logo leijenaar solutionskl

mechatronic product development, design & consultancy

 

 

 

 © 2008-2015 leijenaar solutions

Mechatronisch ontwerpen:

De kern van het ontwerpen is het redeneren van een doel (vraag) naar een middel (oplossing). Via een fasering van het ontwerpproces wordt het ontwerpprobleem op verschillende abstractieniveau’s uitgewerkt. Het ontwerpproces is zeer algemeen toepasbaar. Door Leijenaar Solutions wordt de mechatronische ontwerpaanpak gehanteerd. Dit is een systeem engineering methode waarmee op een degelijke manier complexere technische producten kunnen worden ontworpen waarin verschillende vakdisciplines op elkaar moeten worden afgestemd voor een optimale oplossing.

In het algemeen berust de werking van een product op de juiste toepassing van natuurkundige principes. Daarnaast spelen aspecten als maakbaarheid, kostprijs, ergonomie, robuustheid, styling en milieubelasting een rol in de vraag of een product ‘werkt’. Om te kunnen beoordelen of een idee voldoet, kan men het idee uitwerken en uitproberen of het werkt. Voor eenvoudige producten werkt deze methode nog wel, maar voor complexere producten wordt deze ‘trial and error’ methode een tijdrovende en dure manier van ontwikkelen.

Er zijn verschillende manieren om het ontwerpproces te ordenen. In grote lijnen komt het echter neer op het doorlopen van de volgende stappen:

  • probleemanalyse
  • ontwikkelen conceptontwerp
  • uitwerken ontwerp
  • realiseren ontwerp
  • testen ontwerp
  • verbeteren ontwerp

In de praktijk worden deze stappen iteratief doorlopen. Het ontwerpproces start bij de vraag van de opdrachtgever. Aan deze vraag is naar alle waarschijnlijkheid al een hele geschiedenis vooraf gegaan. Het is de taak van de ontwerper om de vraag van de opdrachtgever te begrijpen en eventueel aan te vullen. Alleen als de juiste vraag wordt gesteld is het mogelijk om tot een juiste oplossing te komen. De uiteindelijke uitkomst van de probleemanalyse is een functionele specificatie waar de oplossing aan moet voldoen.

Vanuit de functionele specificatie worden ideeen voor conceptoplossingen bedacht. Dit is een creatief proces en werkt het beste als mensen met verschillende  achtergronden samen in dialoog ideeen genereren en analyseren. Met name voor het ontwikkelen van het conceptontwerp heeft de mechatronische ontwerpaanpak meerwaarde. De methode is geschikt om complexe concepten te kunnen doorgronden en te verbeteren. Een belangrijk onderdeel in de mechatronische ontwerpaanpak is het toetsen van concepten door middel van eenvoudige modellen.

Vanuit een conceptontwerp moeten de technische specificaties worden opgesteld voor de verschillende disciplines die nodig zijn om het concept uit te werken. Het uitwerken van een ontwerp gebeurt ook stapsgewijs. Een mechanisch constructeur begint met een lay-out en eindigt uiteindelijk met productietekeningen. Een software ontwikkelaar begint met de architectuur en eindigt met een programma. Deze werkzaamheden passen in de aard van de meeste engineeringsafdelingen en beslaan ook het leeuwendeel van de kosten voor een ontwerp. Voor de mechatronisch ontwerper is het de taak om er voor te zorgen dat tijdens het uitwerken door verschillende disciplines de individuele discipline oplossingen in lijn blijven met het conceptontwerp.

Vanuit tekeningen en schema’s wordt het ontwerp gerealiseerd. Zodra de verschillende elementen bij elkaar komen wordt het spannend. Eventuele fouten en onvolkomenheden komen dan genadeloos aan het licht. Fouten kunnen betrekking hebben op:

  • De aannames en modellen op basis waarvan het ontwerp is ontwikkeld kloppen niet.
  • Risico’s zijn over het hoofd gezien of niet voldoende onderkend.
  • Tijdens het uitwerken is van het concept afgeweken, waardoor deeloplossingen niet op elkaar zijn afgestemd.
  • Tekeningen en/of onderdelen zijn niet volgens specificaties gemaakt.
  • De functionele eisen klopten niet met de ‘werkelijke’ vraag: de verkeerde vraag is beantwoord.

Vaak zijn het de monteur en de software engineer die als eersten met de problemen geconfronteerd worden. Hun rol bij het oplossen van de problemen is belangrijk, maar vooral het team dat het concept heeft ontwikkeld is nodig om de problemen op te lossen. Problemen en oplossingen strekken zich vaak uit over meerdere disciplines. Voorkomen moet worden dat als het ene probleem is opgelost er ergens anders een nog groter probleem ontstaat. Het team dat het concept heeft ontwikkeld is goed op de hoogte hoe het ontwerp zou moeten werken en tijdens reviews en risicoanalyses zijn mogelijke problemen al aan de orde geweest. Bij het opstellen van de technische specificaties is al bedacht hoe deze test- of meetbaar zijn. Met een testplan kan het testtraject op een planmatige wijze worden uitgevoerd, mits het geleid wordt door een manager die het geheel inhoudelijk goed overziet. 

Wat tijdens het gehele traject belangrijk is voor het slagen is dat het project goed gemanaged wordt. Hierbij valt onderscheid te maken tussen het managen van het proces en het managen van de inhoudelijke kant van het project. In technisch complexere projecten worden deze twee taken vaak door verschillende mensen uitgevoerd.

 

leijenaar solutions is specialized in the development of products and machinery.

Applying the mechatronic system engineering approach, our aim is to develop effective solutions integrating mechanics with electronic control and other relevant physical principles.

As a consultant leijenaar solutions can be of great value in especially the product definition and concept design phases of multi disciplinary projects.

 

Together with the network partners of PCV Group we can cater for complete product development trajectories from product definition till production.

logo pcvgroup

Leijenaar is also the developer of the innovative electrically driven large area lawn mowing systems: Green Clipper® and Green Zizzor®.

logo GC MS pantones
IMG_0181s

Syb Leijenaar   

on

pic_logo_119x32 linkedin

Mob. +31 646 753 560

logo-DSPE

member of the Dutch Society for Precision Engineering