Elektromekanik ürünler için nesne tabanlı bir tasarım sistemi geliştirilmesi

Elektromekanik ürünler dijital fotoğraf makinesi, vibratörlü dis fırçası, otomobil merkezi kilit sistemi ve robotlar gibi içeriğinde birden fazla teknoloji tasıyan ürünlerdir. Bu ürünleri tasarlamak birçok mühendislik alanının birbiriyle kesisimi yüzünden zaman alıcı bir islemdir. Elektromekanik sistem gelistirme uzak safhalara bölünemez; parçalar ve sistemler birlikte tasarlanırlar. Entegre ürün gelistirme çevreleri yerine, sadece parça tasarımı yapmak genellikle tercih edilir. Çünkü tek parça tasarımları için analiz ve simülasyon sistemleri mevcuttur (SolidWorks, AutoCad, vb). Fakat çok parçalı sistemler ve alt-sistemlerin tasarımı için çok az destek bulunmaktadır. Bu çalısma, elektromekanik ürünlerin belirlenen kısıtlamalar dahilinde tasarım ve üretimini gelistirmek için elektronik tasarımla mekanik tasarımı birlestirmeyi amaçlamaktadır. Sistem CAD ile entegre edilmis DELPHĐ tabanlı bir ortamda gerçeklestirilmistir. Karısık bir sistemdeki her bir eleman ve kısıtlamalara bağlı olarak modellenen elemanlar arasındaki iliskileri anlamak için elektrikli dis fırçası ve yürüyen bir robot gibi var olan ürünler üzerinde çalısılmıstır. Sistem, tasarım isleminin baslangıç safhalarındaki iliskili bölümleri, birbirleri üzerindeki olası etkileri, maliyetleri, ağırlık ve fiziksel kısıtlamaları değerlendiren karısık sistemlerde tasarımcılara kolaylık sağlamaktadır. Yeni ve gerçekçi bir yaklasım sağlayarak değisik kısıtlamalara maruz kalan ürün gelistirme sistemini desteklemektedir. Ayrıca, ürün anahtar karakteristikleri tespit edilerek isteklerin tanımlanmasına, tasarımın alt bölümlere bölünmesine yardımcı olmaktadır. Bununla beraber, verilen kararların ve sebeplerin her disiplinin anlayacağı bir dilde kaydedilmesi, yeniden tasarım ve ürün iyilestirmelerinin basitlestirilmesi, yeniden kullanım ve teknolojik değisikliklerin tasarım prosesine dahil edilmesi konularında da yarar sağlamaktadır.

Development of a subject-based design system for electromechanical products

Electromechanical products are such products that include digital cameras, electrical tooth-brushes and automotive central locking systems and robots, having more than one technology in them. Design of these products is very complex and time-consuming due to a lot of cross-disciplined constraints. Electromechanical system development cannot be divided in remote phases as parts and systems have to be designed together. Instead of integrated product designs single part designs are generally preferred on account of availability of wide variety of analysis and simulation tools. There is however a little support for designing complex systems and sub-systems in today's engineering environment. In this research work integration of mechanical and electronics product design have been proposed within a set of given constraints. The system has been developed by using Delphi based environment including a CAD system. Some industrial products such as an electrical toothbrush and a walking robot have been studied to identify part- relations and their side effects on each other affecting overall system performance. The system provides designers with understanding complex product development processes, and their constraints imposed on costs, weight and dimensions. It enables new and realistic approach for supporting the design process under several constraints from different engineering disciplines. Also, product key characteristics are identified and the proposed design is broken down into sub-systems and parts. Decisions made on designs are recorded in such a format that all parties involved can have an access to the system and understand the details and history of the design. In addition, the system serves to re-design and simplify existing products by taking re-use of components and subsystems and new technology into account.

PDF

___

1. R.Farr, A.Gayretli, N.Gindy, and H.Speller, 2002, " Collaborative Development using EMProDS: The Electromechanical Product Design System " IMechE -Journal of Manufacture-Part B, Vol. 216, pp. 453-457.
2. R.Farr, A.Gayretli, A.Hodgson and N.Gindy, 2003, “Virtual Teams and Electromechanical Product Design” International Journal of Advanced Manufacturing Systems, Vol. 6, Issue 2, pp. 49-63.
3. T.H.Kreps, 1996,"3-D-MEMCAD and computer-Aided planning tools", Institute for Manufacturing Automation and Production systems- FAPS- University of Erlangen Germany, www.faps.uni-erlangen.de.
4. A.Gayretli, 2005 "Constraint-Based Conflict Management in a Cooperative Design Environment" Invited paper, Teknolojik Arastırmalar MTED, 1-9(3).
5. J.Daniei and S.W.Director, 1989, " An Object Oriented Approach to CAD tool Control within a design framework", Proc of the 26th ACM/IEEE Design Automation conf, Las Vegas, pp.l97-202.
6. H.R.Parsaei and W.G.Williams(Eds), 1993, Concurrent Engineering: Contemporary issues and modern design tools, Chapman&Hall.
7. S.D.Eppinger, D.E.Whitnery, R.P.Smith, D.A.Gebala, 1994, "A Model-Based Method for Organising Tasks in Product Development", Research in Engineering Design-Theory Applications and Concurrent Engineering, Vol 6, No. 1, pp 1-13.
8. V.Krishnan, S.Eppinger, D.E.Whitney, 1995, "Accelerating Product Development by the Exchange of Preliminary Product Design Information" Journal of Mechanical Design Vol 17 No 4, pp 491-498
9. V.H.Wood and A.M.Agogino, 1996,"Case-Based Conceptual Design Information Server for Concurrent Engineering" Computer-Aided Design, 28(5).
10. H.V.D.Parunak, A.D.Baker, and S.J.Clark, 1997, "The AARIA Agent Architecture: An Example of Requirements-Driven Agent-Based System Design" in Proceeding of the First International Conference on Autonomoııs Agents (ICAA'97), Marina del Rey, CA.
11. R.Farr, A.Gayretli and H.Speller, June2002, " Nurturing the Knowledge Base in Distributed Organisations" in The Proceedings of 2nd International Conference on Responsive Manufacturing, Turkey.
12. P.C.Breedveld, 2004, “Port-Based Modelling of Mechatronic Systems”, Mathematics and Computers in Simulation, Vol. 66, pp. 99-127.
13. T. Bertram, et al, 2003, “Modelling and Simulation for Mechatronic Design in Automotive Systems” Control Engineering Practice, Vol. 11, pp. 179-190.