proces S. Hosnedl 2

3 1 Uskutečnění lidských potřeb jako transformace POTŘEBNÉ TRANSFORMACE (TRANSFORMAČNÍ PROCESY) A LIDSKÉ POTŘEBY Účel transformace: - přeměna nějakého M, E, I objektu pro uspokojení lidských potřeb Cíl transformace, tj. Transformačního procesu TrfP: - změna stavu M, E, I objektu ze stavu dostupného na stav požadovaný Základní kategorie transformací: Transformace mohou být přírodní nebo umělé: - Přírodní transformační procesy jsou náhodné, pomalé a neřízené. - Lidé se proto odedávna snaží při uspokojování svých potřeb nahrazovat přírodní transformační procesy umělými transformačními procesy. V dalším výkladu již budeme hovořit pouze o umělých transformačních procesech a příslušných umělých transformačních systémech (pokud nebude uvedeno jinak). Poznámka: - Transformace: přeměna [Slovník cizích slov] i S. Hosnedl 3

4 1 Uskutečnění lidských potřeb jako transformace DŮLEŽITÉ MODEL TRANSFORMAČNÍHO SYSTÉMU (TrfS) s TRANSFORMAČNÍM PROCESEM (TrfP) AKTIVNÍ & REAKTIVNÍ PROSTŘEDÍ AR Env Prováděcí systém Navigační systém Operátory: Účinky operátorů: ČLOVĚK (systém lidí &ost.živ.bytostí) HuS TECHNICKÝ SYSTÉM (tech.& tg prostředky) TS INFORMAČNÍ SYSTÉM (odborné informace) IS MANAŽÉRSKÝ SYSTÉM (manažerské informace) MgS Zpětné vazby Hranice TrfS Asistující vstupy OPERAND ve vst.stavu Inp Vedlejší vstupy TRANSFORMAČNÍ PROCES (TrfP) (přeměna daného vstupu na požadovaný výstup uvažovanou technologií) TRANSFORMAČNÍ SYSTÉM (TrfS) OPERAND ve výst.stavu Out Vedlejší výstupy Obr.: Obecný model Transformačního systému (TrfS) s Transformačním procesem (TrfP) [Hubka 1988, 1995, ] => [Eder&Hosnedl 2008, 2010] S. Hosnedl 4

5 1 Uskutečnění lidských potřeb jako transformace MODEL TRANSFORMAČNÍHO SYSTÉMU (TrfS) s TRANSFORMAČNÍM PROCESEM (TrfP) Objekt transformace obecně: Operand CO se transformuje? (M, E, I, L) - Požadovaný stav operandu (Od2): na výstupu TrfP (získaný stav 2 zůstává i po výstupu z TrfS!) - Dostupný stav operandu (Od1): na vstupu TrfP Změna stavu operandu na základě: Technologie (Tg) JAK (a jakými nástroji) se transformuje? Obvyklé změny stavu (tj. obvyklé přeměny, transformace) operandu: - vnější (výroba): např. zm. tvarů, rozměrů, povrchů, tolerancí) - vnitřní (zpracování): např. změna vnitřní struktury, pevnosti) - polohy (manipulace/doprava) - v čase (skladování) Poznámky: - Technologie v (nej)užším slova smyslu znamená ( the way and means for doing something ), tj. principy, postupy transformace operandu vlivem působících účinků bez zřetele na to, jak (tj. jakými nástroji) byly vyvolány (např. změna tvaru tlakem působícím na ohřátý materiál). V praktickém životě se však pojem technologie převážně rozumí včetně nástrojů, které již požadované transformační účinky dodávají (např. pohon a řízení lodě pomocí pádel, vesel, plachty, lodního šroubu, reaktivní trysky apod., nebo přednáška s pomocí tabule a křídy, flipchartu, zpětného projektoru, dataprojektoru, apod). - Technologie je obecný pojem, který se týká všech, nikoli jen strojírenských, procesů jak bývá často mylně chápáno a používáno. - Tyto nástroje lze však dosti často obtížně odlišit od příslušného technického zařízení, v rámci nějž je nástroj používán (např.. S tím souvisí požívání pojmu technologie v širším slova smyslu, které je vysvětleno v následujícím odstavci o technických procesech. DŮLEŽITÉ i S. Hosnedl 5

6 1 Uskutečnění lidských potřeb jako transformace MODEL TRANSFORMAČNÍHO SYSTÉMU (TrfS) s TRANSFORMAČNÍM PROCESEM (TrfP) DŮLEŽITÉ Potřebné účinky působící na operand: Operátory KÝM/ČÍM (příp. v souladu s ČÍM) se transformuje? - člověk: lidé i další živé bytosti - technický systém: technické prostředky (s Tg nástroji) - aktivní a reaktivní okolí: blízké i vzdálené zapojené prostředí - informační systém: odborné informační prostředky - manažerský systém: manažerské (řídicí) informační prostředky Transformační systém má na vstupu a výstupu též: - asistující vstupy (žádoucí/stimulující) : např. přídavné mat., energie, řídicí inf. - vedlejší vstupy (většinou nežádoucí): např. prach, vibrace z okolí - vedlejší výstupy (většinou nežádoucí): např. spaliny, třísky, okuje, hluk, vibrace Nezbytný prvek pro řízení transformačního procesu: - zpětné vazby (v celém průběhu hlavních i asistujících procesů!!!) Prováděcí systém Navigační systém S. Hosnedl 6

7 IS INF. ODB. SYSTÉM TECH.TRANSF. SYST. MgS MANAŽ.INF.SYSTÉM TECH.TRANSF. SYST. 1 Uskutečnění lidských potřeb jako transformace POTŘEBNÉ TECHNICKÝ PROCES JAKO TRANSFORMAČNÍ PROCES AR Env AKTIVNÍ & REAKTIVNÍ PROSTŘEDÍ TECH. TRANSFORMAČNÍHO SYSTÉMU Asistující vstupy Provozní OPERAND ve vst. stavu Inp Vedlejší vstupy HuS PRACOVNÍK, OBSLUHA nastavení, příkazy zpětné vazby TS TECHNICKÉ PROSTŘEDKY TrfP: TECHNICKÝ PROCES (TP) - Σ technologických operací Tg: Způsoby přeměny operandu - vč. nástrojů Zpětné vazby Provozní OPERAND ve výst. stavu Out Vedlejší výstupy Obr.: Model Technického procesu (TP) vč. operátorů Technického transformačního systému (TTrfS) v Provozní etapě živ. cyklu TS - konkretizace Obecného modelu Transformačního procesu (TrfP) vč. operátorů Transformačního systému (TrfS) [Hubka 1988 aj.] S. Hosnedl 7

8 IS INF. ODB. SYSTÉM PRACOVIŠTĚ. MgS MANAŽ.INF.SYST. PRACOVIŠTĚ 1 Uskutečnění lidských potřeb jako transformace POTŘEBNÉ TECHNICKÝ PROCES JAKO TRANSFORMAČNÍ PROCES AR Env AKTIVNÍ & REAKTIVNÍ PROSTŘEDÍ PRACOVIŠTĚ HuS PRACOVNÍK, OBSLUHA nastavení, příkazy zpětné vazby TS PROTAHO -VAČKA Zpětné vazby mazivo DRÁT ve stavu Inp: - průměr Inp - stav povrchu Inp - pevnost Inp prach, vibrace TP: Tg: PROTAHOVÁNÍ DRÁTU d1 Mazání průvlaku pt1 d2 1 Zmenšování průměru drátu v průvlaku 2 Držení drátu pt2 Tažení silou DRÁT ve stavu Out: - průměr Out - stav povrchu Out - pevnost Out použité mazivo, teplo, hluk Obr.: Konktrétizovaný model Technické procesu (TP) vč. operátorů Technického transformačního systému (TTrfS) v Provoz. etapě živ.cyklu TS - příklad technického procesu (TP) protahování drátu na pracovišti s protahovačkou (TS) [Hubka 1995 aj.] S. Hosnedl 8

9 LITERATURA KONSTRUOVÁNÍ KKS/KS [Eder&Hosnedl 2008] Eder, W. E., Hosnedl, S.: Design Engineering, A Manual for Enhanced Creativity. Boca Raton, Florida, USA: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2008, 588 s., ISBN [Eder&Hosnedl 2010] Eder, W. E., Hosnedl, S.: Introduction to Design Engineering: Systematic Creativity and Management. Boca Raton, Florida, USA: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2010, 432 s., ISBN: [Hosnedl 2014] Hosnedl, S.: Systémové navrhování technických produktů. 2. vyd. Plzeň: Západočeská univerzita v Plzni, s. ISBN (elektronická verze). [Hosnedl&al 2012] Hosnedl, S., Dvořák J. a Kopecký M.: Konstrukční a designérský návrh nemocničního lůžka pro intenzivní péči Case study. 1. vyd. Plzeň: Západočeská univerzita v Plzni, s. ISBN (elektronická verze). [Hubka 1995] Hubka, V.: Konstrukční nauka, z Engineering Design (Zürich: Heurista, 1992) přel. Hosnedl, S. 2. přeprac. a dopl. vyd. Zürich: Heurista, s. ISBN [Hubka&Eder 1988] Hubka, V., Eder, W.E: Theory of Technical Systems. Berlin Heidelberg: Springer - Verlag, 1988, (2. vyd. něm. 1984) ISBN [Hubka&Eder 1996] Hubka,V., Eder, W.E.: Design Science. London, Springer,1996, ISBN [ČSN-EN-ISO-9001 (2009) 2010] ČSN EN ISO 9001 (idt ISO 9000: Czech version of the European Standard EN ISO 9000:2008): Systémy managementu kvality Požadavky (Quality management systems Requirements). Praha: Český normalizační institut (2009), 2010 Poznámka: - Případná další speciální, zde neuvedená literatura viz [Hosnedl 2012] POTŘEBNÉ S. Hosnedl 9

10 Děkuji Vám za pozornost Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky v rámci projektu č. CZ.1.07/2.2.00/ Inovace výuky podpořená praxí.