Tehnologii PDF în procesul de dezvoltare a produselor - Descărcare gratuită PDF
Scurta descriere
Descărcați tehnologii în procesul de dezvoltare a produsului.
Descriere
Tehnologii în procesul de dezvoltare a produselor, cu accent pe produse de inginerie biomedicală
25 iulie 1966 în Bad Schmiedeberg
pentru acordarea diplomei academice
Inginer doctor habilitat (Dr.-Ing.habil.)
Aprobat de Facultatea de Inginerie Mecanică de la Universitatea Otto von Guericke din Magdeburg la 31 ianuarie 2007
Recenzent: Prof. Dr.-Ing. K.-H. Grote Prof. Dr. med. Dr. rer. nat. O. Ullrich Prof. Dr.-Ing. J. Feldhusen
Motivația de a lucra. 3 analiza problemei. Al 4-lea
Schimbări sociale. 4 Efecte asupra dezvoltării produsului. Al 6-lea
Sănătatea umană - o forță motrice. 9 Obiectiv. Al 12-lea
Tehnologie biomedicală. 14
General. 14 produse de inginerie biomedicală. 14
Tehnologia biomedicală este tehnologie pentru oameni. 16
Dezvoltarea produselor tehnologice pentru celule și țesuturi. 18
Cultură celulară și sisteme de cultură celulară. 18 domenii de aplicare a sistemelor de cultură celulară. 19 Ingineria țesuturilor. 20 Analiza problemelor. 22 Construcția dispozitivelor biomedicale. 25
Previzualizări. 27 Prototipare rapidă. 28 Procese noi și posibilele lor utilizări. 32 Rezumat. 36
Cerințe speciale pentru piesele din plastic pentru produse biomedicale. 37
Materiale plastice. 37 Cerințe esențiale. 39 Sterilizarea pieselor de prototipare rapidă. 41
4.3.1 4.3.1.1 4.3.1.1.1 4.3.1.1.2 4.3.1.2 4.3.1.3 4.3.1.3.1 4.3.1.3.2 4.3.1.3.3 4.3.1.4 4.3.2 4.3.2.1 4.3.2.2
Iradiere. 41 Testarea produsului. 42 Previzualizare. 42 Descrierea produsului testat. 43 Executarea iradierii. 45 Executarea testelor și comportamentul pe termen lung. 46 Structura camerelor unui prototip testat. 47 creșterea celulelor. 48 Eliberare de insulină. 49 Rezumat. 51 Sterilizarea prin autoclavare. 51 Previzualizare. 51 Efectuarea experimentului. 53
Proces de îmbinare pentru prototipare rapidă a pieselor din plastic. 56
Racorduri cu șurub. 57 Conexiuni cu cârlige de prindere. 61
Conexiuni nedemontabile. 67
Inginerie biomedicală și prototipare rapidă. 72
General. 72 de sisteme de cultură celulară și procese de prototipare rapidă. 73 Exemple pentru aplicarea proceselor de prototipare rapidă. 73
Flacon cu role pentru producerea de celule și produse celulare. 73 Cameră pentru celulele producătoare de insulină. 76
Provocări în educația universitară a dezvoltatorilor de produse. 85
Analiza nevoii de ingineri. 89 de numere de elevi. 91 Concluzii. 91
Dezvoltarea de soluții posibile. 93
Universități și colegii private. 93 O abordare soluțională pentru o „universitate”. 95 de puncte de plecare pentru cursuri compacte. 96
Dezvoltatorul de produse în ingineria biomedicală. 97
General. 97 Colaborare interdisciplinară și prototipare rapidă. 98 Cerințe de formare. 104
Rezumatul rezultatelor. 111 Deficite și Outlook. 112 viziuni. 113
Implanturi osoase. 113 Nanotehnologie și prototipare rapidă. 116 Rezumat. 117
Abrevieri și termeni folosiți. 131
Abrevieri. 131 de termeni. 133
Schimbări, primul pas este analizarea problemelor în așteptare. Aici putem vedea deja paralele cu metodologia de proiectare.
Primul pas în dezvoltarea produselor este analiza sau specificarea sarcinii. O analiză exactă a problemei stă la baza unei generații de succes de soluții pentru problemele viitoare.
Ultimele decenii s-au caracterizat printr-un nivel ridicat de progres tehnic, internaționalizare crescândă și, ca urmare, concurență crescândă între companiile individuale. Companiile au reacționat cu diferite măsuri pentru a le asigura competitivitatea. Ca exemple, u. A. o creștere constantă
Sunt enumerate zonele economice cu un nivel salarial mai mic. La începutul noului mileniu, în societate pot fi înregistrate alte schimbări grave. Orientarea individuală ca tendință determinantă în ceea ce privește comportamentul de cumpărare al consumatorilor [10] ar trebui subliniată aici. În viitor, clienții și consumatorii vor dori din ce în ce mai multe bunuri de consum individualizate. Consecința este că loturile de producție individuale pentru produse sunt din ce în ce mai mici. Cu toate acestea, există cerința ca produsele să poată fi livrate într-un termen scurt și că prețul este similar cu cel al produselor cu volum mare [11]. Întregul proces reprezintă o mare provocare pentru cei implicați în fazele de viață ale produsului din planificarea produsului, dezvoltarea produsului, fabricarea, asamblarea și vânzările, inclusiv logistica necesară (Fig. 1). În viitor, vor fi tot mai necesare metode, instrumente și procese care fac posibilă dezvoltarea și producerea eficientă a produselor personalizate
Integrați fazele de viață ale produsului care preced lansarea pe piață a produsului. Dorințele sale cu privire la proiectarea în general, dar și a soluțiilor detaliate, cum ar fi B. trebuie să se țină seama de dispunerea controalelor. Ca urmare, varietatea de produse va continua să crească. Această tendință a fost deja observată în ultimele decenii (Fig. 2). Orientarea individuală în creștere intensifică această dezvoltare.
Imaginea 1 - Faze de viață ale produsului [1]
Figura 2 - Exemple de grad crescut de personalizare [10]
În concluzie, se poate afirma că cantitățile mari dintr-un produs sunt din ce în ce mai puțin norma. Sectorul bunurilor de consum, în special, va fi caracterizat din ce în ce mai mult printr-o mare varietate de produse. Acest lucru reduce inevitabil loturile de producție individuale. Din motive de productivitate, totuși, cantitățile mai mici trebuie, de asemenea, să fie produse automat. Adică.,
costurile investiției trebuie să fie întotdeauna la un nivel
pot fi transferate un număr mai mic de articole, ceea ce crește costurile produselor. Prețul de vânzare rezultat nu va mai fi acceptat de către client. În plus, crește
Pentru a le face competitive, tot mai puține produse trebuie transportate către clienți, care sunt de obicei răspândite în întreaga lume. Este necesar să se dezvolte abordări pentru rezolvarea acestor probleme. O posibilitate este adaptarea proceselor de fabricație cunoscute la noile cerințe. Acest lucru poate de ex. B. să se facă prin utilizarea proceselor generative în realizarea instrumentelor. Procesele trebuie adaptate rapid și eficient la producția diferitelor
Pentru a integra noi procese în procesul de fabricație. O funcție cheie este procesul de prototipare rapidă și utilizarea acestuia ca fabricare rapidă și scule rapide. Acestea fac posibilă fabricarea diferitelor produse într-un timp foarte scurt [10]. Adaptat la această tehnologie, materialul are, de asemenea, o importanță decisivă. El trebuie să -
potrivit ca material de construcție,
adecvat pentru utilizare în procesele de prototipare rapidă,
să fie ieftin pentru a putea produce chiar și loturi mici în mod eficient și
corespund în mod natural cerințelor de produs respective.
Efecte asupra dezvoltării produsului
Designerul se confruntă din ce în ce mai mult cu două lucruri. În primul rând, există o presiune de timp foarte mare și, în al doilea rând, creează interfețe prin care clientul își poate aduce dorințele. Structura și designul individual al produselor din ce în ce mai solicitate nu pot fi realizate cu metodele convenționale cunoscute. În viitor, cererea crescândă a consumatorilor privind individualitatea și disponibilitatea produselor va genera o creștere orientată spre piață a numărului de variante [10]. Reducerea asociată a dimensiunilor lotului va avea ca rezultat o relocare parțială a producției direct pe piață. Prin urmare, este necesar să se optimizeze dezvoltarea produselor și metodele de fabricație a produselor în acest scop, foarte
pentru a putea realiza o producție rapidă și economică de cantități mici, cu un număr mare de variante. Costurile de transport, care cresc și din cauza numărului mic de unități, necesită o producție orientată spre client. Acest lucru se aplică tuturor tipurilor de construcții. Atât în funcție de gradul de dezvoltare, cât și de modificarea caracteristicilor de proiectare pot fi defalcate, cum ar fi -
precum și cele în funcție de ocazia de proiectare sau zona de proiectare din -
să fie structurat [13]. Dacă explicațiile din capitolul 1.2.1 sunt folosite ca bază pentru o evaluare, se poate determina că o multitudine de variante și ajustări trebuie luate în considerare chiar și cu noul design. Aceasta înseamnă că un nou design trebuie proiectat în așa fel încât, atunci când sunt generate variante și adaptări, să fie îndeplinite o mare varietate de cerințe individuale ale consumatorilor. În același timp, însă, costurile produsului pot crește doar nesemnificativ. Defalcarea în funcție de motivul proiectării sau zona de proiectare arată clar că toate cele patru tipuri de design sunt direct afectate de schimbările actuale din societate și, prin urmare, de comportamentul de cumpărare modificat al consumatorilor. Nu contează cine este clientul sau dacă este vorba
Se aplică și problemele descrise
Și construcția de echipamente. Datorită diversității produselor individuale care urmează să fie fabricate și prelucrate, efortul necesar pentru echipamentul necesar este semnificativ mai mare decât atunci când un produs este fabricat în număr mare. Pentru a putea defini efectele directe asupra dezvoltării produsului, trebuie luați în considerare etapele individuale de lucru (Fig. 3) în faza de viață a produsului în dezvoltarea produsului.
Clarificați și specificați sarcina
Determinarea funcțiilor și a structurilor acestora
3 Căutați principiile soluției și structurile acestora 4
Descompuneți-vă în module realizabile
Proiectarea modulelor relevante
Proiectarea întregului produs
Elaborarea informațiilor de execuție și utilizare
Satisfacerea și personalizarea cerințelor
Salt iterativ înainte sau înapoi la unul sau mai multe segmente de lucru
Se comportă în mod analog în etapa a 3-a de lucru, designul. În acest pas de lucru, structura de construcție a produsului care urmează să fie dezvoltat este clar și complet elaborată din punct de vedere tehnic și economic. În acest scop, se generează forma soluției, i. adică toate caracteristicile geometriei, substanței și stării sunt determinate [1]. Conținutul acestui pas este u. A. alegerea materialelor adecvate și a proceselor de fabricație. O mare varietate de materiale pot fi prelucrate cu metodele cunoscute din teoria fabricației. În următorii pași de lucru, proiectantul are opțiunea de a efectua corecții fără a modifica caracteristicile geometrice. B. în ceea ce privește o creștere necesară a capacității de încărcare. Dacă cerințele din procesul de individualizare sunt luate în considerare în legătură cu activitățile necesare în etapele individuale de lucru ale dezvoltării produsului, apar următoarele efecte sau concluzii. Procesele de prototipare rapidă disponibile nu sunt pe deplin adecvate pentru a genera o mare varietate de variante de produse. Metodele utilizate până acum sunt limitate în ceea ce privește implementarea testelor funcționale.
Sănătatea umană - o forță motrice
În plus față de procesul de individualizare din societate, o industrie se dezvoltă din ce în ce mai mult ca motor de creștere. Acestea sunt toate produse care au legătură cu sănătatea umană. Cercetătorul economic recunoscut internațional Leo A. Nefiodow prezice [14] că sănătatea va deveni factorul motor al economiei. El își justifică teza după cum urmează: „Pe de o parte, pentru că există o nevoie fundamentală de sănătate. Ce puteți vedea, printre altele, din faptul că oamenii sunt dispuși să refuze părți din ce în ce mai mari din veniturile lor
Psihoterapii la yoga. Toată lumea se străduiește pentru bunăstare sau pentru o nouă germană: wellness. Pe de altă parte, pentru că acum este timpul pentru a satisface această nevoie pe scară largă. ”Cererea există și crește, doar datorită dezvoltării demografice (Tabelul 1 [16]). Dar aceasta este doar o condiție necesară. În plus, în societatea noastră a cunoașterii, investiția în sănătate este în prezent cea mai importantă modalitate de a obține câștiguri de productivitate. Toate sursele utilizate până acum sunt
fie în mare măsură epuizate, fie nu mai sunt suficiente pentru a permite o creștere semnificativă [14].