GÉPÉSZETI RENDSZEREK - ESTIEM Wiki · 2014. 4. 24. · 1 / 55 Gépészeti rendszerek AXGG | Dr. Horák Péter © 2011 GÉPÉSZETI RENDSZEREK (BMEGEGE AXGG) Műszaki menedzser BSc

1 / 55

Gépészeti rendszerek AXGG | Dr. Horák Péter © 2011

GÉPÉSZETI RENDSZEREK

(BMEGEGE AXGG)

Műszaki menedzser BSc

2011/12. II. félév

2 / 55


Géprendszer

Q= erőgép (energiaforrás)

C= munkagép (fogyasztó)

fE= energiaáram

3 / 55

Gépészeti rendszerek AXGG | Dr. Horák Péter © 2011 BME Gépszerkezettani Intézet

http://www.gszi.bme.hu

Vízszivattyú - géprendszer

4 / 55


5 / 55


Munkagépek - emelők

6 / 55


Munkagépek - szivattyúk

7 / 55


Munkagépek - szivattyúk

8 / 55


Munkagépek - ventilátorok

9 / 55


Erőgépek - turbinák

10 / 55



11 / 55



12 / 55


Erőgépek – gőzturbina (hőerőmű)

13 / 55


A gépegység üzeme – statikus karakterisztikák

•A lehetséges üzemállapotok összessége -> statikus karakterisztikákkal jellemezhető

•„Külső” jelleggörbék

•Például fE=UI=Mw

14 / 55


Munkapont

a/ aszinkron villanymotor karakterisztika

b/ szivattyú karakterisztika

c/ gépegység munkapontja

d/ több munkapont fojtással szabályozott szivattyú esetén

15 / 55


Munkapont stabilitása - instabilitása

Instabil munkapont Stabil munkapont

16 / 55


Erőgép (motor) karakterisztikák

V0=const. Sebesség-tartó pl. szinkron

villanymotor

a) pl. aszinkron villanymotor

b) pl. belsőégésű motor

F0=const. erő-tartó gravitációs

kölcsönhatáson alapuló motorok

pl. súllyal működő óramű

17 / 55


Munkagép karakterisztikák

a) Nagysebességgel haladó

gépkocsi karakterisztikája

(légellenállás)

F0=const. Gravitációs

kölcsönhatás miatt energiát

igénylő gépek pl. emelő,

felvonó

b) Kis sebességgel haladó

gépkocsi

c) Folyadék vagy légellenállás

miatt energiát igénylő gépek

pl. szivattyúk, szellőzők,

légsűrítők

18 / 55


Állandó energiaáramú karakterisztika

„Ideális” motor pl. főáramkörű villamos

motor

19 / 55


Energiaáram mechanikai transzformációja

Belsőégésű motor – személygépkocsi

Probléma: csak 1 munkapont!

Mtr (sebességváltó)

alkalmassá teszi a

rendszert, hogy a kedvező

w1 – w2

sebességtartományban

üzemeljen

20 / 55


Sebességváltóval rendelkező belsőégésű motor

21 / 55


Géprendszerek szerkezeti elemei, kapcsolatai

1. Generátor

2. Villamos motor

3. Lendítőkerék

4. Dízelmotor

5. Indukciós

tengelykapcsoló

6. Rugalmas

tengelykapcsoló

7. Rugalmas

tengelykapcsoló

8. Csapágyazás

9. Alapkeret

Példa: szükségüzemű aggregát

22 / 55


A műszaki rendszerek életpályája

Piacanalízis

Terméktervezés

Konstruálás/Fejlesztés(Tervezés)

Gyártás, szerelés

Raktározás, szállítás

Felhasználás (üzemeltetés)

Karbantartás, javítás

Újrahasznosítás v. semlegesítés

árusítás

23 / 55


Eladási ár és költség változása a termék piaci életpályája során

24 / 55


Termékéletciklus - trendek

Forgalom

Nyereség

Forgalom

Nyereség

8 év

29 év

2 év

5-6 év

fejlesztés

fejlesztés Forgalmazási életciklus

Forgalmazási életciklus

Nyereség €

Nyereség €

25 / 55


Termékek szervezési életútja

26 / 55


Termékfunkciók

• gazdasági

a bevitt erőforrások milyen hatékonysággal alakítja át nyereséggé

• technikai

a termék használhatóságát jellemzi

• pszichológiai

a termék által a felhasználóból kiváltott lelki, érzelmi hatás

• szociológiai

a felhasználók társadalmi hovatartozását hordozza

• dokumentáris

a termék mint információhordozó eszköz

27 / 55


A tervezést befolyásoló tényezők

28 / 55


Az innováció folyamata

1. Iránymeghatározás - a lehetséges fejlesztési

irányok, termékelképzelések feltárása

2. Célkitűzés - a termék meghatározás

3. Fejlesztés - termékfejlesztés

4. Piaci bevezetés - a termék bevezetése a piacra

29 / 55


A termékfejlesztési folyamat referenciamodellje

30 / 55


Az innováció szükségességének és irányának meghatározása

31 / 55



Termékpozícionálási mátrix

Stratégiai sokszög a vállalati potenciál felméréséhez

32 / 55



A vállalati potenciál hisztogramja

33 / 55


A terméktervezés feladatai:

– a vásárlói megrendelések és érdeklődések kiértékelése,

rendszerezése, valamint a fejlesztési vonal meghatározása az új

piaci feltételek, igények alapján

– a meglévő gyártmányok továbbfejlesztésére vonatkozó

javaslatok kidolgozása

– a megvalósított elképzelések körében új alkalmazási területek

keresése

– saját kutatási eredmények és találmányok megvalósítása,

realizálása

– alapvetően új feladatok keresése

Módszere:

– trendtanulmányok készítése

– piacanalízis

34 / 55


A terméktervezés folyamatterve

Vállalati cél Piaci helyzet Vállalati potenciál

Külső infók Belső info

Piac Vállalat

Kutatási tér Gazdaság-

politika Új technológia

Különböző infók Törvényi

előírások Termékel-

képzelések

Termék kiválasztás

Termék

meghatározás

Adatszolgáltatás

a konstrukciós

tervezéshez

35 / 55


Termékötlet keresése

Funkció – Hatáselv – Kialakítás

Funkció:

• Milyen funkciókat szeretne a felhasználó?

• Melyeket teljesíti a meglévő termék?

• Melyek egészítenék ki az eddigi funkciókat?

Hatáselv:

• A hatáselv megváltoztatása jobb terméket eredményezne?

Kialakítás:

• Elfogadható a helyszükséglet?

• Miniatürizálni kellene?

• A formai kialakítás kielégítő?

• Lehetne a termék ergonómikusabb kialakítású?

36 / 55


• Termékötletek kiválasztása

• Termékek meghatározása • A tervezett funkciók leírása

• Követelményjegyzék

• Követelmények megoldástól független meghatározása

• Költségcél és rendelkezésre álló költségkeret megállapítása

37 / 55


A terméktervezés végeredménye a termékjavaslat vagy termék

meghatározás, amit egy fejlesztési javaslat követ.

Ennek felülvizsgálata után következhet a fejlesztési megbízás kiadása

a vezetés részéről, amelynek tartalmaznia kell:

– a fejlesztendő termék fajtáját és körülírását,

– a műszaki követelményeket,

– a gazdasági követelményeket (előállítási és üzemeltetési)

– a feltételezhető darabszámot,

– a megengedett fejlesztési ráfordítást

– a határidőt és ütemtervet

38 / 55


A konstrukciós tervezés folyamat (VDI 2221)

feladat

további megvalósitási lépések

Funkcióstruktura

Elvi megoldás

Moduláris struktura

Elötervek

Fötervek

Termék-

dokumentáció

Követelményjegyzék

Dokumentáció 7

A fö egységek (fö

funkcióhordozók) kialakitása 5

6 A teljes termék kialakitása

Megvalósitható egységekké

szervezés 4

Megvalósitási elvek és azok

rendszerének meghatározása 3

A funkciók és azok rendszerének

meghatározása 2

A követelmények meghatározása

és aktualizálása 1

A k

övete

lménye

k t

elje

sitése é

s a

daptá

lása

Foly

am

ato

s k

özelit

és,

iterá

ció

munkalépések eredmények

39 / 55


A termékfejlesztési

folyamat struktúrája

41 / 55


Költségbefolyásolás és -megítélés a konstrukciós folyamat során

42 / 55


Feladatmegfogalmazás, pontosítás

• Milyen problémáról van szó?

• A műszaki alkotás milyen célt szolgál?

• Milyen tulajdonságokkal rendelkezzen és milyen

tulajdonságokkal nem rendelkezhet a termék?

• Milyen fejlesztési lehetőségek vannak?

• Milyen feltételeket, követelményeket kell figyelembe venni

a fejlesztés során?

43 / 55


Feladatpontosítás

Cím: a munkának a címe, a termék vagy a projekt megnevezése.

Cél: milyen célokat vagy problémákat kell a tervezendő termékkel

megoldani. Milyen fejlődést kell elérni egy a már létező

termékkel szemben.

Költség: a megengedhető gyártási-, üzemeltetési-, karbantartási-,

javítási- és semlegesítési költségek.

Darabszám: darabszám évente vagy összesen.

Határidő: a fejlesztésre, a gyártásra, a kipróbálásra, a szállításra, stb.

vonatkozóan.

A technikai helyzet: a konkurens termékek, versenyhelyzet.

Piac: vevők, országok, célcsoportok.

Képesség

(funkció):

milyen képességekkel rendelkezzen a termék és milyen

funkciókat kell a terméknek megvalósítani?

44 / 55


Feladatpontosítás Teljesítőképesség: teljesítmény, sebesség, fordulatszám, erő, nyomás,

forgatónyomaték, hossz, szög, bit/sec, stb.

A feldolgozandó anyag

ki- és bemenő állapota:

a kimenő- és bemenőoldali feldolgozandó anyagok (alapanyag,

termék, stb.) állapotának ill. fizikai, kémiai sajátosságainak

leírása.

Hatásfok: elérni kívánt, növelés mértéke.

Pontosság: méretpontosság, reprodukálhatóság, megengedett hiba.

Környezeti hőfok: maximális és minimális környezeti hőmérséklet.

Méret: a méretetekre vonatkozó korlátozás, térfogat, építési nagyság.

Súly: tömegre, súlyra, tehetetlenségi nyomatékra vonatkozó

korlátozás, stb.

Megbízhatóság: a szükséges információ.

Élettartam: idő, üzemóra, körülfordulások száma, stb.

Megjelenés: forma, szín.

45 / 55


Feladatpontosítás

Rendszerhez való

tartozás:

a fejlesztendő terméknek, mint műszaki rendszernek a

rendszeréhez való tartozás feltételei, pl. háztartási gép -

villamos hálózat, közlekedési eszköz - út - híd - alagút,

másológép – papírformátum, stb.

Környezet: a környezet hatása a műszaki rendszerre, pl. az eső, köd, pára,

napsugárzás, hó, jég, hőmérséklet, légszennyezés, légnyomás,

gravitáció. Az emberek, az állatok és/vagy a virágok hatása a

termékre. A termék hatása a környezetre a károsanyag

kibocsátás, a zaj, rezgés és sugárzás révén

Biztonsági előírások és

törvények:

az élet és az egészség biztonságára, a baleset elleni védelemre,

zaj és gázemisszióra, stb. vonatkozó törvények, vizsgálati

előírások, szabványok

Ergonómia: az embernek a műszaki rendszerrel való együttműködés

feltételei.

46 / 55


Feladatpontosítás

Termék felépítés: a fejlesztendő termék építősor vagy építőszekrény eleven

legyen kialakítva? Milyen kiegészítés és/vagy különleges

megjelenés kell indokolt esetben?

Anyagok: az előzetesen meghatározott anyagok.

Gyártás: az előzetesen meghatározandó gyártási eljárások, ill. előnyben

részesítés, pl. a termék műagyag vagy sajtolt elemekből álljon.

Szerelés: a már meglévő gyártó- és/vagy szerelő szerszámok

alkalmazása, szerelőrobotok, stb.

Szállítás: a szállító eszközökkel (daruk, közlekedési eszközök, robotok,

konténerek, stb.) szembeni feltételek.

Karbantartás: karbantartási- és javítási feltételek.

Újrahasznosítás: az újraértékesítés, a felújítás, a semlegesítés, stb. feltételei.

47 / 55


Követelményjegyzék

• a termékkel (műszaki rendszerrel) szemben támasztott

elvárások összessége, a megvalósítás peremfeltételei,

• kiindulópont a feladat további tagolásához (összfeladatra

részfeladat megfogalmazása),

• segíti a megoldási változatok értékelési és optimálási

szempontjainak meghatározását,

• végigkíséri a tervezési folyamatot, melynek során ki kell

egészíteni, illetve pontosítani

• tartalmaznia kell ezen túlmenőleg:

– költségekre, határidőkre vonatkozó előírásokat,

– módosításokat,

– felelősöket,

– az információk forrását.

48 / 55


Követelményjegyzék összeállítása

• információgyűjtés

• a termékkörnyezet módszeres elemzése

• információk elemzése, felülvizsgálata, rangsorolása

• követelmények megfogalmazása és minősítése

(alapkövetelmény, szintkövetelmény, óhaj)

• követelmények csoportosítása, kiegészítése

49 / 55


A termékkörnyezet vizsgálata

50 / 55


Követelmények csoportosítása

51 / 55


Követelmények csoportosítása

52 / 55


Követelményjegyzék formája

53 / 55


Gyakorlati tanácsok a követelményjegyzék összeállításához

• Magától értetődő dolgokat (pl. gazdaságos gyártás, egyszerű szerelés) ne szerepeltessünk

• Világosan fogalmazzunk, ha szükséges később kiegészíthetjük, pontosíthatjuk

• Lehetőleg konkrét, pontos adatokat szerepeltessünk

• A követelményjegyzék összeállításánál gyakran megfogalmazunk funkciókat, megoldási módokat -> ezek jók lesznek később a megoldáskeresésnél.

• Felismert hiányosságok, hibák követelmények alapját képezhetik (gyakran hibaelemzés előzi meg a követelményjegyzék összeállítását)

Documents

GÉPÉSZETI RENDSZEREK - ESTIEM Wiki · 2014. 4. 24. · 1 / 55 Gépészeti rendszerek AXGG | Dr. Horák Péter © 2011 GÉPÉSZETI RENDSZEREK (BMEGEGE AXGG) Műszaki menedzser BSc