Fejlesztési projektek a CAD-Terv Mérnökségen (I.)

Munkánk során számos eltérő feladattal találkozunk. Hiszünk abban, hogy a jó mérnök az, aki ha nem is tudja egyből mindenre a megoldást, mindig tudja, hogy hol és hogyan keresse azt. Legyen szó termék-, készüléktervezésről vagy egy célgépről, a kérdések mások, de ugyanazt az igényt fogalmazzák meg egy másik szakterület nyelvén.

Engedjék meg, hogy egy vallomással kezdjük sorainkat. Gondban vagyunk, mert az angol design szóra nem igazán tudunk tökéletes magyar megfelelőt találni. Nincsen egy olyan magyar szó, ami magában foglalja mindazt a komplex és többrétű folyamatot, amit a kifejezés magában hordoz.
Számunkra a design az a komplex mérnöki folyamat, melynek során megoldást kínálunk a megrendelői igényekre.

Milyen tényezőket veszünk figyelembe a tervezés során?

  • Funkcionalitás
  • Felhasználói szempontok, munkavédelem
  • Költséghatékonyság
  • Innovativitás
  • Termék életút tervezés
  • Gyárthatóság, szerszámhelyesség


A fejlesztési projektek mögött általában gazdasági okok állnak. Jellemzően költségcsökkentési, optimalizálási vagy termelésmenedzsment oldali fejlesztésekkel bíznak meg minket. Számtalan megbízást kapunk olyan ipari berendezések tervezésére vagy áttervezésére, melyek a már meglévő termelési, gyártási folyamatok hatékonyságának növelésére irányulnak.

Gyártósortól a katonai eszközökig
A Johnson Electric Hungary Kft.-nél egy meglévő gyártósor áttervezése volt a feladatunk. A fejlesztés célja az volt, hogy több, hasonló, de geometriájában nagymértékben eltérő terméket tudjanak a soron előállítani minimális átállási idővel.



A géptervezésnél egy sokkal összetettebb feladat a fogyasztási cikkek tervezése. Itt a mérnököknek formaterv – költség – szerszámozhatóság háromszögében kell az egyensúlyt megtalálni.

Egy új termék fejlesztésekor első lépéseként piackutatást végzünk. Feltérképezzük milyen hasonló termékek vannak jelen a piacon, és felmérjük, hogy ezekhez képest miben kellene különböznie az új terméknek ahhoz, hogy valami többet, jobbat adjunk a fogyasztóknak. Ha ezek a paraméterek körvonalazódtak, akkor kezdődhet a termékkoncepció kialakítása.
Tapasztalataink alapján kijelenthetjük, hogy a termék külső megjelenése éppen annyira fontos, mint a funkciói. Egy komplex termékfejlesztéskor szorosan együtt kell működnünk a formatervező csapattal, az elektronikai fejlesztőkkel esetleg a szimulációs munkatársakkal.



A termék külső megjelenéséért a formatervezők felelnek. Nézzünk meg példaképp egy mindennapos használatra szánt multimédiás wifi routert. A külső megjelenését illetően egyszerű, határozott vonalak jellemzik, semleges színével tökéletesen beleillik egy otthoni vagy irodai környezetbe, mégis tükrözi a megrendelőnk színvilágát (szürke-narancs színnel).

Egy másik, aerospace/defence területre fejlesztett termék példáján keresztül nézzük meg, hogyan kell a gépészmérnököknek együttműködni az elektronikai tervezőkkel. A villamos és gépészeti tervezés konkurens módon, párhuzamosan, számtalan egyeztetés mellett zajlik.



A képen látható adatátviteli berendezés alumínium házának tervezése gépészmérnöki feladat volt, míg a HW/SW fejlesztését az elektronikai fejlesztők végezték. A kapcsolódási pont az, hogy a stackelt, sokcsatlakozós NyÁK-ok tökélesen elférjenek a katonai szabványoknak megfelelő házban valamint legyen a szerkezet szerelhető és biztosítson megfelelő hűtést.

Szimulációs vizsgálatok
A termékek fizikai teszjei nagy költséggel és idővel járhatnak. E költségek minimalizálása érdekében a fejlesztés során szimulációs vizsgálatokkal ellenőrizhetjük a termékeket. A fent bemutatott termékek estében például a hőtani kérdések megoldása sarkalatos pont volt. A megfelelő kialakítás érdeklében hőtani szimulációkat tudunk végezni, mellyel pontosan meghatározható, mely komponensek fognak a leginkább melegedni, ez mennyi idő után következik be, hová célszerű passzív vagy aktív hűtést betervezni.

A végeselemes szimulációs lehetőségek tárháza rendkívül széles, ezekkel a vizsgálatokkal (hőtani analízis, rezgésszimuláció, shock-teszt, szerkezetanalízis, kifáradási számítások, stb.) tudjuk ellenőrizni magunkat a tervezés során és a visszacsatolt eredmények mentén áttervezni, módosítani a szerkezetet addíg, míg az biztonságosan gyártható, használható nem lesz.

A fejlesztési folyamat végén következik a termékek prototípusgyártása. Ezzel tudjuk ellenőrizni a szerelhetőséget, a funkciókat, a méreteket, a kapcsolódási pontokat. Amennyiben a prototípus megfelel a megrendelőnk igényeinek, akkor következhet a termék sorozatgyártása. Ehhez biztosítjuk a gyártáshelyes műszaki dokumentációt és gyártó partnereink bevonásával elkészítjük a termékeket. A gyártást felügyeljük és partnereinknek a kész, összeszerelt, használható terméket szállítjuk.

Alkalmazhatóság az űriparban
Rendszerint a fenti folyamat mentén haladunk fejlesztési projektjeink során. Következő cikkünkben arra adjuk meg a választ, hogy ugyanezek a lépések és módszertanok alkalmazhatók-e űrbéli körülmények közt, egészen konkrétan műholdak esetében is? Milyen műholdakat tervezünk Magyarországon és mik a jövőbeni tervek?
A fenti űripari kérdésekre és a terméktervezéssel kapcsolatos kérdésekre személyesen is választ kaphat a Design Hét Budapest 2016 rendezvényen, melyhez idén a CAD-Terv
Mérnöksége is csatlakozott.
A rendezvény részleteiről bővebben itt olvashat.

Budai Dénes
csoportvezető, okleveles gépészmérnök
Forrás: GyártásTrend

Kapcsolatfelvétel

Hírlevél feliratkozás

A weboldalon cookie-kat használunk, hogy biztonságos böngészés mellett a legjobb felhasználói élményt nyújthassuk.