Diseinu-prozesua ingeniaritzan

Ingeniaritzan diseinu baten garapen-prozesuan hainbat pauso metodiko eman behar dira. Existitzen den edozein produktu birdiseinatzeko edo produktu berri bat sortzeko jarraitu beharreko pausuak dira. Ingeniariek produktu funtzionalak sortzen dituzte pauso metodiko hauek jarraituz. Prozesua errepikakorra da; hau da, prozesuko hainbat atal errepikatzea beharrezkoa da, ondorengo pausoarekin jarraitu aurretik. Proiektu bakoitzean errepikatzen diren atalak aldakorrak dira, baita diseinu-prozesuan ematen diren ziklo-kopuruak ere.

Diseinu-prozesuak errepikakorrak gertatu daitezkeen erabakiak hartzea inplikatzen du. Erabaki hauek hartzerakoan, beharrezkoa da oinarrizko zientzien aplikazioa eta gai hauetan adituak diren pertsonen laguntza. Erabakiak hartzeko prozesu hau gauzatzen da dauden baliabideak optimizatzeko eta ezarritako helburua lortzeko. Diseinu-prozesuan oinarrizkoa da: helburuak ezartzea, sintesia, analisia, fabrikazioa  eta ebaluazioa.

Diseinu-prozesuan eman beharreko pausuen ordenak koherentea izan behar du. Beharrezkoa da pausu bakoitza hurrengokoarekin artikulatuta egotea. Landutako materiala ilustratua egon behar da, baina irakurleak errez ulertu behar du. Proiektu bakoitzak helburu desberdinak ditu baina denek jarraitzen dute gidoi orokor bat.

Etorkizunera begira, ideia eta produktu berriak behar dira bizi kalitatea hobetzeko.

Diseinu-ingeniaritzaren ohiko urratsak

Hainbat pauso jarraitzen dira diseinu-prozesuan: ikerketa-fasea, kontzeptualizazio-fasea, bideragarritasun-ebaluazioa, diseinuaren baldintzen ezarpena, aurrediseinua, diseinu-finala, produkzio-plana eta produkzioa. Prozesua sinplifikatzeko hainbat autorek (ikerketa-literaturan, nahiz testu-liburuetan) jarraitu beharreko gida sinplifikatuagoak eta orokorragoak proposatu dituzte, hauetako bakoitzean egin beharrekoa definituz. Gida hauetan honako atal hauek bereizten dira: arazoaren definizioa, diseinu-kontzeptuala, aurre-diseinua, diseinu xehatua eta diseinuaren komunikazioa.

Aurretik aipatutako gida hau, europar literaturaren barnean estandarizatua dagoen diseinu-prozesuaren laburpen bat da, non, diseinu kontzeptuala, gauzatutako diseinua eta diseinu xehatua soilik lantzen diren. Gida sinplifikatuago hauetako beste alderdi  esanguratsu bat prototipoak eraikitzea izan daiteke, birdiseinatutako produktuak aldaketa estetikoak dituenean adibidez. Garrantzitsua da ulertzea prozesu laburrago honetan, orokorrean bezala, erabilitako terminologia desberdinak eta prozesuaren azpi pausuak gainjarri daitezkeela ordena aldatuz. Jarraian, diseinu-prozesuan lantzen diren pausoak banaka azaltzen dira.

Ikerketa

Diseinatu beharreko produktuari buruzko informazio-iturriak fidagarria izan behar du, eta aurretik, existitzen diren soluzioak kontuan izan behar dira. Diseinu-prozesuan, emaitza desberdinak ikertzea teknika eraginkorra izan daiteke, besteak beste, merkatuan antzekoak diren beste hainbat soluzio aurkitzen direnean. Honako informazio-iturriak erabili ohi dira: internet, liburutegiak, eskuragarri dauden dokumentu publikoak, iragarki espezializatuak, banakako hornitzaileen katalogoak, adituak eta abar. Diseinu-prozesuan ematen diren  beste pausuekin konparatuz, informazioaren bilaketan eta ikerketan inplikatutako denbora luzeagoa da.

Diseinuaren baldintzak

            Diseinuaren baldintzen analisia, beste era batera esanda, arazoaren definizioa, diseinu-prozesuaren atalik garrantzitsuenetarikoa da. Diseinuaren baldintzen analisia askotan bideragarritasunaren analisiarekin batera doa. Diseinu-prozesuan zehar baldintzak betetzen diren edo ez kontrolatu behar da. Diseinatuko den produktuaren baldintzen arabera, bestelako ezaugarriak eta zehaztapenak erantsiko zaizkio produktuari, erabiltzaileari egokitzen direla ikusiz. Diseinuaren betebeharrak, hardwarearen eta softwarearen parametroak, mantenimendua, erabilgarritasuna eta proba-kapazitatea kontuan  hartuz erabakitzen dira.

Bideragarritasuna

Kasu batzuetan, proiektuaren bideragarritasun-ikerlan bat egiten da, hurrengo faserako eskemak, baliabide-planak eta estimazioak egitea ahalbidetzen duena. Bideragarritasun-ebaluazioaren helburua ingeniariaren proiektua ea diseinu-fasera pasatu daitekeen erabakitzea da. Diseinu-fase honetan produktua garatu egiten da. Erabaki hau hartzeko bi irizpideetan oinarritzen gara: proiektua ideia eskuragarri batean oinarritua egotea eta gastuen araberako mugen barruan egotea. Garrantzitsua da esperientzia eta zentzutasunez jokatzen duten ingeniariekin lan egitea azterketa hau burutzen den bitartean.

Kontzeptualizazioa

Kontzeptuen azterketa (kontzeptualizazioa, kontzeptu-diseinua) proiektu baten planifikazioren fase bat da, non sortutako ideien alde onak eta alde txarrak aztertzen diren hauen aplikazioen arabera. Proiektu baten atal honek honako helburuak ditu: errore-probabilitatea murriztea, kostuak kudeatzea, arriskuak ebaluatzea eta proiektuaren potentziala aurreikustea.

Behin ingeniaritza-arazoak definituta, soluzio potentzialak aztertzen dira. Soluzio hauek ideazio-prozesu baten bidez aurkitu ditzakegu, hau da, ideiak sortzea eragiten duen prozesua. Sarritan, pauso honi ideazio-fase edo"kontzeptu-sorkuntz" deritzogu.

Hurrengo teknikak zabalki erabiltzen dira prozesu honetan:

-Hitz-abiarazlea: gaiarekin zerikusia daukan hitz edo esaldi bat aipatzen da, eta esaldiaren edo hitzaren jarraipena proposatzen da.

-Analisi morfologikoa: Diseinuarekin lotutako ezaugarriak grafiko batean zerrendatzen dira, eta ezaugarri bakoitzeko ingeniaritza-konponbideak bilatzen dira. Normalean, grafiko hau zirriborro eta txosten motz batekin batera aurkezten da.

-Sinektika: ingeniaria berak produktua bezala imajinatzen du bere burua, eta honako galdera proposatzen du:  zer egingo nuke sistema izango banintz? Ohikoa ez den metodo honek lagundu dezake landutako arazoari konponbidea aurkitzen.

 -“Brainstorming” : metodo honen helburua, talde txiki batean burura etortzen diren ideiak eta iradokizunak plazaratzea eta arazo batentzako konponbide bezala egokitzea da.

Honen ondoren,kontzeptuaren ebaluazio-prozesu baten bidez aurre-diseinua garatzen da.

Aurre-diseinua

Aurre-diseinua edo maila altuko diseinua FEED (ingelesez, Front End Engineering Design, FEED) ere deituta, produktuaren diseinu-ideietatik diseinuaren xehetasunen garapenarentzat zubi bezala azaldu daiteke. Konkretuki ideazio-fasean lortutako kontzeptualizazio-maila erabateko ebaluazioa egiteko nahikoa ez denean.  Beraz, lan honen bidez sistemaren konfigurazio orokorrak, eskemak, diagramak eta diseinuak definitzen dira, proiektuaren aurrekonfigurazio goiztiar bat emanez. Diseinu xehatu eta optimizazio-fasearen bitartean, sortzen ari garen atalaren parametroak aldatzen joango dira, baina aurrediseinua, proiektuaren sorkuntzarako aspektu orokorrak zehaztean dario.

Diseinu xehatua

FEEDaren hurrengo fasea diseinu xehatuari dagokio (ingeniaritza xehatua), materialen eskuraketan ere diharduena. Fase hau proiektuaren edo produktuaren aspektu bakoitza garatzen du modelatze solido, plano eta zehaztapenen bidez.

Fabrikazio-diseinua

Produktu bat fabrikatzea errazten duen ingeniaritzaren atalari fabrikazio-diseinu  (ingelesez, Design For Model, DFM)  deritzogu.

Ezaugarri hauek ikertzen dira diseinua fabrikatzerako orduan:

-Operazio-parametroak.

-Ingurune-estimulu eragile eta ez-eragileak.

-Proben baldintzak.

-Kanpo-dimentsioak.

-Frogapen- eta mantentze-lanetarako zehaztutako neurriak.

-Material-zerrenda.

-Fidagarritasun-baldintzak.

-Kanpo-gainazalen tratamendua.

-Diseinuaren ingurua.

-Bilgarrien betebeharrak.

-Kanpo-markatzea.

Ordenagailuz lagunduriko diseinu-programa CAD (inglesez, Computer-Aided Design, CAD) diseinu xehatua zehatzagoa izatea eragin dute. Adibidez , pieza baten bolumenaren optimizazioa egin daiteke CAD programen bitartez, piezaren kalitatean eragin gabe. Era berean, desplazamendua eta esfortzua kalkulatu daitezke elementu finituen metodoa erabiliz, pieza osoaren tentsioak zehazteko .

Erreferentziak

1.  http://www.me.unlv.edu/Undergraduate/coursenotes/meg497/ABETdefinition.htm
2. Ertas, A. & Jones, J. (1996). The Engineering Design Process. 2nd ed. New York, N.Y., John Wiley & Sons, Inc.
3. Dym, C.L. & Little, P. (2009). Engineering Design. 3rd ed. New York, N.Y., John Wiley & Sons, Inc.
4. Pahl, G. & Beitz, W. (1988). Engineering Design: a systematic approach. London, UK, The Design Council.
5. A.Eide, R.Jenison, L.Mashaw, L.Northup. Engineering: Fundamentals and Problem Solving. New York City: McGraw-Hill Companies Inc.,2002
6. Ralph, P., and Wand, Y. A Proposal for a Formal Definition of the Design Concept. In, Lyytinen, K., Loucopoulos, P., Mylopoulos, J., and Robinson, W., (eds.), Design Requirements Engineering: A Ten-Year Perspective: Springer-Verlag, 2009, pp. 103-136.
7. Widas, P. (1997, April 9). Introduction to finite element analysis. Retrieved from http://www.sv.vt.edu/classes/MSE2094_NoteBook/97ClassProj/num/widas/history.html
8. ISBN978-0-07-283703-2

Kanpo estekak

• Datuak: Q31188445