Vakgroep voorlichting OPM

Transcriptie

1 Vakgroep voorlichting OPM Leerstoel Ontwerptechniek 3/23/2006 Design, Production & Management 1

2 Agenda Inleiding Fred van Houten Vakkenpakket Onderzoeksgebieden (kort) Afstudeerprojecten (kort) Afstudeerprojecten Aluminium Extrusie Gijs van Ouwerkerk VR Ben Vernie (Koffie) Synthese tools Hans Tragter Strijkproduct Marno Panis Vragen & Borrel /23/2006 Design, Production & Management 2

3 Vakkenpakket 1.a Verplichte vakken binnen het competentieprofiel Ontwerp & Constructie (22.2 ec) Design Tools Design, Production and Materials Numerical methods in mech.engineering Constructieprincipes Levenscyslusgericht Ontwerpen b 1 vak uit andere competentieprofielen (Totaal ec): Discrete optimalisatie bedrijfsprocessen System identification and parameter estimation Solid mechanics 1, Elasticity Transport phenomena Fluid mechanics Design of production and inventory systems Management van productontwikkeling Kernvakken Ontwerp Techniek (totaal15-20 ec) Database ontwerp 2.9 Verder opvullen met vakken uit 1b 3/23/2006 Design, Production & Management 3

4 Afstudeer mogelijkheden Diepgang Theoretisch (What If; Design Scenarios) tot Toegepast (Bedrijfsleven) Ontwerpen en Eindige elementen Productie Logistiek Energie Actuatoren en Sensoren.. (heel ctw) 3/23/2006 Design, Production & Management 4

5 Onderzoeksgebieden 1. What If Design 2. Pacman 3. Synthese Tools 4. Synth. Environments 5. Sustainable Energy 6. Virtual Reality 7. Aluminium Extrusie 8. Bedrijfsleven Toegepast/ Ontwerpen Fundamenteel/ product/toepas. Methoden 3/23/2006 Design, Production & Management 5

6 Voorbeeldprojecten (Kort) What If design Balen pers machine Sustainable energy Virtual reality Puin vergruizer Pacman 3/23/2006 Design, Production & Management 6

7 Intern: What If Design Onderwerp: What If design Type: Ontwerp ondersteuning/ Ontwerp methoden Huidige situatie Onderzoeksgebied in ontwikkeling Student opdrachten Ontwikkeling methoden Bouw demonstrator Ontwikkeling software 3/23/2006 Design, Production & Management 7

8 Industrie: : BOA Onderwerp: Balenperser Type: Conceptueel Huidige situatie Geëvolueerd ontwerp Opdracht student Gebruik SIT/Triz Systeem architectuur 3/23/2006 Design, Production & Management 8

9 Intern: Sustainable energy systems Onderwerp: Sustainable energy systems Opdrachten: Fuel cells / Photovoltaic solar energy Product Integratie Ontwerp gereedschappen Cooking units Sportwear 3/23/2006 Design, Production & Management 9

10 Intern: Virtual Reality Onderwerp: Virtual Reality Opdrachten: Gaming development Software/Haptics Gebruiksonderzoeken 3/23/2006 Design, Production & Management 10

11 Industrie: Rotar Onderwerp: Puin vergruizen op locatie Type: Toegepast Huidig situatie Niet afdoende productie Afmetingen puin Opdracht student (..) Herontwerp 3/23/2006 Design, Production & Management 11

12 Intern: Synthetic Environments Synthetic Environment Product Designer Design Environment Product Purpose: To allow different people from different backgrounds to experience product characteristics during different stages of the product life cycle Usage activities Development activities Human Interface Devices ( ) Design tools ( ) 3/23/2006 Design, Production & Management 12

13 Intern: Radar Technology antennes 350 km diameter Onderwerp: PACMAN Phased Array Communication antenna for Mass-market Application Needs. Partners: UT (3 aio s), Astron, Thales, TUE Onderwerpen: Ontwerp, Productie en Simulatie van, in PCB s geïntegreerde, koeling systemen. 3/23/2006 Design, Production & Management 13

14 Projecten Uitgebreid Aluminium Extrusie Gijs v. Ouwerkerk Haptic rendering and.. Ben Vernie Synthese tools Hans Tragter Strijkproduct Marco Panis 3/23/2006 Design, Production & Management 14

15 Aluminium Extrusie Gijs van Ouwerkerk 3/23/2006 Design, Production & Management 15

16 Inhoud Aluminium extrusie Inleiding aluminium extrusie Probleemstelling Oplossingsroute Afstudeeropdrachten 3/23/2006 Design, Production & Management 16

17 Aluminium extrusie Inleiding aluminium extrusie Heet aluminium onder druk neemt vorm aan van matrijsopening 3/23/2006 Design, Production & Management 17

18 Aluminium extrusie Inleiding aluminium extrusie vlakmatrijzen: voor open profielen porthole matrijzen: voor gesloten profielen 3/23/2006 Design, Production & Management 18

19 Aluminium extrusie Inleiding aluminium extrusie vlakmatrijs 3/23/2006 Design, Production & Management 19

20 Aluminium extrusie Inleiding aluminium extrusie porthole matrijs 3/23/2006 Design, Production & Management 20

21 Aluminium extrusie Probleemstelling ongelijkmatige stroming naar matrijs 3/23/2006 Design, Production & Management 21

22 Aluminium extrusie Probleemstelling ongelijkmatige stroming door opening 3/23/2006 Design, Production & Management 22

23 Aluminium extrusie Probleemstelling ongelijkmatige stroming door voedingsgaten 3/23/2006 Design, Production & Management 23

24 Aluminium extrusie Probleemstelling Kennis van het proces is beperkt ontwerpkennis veelal empirisch Veel materiaal- en energieverlies door proefpersingen ( scrap ) 3/23/2006 Design, Production & Management 24

25 Aluminium extrusie Oplossingsroute Afleiden gefundeerde ontwerpregels d.m.v. EEM simulaties d.m.v. ander onderzoek Regels snel en consequent toepassen gebruik extensies op CAD software ontwerpkennis extern opslaan 3/23/2006 Design, Production & Management 25

26 Aluminium extrusie Oplossingsroute Voorbeeld: sink-in module 3/23/2006 Design, Production & Management 26

27 Aluminium extrusie Oplossingsroute Voorbeeld: sink-in module gebruik skeletlijn: symmetrische as op basis van rekenregel afgeleid met EEM add-in voor AutoCAD 3/23/2006 Design, Production & Management 27

28 Aluminium extrusie Oplossingsroute Voorbeeld: 3D module voor porthole matrijzen 3/23/2006 Design, Production & Management 28

29 Aluminium extrusie Oplossingsroute Voorbeeld: 3D module voor porthole matrijzen add-in voor SolidWorks rekenregels afgeleid uit divers onderzoek rekenregels uitlezen uit database 3/23/2006 Design, Production & Management 29

30 Aluminium extrusie Afstudeeropdrachten aantrekkelijke mix van onderzoek en applicatiebouw Voorbeelden positionering van de vleugels dimensionering van voedingsgaten etc. 3/23/2006 Design, Production & Management 30

31 Aluminium extrusie Afstudeeropdrachten aantrekkelijke mix van onderzoek en applicatiebouw Voorbeelden positionering van de vleugels dimensionering van voedingsgaten etc. 3/23/2006 Design, Production & Management 31

32 Virtual Reality Ben Vernie 3/23/2006 Design, Production & Management 32

33 Virtual Reality Afstudeeronderzoek: Haptic rendering and evaluation of a CAD mechanism Ben Vernie 3/23/2006 Design, Production & Management 33

34 Onderzoek Haptic rendering and evaluation of a CAD mechanism Is het mogelijk om als gebruiker de bediening van een CAD mechanisme te ervaren/voelen met behulp van een haptisch apparaat? Haptics = ervaren en manipuleren d.m.v. Tasten/aanraking 3/23/2006 Design, Production & Management 34

35 Haptics Praktijkvoorbeeld: haptics van race games Haptics (Computerweergave) (Haptisch apparaat) 3/23/2006 Design, Production & Management 35

36 Haptics Onderzoek: haptics van CAD mechanisme Haptics (CAD mechanisme) (Haptisch apparaat) 3/23/2006 Design, Production & Management 36

37 Onderzoek Voornaamste onderdelen onderzoek: Keuze CAD mechanisme Keuze haptisch apparaat Koppeling creëren tussen haptisch apparaat en CAD mechanisme 3/23/2006 Design, Production & Management 37

38 CAD Mechanisme Ontstaan uit versnellingsbak auto Dominant principe voor schakelgevoel 3/23/2006 Design, Production & Management 38

39 CAD Mechanisme: werking 3/23/2006 Design, Production & Management 39

40 Haptisch apparaat: FCS HapticMASTER Kenmerken haptisch apparaat: Meten van kracht en positie van de hand van de gebruiker Uitoefenen van kracht en opleggen van positie op de hand van de gebruiker Verschilt per apparaat! 3/23/2006 Design, Production & Management 40

41 Koppeling CAD mechanisme en HapticMASTER Data benodigd om FCS HapticMASTER aan te sturen: Model-specifieke kracht- en positiedata Middel om model-specifieke data te verkrijgen: Real-time dynamica-simulatie software Specifieke oplossing: PHYSX o Voornamelijk gebruikt voor computer games o Natuurgetrouwe visuele weergave van diverse evenementen die het gevolg zijn van gebruiker interactie (vallende objecten, botsingen etc) 3/23/2006 Design, Production & Management 41

42 Koppeling CAD mechanisme en HapticMASTER Implementatie real-time dynamica-simulatie software: Berekeningen: haptic loop Frequenties van +1000Hz 3/23/2006 Design, Production & Management 42

43 Eindresultaat Applicatie weermee gebruiker de dynamische eigenschappen van het CAD mechanisme kan ervaren Tijdens pauze testopstelling! Voordelen Inzicht in gebruikseigenschappen van ontwerp Geen (duur) fysiek prototype voor evaluatie van gebruiksaspecten Inzicht in gebruiksconsequenties van bepaalde ontwerpkeuzes Betrekken van gebruiker in ontwerpfase 3/23/2006 Design, Production & Management 43

44 Tot slot: afstudeertraject Literatuurstudie huidige state-of-art van virtual reality en haptics Ervaring opdoen met computerapplicaties o C++ o HapticMASTER besturing o Dynamica-simulatie software Toepassen van kennis: applicatieontwerp Evaluatie van applicatie Rapporteren 3/23/2006 Design, Production & Management 44

45 Koffie pauze 3/23/2006 Design, Production & Management 45

46 Synthese Tools Hans Tragter 3/23/2006 Design, Production & Management 46

47 Synthese Tools Research voor een nieuwe generatie CAD gereedschappen Situatie Wat is nieuw Mold cooling, bagage handling Wat kun jij doen 3/23/2006 Design, Production & Management 47

48 Market dynamics 3/23/2006 Design, Production & Management 48

49 Wat is nieuw Ontwerpproces met huidige computer ondersteuning 3/23/2006 Design, Production & Management 49

50 Wat is nieuw Ontwerpproces met synthese ondersteuning 3/23/2006 Design, Production & Management 50

51 Mold design 3/23/2006 Design, Production & Management 51

52 Mold design Generate solutions Present solution space 3/23/2006 Design, Production & Management 52

53 Systems design 3/23/2006 Design, Production & Management 53

54 Wat kun jij doen Synthese tools next generation CAD? Ontwerpgereedschap, dus veel disciplines Afstudeer opdrachten CAD III, research Domain knowledge Synthesis tool Mathematical techniques Software engineering 3/23/2006 Design, Production & Management 54

55 Strijkproduct Marno Panis 3/23/2006 Design, Production & Management 55

56 A new approach on Ironing Productontwikkeling bij Philips DAP (afstudeeropdracht) 3/23/2006 Design, Production & Management 56

57 Inleiding: : Philips DAP, ATC ATC is DAP s central laboratory working for all DAP s businesses Activities all over the world Works for DAP only 83 employees Annual turnover 8.5 million Competences Electronics, fluid dynamics, acoustics, user interfaces, signal processing, dosing and dispensing, heating cooling and steam generation, injection moulding, micro machining 3/23/2006 Design, Production & Management 57

58 Inleiding: : Philips DAP Shaving & Beauty Oral Health Care Food & Beverage Home Environment Care 3/23/2006 Design, Production & Management 58

59 Situatie Stone iron Charcoal Iron Gas iron Electrical iron Steam iron (Romans) (1700) (end 19th century) (end 19th century) (current) 10 jaar (fundamenteel) Opdracht onderzoek 10-tal rapporten Geen Create echte doorbraken a new or improved product for the de-wrinkling of garments 3/23/2006 Design, Production & Management 59

60 Opzet onderzoek Literatuur Experimenten Concepten Working Model 3/23/2006 Design, Production & Management 60

61 Literatuur Fundamenteel onderzoek Focus op vezels en garens Stress en relaxatie als functie van temp. en vocht% Rol glass transition temperature (T g ) Maar vertaling naar een weefsel van katoen??? 3/23/2006 Design, Production & Management 61

62 Experimenten Bevindingen: Bij lage vochtlevels heeft temperatuur een positief effect Bij hoge vochtlevels hoge temperatuur niet nodig! Natte stof drogen in de juiste positie (fixatie) leidt tot goed resultaat! Streven naar 100% relaxatie is niet mogelijk en niet nodig! Een kreuk komt altijd terug wanneer stof weer nat wordt (relaxatie). Temperature: 20 C Wrinkle recovery 3/23/2006 Design, Production & Management 62

63 Concepten Add heat & stress Ironing Wrinkled garment De-wrinkled garment New concept Add moisture & stress Remove moisture 3/23/2006 Design, Production & Management 63

64 Resultaten Before After Difficult areas 3/23/2006 Design, Production & Management 64

65 Conclusie (-/?) Resultaten goed (ruikt ook lekker), maar niet perfect (-/?) Ruimtebeslag? (+) Opblazen & geen stoom = simpel & goedkoop (+) Vormgevingsmogelijkheden (+) Consumables Wat wil de consument? Is het haalbaar daaraan te voldoen? 3/23/2006 Design, Production & Management 65

66 Op de markt (2004) Whirlpool Personal Valet Bosch / Siemens Dressman 3/23/2006 Design, Production & Management 66

67 Ter Afsluiting: Productontwikkeling Spin in web Steeds meer over kernproces (idg ontkreuken) Verder Breed! Vinden van de juiste specialisten/kennis Fundamenteel (Nat lab) Evaporative heating Cost price Productie Fan design Design Markt informatie (Product Management) Communicatief Creatief Enthousiast 3/23/2006 Design, Production & Management 67

68 Vragen 3/23/2006 Design, Production & Management 68