نظرة عامة على عملية التصميم الهندسي

تمت إعادة طباعة نظرة عامة على التصميم التالية بإذن من VEX Robotics.
لمزيد من المعلومات ، يرجى زيارة موقع الويب الخاص بهم على http://www.vexrobotics.com/design .

عند تطوير تصميم الروبوت ، من الحكمة اتباع عملية التصميم الهندسي. تتكون عملية التصميم الهندسي بشكل أساسي من الخطوات التالية:

تحديد الحاجة

تم تصميم معظم روبوتات VEX للتعليم أو المنافسة حيث يتم تقديم هدف واضح إلى المصمم وهو حل مشكلة أو تسجيل نقاط. مع أي مشروع ، تحتاج إلى فهم شامل لنطاق وتأثيرات المشروع التي يجب معالجتها. التكلفة والتعقيد ومتطلبات التكنولوجيا يمكن أن تفسد بسرعة أي مشروع حسن النية.

في كثير من الأحيان ، لا يحلم المفكرون والمصممون والمهندسون بفكرة بمفردهم ، لكنهم يتعرضون للقصف بمشاكل العميل أو المجتمع أو البيئة التي 'تحتاج' إلى حل لتحقيق 'حاجة' أساسية. بدون تعريف واضح لهذه الحاجة ، لا يمكن أن تبدأ عملية التصميم الهندسي. لقد تم إهدار الكثير من الوقت والعديد من الوظائف في السعي وراء حاجة غير محددة.

عرف المشكلة

المشكلة هي القضية الرئيسية التي تحول دون تلبية الحاجة. يجب تحديد المشكلة بدقة وواقعية من أجل الاستمرار في عملية حلها. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فسيتم إهدار الوقت والمال وقد تظل المشكلة الأصلية موجودة بدون حل.

1. الحصول على صورة واضحة لمعالم المشكلة أو المنافسة.

2. قم بإعداد قائمة بالأهداف ورتبها حسب الأهمية.

3. في كثير من الأحيان لا يستطيع الروبوت فعل كل شيء تطرحه المشكلة. ليس في كثير من الأحيان أن يقوم الروبوت بعمل كل شيء بشكل جيد.

4. من المهم تحديد الأولويات وتصميم آلة يمكنها القيام بمعظم الأشياء والقيام ببعض الأشياء بشكل جيد للغاية.

إجراء بحث

يمكن أن يكون البحث نشاطًا جماعيًا مستقلاً أو منعزلاً أو نشاطًا ديناميكيًا. يجب أن يكون البحث مركزًا وأن يتضمن أفكارًا جديدة واستكشافًا شاملاً للأفكار القديمة المماثلة. أحيانًا تكون الأفكار القديمة هي الأفضل. سمعت من قبل بالمثل ، 'لا تعيد اختراع العجلة' https: //scoutlife.org/wp-content/uploads/2011/04/brainstorm.jpg 'title =' brainstorm 'alt =' '/>العصف الذهني

لا توجد أفكار هي أفكار سيئة. من المهم النظر في جميع الأساليب لحل مشكلة. قد تكون الطريقة التي لا تبدو مجدية أو منطقية في البداية هي الطريقة التي يجب اتباعها في النهاية. لا يتم تطوير الكثير من المشاريع في المحاولة الأولى أو على أفضل فكرة في ذلك الوقت. يتكون المشروع النهائي عادة من مجموعة من الأفكار ؛ بعضها تم اعتباره محفوفًا بالمخاطر أو مكلفًا أو مجرد مجنون. فكر في العودة إلى المخترعين المشهورين مثل إديسون أو بنجامين فرانكلين أو الأخوين رايت أو ليوناردو دا فينشي. هل يمكنك تخيلهم باستخدام هذه العملية؟ كم عدد المحاولات التي قاموا بها قبل أن ينجحوا؟

يجب فصل الحلول وفقًا لإيجابياتها وسلبياتها. يتم إنجاز هذا النشاط بشكل أفضل في إطار المجموعة. يشجع العصف الذهني أقصى قدر من المدخلات من مستويات مختلفة من الخبرة والنهج المختلفة للمشكلة. يمكن تحليل الحلول البديلة وفهرستها حسب الجدارة والاستخدام المحتمل. بعد أن يتم تقطير هذه الأفكار إلى رقم يمكن التحكم فيه ، يجب سحق الأرقام لتقييم احتمالية وتكلفة نتيجة ناجحة ، باستخدام الحلول الفردية. تلعب عوامل أكبر دورًا هنا ، مثل الفطرة السليمة والغريزة. إذا لم يكن الأمر على ما يرام ، فلا تفعل ذلك.

1. ابتكر ثلاثة حلول تصميم على الأقل وقم بتقييم كل منها.

2. انظر إلى عدد الأجزاء التي يتم الالتزام بها في التصميم. هل هناك ما يكفي؟ هل يمكن تبسيطها؟

تصميم واختبار وتقييم أفضل الحلول

ربما تكون مرحلة تصميم المنتج هي الأكثر تحديًا في العملية برمتها. بمجرد تجسيد الفكرة ، حان الوقت للجلوس ومعرفة كيفية تحقيقها. المصممون الجيدون على استعداد للتحلي بالمرونة عند اتخاذ قرارات صعبة وعلى استعداد لإجراء المفاضلات والسهو لجعل التصميم عمليًا وممكنًا.

الخطوة الأولى هي البدء في الرسم للحصول على الأفكار على الورق. يتيح لك الرسم والرسم يدويًا الاستفادة من جانبك الإبداعي. من المهم أن يكون لديك رسومات دقيقة وكاملة من أجل ترجمة الفكرة إلى رسومات ونماذج يدوية أو CAD. تسمح هذه المرحلة أيضًا بالنماذج الافتراضية أو اختبار المنتج في الكمبيوتر. يمكنك العثور على عيوب محتملة ، ومكلفة في بعض الأحيان ، في التصميم قبل إنشاء نموذج العالم الحقيقي.

النماذج هي تمثيلات للمنتج المراد اختباره وتقييمه. لا تزال هذه العملية ذات قيمة على الرغم من أن أجهزة الكمبيوتر يمكنها تحقيق نفس النتائج. الشيء الوحيد الذي لا يمكنهم فعله هو توفير منتج حقيقي لتقييمه. بعد تقييم النموذج ، يمكن أن ينتقل المشروع إلى مرحلة وضع النماذج الأولية.

بناء نموذج أولي

أفضل طريقة لمعرفة ما إذا كان التصميم سيعمل في ظروف العالم الحقيقي هي بناء نموذج أولي. النموذج الأولي هو نموذج عمل دقيق للتصميم النهائي. يتم تقييم النموذج الأولي من حيث التكلفة والجماليات والمتانة وسهولة البناء وتلبية معايير التصميم.

صقل أو أعد تصميم

إذا لم يحل التصميم الأولي والنموذج الأولي المشكلة أو المواصفات بشكل كامل ، أو يفي بمعايير التصميم ، أو يظل ضمن تكلفة مقبولة ، فقد يعود المصمم 'إلى لوحة الرسم' (أو الكمبيوتر). تحتوي عملية التصميم الهندسي على حلقة للعودة إلى التصميم وصقله أو إعادة تصميمه. أكبر عقبة في هذا الصقل / إعادة التصميم هي المال. في بعض الأحيان يكون من الأسهل والأقل تكلفة الاستقرار في تصميم أدنى قليلاً من إنفاق المال لإعادة تطوير منتج شبه مكتمل.

يبني

عملية البناء هي عملية طويلة ومعقدة. يجب أن تأخذ عملية البناء في الاعتبار المواد والعمليات وقيود البناء والتكلفة. تقوم الشركات باستثمارات كبيرة في المصانع والبنية التحتية لبناء تصاميمها ، لذلك كلما تمت معالجة التصميم بكفاءة ، كان البناء أفضل. بمجرد بدء عملية البناء ، يمكن للشركة أن تبدأ في تحقيق عائد على استثماراتها في عملية التصميم بأكملها عن طريق تسويق وبيع المنتج.