1.      Co to jest projektowanie i z czego wynika zróznicowanie projektowanego produktu.

Projektowanie (łac. proiicere, proiectus „rzucić naprzód; wyciągnąć”) jest twórczą działalnością związaną z powstawaniem produktu zróżnicowanego, czyli wszystkie czynności i działania, począwszy od określenia i opisania potrzeby a skończywszy na szczegółowym obmyśleniu jak ta potrzeba ma być zaspokojona. Zazwyczaj jest to projekt akiegoś urządzenia (np. maszyny, pojazdu, aparatu itp.) i pomieszczenia, w którym to urządzenie będzie eksploatowane.

Zróżnicowanie wynikające z:

•                     cech,

•                     parametrów użytkowych,

•                     zgodności ze standardami,

•                     trwałości,

•                     niezawodności,

•                     łatwości naprawy,

•                     stylu itd.

2.      Jakie są niezmienniki projektowania

Niezmiennikami projektowania są:

•                      potrzeba społeczna - mogąca się przejawiać w różny sposób, jako impuls inicjujący proces projektowania,

•                      kompetentny sprawca procesu projektowania - tzw. system projektujący, może to być zorganizowany zespół projektantów lub pojedynczy projektant,

•                      określony system wartości uznawany przez system projektujący, ważne są m.in. relacje pomiędzy względną ważnością kryteriów technicznych, ekonomicznych i humanistycznych,

•                      zasoby warunkujące poprawność przebiegu procesu:

»    metodologiczne (strategie projektowe, metody),

»   informacyjne (ilość i jakość potrzebnych informacji),

»   techniczne (wyposażenie w sprzęt techniczny),

»   ekonomiczne (finanse, kapitał),

»   czasowe (projektowanie musi trwać odpowiednio długo),

•                     wynik projektowania, pojawiający się w postaci zweryfikowanej dokumentacji technicznej, często - prototypu lub modelu funkcjonalnego.

3.      Na czym polega projektowanie techniczne, projektowanie urządzeń oraz procesów technologicznych?

Projektowanie techniczne

Jest to jeden z bardzo istotnych etapów działalności inżynierskiej, którego głównym celem jest projektowanie obiektów technicznych, w tym procesów i środków produkcji. Na tym etapie dobiera się idee działania technicznego, rozwija się je w koncepcje systemów technicznych i tu zapadają istotne decyzje, rzutujące potem na skuteczność, ekonomiczność i niezawodność, a tym samym na wydajność i użyteczność społeczną całego przedsięwzięcia.

Każde projektowanie obiektów technicznych, wymaga zaangażowania zdolnych inżynierów o najwyższych kwalifikacjach, głębokiej wiedzy i dużym doświadczeniu.

Skonkretyzowanym wynikiem działalności projektowej jest dokumentacja techniczna w postaci rysunków, opisów, instrukcji i zestawień obiektów oraz kosztorysy.

Projektowanie procesów technologicznych polega na obmyśleniu i opracowaniu informacji o sposobie i kolejności działań, o potrzebnych narzędziach, maszynach, urządzeniach i pomieszczeniach oraz o sposobie sterowania tymi działami.

Projektowanie urządzeń polega na obmyśleniu koncepcji działania urządzenia, doborze układów przetwarzania energii, materii i informacji, odpowiednim wykorzystaniu i kojarzeniu właściwości materii oraz zjawisk fizycznych, opracowaniu struktur mechanizmów oraz tworzeniu pożądanych sprzężeń i relacji pomiędzy obiektami.

Projektowanie ergonomiczne

Projektowanie, którego celem jest tworzenie ergonomicznie poprawnych obiektów technicznych, wyróżniające się od tradycyjnego projektowania inżynierskiego położeniem nacisku właśnie na ergonomiczną jakość projektowanego obiektu, traktowanego jako system złożony z dwóch komponentów: ludzkiego i technicznego, nazwa się projektowaniem ergonomicznym.

4.      Podział projektów i charakterystyka w zależności od stopnia wprowadzania nowych rozwiązań.

Projekt oryginalny dotyczy wykonania wyrobu mającego funkcjonować według nowej zasady. W takim przypadku, projektant musi pozwolić sobie na wyjątkowo nieskrępowane myślenie, wziąć pod uwagę wszystkie pomysły przychodzące mu do głowy, aż wreszcie, kierując się jakimiś sensownymi kryteriami, zdecydować się na jeden z nich. Na powstawanie oryginalnych projektów duży wpływ mają nowe materiały o specjalnych właściwościach. Niekiedy użycie nowego materiału może być inspiracją do zaprojektowania nowego produktu, lecz często bywa tak, że nowy produkt wymaga stworzenia nowego materiału. Nowe rozwiązania w technice lotniczej i rakietowej stały się możliwe po wynalezieniu super wytrzymałych i bardzo lekkich materiałów kompozytowych, podobny wpływ ma rozwój nowych stopów metalicznych, cermetów oraz tworzyw sztucznych.

Projekt adaptacyjny, czyli rozwojowy - jest projektem, w którym poprawia się właściwości użytkowe działającego dotąd urządzenia przez stosowne projektowanie wykorzystujące postęp w inżynierii materiałowej. Od sposobu wykorzystania nowych materiałów w projektowanych wyrobach zależą ich właściwości i atrakcyjność rynkowa.

Projekt alternatywny jest projektem, w którym zmieniono skalę, wymiary lub jakieś szczegóły rozwiązania bez zmiany funkcji lub sposobu jej osiągnięcia, np. zwiększenie pojemności silnika spalinowego, cysterny na płyny itp.

5.      Podział projektowania urządzeń w zależności od stopnia nowości opracowywanej konstrukcji

·          podpatrzone - naśladownicze, odtwarzające,

·          kompilacyjne - dobór i dostosowanie istniejących konstrukcji do pełnienia nowych, innych zadań,

·          ewolucyjne - rozwój i doskonalenie istniejących konstrukcji,

·          innowacyjne  - nowatorskie, oryginalne.

6.      Podział projektowania urządzeń w zależności od sposobu podejścia do projektowania.

·          rutynowe,

·          intuicyjne,

·          metodologiczne, czyli oparte na działaniach logicznych, naukach podstawowych i konstrukcyjnych,

·          eksperymentatorskie - tworzenie i weryfikacja informacji konstrukcyjnych za pomocą prób i badań.

7.      Podział projektowania urządzeń w zależności od sposobu ujęcia tematu.

·          systemowe - rozwiązywanie tematu realizowane jest na tle rozwiązywania problemu całościowego w ujęciu systemowym,

·          integralne - rozwiązuje problemy części całości ze względu na całość, do której ma należeć,

·          cząstkowe - część traktuje się niezależnie od całości.

8.      Podstawowe wymagania stawiane projektantowi urządzeń technicznych

·          duża wydajność,

·          ekonomiczność,

·          wytrzymałość,

·          niezawodność,

·          mała masa i zużycie materiału,

·          odpowiednie gabaryty,

·          niskie zapotrzebowanie na energię,

·          zakres i koszt remontów,

·          niski koszt wykonawstwa,

·          duża trwałość,

·          długie okresy międzyremontowe,

·          wysoki poziom nowoczesności i automatyzacji,

·          łatwość i bezpieczeństwo obsługi,

·          wygodne sterowanie,

·          łatwy demontaż i montaż,

·          estetyka.

9.      Wymień wymagania urządzenia technicznego.

·          funkcjonalność - poprawne spełnianie przez projektowane urządzenie funkcji, do których zostało przeznaczone,

·          niezawodność i trwałość - uzyskanie żądanego prawdopodobieństwa niezawodnej pracy przy danych obciążeniach w okresie nie krótszym od założonego,

·          sprawność – najwyższy stosunek energii użytecznej do wprowadzonej, czyli zmniejszenie kosztów eksploatacji

·          lekkość - zmniejszenie masy materiałów konstrukcyjnych, ułatwienie transportu i montażu,

·          taniość, dostępność materiałów i technologiczność - stosowanie najkorzystniejszych technologii, umożliwiających wykonanie przy minimalnych kosztach,

·          łatwość eksploatacji - najprostsza w obsłudze eksploatacyjnej i zdolności do naprawy,

·          względy ergonomiczne i estetyczne - powinna być przystosowana do potrzeb obsługującego człowieka, zaś estetyka wpływa na konkurencyjność wyrobu,

·          zgodność z obowiązującymi normami i przepisami z zakresu ochrony środowiska.

Tak więc, poprawne zaprojektowanie urządzenia technicznego wymaga spełnienia większej ilości wymagań, które można podzielić na następujące grupy:
 

•                     eksploatacyjne - nadanie konstrukcji cech koniecznych z punktu widzenia właściwych możliwości eksploatacyjnych danego urządzenia technicznego,

•                     ekonomiczne - ekonomiczność budowy samego urządzenia technicznego, procesu jego wytwarzania, eksploatacji i wycofywania z eksploatacji,

•                     technologiczne – projektowane  urządzenie techniczne musi stanowić odpowiednie rozwiązanie, ale technologia jego wytworzenia powinna zapewnić najniższą pracochłonność i końcowy koszt,

•                     produkcyjne - należy uwzględnić potrzeby zakładu produkcyjnego i mieć na względzie uproszczenie i potanienie produkcji, a więc również podłoże ekonomiczne.
 

10.  Wymien i opisz elementy projektowania wyrobu.

•                     projektowanie konstrukcyjne, którego celem jest opracowanie kształtu i cech geometrycznych produktów zaspokajających ludzkie potrzeby,

•                     projektowanie materiałowe w celu zagwarantowania wymaganej trwałości produktu lub jego elementów wytworzonych z materiałów inżynierskich o wymaganych właściwościach fizykochemicznych i technologicznych,

•                     projektowanie technologiczne procesu umożliwiającego nadanie wymaganych cech geometrycznych i właściwościowości poszczególnym elementom produktu, a także ich prawidłowe współdziałanie po zmontowaniu, przy uwzględnianiu wielkości produkcji, poziomu automatyzacji i komputerowego wspomagania, jak również przy zapewnieniu najmniejszych możliwych kosztów tego produktu.

11.  Wymień i opisz  odmiany strategii projektowych.

Z punktu widzenia postawy metodologicznej można rozróżnić strategie:

·          strategia przyrostowa - polega na poszukiwaniu zazwyczaj drobnych ulepszeń w obrębie istniejących już rozwiązań i jest charakterystyczna dla projektowania tradycyjnego.

·          strategia rozwiązania idealnego - polega na określeniu cech idealnego rozwiązania projektowego, zwykle nierealnego w istniejących warunkach technicznych i ekonomicznych, zbadaniu warunków realizacji koncepcji, zaś w wyniku przyjmowania kolejnych niewielkich odstępstw od ideału - uzyskania realnego projektu. W rezultacie otrzymuje się oryginalne projekty nowatorskie, stanowiące początek nowej, jakościowo wyższej generacji urządzeń technicznych.

        Z punktu widzenia wzorca poszukiwań można rozróżnić strategie:

·          rozwiązań pojedynczych - jest to mało efektywna metoda „prób i błędów”,

·          wyznaczania zbioru dopuszczalnych rozwiązań...