Oxford Dictionary ofera pentru notiunea de "design" urmatoarea definitie: conceperea mentala a unui plan pentru." sau "crearea unei schite, plan, pentru. Specialistii mai apropiati domeniului [S.Pugh] definesc 'design-ul total' drept un "proces iterativ multidisciplinar, având ca scop transformarea unei idei, sau o cerinta a pietei într-un produs de succes". Acest autor, ca de altfel majoritatea lor, considera designul un proces care nu se sfârseste în momentul în care produsul intra în fabricatie, ci atunci când acesta este scos din uz si devine deseu.
De fapt, toate aceste definitii omit un fapt esential, si anume aspectul creativ al activitatii, dupa care designul înseamna a crea ceva nou, care nu a mai existat. Cu siguranta ca un inginer designer se conduce în activitatea sa dupa aceasta definitie, dar la fel face si un sculptor, un pictor, un compozitor, sau orice alt artist.
Dar, desi nu numai inginerii proiecteaza, creeaza ceva, totusi profesiunea de inginer este cea mai apropiata de aceasta activitate, iar majoritatea referirilor la design se leaga de domeniul ingineresc.
Abilitatea de a proiecta este stiinta, dar si arta. În timp ce "stiinta" poate fi învatata prin tehnici si proceduri ca cele descrise în lucrarea de fata, "arta" se dobândeste doar practic, prin activitati de design nemijlocite.
1.1 Scopul designului INGINERESC
Scopul principal al inginerilor designeri este de a-si folosi cunostintele stiintifice si ingineresti pentru solutionarea problemelor tehnice si pentru optimizarea acestor solutii, în functie de cerinte si restrictii impuse de consideratii de ordin material, tehnologic, economic, legal, de mediu sau socio-umane.
Un design de calitate necesita atât analiza, cât si sinteza. Pentru a proiecta ceva, trebuie sa putem determina cât mai exact posibil comportamentul acestui "ceva". În acest scop, se folosesc discipline din domeniul stiintelor, sau al stiintelor ingineresti, plus tehnica de calcul adecvata. Analiza implica studiul situatiei reale, simplificata cu ajutorul modelelor, si divizarea problemei în parti care pot fi cercetate separat. Sinteza, pe de alta parte, se ocupa cu asamblarea elementelor într-un întreg functionabil.
Designerii contribuie la gasirea solutiilor si dezvoltarea produselor. Ei poarta o mare responsabilitate întrucât ideile, cunostintele si aptitudinile lor determina în mod decisiv proprietatile tehnice, economice si ecologice ale produsului.
Designul este o activitate care:
afecteaza toate domeniile vietii umane;
utilizeaza legile si puterea de patrundere a stiintei;
este construita pe experienta deosebita; si
evidentiaza elementele necesare realizarii fizice a ideilor (de) solutii.
Asadar, pentru ingineri, scopul principal este aplicarea cunostintelor stiintifice si ingineresti pentru solutionarea problemelor tehnice. Problemele devin obiective precise dupa clarificarea si definirea problemelor pe care inginerii trebuie sa le rezolve în vederea crearii noilor produse tehnice. Crearea mentala (conceptia) unui produs nou reprezinta domeniul inginerilor designeri, în timp ce realizarea lui fizica este responsabilitatea inginerilor tehnologi. Activitatea designerilor a fost amplasata la intersectia dintre doua curente: tehnic si socio-cultural.
POLITICĂ
SOCIOLOGIE
sTIINŢĂ sTIINŢE DESIGN TEHNOLOGIE PRODUCŢIE
INGINEREsTI INGINERESC
ARTĂ
În termeni psihologici designul este o activitate creativa având legaturi solide cu matematica, fizica, chimia, mecanica, termodinamica, hidromecanica, electro-tehnica, productica, tehnologia materialelor si teoria designului, necesitând cunostinte si experienta în domeniul de interes.
Calitatile indispensabile unui bun designer sunt spiritul de initiativa, hotarârea, viziunea economica, tenacitatea, optimismul si spiritul de echipa.
Din punct de vedere sistematic, designul este o activitate de optimizare a unei functii obiectiv, în prezenta unui numar de restrictii. Cerintele modificându-se în timp, o anumita solutie reprezinta optimul numai pentru un anumit set de conditii.
Organizatoric, designul este cea mai importanta parte a ciclului de viata a produsului. Acesta este pornit (amorsat) de necesitatile pietei, sau de o idee noua.
Ciclul începe cu planificarea produsului si se încheie la sfârsitul utilizarii acestuia, prin reciclare sau îndepartare într-un mod cât mai putin daunator mediului înconjurator.
Acest ciclu reprezinta un amplu proces de conversie a materiilor prime în produse de înalta valoare adaugata (fig.1.2).
Piata / Necesitate / Problema Potential / Scopurile companiei
Planificare produs / Stabilire scopuri
Productie / Asamblare / Teste
Marketing / Consulting / Vânzari
Utilizare / Consum / Întretinere
Eliminare / Mediu
Fig. 1.2 Ciclul vietii unui produs
1.2. Obiective si activitati
Obiectivele si activitatile designerilor sunt influentate de o serie de caracteristici (vezi Tabelul 1.1).
1. Originea obiectivului (problemei). De obicei, proiectele cu caracter de productie de masa/serie mare, sunt demarate dupa o profunda analiza a pietei.
Comanda clientului: de obicei, face obiectul unor comenzi de unicate sau serii mici. În acest caz, se recomanda ca solutiile sa aiba la baza know-how-ul companiei constituit pe baza unor studii, analize si dezvoltari anterioare.
Tabelul 1.1 Clasificarea obiectivelor de design
Originea Planificarea productiei (de masa sau serie)
problemei Comanda clientului (produs)
Tema de design partial (subansamblu, modul)
Productie si teste (echipamente, masini, SDV-uri)
Organizare Orientarea productiei (împartire pe elemente)
Orientarea problemei (împartire pe domenii)
Faza de design (module)
Innoire Design original (solutii principiale noi)
Design adaptat (solutii principiale existente, forme noi)
Design variant (marimea si dimensiunile partilor componente pot varia în limitele stabilite pentru întregul produs - modulare).
Ramura Inginerie mecanica
Inginerie electromecanica
Chimie si inginerie tehnologica
Inginerie de transport
Inginerie de precizie
Software
Complexitate Fabrica
Masini, instrumente, accesorii
Ansambluri, subansambluri
Piesa/component
Tip de productie Unicate, serii mici
Serii mari, productie de masa
Obiective Optimizarea functiei (necesita aplicarea unor proceduri
de optimizare prin calcule si/sau experimental)
Minimizarea costurilor
Atingerea performantelor maxime
Consideratii estetice
Criterii ergonomice
Minimizarea greutatii
2. Organizarea. Organizarea procesului de design si dezvoltare depinde de organizarea generala a companiei. În companii orientate pe produs, responsabilitatea este împartita între diversele compartimente (ex.: motor, cutie de viteze, accesorii etc.). În companii orientate pe probleme, responsabilitatea se împarte în sub-obiective (inginerie mecanica, materiale, sisteme de control, încercari etc).
3. Înnoirea. Se refera la ponderea realizarii de noi obiective si probleme, care sunt rezultatul unor proiecte originale încorporând noi solutii de principiu. Aceste proiecte pot fi realizate prin selectarea si combinarea unor principii si tehnologii cunoscute, sau prin inventarea de noi tehnologii. Proiecte originale pot fi realizate pentru întregul produs, sau doar pentru ansambluri sau componente. Pot exista:
proiecte adaptate - aceeasi solutie de principiu, dar alta compunere a formelor;
proiecte varianta - familie de produse, care necesita design original o singura data (de ex. gama tipo-dimensionala de motoare electrice, reductoare de turatie etc.).
4. Productia. Sunt necesare studii tehnico-economice de piata în functie de marimea productiei. Proiectarea de unicate sau serii mici necesita analiza atenta a proceselor fizice si a stabilirii formelor pentru fiecare component, în scopul reducerii riscului de aparitie a erorilor; în aceste cazuri, este neeconomic sa se realizeze un prototip. Pentru productia de masa sau în serii mari, caracteristicile si prioritatile economice sunt diferite si pot fi determinate prin parcurgerea unor etape cu ajutorul unui model sau prototip (fig.1.3).
6. Complexitate.
Complexitatea produsului proiectat este foarte
importanta, ca de altfel si tipul de productie. Spre exemplu, în
proiectarea de masini si utilaje, accentul se pune pe combinarea
elementelor proiectate, cu cele standardizate sau din comert, proiectarea
modulelor si subansamblelor, a sistemelor de control etc., în timp ce la
proiectarea pieselor si subansamblelor de schimb, importante sunt interfetele
cu celelalte componente/ansambluri pentru a asigura compatibilitatea cu cât mai
multe dintre acestea (de ex. componentele pentru calculatoare). 7. Scopuri
(obiective) principale. Principalele obiective în procesul de design pot
fi: minimizarea costurilor, a greutatii, a dimensiunilor de gabarit,
consideratii de ordin estetic, criterii ergonomice si de
siguranta. Pentru a face fata unei atât de variate palete
de obiective, proiectantul trebuie sa abordeze
problemele în diverse moduri. El trebuie sa se
bazeze pe cunostinte si experienta vasta,
abilitati si mijloace adecvate de proiectare, sau pot recurge la
specialisti pentru rezolvarea problemelor specifice. Activitatile
designerului pot fi clasificate astfel: Conceptia
(cautarea principiilor solutiei). Se pot utiliza atât metode de
cautare generale, cât si specifice (vezi Cap.3); Crearea formelor
(materializarea conceptului) pentru solutie, prin determinarea structurii
generale, a formelor preliminare pentru ansamblu si componente si a
materialelor tuturor componentelor; Detalierea,
adica finalizarea detaliilor pentru productie si asamblare. Calcule, desene, colectare de informatii. Aceste tipuri de activitati apar în toate
etapele procesului de design. O alta clasificare ar putea fi realizata
facându-se distinctie între activitati de design directe (concept, forme, detaliere,
calcule) si indirecte (colectare
si procesare de informatii, coordonare, conferinte, întâlniri).
Dar, trebuie mentionat, ca este recomandabil
ca activitatile indirecte sa aiba o pondere cât mai
redusa. 1.3
Pozitia procesului de design într-o companie Departamentul
de design este cel mai important într-o întreprindere.
Designerii determina proprietatile fiecarui produs în
urmatorii termeni: functie, siguranta, ergonomie,
productie, transport, operare, întretinere, reciclare, eliminare. Legaturile si
fluxurile informationale între departamente sunt aratate în figura
1.4. Experimente,
teste
a de conditii speciale legate de igiena;
masinile-unelte - conditii privind randamentul si raportul
putere/greutate; masinile de birou - conditii de ergonomie si
estetica etc. De altfel, fiecare ramura are specificul ei: ingineria
electrica, chimica, de software, transport etc.
Planificare
productie
Fig. 1.4 Fluxul material si informational între diferitele compartimente ale unei companii
1.4 Tendinte de dezvolTare
Cel mai important impact, de data recenta, asupra procesului de design vine din partea procesarii computerizate a datelor. CAD-ul (Computer Aided Design = Proiectare asistata de calculator) influenteaza metodele de design, structurile organizatorice, divizarea muncii. Apar functii noi, profesii noi (manageri de sistem, asistenti CAD etc). Activitatile de rutina (ex. designul variant) pot fi lasate pe seama computerelor, lasând designerii sa se concentreze asupra proiectelor originale sau de unicate (proiecte de client).
Dezvoltarea sistemelor expert creste usurinta de transfer si manipulare a infor-matiei. Aceste sisteme ajuta la analiza, optimizarea si combinarea solutiilor, dar nu pot înlocui designerii în totalitate. Din contra, abilitatea decizionala a designerilor va creste si va fi mai importanta, datorita numarului sporit de solutii generate.
CIM (Computer Integrated Manufacturing) determina pentru designeri consecinte în ce priveste organizarea companiei si schimbul de informatii. Sistemul managerial de proiectare, integrat unei structuri de tip CIM genereaza o îmbunatatire a planificarii si controlului procesului de design. Tot CIM sustine "ingineria simultana", tradusa prin reducerea timpilor necesari dezvoltarii, prin focalizarea pe activitati de optimizare simultana a produsului, a productiei, a calitatii. Tendinta actuala este de a cuprinde planificarea productiei în procesul de design, inclusiv prin utilizarea computerelor.
Designerii trebuie sa se adapteze la dezvoltarea rapida a tehnologiei si la aparitia de materiale noi (compozite, ceramice, reciclabile).
Presiunea asupra designerilor este mare, si în crestere, ceea ce implica un proces continuu de perfectionare. Este esential ca designerii sa înteleaga stiintele traditionale si fundamentale ingineriei (fizica, chimie, matematica, mecanica, termodinamica, electronica, hidraulica, stiinta materialelor), sa aiba cunostinte din domenii specifice (aparate, organe de masini, transmisii mecanice, control electric, ergonomie), sa cunoasca si sa aplice metode de organizare generala si afaceri (design sistematic, administratia afacerilor, managementul proiectului, CAD, CIM).
Concurrent Engineering - CE - (ingineria concurenta) permite si accelereaza schimbul de informatii între toate compartimentele implicate în realizarea produsului, în ambele sensuri ale fluxului. Calitatile, siguranta si performantele produsului sunt sporite de analiza anticipata a conditiilor de fabricatie simulate.
CE, acest nucleu de coordonare si integrare a activitatilor, permite inginerului sa urmareasca produsul pe parcursul întregului ciclu de productie folosind know-how-ul companiei. Totodata, el poate avea acces la standardele internationale si este în contact direct cu partenerii si subcontractorii firmei.
|
|
CE furnizeaza informatii referitoare la produsele similare existente pe piata, costuri de fabricatie etc, astfel încât produsele sa fie competitive la iesirea pe piata. In acest fel pot fi eliminate din start produse ce nu au cautare, sau exista deja pe piata. Totodata, acest mediu furnizeaza informatii despre clienti, înregistreaza reactiile lor fata de produs, determinând o flexibilitate mai mare si un timp de reactie mai scurt. Companiile trebuie sa se adapteze cât mai eficient la piete care sunt din ce în ce mai pretentioase si mai diversificate. Nu este departe ziua când clientul va intra în contact cu prototipul virtual al produsului, permitînd un feed-back direct catre echipa de proiectanti.
Fig. 1.5 Exemplu de structura organizatorica de tip "Concurrent Engineering"
Figura 1.5 sugereaza o organizare tipica de inginerie concurenta sau simultana. Nucleul central, care coordoneaza întreaga activitate, este un soft avansat si specializat instalat pe calculatoare de ultima generatie. Începând cu prima linie trasata si pâna la fabricarea ultimului element al produsului, baza de date a programului colecteaza, organizeaza si distribuie informatii precise referitoare la model. In aceasta situatie, orice modificare în proiect este operata instantaneu, toti factorii implicati fiind informati cu promptitudine.
1.5 Necesitatea unui design sistematic
Designul sistematic furnizeaza un mod efectiv de rationalizare a designului si a procesului de design.
Pe linia varietatii de probleme si obiective din cadrul dezvoltarii noilor produse tehnice, activitatea de design este multilaterala. Întâi, se bazeaza pe cunostinte stiintifice si ingineresti, dar si pe o experienta deosebita, specifica. Din acest motiv, activitatea de design nu poate fi îngradita prin impunerea unor scheme rigide.
Cu toate acestea, pot fi generate anumite proceduri, cum ar fi procedurile de gasire a solutiilor bune/viabile, pentru eficientizarea procesului de dezvoltare a produsului. Aceste proceduri trebuie sa fie flexibile si, în acelasi timp, capabile de a fi planificate, optimizate, verificate.
În prezent, se face distinctie între designul ca stiinta si designul ca metodologie.
n primul caz se foloseste metoda stiintifica pentru analiza structurii sistemelor tehnice si a relatiei acestora cu mediul.
Metodologia în design, include: planuri de actiune în vederea înlantuirii etapelor de lucru si a celor de design; crearea de strategii, de "reguli" si principii pentru atingerea scopurilor generale sau specifice; metode de rezolvare a problemelor individuale sau a obiectivelor partiale.
Metodologia de design trebuie:
sa încurajeze abordarea directa a problemei;
sa stimuleze inventivitatea si întelegerea, adica sa faciliteze cautarea solutiilor optime;
sa fie compatibila cu conceptele, metodele si descoperirile altor discipline;
sa nu se bazeze pe descoperirea solutiilor din întâmplare;
sa faciliteze aplicarea solutiilor cunoscute de la alte probleme;
sa fie compatibila cu procesarea electronica a datelor;
sa fie usor de învatat si predat;
sa reflecte descoperirile ergonomice si din psihologia cognitiva (reducerea efortului în munca, economisirea timpului, prevenirea erorilor umane, ajutarea si mentinerea interesului).
Metodologia în design permite abordarea problemelor în regim asistat, computerizat.
|
