SEMINARSKI RAD - Katedra za automatizaciju i metrologiju
SEMINARSKI RAD - Katedra za automatizaciju i metrologiju
SEMINARSKI RAD - Katedra za automatizaciju i metrologiju
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
UNIVERZITET U ZENICI<br />
Škol.god.<br />
Mašinski fakultet u Zenici 2007/2008<br />
<strong>Katedra</strong> <strong>za</strong> automati<strong>za</strong>ciju i <strong>metrologiju</strong><br />
Predmet: Industrijski di<strong>za</strong>jn<br />
<strong>SEMINARSKI</strong> <strong>RAD</strong><br />
Tema: Di<strong>za</strong>jn stola <strong>za</strong> laptop<br />
Profesor: R.prof.dr.sc.Nermina Zaimović-Uzunović<br />
Uradili:<br />
Nermina Nezo (5229/04)<br />
Munever Alagić (5154/04)<br />
Elvis Habibović (4844/01)<br />
U Zenici; 10.7.2008.
Sadržaj:<br />
Di<strong>za</strong>jn stola <strong>za</strong> laptop<br />
Sažetak........................................................................................................................................3<br />
1. Uvod .......................................................................................................................................3<br />
2. Definicija di<strong>za</strong>jna..................................................................Error! Bookmark not defined.<br />
2.1. Šta je dobar di<strong>za</strong>jn ...................................................................................................4<br />
3. Vrste di<strong>za</strong>jna ..........................................................................................................................5<br />
4. Historijski razvoj di<strong>za</strong>jna........................................................................................................6<br />
5. Proces di<strong>za</strong>jna .........................................................................................................................7<br />
6. Faktori di<strong>za</strong>jna ........................................................................................................................9<br />
7. Anali<strong>za</strong> postojećih proizvoda na tržištu................................................................................11<br />
8. Lista <strong>za</strong>htjeva........................................................................................................................12<br />
9. Morfološka matrica...............................................................................................................13<br />
10. Osobine materijala..............................................................................................................14<br />
11. Proračun..............................................................................................................................16<br />
12. 3D di<strong>za</strong>jn komponenti.........................................................................................................18<br />
13. Anali<strong>za</strong> opterećenja ............................................................................................................20<br />
14. Zaključak ............................................................................................................................26<br />
Literatura...................................................................................................................................27<br />
2
Sažetak<br />
Di<strong>za</strong>jn stola <strong>za</strong> laptop<br />
Di<strong>za</strong>jn proizvoda predstavlja element diferencijacije u odnosu na proizvode konkurencije, pa na taj način<br />
postaje značajan izvor <strong>za</strong> stjecanje i održavanje konkurentske prednosti poduzeća na tržištu. Nažalost,<br />
di<strong>za</strong>jn proizvoda vrlo često ulazi prekasno u proces razvoja novog proizvoda i uslijed toga njegovo<br />
značenje i potencijal ostaju <strong>za</strong>nemareni. U daljnjem radu je predstavljen razvoj stola <strong>za</strong> laptop od polazne<br />
ideje, kroz proračun do mogućeg rješenja. Na početku rada dat je osvrt na di<strong>za</strong>jn kroz historiju. U radu je<br />
data lista <strong>za</strong>htjeva i dijagram toka samog di<strong>za</strong>jna, a <strong>za</strong>tim je urađen i proračun određenih dijelova da se<br />
provjeri da li <strong>za</strong>dovoljava <strong>za</strong>htjevane uslove. Na kraju rada dat je 3D model i MKE anali<strong>za</strong>.<br />
Ključne riječi: di<strong>za</strong>j, anali<strong>za</strong>, napre<strong>za</strong>nje, 3D model, sto <strong>za</strong> laptop<br />
1. Uvod<br />
˝Mi ne mislimo da dobar di<strong>za</strong>jn može učiniti loš proizvod dobrim, bez obzira da li se radi o stroju, zgradi,<br />
brošuri u promocijske svrhe ili poslovnom čovjeku. Ali, mi smo uvjereni da dobar di<strong>za</strong>jn može bitno<br />
pomoći proizvodu u reali<strong>za</strong>ciji njegovog punog potencijala. Ukratko, mi mislimo da je dobar di<strong>za</strong>jn dobar<br />
posao˝1<br />
Thomas Watson, IBM<br />
2. Definicija di<strong>za</strong>jna<br />
Definicije di<strong>za</strong>jna su brojne. Na primjer, Amic i Eames smatraju da je di<strong>za</strong>jn ˝plan <strong>za</strong> uređivanje<br />
elemenata na način da najbolje ostvare određeni cilj˝, odnosno Caplan kaže <strong>za</strong> di<strong>za</strong>jn da je to ˝umjetnost<br />
uređivanja materijala ili prilika u planirani oblik˝. 1<br />
U definicijama di<strong>za</strong>jna prisutan je naglasak na odabir i organi<strong>za</strong>ciju konstitutivnih elemenata prema<br />
estetskim principima s ciljem posti<strong>za</strong>nja jedinstvene ukupnosti <strong>za</strong> određenu svrhu. Dakle, ukupnost treba<br />
biti više od sume sastavnih dijelova. Di<strong>za</strong>jn je vođen funkcijom koju predmet, odnosno situacija moraju<br />
ispunjavati. Odatle i potječe geslo da ˝oblik (forma) slijedi funkciju˝. 1<br />
Harold van Doren di<strong>za</strong>jn definira kao praksu analize, kreiranja i razvoja proizvoda <strong>za</strong> masovnu<br />
proizvodnju. Cilj mu je da ostvari forme koje će sigurno biti prihvaćene prije nego što se<br />
proizvođač baci u krupne investicije i koje se mogu proizvoditi uz cijenu koja dopušta široku<br />
distribuciju i normalne profite. Industrijski di<strong>za</strong>jn je profesija koja se bavi razvojem proizvoda <strong>za</strong><br />
industrijsku proizvodnju, koji će služiti bolje nego prijašnji i stvaranjem želja u potrošača <strong>za</strong><br />
posjedovanjem. 1<br />
F. C. Asford determinira di<strong>za</strong>jn kao aktivnost koja ima <strong>za</strong> cilj oblikovanje proizvoda na takav način da se<br />
oni lakše i ekonomičnije proizvode, te da se raspoloživa znanja i oprema koriste na najefikasniji<br />
način. Po Asfordu doprinos di<strong>za</strong>jna ugodnijem življenju očituje se u poboljšanju estetskih i<br />
ergonomskih kvaliteta. 1<br />
Christopher Jones definira di<strong>za</strong>jn kao hibridnu aktivnost koja <strong>za</strong>visi od uspješnog uklapanja umjetnosti,<br />
nauke i matematike, ali vjerojatno neuspješnu ako se identificira s bilo kojom od ovih disciplina.<br />
Reswichk kaže da je di<strong>za</strong>jn kreativna aktivnost koja uključuje stvaranje nečega novoga i korisnoga što<br />
prije nije postojalo. 1<br />
Henry Dreyfuss kaže: Znamo da se proizvodima služimo, da na njima sjedimo, da ih gledamo, da<br />
govorimo u njih, uključujemo ih, radimo s njima ili se njima na neki drugi način koristimo<br />
pojedinačno ili masovno. Kada je točka dodira između čovjeka i proizvoda točka sukoba i<br />
poteškoća, di<strong>za</strong>jner je pao na ispitu. Na drugoj strani, ako se ljudi koriste proizvodom sigurnije,<br />
komfornije, efikasnije, <strong>za</strong>dovoljnije ili sretnije, di<strong>za</strong>jner je uspio. 1<br />
3
Di<strong>za</strong>jn stola <strong>za</strong> laptop<br />
Di<strong>za</strong>jn proizvoda nalazi se unutar trokuta ograničenja:<br />
krajnja upotreba kojoj je proizvod namijenjen,<br />
materijali od kojih je proizvod proizveden,<br />
oprema i procesi koji se primjenjuju u proizvodnji.<br />
Zbog toga je <strong>za</strong> di<strong>za</strong>jn proizvoda nužna suradnja industrijskih di<strong>za</strong>jnera s marketinškim stručnjacima i<br />
industrijskim inženjerima.<br />
2.1. Šta je dobar di<strong>za</strong>jn<br />
Dobar di<strong>za</strong>jn mora ispunjavati uvijete ve<strong>za</strong>ne <strong>za</strong>:<br />
a) upotrebljivost proizvoda,<br />
b) ergonomsku prilagodljivost,<br />
c) tehničku/ekonomsku pouzdanost,<br />
d) estetsku senzibilnost,<br />
e) dosljednost imagea.<br />
a) Upotrebljivost proizvoda<br />
Temeljni <strong>za</strong>htjev koji se postavlja pred dobar di<strong>za</strong>jn jest osigurati upotrebljivost proizvoda. Dobar,<br />
praktični di<strong>za</strong>jn mora se isticati po tome da odgovara svrsi. Naime, potrošač/korisnik ne mora znati,<br />
razumjeti ili brinuti kako proizvod funkcionira, ali u svakom slučaju očekuje da funkcionira. Zatim,<br />
proizvod mora funkcionirati, makar samo određeno vrijeme i u nepovoljnim uvjetima uptrebe.<br />
Također, treba biti dostupan, jednostavan <strong>za</strong> instalaciju, korištenje, održavanje i eventualno odlaganje.<br />
Perspektiva poduzeća ponešto je drugačija. Ono je prvenstveno <strong>za</strong>interesirano <strong>za</strong> produljenje životnog<br />
vijeka proizvoda i ponudu novih varijanti ovisno o promjenama uvjeta na tržištu.<br />
b) Ergonomska prilagodljivost<br />
Proizvod mora biti prilagođen fizičkim i psihološkim potrebama ljudi. Dobar di<strong>za</strong>jn mora ponuditi<br />
maksimalno moguće: lakoću upotrebe, komfor, higijenu, sigurnost. Također, <strong>za</strong> trajne proizvode dobar<br />
di<strong>za</strong>jn treba omogućiti skraćenje vremena potrebnog <strong>za</strong> učenje o upotrebi proizvoda. Na primjer,<br />
razumijevanje ljudskog faktora u odnosu na tastature, ekrane, ostalu opremu, stolice, radne stolove i<br />
prostore kritično je <strong>za</strong> di<strong>za</strong>jn osobnih računala. Loše oblikovan i smješten ekran računala stvara <strong>za</strong>mor<br />
oka, dok glasni printeri djeluju iritirajuće.<br />
˝Uredski stolac, na primjer, može biti di<strong>za</strong>jniran s posebnom pažnjom posvećenom smanjivanju umora<br />
uredskog radnika. Težina sjedala može bitno smanjiti smetnje koje prednji rub i<strong>za</strong>ziva <strong>za</strong> nogu.<br />
Konfiguracija naslona može dati dobru podršku leđima <strong>za</strong> vrijeme rada <strong>za</strong> stolom. Presvlaka se može vrlo<br />
jednostavno maknuti radi čišćenja. ˝Komunikacija poduzeća s potrošačima trebala bi proslijediti<br />
informaciju o onim obilježjima di<strong>za</strong>jna koja čine proizvod korisnim. Reći potrošaču ˝Pogledajte kako je<br />
komforan˝, i biti sposoban objasniti ona obilježja di<strong>za</strong>jna koja čine sto komfornim bitno je različito.<br />
c) Tehnička/ekonomska pouzdanost<br />
Proizvod osim što mora biti koristan mora biti i dostupan u ekonomskom smislu. Stoga, dobar di<strong>za</strong>jn<br />
mora voditi računa o ekonomskim momentima. Za proizvode koji spadaju u kategoriju potrošnih dobara<br />
potrošač obično promatra trošak po jedinici upotrebe, <strong>za</strong> trajne proizvode trošak pribavljanja i trošak<br />
funkcioniranja koji uključuje potrošnju energije i održavanje. Trajnost proizvoda također je važna<br />
kategorija, a ovisna je o pogodnosti korištenih materijala i načinima njihova kombiniranja. Promatrano iz<br />
perspektive dobrog di<strong>za</strong>jna, svi korišteni materijali trebaju potpuno ispunjavati <strong>za</strong>htjeve proizvoda, a ne<br />
samo <strong>za</strong>htjeve koje postavlja njegova upotreba. Važno je obilježje proizvoda njihova pogodnost <strong>za</strong><br />
4
Di<strong>za</strong>jn stola <strong>za</strong> laptop<br />
efikasnu distribuciju. Zbog toga je potrebno odrediti fizičke <strong>za</strong>htjeve di<strong>za</strong>jna proizvoda, što znači odrediti<br />
fizičke dimenzije proizvoda (npr. težina). Prema tome, dostupnost i pogodnost materijala, konstrukcije<br />
i/ili procesa proizvodnje, te logistika <strong>za</strong>htijevaju pažljiva razmatranja i ulaze u kategoriju<br />
ekonomske/tehničke pouzdanosti kao trećeg temeljnog <strong>za</strong>htjeva dobrog di<strong>za</strong>jna.<br />
d) Estetska senzibilnost<br />
Obilježja materijala i metode obrade moraju biti usklađeni s onim što će tržište prihvatiti. Izgled<br />
proizvoda određuje se prvenstveno, iako ne i isključivo, temeljem preferencija potrošača/korisnika. Ljudi<br />
reagiraju emocionalno na stvari prezentirane njihovim osjetilima, a ponašanje koje slijedi kao odgovor na<br />
podražaj pod utjecajem je prethodnih iskustava. ''Javnost nije nespremna prihvatiti bolje; ona je<br />
nespremna prihvatiti nepoznato.'' Međutim, nikako se ne smije <strong>za</strong>nemariti novost kao jedan od važnih<br />
aspekata privlačnosti di<strong>za</strong>jna. ''Osoba je najprije privučena (proizvodu) putem di<strong>za</strong>jna. Ako su obilježja<br />
proizvoda u skladu s di<strong>za</strong>jnom, a cijena je u redu, dolazi do prodaje.'' Sposobnost proizvoda da i<strong>za</strong>zove i<br />
održava interes potrošača vođena je novitetom njegova di<strong>za</strong>jna.<br />
Dobar di<strong>za</strong>jn i<strong>za</strong>ziva ugodni doživljaj. Što su proizvodi tehnički superiorniji, veća je potreba da ih se<br />
učini razumljivim i poželjnim. Zbog toga je estetska senzibilnost važan <strong>za</strong>htjev koji dobar di<strong>za</strong>jn mora<br />
ispunjavati.<br />
e) Dosljednost imagea<br />
Potrošač obično preferira di<strong>za</strong>jn proizvoda čiji je image konzistentan s njegovim konceptom o sebi<br />
samom – bez obzira da li se radi o konceptu kakav bi individualac želio biti ili kakav on uistinu jest.<br />
Potrošač često odabire proizvod koji će izraziti njegov socijalni status drugim ljudima – na primjer,<br />
odjeća, galanterija, itd. s istaknutim imenom ili inicijalima di<strong>za</strong>jnera samo je jedna od takvih<br />
manifestacija.<br />
Di<strong>za</strong>jn pojedinog proizvoda mora biti u sinergiji s cjelokupnim programom di<strong>za</strong>jna poduzeća. Kroz di<strong>za</strong>jn<br />
proizvoda, ekonomsku propagandu, ostale oblike promocije, pisane materijale, izloške, korespondenciju,<br />
itd. poduzeće otkriva svoj karakter potrošačima. Stoga, di<strong>za</strong>jn proizvoda mora biti prepoznatljiv kao<br />
vizualno utjelovljenje osobnosti poduzeća. On treba doprinositi ideji koju poduzeće ima o samom sebi.<br />
Dimenzije dobrog di<strong>za</strong>jna nisu međusobno neovisne. Općenito, dobar di<strong>za</strong>jn predstavlja određeni oblik<br />
kompromisa između konfliktnih <strong>za</strong>htjeva koji izviru iz različitih dimenzija.<br />
3. Vrste di<strong>za</strong>jna<br />
Danas di<strong>za</strong>jn dijelimo na: 4<br />
grafički di<strong>za</strong>jn (naljepnice, logotipi, plakati...),<br />
industrijski di<strong>za</strong>jn (mašine, automobili, kućni aparati...) i<br />
tekstilni di<strong>za</strong>jn (materijali i krojevi).<br />
Postoje četiri osnovna stepena interdisciplinarne serioznosti di<strong>za</strong>jnera:<br />
stajling (styling),<br />
redi<strong>za</strong>jn (redesign),<br />
preoblikovanje di<strong>za</strong>jn proizvoda i<br />
vizualnih komunikacija di<strong>za</strong>jn okoline.<br />
Stajling bismo mogli definirati kao stvaranje iluzije o promjeni proizvoda. Isključivo formalnim<br />
intervencijama mijenja se proizvod. Osnovna je svrha stajlinga ubr<strong>za</strong>vanje tržišnog prodora proizvoda<br />
motiviranjem na njegovu kupnju. Smisao stajlinga je da oblikovnim, stilskim intervencijama, koje su u<br />
skladu s modnim trendovima, proizvod osuvremeni, ne <strong>za</strong>lazeći u njegovu strukturu. Estetika u<br />
konvencionalnom smislu tog termina, na ovom planu ima glavnu ulogu. Stajling dakle polazi od<br />
5
Di<strong>za</strong>jn stola <strong>za</strong> laptop<br />
konkretnih predmeta kojima se dodaju neki dekorativni elementi (oblik), dok di<strong>za</strong>jn polazi od <strong>za</strong>htjeva i<br />
svojstava koje bi budući proizvod trebao posjedovati, što će se reflektirati i u razlici vrednovanja<br />
uspješnosti rezultata: kod stajlinga uspješnim će se smatrati onaj oblik koji tržište prihvaća (zbog čega je<br />
stajling u najvećoj mjeri slijeđenje pomodnih impulsa tržišta), dok će di<strong>za</strong>jn imati mnogo šire parametre<br />
verifikacije: funkcionalnost, spektar upotrebe, način korištenja, sigurnosne aspekte, kulturna svojstva<br />
objekta i njihovo djelovanje na korisnika i sl.<br />
Redi<strong>za</strong>jn predstavlja proces oblikovanja koji se temelji na bitnim interdiscipliniranim premisama<br />
di<strong>za</strong>jna, ali se kao sadržaj di<strong>za</strong>jnerova rada uzima postojeći, stari proizvod. Di<strong>za</strong>jner <strong>za</strong>lazi u njegovu<br />
strukturu, ali je njegova funkcija uglavnom određena.<br />
4. Historijski razvoj di<strong>za</strong>jna<br />
Predmeti su oduvijek bili na neki način ukrašavani. U vrijeme dok nije postojala industrijska proizvodnja<br />
nije postojala bitna razlika u stvaranju nekog upotrebnog predmeta i skulptura, oba su bili individualni<br />
proizvodi. Tako je utjecaj autonomne figurativne umjetnosti na stvaranje upotrebnih predmeta bio<br />
spontan i logičan.<br />
Slika 1: Povijesni razvoj oblika automobila<br />
Izvor: http://hr.wikipedia.org/wiki/Di<strong>za</strong>jn<br />
U trenutku kad se proizvodnja mijenja i postaje industrijska, oblikovanje proizvoda prestaje biti<br />
umjetnost. Od tada razlikujemo unikatne predmete (nastale umjetničkim obrtima) i industrijski<br />
proizvod (industrijski di<strong>za</strong>jn). Kada su se uporabni predmeti počeli industrijski masovno proizvoditi,<br />
trebalo ih je osloboditi pretjeranih ukrasa kojima se prekrivala loša izrada ili ružna forma. Pretjeranost<br />
ukrasa nije lijepa i nazivamo je kič. Razdoblje mnogobrojnih izuma koje još i danas traje <strong>za</strong>počelo je u<br />
18. i 19. st. Izumi su imali u prvom redu znanstvenu namjenu i po obliku su bili "bezoblični", posve<br />
tehnološkog karaktera (Npr. Bellov telefon iz 1876., usisavač iz 1907., televizijski prijamnik iz 1926.).<br />
Ponekad bi oblikom oponašali upravo one upotrebne predmete koje su efikasnošću premašili (tramvaj na<br />
paru koji imitira konja i kočiju, ili automobil u obliku kočije). Zbog spoja staroga i novoga ovi predmeti<br />
su izgledali naivno.<br />
Krajem 19. st. u Engleskoj se javlja ideja o povezivanju umjetnika i industrijske proizvodnje kako bi se<br />
uljepšali industrijski proizvodi, a uništili imitacije i kič. Spajanje "umjetnosti i obrta" pokrenuo je u<br />
6
Di<strong>za</strong>jn stola <strong>za</strong> laptop<br />
Engleskoj William Morris (Arts and Crafts) već krajem 19. st., ali su njihovi proizvodi bili individualni i<br />
bogato dekorirani, dakle nisu bili u skladu s modernim nastojanjima. Pod njegovim utjecajem 1907. u<br />
Münchenu je osnovan Njemački savez obrtnih i industrijskih proizvođača (Deutsche Werkbund). Jedna<br />
od struja u tom udruženju težila je standardi<strong>za</strong>ciji (ujednačavanju) industrijskih proizvoda najbolje<br />
prilagođenih namjeni, te novim materijalima i tehnikama.<br />
Djelatnost Werkbunda unapređuje i razvija Walter Gropius, te osniva specijaliziranu školu <strong>za</strong> istodobno<br />
bavljenje svim vrstama oblikovanja – Bauhaus, 1919. u Weimaru, gdje su tada na vlasti bili socijalisti<br />
(Weimarska Republika). U toj školi <strong>za</strong>jedno su djelovali umjetnici i obrtnici, a cilj je bio da se stambeni<br />
prostor s namještajem i uporabnim predmetima ujedini jedinstvenim duhom, funkcionalnošću i<br />
jednostavnošću. Prema shvaćanju Bauhausa, predmetima ne treba nadodavanje ukrasa koji bi skrivali ili<br />
popravljali ružne i bezoblične dijelove, nego treba te dijelove oblikovati na lijep, umjetnički način i<br />
predmet će biti lijep sam po sebi. Pod utjecajem pojedinih pravaca moderne umjetnosti (ekspresionizma,<br />
kubizma i osobito nekih grana apstraktne umjetnosti), koji su težili pojednostavljenjem i pronalazili nove<br />
oblike, oblikovanje uporabnih predmeta dobiva novo značenje – posti<strong>za</strong>nje funkcionalnosti predmeta kao<br />
kreativan čin. Ideje Bauhausa poštuju se i danas u načelima industrijskog di<strong>za</strong>jna: jedinstvo namjene<br />
(funkcije), poštivanja materijala i procesa serijske proizvodnje.<br />
5. Proces di<strong>za</strong>jna<br />
Di<strong>za</strong>jn polazi od definicije problema, <strong>za</strong>tim se nastavlja s programom neposrednih istraživanja i razvoja,<br />
što vodi do izrade projekta i prototipa.Proces se <strong>za</strong>vršava serijskom proizvodnjom i distribucijom<br />
proizvoda i na taj se način potreba <strong>za</strong>dovoljava ondje gdje je nastala.<br />
Josine des Cressonnieres uka<strong>za</strong>la je na četiri osnovne činjenice koje karakteriziraju industrijski di<strong>za</strong>jn:<br />
1.) U zemljama u razvoju prihvaćanje, usvajanje i primjena industrijskog di<strong>za</strong>jna javlja se kao<br />
životna potreba, ovisno o problemu njihove početne industrijali<strong>za</strong>cije, o kvaliteti i<br />
stručnom kadru novostvorene industrije.<br />
2.) U visokorazvijenim zemljama industrijski je di<strong>za</strong>jn u fazi zrelosti. Ima svoje mjesto u<br />
poduzeću. Služba di<strong>za</strong>jna, bilo da se radi o jednom ili više stručnjaka, stvara na visokom<br />
nivou proizvodnje poduzeća sintezu tehničkih, privrednih i društvenih faktora kojima je<br />
određen proizvod. Ta sinte<strong>za</strong> uvijek je kompromis između mnogih <strong>za</strong>htjeva i to najbolji<br />
kompromis.<br />
3.) Industrijski di<strong>za</strong>jn postaje u svim privrednim granama strašno konkurentsko oružje, sve<br />
potrebnije kako se širi i internacionalizira tržište i kako itenzitet i sloboda konkurencije<br />
rastu.<br />
4.) Konačno, industrijski di<strong>za</strong>jn dobiva duboko ljudsko značenje u odgoju masa. Nastoji<br />
predmetima <strong>za</strong> svakodnevnu upotrebu dati estetsku i ljudsku vrijednost. Ako prisilimo<br />
ljude da spoznaju tu vrijednost, oni će spoznati i smisao okoline u kojoj žive.<br />
7
Di<strong>za</strong>jn stola <strong>za</strong> laptop<br />
Zadatak<br />
Prikupljanje podataka i razjašnjavanje<br />
Priprema<br />
elemenata<br />
Lista <strong>za</strong>htjeva<br />
- Formiranje struktore funkcija tehničkog<br />
procesa<br />
- Formiranje principskih (koncepcijskih)<br />
rješenja<br />
- Izbor optimalne varijante<br />
Pretprojekt: optimiranje mjera, oblika,<br />
međusobnih ve<strong>za</strong> i oslanjanja dijelova na bazi<br />
proračuna. Izbor materijala I koncipiranje<br />
sklopnog crteža.<br />
P r o j e k t i:<br />
Koncepcija rješenja<br />
Optimalna varijanta<br />
- Detaljna razrada usvojenog rješenje sa<br />
<strong>za</strong>vršnim proračunom izdržljivosti i<br />
pouzdanosti i definitivno oblikovanje<br />
dijelova.<br />
- Izrada crteža dijelova, uputstva <strong>za</strong><br />
montažu, <strong>za</strong> rukovanje i uputstva <strong>za</strong><br />
održavanje.<br />
- Anali<strong>za</strong> rezultata ispitivanja<br />
Koncipiranje rješenja<br />
Optimiranje principa rada rješenja<br />
Optimiranje konstrukcije odnosno<br />
konstruisanje u užem smislu riječi<br />
Glavni projekt<br />
Izvođenje<br />
Slika 2: skraćeni prikaz sadržaja procesa di<strong>za</strong>jna<br />
Izvor: Mario Štorga, Davor Pavlić, Neven Pavković, Zvonko Herold:<br />
„Znanost o konstruiranju – podloge <strong>za</strong> vježbe“, Zagreb 2002<br />
8
6. Faktori di<strong>za</strong>jna<br />
Di<strong>za</strong>jn stola <strong>za</strong> laptop<br />
Klasifikacija faktora di<strong>za</strong>jna i njihove relevantnosti, prema B. Archeru:<br />
Djelovanje nekog od faktora moguće je istražiti samo u njegovoj među<strong>za</strong>visnosti od svih ostalih faktora,<br />
kao i parametara, koji u datoj situaciji djeluju na di<strong>za</strong>jn proizvoda.<br />
Estetika<br />
Mogli bismo je definirati kao nauku o lijepome ili nauku o percipiranju lijepoga.<br />
Motivacija<br />
Pod motivacijom podrazumijevamo psihološko stanje pozitivnog ili negativnog stimulansa čovjeka u<br />
odnosu na predmet s kojim korespondira. Motivacija će stimulirati ili destimulirati čovjeka da se<br />
proizvodom koristi ili da ga uopće kupi, te će određivati aktivan stav u pogledu modaliteta korištenja.<br />
Funkcija<br />
Funkciju bismo mogli definirati kao prilagođenost predmeta ispunjavanju određene namjene, odnosno<br />
kao svrhovitost predmeta. Anali<strong>za</strong> di<strong>za</strong>jnera mora proći od određivanja funkcije ili namjene proizvoda, a<br />
u skladu s diktiranim potrebama. Svaki predmet ima svoj određeni dijapazon osnovnih i dodatnih<br />
funkcija, koje određuju funkcionalnu kompleksnost proizvoda.<br />
Ergonomija<br />
Ergonomija je naučna disciplina kojoj je <strong>za</strong>datak da na bazi rezultata svojih empirijskih istraživanja<br />
antropometrijskih, dinamičkih, senzornih i psiholoških karakteristika čovjekova organizma i ponašanja<br />
pruži definirane parametre i preporuke prilagođavanja predmeta, okoline, sistema i procesa čovjeku, koji<br />
s njima dolazi u doticaj. Bitni su <strong>za</strong>daci ergonomije: sprečavanje povreda i profesionalnih oboljenja<br />
kvantitativno i kvalitativno povećanje efikasnosti u proizvodnji povećanje efikasnosti i sigurnosti<br />
upotrebe.<br />
Mehani<strong>za</strong>m<br />
O fizičko-konstruktivnim uvjetima koji određuju proizvod direktno će ovisiti njegov konačni oblik.<br />
Razumljivo je, da će uloga mehanizma uvjetovati konačan oblik nekog predmeta <strong>za</strong>visno od konkretnog<br />
slučaja: kod kompaktnih predmeta uloga mehanizma bit će značajnija nego kod manje kompaktnih.<br />
Aspekti interferencije između tehnike i di<strong>za</strong>jna: nova koncepcija prilagodljivost (adaptibilnost) sigurnost<br />
proizvodnje i upotrebe redukcija dimenzija redukcija troškova lakoća upotrebe pouzdanost racionali<strong>za</strong>cija<br />
9
Di<strong>za</strong>jn stola <strong>za</strong> laptop<br />
Struktura<br />
Strukturu bismo mogli definirati kao opis vrsta i kategori<strong>za</strong>cija elemenata i njihovih međuodnosa u<br />
jednom sistemu, mehaničkom ili biološkom organizmu. Struktura je u ovom smislu kategorija<br />
kompleksnija od mehanizma, jer <strong>za</strong>visi, osim od fizičkih i tehnički datih okolnosti funkcioniranja<br />
organizma i od upotrebljenog materijala, načina proizvodnje, <strong>za</strong>vršne obrade (finali<strong>za</strong>cije) i sličnih<br />
ograničenja.<br />
Proizvodnja<br />
Proizvodnja sama po sebi diktira oblik proizvoda.<br />
Ekonomika<br />
Pravilnim oblikom proizvoda di<strong>za</strong>jn racionalizira radni proces, standardizira strukturalne dijelove<br />
proizvoda; putem oblikovanja sredstava ekonomska propaganda informira tržište o proizvođaću i<br />
proizvodu, da bi na bazi toga osigurala plasman. Di<strong>za</strong>jn, dakle, sintetizira sve aspekte proizvodnje i<br />
potrošnje u jedinstveni sistem, što je osnovni predmet njegova rada.<br />
Prezentacija<br />
Di<strong>za</strong>jn sam po sebi motivira na kupnju proizvoda, ali on sadrži i jedno značajnije obilježje: dobar di<strong>za</strong>jn<br />
mora jasno upozoravati na način i karakter korištenja proizvoda. Dakle, vanjski oblik predmeta mora<br />
prezentirati funkciju predmeta.<br />
10
7. Anali<strong>za</strong> postojećih proizvoda na tržištu<br />
Di<strong>za</strong>jn stola <strong>za</strong> laptop<br />
Pri istraživanju postojećih proizvoda na tržištu došli smo do <strong>za</strong>ključka da u Bosni i Hercegovini u većini<br />
slučajeva se koriste već izrađeni stolovi koji se uvoze iz inostranstva. Cijene tih proizvoda nimalo nisu<br />
niske <strong>za</strong> običnog građanina. Kod istraživanja smo se bazirali na internet i na sljedećih par slika dajemo<br />
mogući di<strong>za</strong>jn i cijene na tržištu u svijetu.<br />
Cijena: 29,98$<br />
Cijena:199$<br />
Cijena:32,99$<br />
11
8. Lista <strong>za</strong>htjeva<br />
Di<strong>za</strong>jn stola <strong>za</strong> laptop<br />
Na osnovu istraživanja u prethodnom dijelu seminarskog rada može se izraditi lista <strong>za</strong>htjeva koja je<br />
prika<strong>za</strong>na sljedećom tabelom:<br />
Tabela 1:<br />
1.FUNKCIJA<br />
1.1. Postolje <strong>za</strong> laptop pri radu<br />
2.USLOVI TEHNIČKOG PROCESA<br />
2.1.Radna površina<br />
a) Oblik i dimenzije:<br />
b=600 mm<br />
d=400 mm<br />
H= 5mm<br />
b) Materijal:<br />
plastika – polipropilen<br />
2.2.Nogare – sklopljive<br />
a) Profili i dimenzije nogara:<br />
H min =500mm ; H max =800mm<br />
Profil 1.: Profil 2.:<br />
D 1 =17,1mm D 2 =20,4mm<br />
t 1 =1,6mm t 2 =1,6mm<br />
b) Materijal:<br />
konstrukcioni ćelik<br />
3.<strong>RAD</strong>NA SVOJSTVA<br />
3.1.Radni vijek: 5 godina<br />
3.2.Dobra prenosivost<br />
3.3.Pouzdanost<br />
3.4.Lako održavanje<br />
4.ERGONOMSKA SVOJSTVA<br />
4.1.Radna visina<br />
4.2.Sigurnost protiv loma<br />
Konstrukcijska specifikacija <strong>za</strong>htjev želja<br />
5.IZGLED *<br />
D<br />
<br />
*<br />
*<br />
*<br />
*<br />
*<br />
*<br />
*<br />
*<br />
*<br />
6.KLASIFIKACIJA I USKLADIŠTENJE<br />
6.1Minimalni volumen stola zbog uskladištenja<br />
*<br />
7.ISPORUKA<br />
7.1.Krajnji rok: 2 mjeseca (3max)<br />
8.TROŠKOVI<br />
8.1.Troškovi proizvodnje: ?<br />
*<br />
*<br />
12
9. Morfološka matrica<br />
Di<strong>za</strong>jn stola <strong>za</strong> laptop<br />
Tabela 2:<br />
13
10. Osobine materijala<br />
Di<strong>za</strong>jn stola <strong>za</strong> laptop<br />
Polietilen (PE) najjednostavniji je poliugljikovodik, a ujedno i jedan od najpoznatijih i najvažnijih materijala<br />
današnjice. Industrijski se proizvodi polimeri<strong>za</strong>cijom etilena, a labaratorijski se može dobiti i od diazometana.<br />
Polietilen se sastoji od mnoštva jedinica –CH2-CH2-, koje međusobnim povezivanjem tvore lančane<br />
makromolekule velikih molekulnih masa opšte formule –(CH2-CH2-)-n. Jednostavna struktura makromolekula u<br />
izduženim planarnim konformacijama omogučuje njihovu laganu kristali<strong>za</strong>ciju. Polietilen kristalizira u transkonformaciji<br />
i pod uobičajenim uvjetima iz talina stvara pravilno građene lamele presavijenih makromolekula. Iz<br />
nukleusa razrastaju vrpcaste lamele, izgrađujući kuglaste tvorevine, sferolite.<br />
Formirani PE je djelomično kristalne strukture (<strong>za</strong>mućen).<br />
Svojstva politilena ovise o njegovoj strukturi i aditivima koji se dodaju tokom<br />
proizvodnje. Najvažniji strukturni parametri, koji izravno utiču na svojstva polietilena,<br />
jesu stepen kristalnosti, prosjećna molekulska masa i razdioba molekulskih masa. Stepen<br />
kristalnosti mjera je <strong>za</strong> omjer kristalne faze prema amorfnoj, a <strong>za</strong>visi, među ostalim, o<br />
granatosti makromolekule. Naime, polietilinske makromolekule nisu samo ravnolančane,<br />
već neki od vodikovih atoma mogu biti <strong>za</strong>mjenjeni manjim ili većim (kraćim ili dužim)<br />
ugljikovodičnim supstituentima. Oni onemogućuju gusto slaganje lančanih segmenata i potpuniju kristali<strong>za</strong>ciju, pa<br />
se s povećanjem granatosti smanjuje stepen kristalnosti. Stepenu kristalnosti izravno je proporcionalna gustoća<br />
polietilena. Kako se gustoća može<br />
jednostavno mjeriti, svojstva polietilena se upravo prema njegovoj gustoći i ocjenjuju. S porastom gustoće<br />
povećava se talište i većina mehaničkih svojstava, među njima tvrdoća, vlačna čvrstoća, produljenje pri raskidu,<br />
otpor prema pu<strong>za</strong>nju, krutost, a takođe i hemijska postojanost. Osim toga, smanjuje se i propusnost kapljevina i<br />
plinova. S druge strane, s porastom gustoće smanjuje se savitljivost, prozirnost, žilavost i otpornost prema<br />
nastajanju napuklina od napre<strong>za</strong>nja.<br />
Prosjećna molekulska masa polietilena vrlo je važna, posebno što od nje <strong>za</strong>visi sposobnost prerade polietilena.<br />
Polietilen s većom molekulskom masom se generalno teže prerađuje. On pokazuje bolja mehanička svojstva, npr.<br />
Povećanu udarnu žilavost, čvrstoću na paranje i otpornost prema koroziji zbog napuklina od napre<strong>za</strong>nja, a veća mu<br />
je i hemijska postojanost. Međutim, tvrdoća, savitljivost i vlačna čvrstoća ne ovise uopšte o iznosu prosječne<br />
molekulske mase. Razdioba molekulskih masa utječe također na svojstva politetilena i njegovu preradljivost.<br />
Generalno vrijedi da tipovi polietilena s uskom razdiobom ispoljavaju veću žilavost, čak i pri nižim temperaturama,<br />
ali se teže prerađuju.<br />
Tabela 3: Fizikalna i mehanička svojstva polietilena niske i visoke gustoće<br />
Izvor: http://www.mf.unze.ba/materijali/GPM/Seminarski_Jovic.pdf<br />
14
Di<strong>za</strong>jn stola <strong>za</strong> laptop<br />
Tabela 4: Primjena i proizvodi od polietilena<br />
Izvor: http://www.mf.unze.ba/materijali/GPM/Seminarski_Jovic.pdf<br />
Tabela 5: osobine livenog ugljeničnog čelika<br />
Izvor: Solid Works<br />
Osobina Vrijednost Jedinica<br />
Modul elastičnosti 2e+011 N/m^2<br />
Poissonov koeficijent 0.32 NA<br />
Modul smicanja 7.6e+010 N/m^2<br />
Gustina 7800 kg/m^3<br />
Vlačna čvrstoća 4.8255e+008 N/m^2<br />
Dopušteno napre<strong>za</strong>nje 2.4817e+008 N/m^2<br />
Koeficijent termalnog<br />
širenja<br />
1.2e-005<br />
/Kelvin<br />
Termalna kondukcija 30 W/(m.K)<br />
Specifična toplota 500 J/(kg.K)<br />
15
11. Proračun<br />
Di<strong>za</strong>jn stola <strong>za</strong> laptop<br />
Pri proračunu ovakve vrste stolova obično se vrši proračun table. Tabla se optereti na kraju sa silama koje<br />
su ustvari aproksimacija pritiska ruku čovjeka koji se osloni. Pri takvom opterećenju javljaju se i<br />
određene reakcije u zglobovima koje su prika<strong>za</strong>ne na skici. Sila S je reakcija, koja se javlja pri<br />
opterećenju stola, na mjestu gdje se tabla oslanja na potporne nosače. Pri ovakvom proračunu dobije se<br />
debljina ploče koja treba da <strong>za</strong>dovolji uslove opterećenja i ne prelazi ugib veći od 5 mm.<br />
Statički uslovi ravnoteže su:<br />
<br />
<br />
<br />
Y F<br />
S cos 45 Y<br />
0.......................................................................................................(1)<br />
X S sin 45 X 0..............................................................................................................(2)<br />
M<br />
A<br />
F 400 S cos 45 200 0...........................................................................................(3)<br />
Iz jednačine (3) slijedi:<br />
F 400 400 400<br />
S <br />
<br />
200 cos 45<br />
200 0,707<br />
S 1131,5 N<br />
1131,5 N<br />
Iz jednačine (2) slijedi:<br />
X S sin 45<br />
1131,5 0,707 799,9N<br />
X 800N<br />
Iz jednačine (1) slijedi:<br />
Y F S cos 45<br />
400 1131,5<br />
0,707 399,9N<br />
Y 400N<br />
Maksimalni moment je:<br />
M F 200 400 200 80000Nmm<br />
max<br />
Normalni napon:<br />
16
M<br />
W x<br />
Di<strong>za</strong>jn stola <strong>za</strong> laptop<br />
50 N<br />
doz<br />
mm<br />
2<br />
F 200<br />
50 <br />
2<br />
b h<br />
6<br />
6 400 200<br />
h <br />
600 50<br />
<br />
16 4<br />
Usvojeno h=5 mm, što predstavlja debljinu ploče.<br />
<br />
F<br />
A<br />
1131,5<br />
<br />
4<br />
1131,5<br />
50<br />
50 D<br />
2<br />
4<br />
D 28,8 5, 97mm<br />
Usvojeno D=6 mm, što predstavlja debljinu potpornih nosača između nogara i table.<br />
Usvojeni standardizovani šuplji profili od livenog ugljičnog čelika su:<br />
D=17,1 mm<br />
t=1,6 mm<br />
D 1 =20,3 mm<br />
D 2 =20,4 mm<br />
t 2 =3,2 mm<br />
D 3 =23,6 mm<br />
17
Di<strong>za</strong>jn stola <strong>za</strong> laptop<br />
12. 3D di<strong>za</strong>jn komponenti<br />
Nakon provedenog istraživanja i urađenog proračuna dobijeni su uslovi da se modeliraju pojedinačni<br />
dijelovi stola. U proračunu su dobijene dimenzije tih dijelova koje iznose:<br />
Tabla:<br />
Debljina: h=5 mm<br />
Širina:600 mm<br />
Dužina 400mm<br />
Materijal: polietilen<br />
Ojačanje:<br />
Materijal: cast carbon steel<br />
Dužina:396 mm<br />
T profil:<br />
18
Di<strong>za</strong>jn stola <strong>za</strong> laptop<br />
Potporni nosač:<br />
Dužina:282 mm<br />
Širina:560 mm<br />
Prečnik profila: 6 mm<br />
Materijal: liveni ugljenični čelik<br />
Gornji dio nogu:<br />
Dužina:500 mm<br />
Širina:600 mm<br />
Profil: Φ20,3mm, t=1,6<br />
Materijal: liveni ugljenični čelik<br />
Donji dio nogu:<br />
Dužina:300 mm<br />
Širina:400 mm<br />
Profil:Φ23,6mm, t=3,2<br />
Materijal: liveni ugljenični čelik<br />
19
13. Anali<strong>za</strong> napre<strong>za</strong>nja<br />
Di<strong>za</strong>jn stola <strong>za</strong> laptop<br />
Anali<strong>za</strong> napre<strong>za</strong>nja se vrši, kao što je poznato, metodom konačnih elemenata, metodom konačnih<br />
volumena ili nekim drugim poznatim metodom. U našem slučaju je korištena metoda konačnih<br />
elemenata. Analizi je podvrgnuto ojačanje table da se provjeri da li će ono izdržati <strong>za</strong>dato opterećenje.<br />
Za analizu je koršten programski paket Solid Works 2008 premium.<br />
Tabela 6: karakteristike MKE analize<br />
Naziv analize Study 1<br />
Tip analize<br />
Tip mreže<br />
Tip solvera<br />
Termalni efekat<br />
Static<br />
Solid Mesh<br />
FFEPlus<br />
Ulazna temperatura<br />
Nulta naprežuća temperatura 298.000000<br />
Jedinica<br />
Uključivanje efekta fluida iz COSMOSFloWorks<br />
Trenje<br />
Ignorisanje slobodnih ve<strong>za</strong><br />
Upotreba adaptivnog metoda<br />
Kelvin<br />
Off<br />
Off<br />
Off<br />
Off<br />
Tabela 7: korištene jedinice pri analizi<br />
Sistem jedinica<br />
Dužina/pomijeranje<br />
Temperatura<br />
Ugaona brzina<br />
Napon/ Pritisak<br />
SI<br />
m<br />
Kelvin<br />
rad/s<br />
N/m^2<br />
20
Tabela 8: podaci o korištenom materijalu<br />
Di<strong>za</strong>jn stola <strong>za</strong> laptop<br />
Osobina Vrijednost Jedinica<br />
Modul elastičnosti 2e+011 N/m^2<br />
Poissonov koeficijent 0.32 NA<br />
Modul smicanja 7.6e+010 N/m^2<br />
Gustina 7800 kg/m^3<br />
Vlačna čvrstoća 4.8255e+008 N/m^2<br />
Dopušteno napre<strong>za</strong>nje 2.4817e+008 N/m^2<br />
Koeficijent termalnog<br />
širenja<br />
1.2e-005<br />
/Kelvin<br />
Termalna kondukcija 30 W/(m.K)<br />
Specifična toplota 500 J/(kg.K)<br />
Tabela 9: podaci o graničnim uslovima (oslonci)<br />
Naziv graničnih uslova Označeni set Opis<br />
Restraint-1 <br />
Restraint-2 <br />
on 1 Face(s)Hinge<br />
on 1 Face(s)Hinge<br />
Tabela 10: podaci o opterećenju<br />
Naziv opterećenja Označeni set Tip opterećenja Opis<br />
Force-1 <br />
on 1 Face(s) apply force<br />
200 N normal to<br />
reference plane with<br />
respect to selected<br />
reference Edge< 1 ><br />
using uniform distribution<br />
Sequential Loading<br />
21
Di<strong>za</strong>jn stola <strong>za</strong> laptop<br />
Slika 3: MKE model<br />
Dati dio je kao što se vidi i na slici opterećen na kraju silom koja iznosi 200 N. Sila od 200 N predstavlja<br />
pola sile ukupnog opterećenja koje je predviđeno da stol može da izdrži. Pri ograničavanju je dozvoljena<br />
rotacija oko X-ose, a ostala kretanja su <strong>za</strong>branjena.<br />
22
Di<strong>za</strong>jn stola <strong>za</strong> laptop<br />
Urađena anali<strong>za</strong> je poka<strong>za</strong>la da model može da izdrži <strong>za</strong>dato opterećenje tako da se mogao izraditi i<br />
konačan 3D model stola. Ono što se još može <strong>za</strong>ključiti iz analize jeste da naponi na nekim dijelovima<br />
prelaze dozvoljene ali i da nema mogućnosti loma.<br />
Slika 4: anali<strong>za</strong> napona<br />
Slika 5: anali<strong>za</strong> pomjeranja<br />
23
Slika 6: anali<strong>za</strong> napre<strong>za</strong>nja<br />
Di<strong>za</strong>jn stola <strong>za</strong> laptop<br />
Nakon svih izvršenih anali<strong>za</strong> može se uraditi i 3D sklop stola koji je predstavljen na sljedećoj slici.<br />
Slika 7: pogledi iz više uglova na 3D model stola<br />
24
Di<strong>za</strong>jn stola <strong>za</strong> laptop<br />
25
14. Zaključak<br />
Di<strong>za</strong>jn stola <strong>za</strong> laptop<br />
Uz korištenje poznatih metoda <strong>za</strong> razvoje novih proizvoda te softverskih paketa <strong>za</strong> 3D modeliranje i MKE<br />
analizu (Solid Edge V20 i Solid Works 2008 Premium) razvijen je i ispitan 3D model stola <strong>za</strong> laptop koji<br />
predstavlja jedno od mogućih rješenja. Takođe je se moglo <strong>za</strong>ključiti u toku ovoga istraživanja da u Bosni<br />
i Hercegovini ne postoji akreditovana ustanova <strong>za</strong> ispitivanje namještaja iako je to u Europi i svijetu<br />
<strong>za</strong>konska obave<strong>za</strong>, međutim kod nas predstoji vrijeme velikih promijena pa se u budućnosti možemo<br />
nadati da će postojati i ovakve ustanove.<br />
26
Literatura:<br />
Di<strong>za</strong>jn stola <strong>za</strong> laptop<br />
1. www.web.efzg.hr/dok/mar/kolegiji/ppid/Di<strong>za</strong>jn_kao_integralni_element_razvoja_proizvoda.pdf<br />
2. http://www.mf.unze.ba/materijali/GPM/Seminarski_Jovic.pdf<br />
3. Zoran Savić i grupa autora: Inženjersko Mašinski Priručnik II, Beograd 1992.<br />
4. http://hr.wikipedia.org/wiki/Di<strong>za</strong>jn<br />
5. Mario Štorga, Davor Pavlić, Neven Pavković, Zvonko Herold: „Znanost o konstruiranju – podloge<br />
<strong>za</strong> vježbe“, Zagreb 2002.<br />
27
Change language