Hogeschool Rotterdam Cluster engineering Studierichting Autotechniek Reader Voertuigontwerpen, VTO01

Hogeschool Rotterdam

Cluster engineering

Studierichting Autotechniek Reader Voertuigontwerpen, VTO01

Auteur: Roeland M.M. Hogt Versie 1.00 1 september 2005 versie studiejaar 2005-2006

© 2005, Hogeschool Rotterdam Alle rechten voorbehouden. Niets van deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of openbaar gemaakt, in enige vorm of enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen, of op enige andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de Hogeschool Rotterdam

Studierichting Autotechniek, Reader Voertuigontwerpen Versie 1.00 Roeland M.M. Hogt

1/61

Voorwoord Wat me vooral is opgevallen bij het samenstellen van het materiaal voor de module Voertuigontwerpen is de enorme hoeveelheid literatuur die hierover te vinden is. Ontwerpen is zo oud als de weg naar Rome. Zonder de inzet van de ontwerpers was de aarde nog een groot woud geweest. Daar kan je verschillende over denken. Natuurlijk heeft de technologische vooruitgang ons veel goeds gebracht. Aan de andere kant worden de kaders waarbinnen dit verantwoord kan steeds krapper. De roep om duurzame technologieën wordt steeds luider en daarnaast neemt het bewustzijn daarin toe. Er wordt in dat kader onderscheid gemaakt tussen ‘modernen’ en ‘cultureel creatieven’. De modernen (zo’n 50% van de bevolking 1) volgt de weg van de consumptiemaatschappij met als ambitie te klimmen op de ladder van het (materieel) succes. De cultureel creatieven (zo’n 25% van de bevolking) zien de wereld als eenheid en niet gefragmenteerd, hanteren het principe van de ecologische voetafdruk en streven naar duurzaamheid in de technologische ontwikkeling. Aldus is beschreven in het boek van Ervin Lazslo in het verslag van de club van Budapest [15]. Deze club ijvert voor vrede en duurzaamheid in een nieuwe wereld. Ereleden zijn onder andere Mikhail Gorbatsjov (opinileider/staatsman), Paulo Coelho Dalai Lama. Waarom schrijf ik dit? Een persoonlijke ambitie of oppakken van een trend? Meer dat laatste. Sterker nog, er zijn al vele concrete ontwikkelingen waar we alleen maar op in hoeven te haken. Grote industrieën als Shell ontwikkelen technologiën voor de toekomst. Zelfs op de Formule 1 auto van Minardi verwijst de CO2 reclame naar deze ecologische duurzaamheid. Daarnaast loopt de autoindustrie loopt voorop in duurzame produktontwikkeling. Plaats je deze duurzaamheid naast zaken als veiligheid, kostprijs en prestaties dan is is het duidelijk dat de eisen aan het ontwerp en daarmee het ontwerpproces steeds hoger worden. De perfecte auto van nu is over 10 jaar achterhaald door nieuwe ontwikkelingen, nieuwe vindingen, nieuwe innovaties. Innovatie is zo’n term die op vele platforms wordt gebruikt om aan te geven hoe we als de BV Nederland significante positie kunnen verwerven in de mondiale kennis en technologie ontwikkeling. Je toegevoegde waarde wordt niet bepaald door herhalen wat al gedaan is maar door juist vernieuwing aan te brengen. Vernieuwen is deel van een creatief proces en een creatief proces is weer een resultaat van een keuze. Daar ligt dus ook een –mijn- uitdaging, jullie te prikkelen en methoden aan te reiken om te komen tot innovatief denken en vervolgens ook te leren hoe je vervolgens een innovatie, het idee, kan uitwerken tot een realistisch produkt. 1

van de Amerikaanse bevolking, peiling 1999


2/61

Voor mij persoonlijk is ontwerpen een kernactiviteit. Of het nu is in techniek, vormgeving, kunst, dans of poëzie. Het zijn allemaal de ultieme ervaringen! Een docent op de kunstacademie zei: “ ontwerpen doe je met je ogen dicht”. Anders gesteld een goed ontwerp is veelal het resultaat van een (plotselinge) klik in de logica. En om deze te vinden moet je de degelijkheid en nuchterheid –tijdelijk- overstijgen. Jawel. Veel plezier Roeland Hogt alias fabulo, www.fabulo.nl 1 september 2005

Deze reader heb ik geschreven in de laatste week van juli en de eerste week van augustus. Drie weken daarna heb ik de tekst weer gelezen om deze weer wat onbevangen te kunnen ervaren. Ik las er vlot doorheen en ervaarde vooral dat dat heel belangrijk is: de informatie uit deze reader ontspannen opnemen en vervolgens in de toepassing verder te verdiepen. (leren) Ontwerpen is vooral ook een kwestie van doen doen doen. Deze reader biedt jullie hierin samen met de mindmaps houvast. De reader is nog niet geheel af (de kern wel), toch wordt hij uitgegeven omdat het van belang is dat je deze als geheel bestudeert.


3/61

Een inspirator voor menig ontwerper is Leonardo da Vinci. Zijn wijze van leven/denken/werken is samengevat in de zeven Da Vinciaanse Principes [16]

De Zeven Da Vinciaanse Principes 1.

Curiosita Een onverzadigbaar nieuwsgierige benadering van het leven en een niet aflatend streven naar permanent leren.

2.

Dimostrazione Een voornemen om kennis te toetsen aan ervaring, volharding, en een bereidheid om van fouten te leren.

3.

Sensazione De voortdurende verfijning van de zintuigen, met name het zien, als middel om de ervaring te verlevendigen.

4.

Sfumato(letterlijk 'Rokerigheid') Een bereidheid om dubbelzinnigheid, paradoxen en onzekerheid te verwelkomen.

5.

Arte/Scienza De ontwikkeling van het evenwicht tussen wetenschap en kunst, logica en verbeelding. Denken met beide hersenhelften.

6.

Corporalim Het aankweken van gratie, handigheid, conditie en houding.

7.

Connessione De erkenning en waardering van het onderlinge verband tussen aIle dingen en verschijnselen. Systeemdenken.


4/61

Inhoudsopgave 1

2

3 4

5

6

Inleiding .................................................................................................................. 7 1.1 Positionering module in het curriculum ............................................................ 7 1.2 Het dilemma van de ontwerper ......................................................................... 8 1.3 De opbouw van deze reader ............................................................................. 9 Ontwerpen: Taakstelling, Context en Realisatie ..................................................... 10 2.1 Context .......................................................................................................... 14 2.2 Taakstelling ................................................................................................... 14 2.3 Methoden ....................................................................................................... 16 2.3.1 Systeemdenken ...................................................................................... 17 2.3.1.1 De theorie van het systeemdenken ...................................................... 18 2.3.1.2 Toepassing van systeemdenken in de autotechniek ............................. 20 2.3.2 Conceptueel ontwerpen .......................................................................... 22 2.3.3 Ontwerpen voor serieproduktie............................................................... 25 2.3.4 Toepassing CAD/CAE door Porsche ...................................................... 27 Integraal ontwerpen ............................................................................................... 29 Produktontwikkeling volgens Methodisch Ontwerpen ........................................... 31 4.1 Systeem en subsystemen ................................................................................ 31 4.2 Activiteiten en resultaten, proces .................................................................... 32 4.2.1 Definitie probleem geeft systeembeschrijving ........................................ 32 4.2.2 Bepaling werkwijze geeft structuur ........................................................ 33 4.2.3 Vormgeving geeft inrichting (ontwerp) .................................................. 34 4.3 Activiteiten en resultaten, vaardigheden ......................................................... 34 4.3.1 De ontwikkeling van ontwerpvaardigheden: van beginner naar visionair 34 4.3.1.1 Mijn methode ..................................................................................... 37 4.3.2 Methoden voor oplossen ontwerpproblemen ........................................... 41 4.3.3 Dimensioneren en simuleren .................................................................. 42 4.3.3.1 Stappenplan voor opzetten berekeningen in Matlab ............................ 44 4.3.3.2 Stappenplan voor opzetten simulaties in Simulink .............................. 47 4.3.4 Construeren ............................................................................................ 48 4.3.4.1 Fase 1: Concept ontwerp .................................................................... 49 4.3.4.2 Fase 2: Ontwerpen en recycling .......................................................... 52 4.3.4.3 Fase 3: Levensduuranalyse, aanpassingen en definitief ontwerp ......... 52 4.3.4.4 Normstellingen ................................................................................... 53 Produktlevenscyclus .............................................................................................. 53 5.1 Analyse .......................................................................................................... 53 5.2 Ontwerp ......................................................................................................... 53 5.3 Produktie ....................................................................................................... 53 5.4 Verkoop ......................................................................................................... 53 5.5 Gebruik/Beheer/Recycling ............................................................................. 53 Competenties ......................................................................................................... 53 6.1 Systeemdenken .............................................................................................. 54 6.2 Techniek ........................................................................................................ 54 6.3 Informatiekunde ............................................................................................. 54


5/61

6.4 Bedrijfskunde................................................................................................. 54 6.5 Projectmanagement ........................................................................................ 54 7 Communicatie ....................................................................................................... 54 7.1 Tekenen/Modelleren ...................................................................................... 54 7.1.1 Tekenen ................................................................................................. 54 7.1.2 Modelleren (schaalmodellen) ................................................................. 56 7.1.3 Modelleren (CAD) ................................................................................. 56 7.2 Presenteren .................................................................................................... 57 7.3 Archieveren ................................................................................................... 57 7.4 Patenteren ...................................................................................................... 57 8 Voorbeeld: Moderne ontwerpmethoden voor de ontwikkeling van de aandrijflijn .. 58 8.1 Driveability design ......................................................................................... 58 9 Referenties ............................................................................................................ 59


6/61

1

Inleiding

De beste ideeën komen altijd op de meest onverwachte momenten. Het bekende verhaal is dat van Archimedes die van de koning moest bepalen of de kroon die hij had gekregen wel van echt goud was gemaakt. Om dat te weten moet je de massa weten en het volume. Dat laatste was lastig omdat de complexe vorm van de kroon een berekening van het volume eigenlijk onmogelijk maakte. Toen de oplossing voor het probleem zich naar verloop van tijd niet aandiende besloot Archimedes een bad te nemen. Hij stapte in het bad, zag de waterspiegel stijgen en riep: Eureka!! Zulke verhalen doen het goed en het afstand nemen van een vraagstuk helpt om tot nieuwe inzichten te komen. Toch mag de vraag gesteld worden of dit de beste weg is als er een complex vraagstuk op tafel ligt. Als eerste moet natuurlijk het probleem helder zijn en dan moet gezocht worden naar de oplossingen. Er zijn verschillende methoden om tot oplossingen te komen. Afhankelijk van de vraagstelling kan men kiezen voor een pragmatische of een vrije aanpak. Brainstormen is een bekende methodiek en zo zijn er nog veel meer. De keuze van de ontwerpmethode bepaalt voor een belangrijk deel de kwaliteit van het ontwerp! De essentie van de beroepspraktijk is dat er, alhoewel er waarschijnlijk altijd routinematige aspecten aan het werk zitten, vooral een beroep wordt gedaan op de creativiteit en zelfstandigheid van de ontwerper. Een opdrachtgever heeft een probleem en komt bij jou voor een oplossing. Hoe pak je dat aan. Hoe orden je een vraagstelling, hoe verloopt het ontwerpproces, welke methoden kan je gebruiken en welke tools en last but not least hoe bereik je dat het ontwerp het best bereikbare compromis is.

1.1 Positionering module in het curriculum In de projecten van het eerste jaar ligt de nadruk op het opbouwen van ervaring in uiteraard het samenwerken in projecten en het omgaan met een technisch object als een auto. De modules behandelden de basiskennis en deze kon vervolgens weer worden toegepast in de projecten. In vervolg daarop richt het tweede jaar zich vooral op de kennisverdieping en het zelfstandig en verantwoord kunnen functioneren als aspirant autotechnisch ingenieur. Hierbij is naast de feitelijke kennis, de kern, vooral de vaardigheid om zelfstandig problemen te kunnen uitwerken van belang.


7/61

1.2 Het dilemma van de ontwerper Figuur 1.1 geeft een schematische weergave van de ontwerpbenadering weer.

Figuur 1.1: Schematische weergave van de ontwerpbenadering [13]

In het plaatje kan je drie niveau’s onderscheiden:  Niveau 1: de vraag en de oplossing; ”We willen van A naar B en nemen de auto”  Niveau 2: de stappen in het proces; ”We reizen van A naar B met de auto en beoordelen hoe dit gaat; bijvoorbeeld: de reistijd, de kosten etc..”  Niveau 3: kennis en vaardigheden om voor de gegeven vraag de beste oplossing te vinden. ”Na de reis van A naar B hebben we kennis vergaard, hiermee kunnen we andere oplossingen bedenken (bijvoorbeeld een andere route)en een methode om deze te vinden (bijvoorbeeld een routeplanner) en daarmee de context waarbinnen de keuze gemaakt moet worden helder te krijgen” Het dilemma in dit ontwerpproces is dat je eerst alle kennis moet vergaren2 om tot de ideale oplossing te komen. Als je bij iedere vraagstelling eerst heel veel tijd3 neemt om kennis te vergaren is de oplossing achterhaald als je die gevonden denkt te hebben. 2

Als ontwerper groei je van een beginnende ontwerper via de status van een ervaren ontwerper wellicht door naar de status van visionair, meer hierover verderop in deze reader. 3 Er zijn vele methoden voor kennisontwikkeling, zie ook [1] Studierichting Autotechniek, Reader Voertuigontwerpen Versie 1.00 Roeland M.M. Hogt

8/61

Ontwerpen is in de essentie een snel en een afgebakend iteratief proces. Het is werken op het spanningsvlak van beheersing en vrijheid. Toch is het cruciaal om het proces goed te doorlopen. Afbakening is cruciaal, milestones en beslismomenten zijn dat ook. Vanuit dat gegeven is de reader opgebouwd, zie volgende paragraaf

1.3 De opbouw van deze reader Drie thema’s staan centraal bij het ontwerpen: 1. De taakstelling; 2. De context; 3. De methode. Vanuit de taakstelling volgt de concrete ontwerpvraag en de context geeft aan binnen welk pakket van eisen deze beantwoord moet worden. In hoofdstuk 2 wordt dit nader uitgewerkt. Het vervolg van de reader zal zicht richten op de methode van ontwerpen.volgens de principes van integraal ontwerpen (zie hoofdstuk 3). Bij het integraal ontwerpen wordt niet alleen de produktontwikkeling (hoofdstuk 4) behandeld maar ook de produktlevenscyclus (van analyse tot recycling, hoofdstuk 5) en de competenties (hoofdstuk 6) in een produktontwikkelingsproces. Cruciaal is het (ontwerp)communicatie van het ontwerp (hoofdstuk 7). Niet alleen voor de produktie, maar ook voor het presenteren van het ontwerp als het archiveren van de ontwikkelingsresultaten en het vastleggen van nieuwe vindingen. [

VTO01: Overall mindmap VTO01]

(zie onderstaande toelichting)

Naast het hoofddocument is er een tweede document met mindmaps. Mindmaps geven de opbouw van de materie schematisch weer. Ze vormem de basis voor de structuur van de reader en helpen de lezer het overzicht te bewaren. Om die reden zijn ze separaat van de hoofdtekst gebundeld met een verwijzing vanuit de hoofdtekst. Voor later zijn de mindmaps een goede ingang om kennis weer op te frissen. Bij een verwijzing naar een mindmap wordt steeds het volgende format aangehouden: [

VTO01: < mindmap>]

De opdrachten zijn ook opgenomen in een apart document, de verwijzing gaat als volgt: [

VTO01: < opdracht>]


9/61

2

Ontwerpen: Taakstelling, Context en Realisatie

De hierboven genoemde termen vormen de ingrediënten van het ontwerpen. Ook in de genoemde volgorde. Niet alleen bij voertuigontwerpen, ook bij industrieel ontwerpen. Het geldt dus voor ook voor alle typen voertuigen, elk met een eigen context en taakstelling maar in het procesmatig identiek. Als voorbeeld het Faleon4 ontwerp: 

De taakstelling of vraagstelling wordt geformuleerd vanuit je opdrachtgever en kan bijvoorbeeld zijn: ontwerp een Kitcar ter vervanging van de Tiger Kitcar;



De context geeft de afbakening aan van het ontwerp, zoals de wielbasis en spoortbreedte en dat het een auto moet zijn met een Lotus Seven look;



De realisatie is het uiteindelijke ontwerpproces.

Het scherp krijgen van de taakstelling en de context is de eerste fase van het proces. Minder begrenzingen is natuurlijk makkelijker maar onduidelijkheid is fnuikend. De opdrachtgever vertrouwt op de expertise van de ontwerper en dat betekent dus ook dat de ontwerper eigenlijk vanaf het eerste contact het proces gaat sturen. Het resultaat van de eerste fase is een startdocument/pakket van eisen zoals is weergegeven in Figuur 2.1. Hierin is opgenomen dat het ontwerp bijvoorbeeld ook in een eco-concept kan worden uitgewerkt en dat het platform (lees: het chassis) zeer basic moet zijn als drager van diverse varianten. De ontwerper geeft zelfs aan wie zijn inspirator5 is in het ontwerp. De inspirator vervult met name in het begin van het ontwerpproces een richting van denken. Vervolgens kan het ontwerpproces aanvangen. Het ontwerpproces is een aaneenschakeling van processen waar door middel van divergeren en convergeren naar het eindresultaat wordt toegewerkt. Bij de Faleon was het eerste divergeren – vanuit de inspirator- gericht op het bedenken van de hoofdlijnen van het chassis. Na schetsen zijn de varianten uitgewerkt in 3D CAD omgeving met als doel het direct te kunnen toetsten aan de randvoorwaarden – waaronder de ergonomie – van het ontwerp. Het geselecteerde concept is vervolgens verder uitgewerkt qua vormgeving en is via eentweetjes tussen traditioneel tekenen/schetsen en 3D CAD gekomen tot een eerste concept. Het doel van het eerste concept is de opdrachtgever een beeld te geven van een oplossing voor zijn ontwerpvraag. Daarnaast biedt het concretiseren de mogelijkheid het ontwerp voor een breder publiek te toetsen. Vervolgens kan gewerkt worden aan een tweede concept. 4

Eerste ontwerp, door de auteur, voor een Kitcar in de Lotus seven klasse. Inspirator is een breed begrip, het kan een andere ontwerper zijn maar ook iets heel anders zoals dingen uit de natuur, kunst etc… Een leuk voorbeeld is ook de Bionic Mercedes [18]. 5


10/61

Zeer wezenlijk bij ontwerpen is het efficiënt gebruiken van de beschikbare tijd. Een goede regel is de 80/20 regel. Deze stelt dat je in 20% van de tijd 80% van het resultaat bereikt en dat je nog 80% van de tijd nodig hebt om de resterende 20% te bereiken. Een variant6 hierop is inderdaad in 20% van de tijd 80% van het resultaat te behalen. Dit vervolgens te presenteren en te toetsen en laten bezinken. Vanuit deze toetsing wordt helder wat er nog moet gebeuren en dat doe je dan in een tweede ontwerpslag, in weer 20% van de totaaltijd. Zo heb je in 40% van de totaaltijd (globaal) 96% van het eindresultaat behaald. Eén van de gouden regels is de focus op het eindprodukt (in intens(ief) proces) afgewisseld door reflectie. Een andere regel is risico durven nemen, jezelf klem te zetten om je te dwingen tot creativiteit te komen. Bij het ontwerp van de Faleon is in dat kader gewerkt vanuit de basisvorm van het chassis waarbij het vervolgens de uitdaging was/is om daar een goed ontwerp omheen te maken. Figuur 2.2 geeft dit proces weer (met een kleine selectie van alle studies die zijn gedaan).

6

Deze methode pas ik veelvuldig toe, is in feite ook een methode die uit eigen ervaring is ontstaan. Zie ook [19] van de lector integraal ontwerpen van de Hogeschool Utrecht. Studierichting Autotechniek, Reader Voertuigontwerpen Versie 1.00 Roeland M.M. Hogt

11/61

Startdocument design Faleon Startpunt doelstelling: ontwikkeling nieuwe kitcar Subdoelstellingen 1. Afmetingen als in Tiger 2. Diverse motoren o toegevoegd, ontwerpen ook vanuit ecoconcept 3. Doelgroep o Traditioneel : traditionele motoren en aandrijflijn o Verkenners: ecoconcept  plezier en passie  ecologic balance  fit to use and style  art of innovation  sustainable mobility 4. Technologische taakstelling o Backcasting from visionary design >> het traditionele is slechts een spinn off o Longterm platform 5. Organisatie o Basic design: Fabulo design o Development: Hogeschool Rotterdam o Production: Hogeschool Rotterdam in samenwerking met... 6. Funding o basic: future mobility funding from Hogeschool/government etc o Development: subsidies Inspirators Calatrava: http://www.calatrava.com/ Minimalistisch design

Figuur 2.1: Startdodument Faleon [15]

Ieder ontwerpproces is zo in essentie indentiek. De mate van complexiteit is de onderscheidende factor. De dimensionering en constructieve uitwerking zijn bij de Faleon nog buiten beschouwing gelaten. Daarnaast wordt in een vervolgproces ook vooral gefocussed op subsystemen, zoals een wielophanging en daar weer onderdelen van etc.. Dat het allemaal een eenheid moet vormen is dan juist de uitdaging! Leren door doen is belangrijk, maar daarnaast is het inzicht in het proces essentieel. Het ontwerpen is het hoofdthema van deze reader en wordt vanuit de autotechniek ingeleid in paragraaf 2.3. Voorafgaand daarin gaan paragraaf 2.1 en 2.2 in op respectievelijk de taakstelling en de context vanuit de autotechniek.

[

VTO01: opdracht 1: Ontwerp forensenvoertuig]


12/61

Chassis in 3D CAD

Inspirator Calatrava

Eerste schetsen chassis

Toets basischassis in 3D CAD 3D schetsen op basischassis

2D schetsen met basischassis

Uitwerking eerste concept in 3D CAD Zij- en bovenaanzicht op schaal

Presentatie eerste concept

Figuur 2.2: Realisatieproces Faleon [17]: 30 uur in 5 dagen


13/61

2.1 Context Bestudeer [2, hoofdstuk 1]. [

VTO01: Vieweg hoofdstuk 1, Mobiliteit]

Van belang bij de de context van mobiliteit en dus de context van het voertuigontwerpen is de vraag naar mobiliteit (en hoe deze zicht ontwikkelt), de middelen die daarvoor beschikbaar zijn (of beschikbaar komen) en binnen welke randvoorwaarden (vanuit gebruiker, maatschappij en milieu) deze mobiliteit gerealiseerd moet worden.

[

VTO01: Opdracht 2: duurzame mobiliteit]

2.2 Taakstelling Bestudeer [2, hoofdstuk 2 t/m 2.3] . [

VTO01: Vieweg hoofdstuk 2, Taakstelling]

Los van de uitdaging om een mobiliteitsvraag op te lossen is de uitdaging hiervoor de voertuigen te realiseren naar:  de wensen van de gebruiker,  eisen van de wetgever,  de technologische trends bij de concurrenten,  de normering (standaardisatie in componenten) vanuit toeleverancier en  de stand van ontwikkeling in ontwerp en produktie Juist in de autotechniek is deze uitdaging altijd aanwezig. Neem bijvoorbeeld de prijs van een VW Golf:  De 55 kW uitvoering koste in 1986 11000 euro;  Op basis van 3% inflatie per jaar is dat zo’n 19000 euro in 2005;  Dit is tevens de prijs van de huidige uitvoering met een 55 kW motor Grossomodo is de prijs gelijk gebleven maar koopt men voor hetzelfde geld veel meer auto. Dit betekent dat er zowel in produktie als de ontwikkeling een efficiëntieslag gemaakt moet zijn. Binnen dat kader valt ook de taakstelling voor het voertuigontwerpen. Juist de trend naar een steeds grotere perfectie voor dezelfde prijs maakt de voertuigontwikkeling zeer competitief. Autofabrikanten moeten daarbij samenwerken om tot een reductie in ontwikkelingskosten te komen. Technologieën worden gedeeld en op ook worden op één platform meerdere modellen uitgebracht. Een goed voorbeeld van meerdere voertuigen Studierichting Autotechniek, Reader Voertuigontwerpen Versie 1.00 Roeland M.M. Hogt

14/61

op één platform zijn de merken VW, Audi, Seat en Skoda. Vormgeving en technische uitwerking zijn twee aparte disciplines in het ontwerpproces met een gezonde concurrentie tussen elkaars prioriteiten. Positief benaderd kan dit resulteren in originele nieuwe voertuigen. Voor ieder merk is een eigen identiteit van groot belang. Vormgeving is hierbij een bepalende factor. Vertel een Audi TT rijder maar eens dat hij op een Skoda platform rijdt.... Een dergelijke taakstelling is ook terug te vinden bij de toeleveranciers van de componenten (zoals Bosch) en de onderzoeksinstituten zoals TNO. Juist de ontwikkeling van de informatietechnologie hier maakt het mogelijk om bijvoorbeeld experimentele onderzoeken efficienter en goedkoper uit te voeren. Hetzelfde geldt ook voor simulaties en produktontwikkeling. Het internet heeft de wereld sterk verkleind. Specialisaties dienen daarbij vaak een mondiale afzetmarkt te hebben om te kunnen renderen. Bestudeer [4, hoofdstuk 4 en hoofdstuk 10] . [

VTO01: vieweg hfdsk 4.** en hfdstk 10.** Ontwerpprocessen in de autotechniek]

Door de toepassing van de CAD/CAE etc.. is het mogelijk ontwerpprocessen sterk te verkorten en een beter resultaat te behalen. Cruciaal zijn het proces in de tijd en de vrijheid die de ontwerper in de diverse stadia heeft. Concreet betekent dit dat de ontwerper in een zeer beperkte afgebakende tijd echt ideeën kan genereren. Zie (in de mindmap) het voorbeeld voor de vormgeving van een auto waarbij van de 17 weken doorlooptijd van start tot bevriezen van het concept7 alleen de eerste 2 weken beschikbaar zijn om ideeën te genereren. De taakstelling is in die zin voor een ontwerper van subsystemen niet anders. Juist deze taakstelling maakt dat proces zo boeiend. Binnen het kader van deze taakstelling is deze reader ook opgebouwd. Ontwerpen is vanuit het overzicht snel kunnen schakelen tussen de vraagstelling de context en de het uiteindelijke ontwerp. De belangrijkste competentie daarbij is behendigheid in de materie en van daaruit kunnen werken. De reader dient daarbij als raamwerk om inzicht te verschaffen in het ontwerpproces en daarnaast in het verwerven van basis technische en methodische kennis. Vanuit deze basis vindt voor ieder ontwerp een specialisatie plaats waarin de ontwerper eigen verantwoording neemt en zelf prioriteiten stelt om tot de juiste ontwerpbeslissingen te komen. Daar grote vaardigheid wordt gevraagd en de uitdaging maximaal is8.

7

Bevriezen betekent dat er dan niet meer gewijzigd mag worden. Het ontwerp wat dan staat als systeem is de basis voor de ontwikkeling van de subsystemen. 8 De man met de onuitspreekbare naam Mihali Csikszentmihalyi beschrijft de activiteit waarbij de uitdaging maximaal en de vaardigheid groot is als een activiteit met Flow [20] Studierichting Autotechniek, Reader Voertuigontwerpen Versie 1.00 Roeland M.M. Hogt

15/61

2.3 Methoden Het ontwikkelingsproces van een voertuig verschilt ook bij de hedendaagse moderne ontwerpmethoden in essentie niet van de fasering als in de reader ADR11 is beschreven [21, pag 15, 16, 70 en 71] Over ontwerpmethoden zijn vele literatuurbronnen beschikbaar. Welke methode wordt toegepast hangt af van 1. De taakstelling en de context; 2. De beschikbaarheid van vaardigheiden; 3. De beschikbaarheid van tools. In de vorige paragraaf is uitdaging in voertuigontwerpen geformuleerd. In deze paragraaf worden enige voorbeelden behandeld van ontwerpmethoden in de auto industrie. Achtereenvolgens worden de volgende methoden geïntroduceerd: 1. Systeemdenken; 2. Conceptueel ontwerpen; 3. Ontwerpen voor serieproduktie; 4. Toepassing van CAD/CAE door Porsche.


16/61

2.3.1 Systeemdenken Het denken in systemen is een universele wijze van beschrijven van organismen, economische processen, psychologie etc.. en natuurlijk van techniek. Het is de manier om complexe problemen op een systematische wijze aan te pakken. Enige voorbeelden van systemen in de autotechniek zijn (vereenvoudigd weergegeven):  het voertuig: o Ingaand brandstof en lucht o Uitgaand verplaatsing (snelheid en versnelling)  de koppeling: o ingaand: koppel, hoeksnelheid en aandrukkracht o Uitgaand: koppel, hoeksnelheid en warmte  de rem o ingaand hoeksnelheid en aandrukkracht o uitgaand: koppel en warmte  etc.. De essentie van systeemdenken is dat het systeem of subsysteem wordt losgekoppeld van de omgeving en beschreven wordt in ingaande en uitgaande signalen. Systeemdenken wordt toegepast om complexe systemen inzichtelijk te maken en processen af te bakenen. Beiden zijn zeer essentieel bij ontwerpen voor het omschrijven van de taakstelling. Bij systeemdenken wordt een technisch systeem systematisch weergeven en wordt een systeem naar vorm vertaald naar een systeem naar functie. Bij de bovenstaande voorbeelden zien we bijvoorbeeld een sterke overeenkomst in functie tussen een rem en een koppeling. Deze overeenkomst is weer van belang als we in een later stadium een component moeten dimensioneren. Weten we hoe we een koppeling moeten dimensioneren dan weten we in feite dat de dimensionering van een rem daar sterk op lijkt. Feitelijk rafelt het systeemdenken complexe systemen uiteen in kleinere bekende systemen. Met het inzicht dat hierdoor ontstaat is het mogelijk om op een systematisch en pragmatische en verantwoorde wijzen vele vraagstellingen te beantwoorden. Denken in systemen is essentieel in de moderne autotechniek en wordt op alle gebieden toegepast:  Bij ontwerpen: o het bepalen van ingaande en uitgaande kenmerken o de beschikbare grondstoffen/componenten en het gewenste eindprodukt  Bij onderzoek: o de vraagstelling en het gewenste resultaat o de opbouw van mathematische modellen o de opbouw software o ect...  Bij produktie: o de ingaande grondstoffen en het uitgaande produkt Studierichting Autotechniek, Reader Voertuigontwerpen Versie 1.00 Roeland M.M. Hogt

17/61





o de ingaande arbeid en het geleverde resultaat o logistiek van complexe processen samenstellen o etc.. Bij verkoop: o de produktpromotie en het gewenste resultaat o de logistiek van transport o etc.. Bij gebruik/beheer: o vaste en variabele kosten versus inkomsten o van demonteren naar recycling o etc..

Met de toename van de complexiteit is de noodzaak voor systeemdenken groter geworden. Toch is het geen nieuwe manier van denken; Leonaordo da Vinci was één van de grondleggers van het systeemdenken9. De volgende paragraaf verwoordt de theorie van het systeemdenken. In vervolg daarop worden in paragraaf 2.3.1.2 nog enige voorbeelden gegeven van de ontwikkeling van systeemdenken in de autotechniek. Meer voorbeelden van systeemdenken worden uitgewerkt in de reader Alternatieve Aandrijving [24].

2.3.1.1 De theorie van het systeemdenken In deze paragraaf wordt de grote lijn van de het boek Systeemdenken [2] verwoord. Het boek is beschikbaar in de mediatheek. Bij het systeemdenken wordt het totaalsysteem opgedeeld in subsystemen waarbij het gedrag van het geheel wordt bepaald door de relaties tussen de subsystemen. Het gedrag van de subsystemen wordt dus niet bepaald door het gedrag van het gehele systeem maar juist door de relaties tussen de subsystemen en de ook door de interactie tussen het systeem en de omgeving.

9

Davinciaanse denken zie @@


18/61

Figuur 2.3: Voorstelling van een systeem [2]

Figuur 2.3 geeft een voorstelling van een systeem waarbij de systeemgrens, de entiteiten (‘wezen/wezenlijkheid’) en hun onderlinge relaties zijn weergegeven. Het deel buiten het beschouwde systeem heet de omgeving (de entourage) Een systeem wordt hiermee gedefinieerd als een verzameling entiteiten met de verzameling relaties die onderling tussen de entiteiten bestaan. Dit betekent dat: 1. De eigenschappen of het gedrag van iedere entiteit van de verzameling een effect heeft op de eigenschappen of het gedrag van de verzameling als geheel; 2. De eigenschappen en het gedrag van iedere entiteit, en de manier waarop zij het geheel beïnvloeden, hangen op zijn minst af van de eigenschappen en het gedrag van één andere entiteit uit de verzameling 3. Iedere mogelijke deelverzameling van entiteiten wordt gekenmerkt door de twee bovenstaande eigenschappen. Dientengevolge is het onmogelijk een systeem op te delen in onafhankelijke delen. In dat kader wordt onderscheid gemaakt tussen een systeem en een aggregaat waarbij een aggregaat een verzameling van entiteiten is waartussen weliswaar mogelijk onderlinge relaties bestaan, maar waarbij minstens één entiteit of deelverzameling van entiteiten op geen enkele andere manier relaties heeft met de complementaire verzameling van entiteiten. Zie Figuur 2.4 ter verduidelijking.


19/61

Figuur 2.4: Het verschil tussen een systeem (links) en een aggregaat (rechts) [2]

De toepassing systeemdenken geschiedt in 3 fasen: 1. beschrijven entiteiten en de onderlinge relaties; 2. bepalen systeemgrens tussen systemen en subsystemen; 3. bepalen relatie tussen systeem en de omgeving.

2.3.1.2 Toepassing van systeemdenken in de autotechniek Eén van de grote veranderingen in de autotechniek in de afgelopen twintig is de opkomst van de mechatronica. Vergelijk maar eens een auto van begin jaren tachtig met nu. Mechanisch zijn er slechts beperkte veranderingen in de werking van een auto. Nieuwe ontwikkelingen zijn met name te vinden in de verbetering van de bestaande mechanische systemen en de opkomst van de mechatronische systemen. Door deze ontwikkelingen kunnen subsystemen van een auto beter op elkaar worden afgestemd. Voorlopers waren systemen als ABS en motormanagement. Figuur 2.5 en Figuur 2.6 geven een beeld van belangrijke ontwikkelingen in de autotechniek. De toepassing van besturingssystemen heeft hierbij een grote vlucht genomen.


20/61

Figuur 2.5: Mijlpalen in de ontwikkeling van stuur- en regelsystemen in de Autotechniek [3]

Figuur 2.6: De innovatiegolf in de Autotechniek [3]

In aandrijvingen in het eerste jaar zijn de componenten losstaand behandeld vanuit de vraagstelling van de voertuigprestaties. Van voertuig en gewenste prestaties naar voertuigweerstanden. Van voertuigweerstanden naar gewenst aandrijfkoppel. Hieruit Studierichting Autotechniek, Reader Voertuigontwerpen Versie 1.00 Roeland M.M. Hogt

21/61

volgde het vermogen van de motor en werden vervolgens de componenten een voor een gedimensioneerd. Deze dimensionering en kennis van de werking van de subsystemen blijft uiteraard de basis. Bij geavanceerdere aandrijflijnen nemen de componenten de taken over van de bestuurder, bijvoorbeeld door een automatische koppeling, een automatische wisselbak etc.. Het systeem moet dus een eigen intelligentie hebben ter vervanging van de bestuurderstaken in de conventionele aandrijving. De regeling grijpt daarbij direct in op zaken als de voertuigacceleratie, het comfort, het brandstofverbruik en de actieve veiligheid. Regelingen worden gedimensioneerd op twee niveau’s  Regelstrategie;  Uitvoering van de regeling (software/hardware). Het uitgangspunt bij het ontwerpen van de regelstrategie is kennis van de relatie tussen de karakteristiek van de deelsystemen en de uitwerking daarvan op de karakteristiek van het totaalsysteem en sluit daarmee aan op de methodiek van het systeemdenken. Zie ook Overview of systems thinking [8] Interessant verhaal over de kracht van systeemdenken. Het voorbeeld is zeer illustratief: Insect A beschadigt de sla. Traditioneel gedacht gaat men dit insect bestrijden. Als dit insect echter de populatie van insect B beperkt dan zal het bestrijden van insect A leiden tot een ongewenste toename van insect B Voorbeeld voor de autotechniek: Je wil de maximale bochtsnelheid van een auto verhogen en besluit traditioneel denkend banden te monteren met een hogere wrijvingscoëfficiënt. Het verhogen van de maximale laterale versnelling vergroot ook de rolbeweging van de carrosserie en zorgt er bij extreme maneouvres voor dat het voertuig kantelt. Vanuit het systeemdenken verkrijgt men het inzicht dat bij een dergelijke verhoging van de wrijvingscoëfficiënt voor het dynamische gedrag gecompenseerd moet worden door bijvoorbeeld een stijvere rolstabilisator. Ook moet men rekening houden met het stationaire kantelpunt.

2.3.2 Conceptueel ontwerpen [9] De paper van de referentie handelt over de methodiek van conceptueel ontwerpen. Het conceptueel ontwerpen, met de bijbehorende computertools wordt op academisch niveau veelvuldig toegepast terwijl men in de beroepspraktijk vast blijft houden aan de voornamelijk intuïtieve wijze van probleemoplossen. De reden hiervoor ligt volgens de auteur van de paper bij de te academische opzet van de tools die niet past in de pragmatische beroepspraktijk. Studierichting Autotechniek, Reader Voertuigontwerpen Versie 1.00 Roeland M.M. Hogt

22/61

In die zin ondersteunen beiden elkaar wel waarbij de projecten op academisch niveau een bron van ideeën zijn voor de toegepastie industrie/produktiebedrijven. Conceptueel ontwerp wordt in de autotechniek vooral gebruikt in relatie met de concept cars die juist ook bedoeld zijn om creatieve ideeën te concretiseren en te toetsen op haalbaarheid voor een serieproduktie. In dat licht moet conceptueel ontwerpen in de autotechniek geplaatst worden. Deze methodiek is dus zeer geschikt voor bijvoorbeeld de vraagstelling in het project ‘Mobiliteit in 2014’ De figuren op de volgende pagina’s geven een indruk van de systematiek. Lees voor een gedetailleerde beschrijving de paper. Als eerste wordt in Figuur 2.7 het conceptueel ontwerp gepositioneerd, tussen globaal gezegd een eerste idee en een uitgewerkt ontwerp dat klaar is voor voorbereiding voor serieproduktie

Figuur 2.7: De plaats van conceptueel ontwerp in het produktontwikkelingsproces [9]

Vervolgens volgt het produkt concept verder uitgewerkt in het licht van succesbepalende factoren. Denk aan een marktonderzoek, technologische haalbaarheid en de verwachtte produktlevenscyclus. Zie Figuur 2.8.


23/61

Figuur 2.8:Het fundament van het produktconcept [9]

Vanuit deze vraagstelling vindt de verdere uitwerking plaats van het idee, de vorm, de materialen etc.. Zie Figuur 2.9. Figuur 2.10 geeft aan in welke volgorde deze volgens de watervalmethode afgehandeld moeten worden.

Figuur 2.9: De opsplitsing van de vraagstelling van het conceptueel ontwerp [9]


24/61

Figuur 2.10: De watervalmethode bij conceptueel ontwerpen [9]

2.3.3 Ontwerpen voor serieproduktie [10] Figuur 2.11 geeft het klassieke ontwerpproces weer zonder de toepassing van geavanceerde rekentools. Kenmerkend bij een dergelijk proces is dat de evaluatie van het ontwerp plaats vind aan de hand van een prototype. Het voordeel dat er een fysiek resultaat is weegt nauwelijks op tegen de nadelen zoals een lange doorlooptijd, hoge kostprijs en bijvoorbeeld ook de risico’s bij de testen. Door de toepassingen van CAE, Computer Aided Engineering, vindt de evaluatie van het ontwerpplaats in een gesimuleerde omgeving. CAE vindt in de produktontwikkeling plaats tussen design (CAD) en prototype. Met CAE kan deze evaluatie dus naar voren worden gehaald (Figuur 2.12) en in het ideale geval het itereren aan de hand van een prototype overbodig maken (Figuur 2.13)


25/61

Figuur 2.11: Het conventionele produktontwikkelingsproces

Figuur 2.12: Produktontwikkeling met beperkte inzet van CAE: minder prototypes

Figuur 2.13: Produktontwikkeling met intensief gebruik van CAE: uiteindelijk maar één prototype

Het nadeel van CAE is dat de gesimuleerde beoordeling niet synchroon loopt aan het gewenste tijdspad. Met andere woorden: het is te traag en in de praktijk worden besluiten dan toch weer op basis van een expert-opinion genomen en is het resultaat in het gunstige geval een bevestiging van een expert-opinion en in het ongunstige geval een reden om alsnog veranderingen aan het ontwerp aan te brengen, oftewel de op basis van een expert opinion geproduceerde proto terug te roepen


26/61

2.3.4 Toepassing CAD/CAE door Porsche [11] In de voorgaande decennia is de toepassing van CAE verfijnd en van een proces parallel aan het klassieke proces een proces in het klassieke proces geworden. In het kader van de verkorting van de ontwerpcyclus met een pragmatische inzet van CAE is de methode van Porsche illustratief. [11] Porsche ontwikkelt produkten voor zowel de eigen modellen als ook voor andere autofabrikanten. Het toverwoord in het versnellen van de ontwikkeling van nieuwe auto’s is virtual development waarbij het eindprodukt vanaf een vroeg stadium virtueel als geheel beschikbaar is. Hierdoor kunnen de diverse stadia in het ontwerpproces simultaan plaats vinden en, zeer belangrijk, weet iedere participant in dit proces de toepasbaarheid van de diverse parameters. Ook hier gaat in feite de 20/80 regel op. Een ander zeer belangrijk voordeel van virtual development is dat consequenties van een ontwerpbeslissing voor de produktiefaciliteiten zeer snel in beeld komt en in een zeer vroeg stadium gecorrigeerd kan worden in de belangrijke ontwerpevaluaties zonder de doorlooptijd van het proces (teveel) te verlengen

Figuur 2.14:Trends in virtual product development


27/61

Figuur 2.15:Innovatieve toepassing van CAE in de concept stage van voertuigontwikkeling


28/61

3 Integraal ontwerpen Nu de beeldvorming rondom het ontwerpen bekend is kan in dit hoofdstuk het ontwerpen zelf aan de orde komen. De methode van ontwerpen heet Integraal Ontwerpen. Kort gesteld ontwerpen met een blik die ruimer dan je neus lang is, of preciezer: het ontwerp in de context van produkt, proces en disciplines. Integraal ontwerpen beschouwt hiermee het ontwerpen over drie assen (Figuur 3.1) 1. Produkt-as: Ontwerpen naar vorm/functie, Systeem-denken 2. Proces-as: Ontwerpen naar product lifecycle, Multi-Functioneel 3. Discipline-as: Ontwerpen vanuit kennis/vaardigheden, Multi-Disciplinair

Figuur 3.1: Het domein van Integraal Ontwerpen [14]

De lector Integraal ontwerpen (dhr. T.M.E. Zaal) aan de Hogeschool Utrecht heeft Integraal Ontwerpen als volgt geformuleerd [14]: Integraal Ontwerpen richt zich op een brede klantgerichte dienstverlening op basis van samenwerking en persoonlijke vaardigheden (PV). Het domein van Integraal Ontwerpen heeft als kader het multifunctioneel (MF) ontwerpproces over de levenscyclus van het produkt, installatie of systeem, multidisciplinair (MD) werken over de grenzen van de verschillende disciplines en systeemdenken (SD) voor het vastleggen en hergebruiken van produktkennis waarbij gebruik wordt gemaakt van informatie- en communicatietechnologie (ICT)


29/61

[ VTO01: Integraal ontwerpen] De mindmap integraal ontwerpen laat de directe relatie zien met het integraal ontwerpen zoals dit is gedefinieerd in de competentiematrix van het cluster Engineering De kolom ontwerpen is de kern van VTO01. Vergeleken met een specialist is een integraalontwerper breder ontwikkeld, zie Figuur 3.2. De toegevoegde waarde bevindt zich in de haalbaarheid van het ontwerp.

Figuur 3.2: Kennisprofiel integralist [14]

In de komende 3 hoofdstukken komen de drie assen aan de orde: o Hoofdstuk 4: Produktontwikkeling o Hoofdstuk 5: Produktlevenscyclus o Hoofdstuk 6: Competenties Een zeer wezenlijke stap in het ontwerpen is de communicatie met als doel zorg te dragen voor o Een heldere weergaven van het ontwerp in beeld en tekst; o Een documentatie van het ontwerpproces: traceerbaar en reproduceerbaar; o Het vastleggen van spinn off activiteiten/patenten. Deze communicatie wordt behandeld in hoofdstuk 7. Studierichting Autotechniek, Reader Voertuigontwerpen Versie 1.00 Roeland M.M. Hogt

30/61

4 Produktontwikkeling volgens Methodisch Ontwerpen De produktontwikkeling wordt behandeld volgens methodisch ontwerpen, dat op de produkt as deel uitmaakt van het integraal ontwerpen. In het boek methodisch ontwerpen [25] zijn alle stappen van dit proces beschreven. Deze reader behandelt hiervan de essentie gerelateerd aan autotechnische cases en verwijst waar nodig naar de specifieke uitwerkingen in het boek. [

VTO01: Methodisch ontwerpen]

Startpunt voor deze mindmap is het realiseringsproces van een produkt. In dit realiseringsproces wordt onderscheid gemaakt tussen de stadia vooronderzoek, technisch ontwerp en de realisatie. Het technisch ontwerp wordt nu nader uitgewerkt en bestaat uit: o Een systeemanalyse: systeem en subsystemen, o Met per subsysteem o Probleemdefinitie met als resultaat de definitie van de functie o Bepaling werkwijze met als resultaat de structuur van het ontwerp o Vormgeving met als resultaat de inrichting van het ontwerp Voorbeeldcase demper Als voorbeeld case wordt het ontwerp van een trillingsdemper in een McPherson voorwielophanging behandeld. De case is in deze eerste versie van de reader in de basis uitgewerkt.

4.1 Systeem en subsystemen De volgende indeling is van toepassing op algemene werktuigbouwkundige installaties: o Technische installatie systeem met als subsyteem: o Samengesteld werktuig subsysteem met als subsysteem: o Werktuig subsysteem met als subsysteem: o Component subsysteem met als subsysteem: o Onderdeel subsysteem met als subsysteem: Voorbeelden voor de autotechniek o Auto, o o o o

systeem met als subsysteem: Aandrijflijn > Wisselbak > tandwieloverbrenging > tandwiel Motor > Krukdrijfstangmechanisme > Zuiger >Zuigerveer Wielophanging > Veerpoot > demper >zuiger etc..


31/61

In de praktijk heeft een ontwerper een verantwoordelijkheid voor één of enkele subsystemen, afhankelijk van zijn/haar specialisatie. De eerste taak is dus tot een goede systeemafbakening te komen en dus opdrachtomschrijving voor de ontwerper.

4.2 Activiteiten en resultaten, proces [

VTO01: Methodisch ontwerpen/activiteiten]

Dit geeft het feitelijke ontwerpproces weer dat start bij de probleemdefinitie en eindigt bij bij het ontwerp van de inrichting waarbij alle stappen in meerdere of mindere mate, afhankelijk van de relevantie voor (het stadium van) het ontwerp doorlopen moeten worden. De ontwerper heeft dus de verantwoordelijkheid en de vrijheid om bijvoorbeeld eerst meerdere subsystemen globaal uit te werken om gevoel te krijgen voor de samengestelde systeem. Voorbeeldcase demper De kwaliteit van de uitkomst, dus de nauwkeurigheid van het eindresultaat wordt bepaald door de betrouwbaarheid en gedetailleerdheid van de ingaande parameters. De ingaande parameters voor de demper zijn de gewenste demperkarakteristiek. Deze demperkarakteristiek kan lineair zijn of progressief. Indien bijvoorbeeld alleen een globale waarde voor de dempingsconstante als ingaande parameter bekend is hoeft dus ook niet heel gedetailleerd gemodelleerd te worden teneinde een niet-lineaire demperkarakteristiek te creëren. Het ontwerpproces bestaat uit drie fasen die in de volgende pragrafen behandeld worden, 1. De definitie van het probleem geeft de functie (systeembeschrijving) 2. De bepaling van de werkwijze geeft de structuur 3. De vormgeving geeft de inrichting In de praktijk is het ontwerpproces in beperkte mate iteratief, met name bij fase 2 en 3

4.2.1 Definitie probleem geeft systeembeschrijving De probleemdefinitie is het startpunt van het ontwerpproces en bestaat uit:  de functieomschrijving en  de randvoorwaarden bij de functie De randvoorwaarden, die nu in eerste instantie even ‘geparkeerd’ worden bestaan uit meerdere niveau’s:  Niveau 1: Functionele en realisatieeisen Functionele eisen zeggen wat over de structuur en de inrichting van het produkt en Studierichting Autotechniek, Reader Voertuigontwerpen Versie 1.00 Roeland M.M. Hogt

32/61

 

realisatieeisen zeggen wat over het produktieproces. Zo kan er een beperking zijn in de gereedschappen of complexiteit van de bewerkingen Niveau 2: Vaste en variabele eisen en wensen Dit spreekt voor zich Niveau 3: Intern en extern gestelde eisen Dit spreekt ook voor zich

Zoals eerder ook als is benadrukt worden de eisen gesteld door de opdrachtgever en moet de ontwerper (de specialist) deze nooit klakkeloos aannemen maar deze altijd kritisch beschouwen en eventueel verbeteringen voorstellen. De functieomschrijving is de systeembeschrijving. Het systeem wordt hierbij voorgesteld door een blokje met ingangskenmerken en uitgangskenmerken. In het systeem kunnen de processen betrekking hebben op een transformatie van Materie, Energie of Informatie  Materie: het verwerken of bewerken van objecten Bijvoorbeeld: van brandstof en lucht naar kooldioxide en water  Energie: Ingaande en uitgaande grootheden gerelateerd aan massa en verplaatsing Bijvoorbeeld: van zuigerverplaasting naar krukasverdraaiing  Informatieaspecten: beschikbare gegevens van de Materie en Energietransformatie die gebruikt kunnen worden voor de regeling van een systeem Bijvoorbeeld het luchtmassametersignaal om, via het motormanagementsysteem, de hoeveelheid in te spuiten brandstof te bepalen Voor voertuigontwerpen is in de basis met de name energietransformatie van belang en in een later stadium, wanneer regelingen ontworpen moeten worden. de informatie

4.2.2 Bepaling werkwijze geeft structuur In deze paragraaf en de volgende paragaaf vindt het eigenlijke ontwerpproces plaats. Bij methodische ontwerpen wordt hierbij het morfologische schema toegepast. Een morfologisch schema is een tweedimensionale matrix met op de verticale as de functies uit de systeembeschrijving en op de horizontale as de werkwijze om deze functies te realiseren. Voorbeeldcase demper Hier gelden de volgende energietransformaties:  Van snelheid naar kracht  Van vermogen (kracht*snelheid) naar afgevoerde energie Door de toepassing van een morfologische schema worden systematisch en traceerbaar oplossingen geïnventariseerd voor de deelfuncties die dan vervolgens samengesteld kunnen worden tot een produktstructuur. Juist door deze opsplitsing komen alle mogelijke en dus ook minder voor de hand liggende oplossingen in beeld.


33/61

[

VTO01: Opdracht 2: Morfologische schema’s]

4.2.3 Vormgeving geeft inrichting (ontwerp) Vanuit de structuur kan vervolgens een het ontwerp worden gemaakt binnen de kaders van: 1. De gewenste vorm (uit de structuur) 2. Het gewenste materiaal (als randvoorwaarde) 3. De gewenste fabricagemethode (als randvoorwaarde) De randvoorwaarden die eerder beschreven zijn komen nu dus pas echt in beeld! In de tijd is het (tot in detail) ontwerpen zelf de meest belastende fase. Om die reden is het verstandig om in het kader van de 20/80 regel hier eerst een voorlopig ontwerp samen te stellen, dit te presenteren en te evalueren en vervolgens naar de verdere uitwerking te gaan. In de volgende paragrafen worden vaardigheden toegelicht.

4.3 Activiteiten en resultaten, vaardigheden Met het doorlopen van het ontwerpproces wordt de complexiteit afwisselend groter en kleiner. Eerst is vanuit de vraagstelling gedivergeerd naar subsytemen en deeloplossingen en daana zijn deze weer geconvergeerd naar een structuur van het ontwerp. Nu is komt de fase waarin deze structuur wordt uitgewerkt tot aan een produktietekening. Voor een beginnend ontwerper is dit een complex proces wat stap voor stap doorlopen moet worden. Naarmate de vaardigheid toeneemt en de expertise zal men sneller en behendiger door het proces gaan. In paragraaf 4.3.1 wordt ingegaan op de ontwikkeling van ontwerpvaardigheden, de daarop volgende paragrafen geven methoden weer voor:  Het oplossen van ontwerpproblemen (paragraaf 4.3.2);  Het dimensioneren en simuleren (paragraaf 4.3.3);  Het construeren (paragraaf 4.3.4).

4.3.1 De ontwikkeling van ontwerpvaardigheden: van beginner naar visionair Creativiteit wordt vaak gezien als een gave maar dat is dus maar ten dele waar. De literatuur laat zien dat veel van de kwaliteit van de ideeën afhangt van bijvoorbeeld de Studierichting Autotechniek, Reader Voertuigontwerpen Versie 1.00 Roeland M.M. Hogt

34/61

beleving van de vraagstelling en het vertrouwen waarmee men deze vraag tegemoet treedt. Deze paragraaf is samengesteld uit enige publicaties omtrend ontwerpvaardigheden. Lees het vooral met interesse en om een beeld te krijgen van de visies hierop. De theorieën ondersteunen in grote lijnen het methodisch ontwerpen. [5] Het cognitieve ontwerpproces referereert aan het denken en aan de interactieve vaardigheden van het ontwerpen, zoals perceptie, creativiteit, communicatie, het leren en het emotionele en groepsproces. De studie die in deze paper wordt beschreven richt zich op het ontwikkelen van methoden in het ontwerpproces om met name de perceptieve en emotionele ‘blokkades’ op overwinnen. Nieuwe ideeën kunnen pas ontstaan wanneer ruimte geschapen wordt – in het hoofd- om visie en fantasie zich te laten ontwikkelen. [6] Deze paper beschrijft de ontwikkeling van de ontwerpvaardigheden en maakt hierbij onderscheid tussen:   

   

Beginner (Novice); Werkt vanuit feiten (gegeven door experts) en volgens vaste procedures Semi-gevorderde (Advanced beginner); Werkt vanuit het inzicht in de feiten en de procedures en kan de toepasbaarheid ervan beoordelen Gevorderde (Competent); Selecteert de relevante feiten en kiest op basis daarvan voor een plan. Vergeleken met de vorige twee is de betrokkenheid met de materie groter en wordt ook een sterkere verantwoordelijkheid voor het eindresultaat ervaren. Bedrevene (Proficient); Vaardig in het snel het systematisch werken Expert; Werkt vanuit intuïtie en ervaring en daardoor zeer resultaatgericht Meester (Master); Zet vraagtekens bij standaard werkwijzen, heeft gevoel voor de materie en gaat daar genuanceerd mee om Visionair (Visionary). Werkt grensoverscheidend aan nieuwe methoden en inzichten, ook op basis van de wisselwerking tussen kennisdomeinen

[12] Deze paper beschrijft de verschillen tussen een beginnend en ervaren ontwerper. Zie Figuur 4.1. Bij beginnende ontwerpers ontbreken vaak een goede probleemanalyse, convergeren in het proces en de definitie van de oplossing (solution concept)


35/61

Figuur 4.1:De verschillende werkwijzen van een beginnende en een ervaren ontwerper [2.4.9]

Op basis hiervan stelt hij een werkwijze voor volgens de driefasen benadering: 1. Mind mapping. (zie ook [1, hoofstuk Mind Mapping]; Mindmapping is een techniek, ontwikkeld door de engelsman Tony Buzan, die je kan helpen om gedachten en denkpatronen in beeld te brengen. Het helpt je nieuwe verbanden te zien en op andere ideeën te komen. Vaak start je van vanuit een bepaald onderwerp. Door vanuit een onderwerp te associëren en deze associaties daadwerkelijk op te schrijven of te tekenen ontstaat een mindmap. Een mindmap is letterlijk vertaald -een kaart van de hersenen-. Het doel van mindmapping is het in kaart brengen van alle aspecten van een probleem of onderwerp tezamen met de onderlinge relaties tussen deze aspecten. Het geeft inzicht in de mentale modellen van mensen. Mindmapping is een vrij eenvoudige, maar krachtige methode. 2. Leap frogging (zie ook [1, hoofdstuk Brainstormen]); Leap frogging (letterlijk vertaald ‘haasje over spelen’) zou je kunnen beschrijven als denken met een omweg. Je richt je niet direct op het onderwerp zelf maar kijkt ook om je heen naar andere onderwerpen en haalt daaruit de inspiratie voor originelere ideeën. Het is dus spelenderwijs ontwerpen. 3. Linkograph. Met de linkograph worden de eisen aan een product aan elkaar gekoppeld en kunnen de prioriteiten in het produktontwikkeling gesteld worden. Zie als voorbeeld is de link tussen de doelgroep jongeren en de beschikbaarheid van accessoires voor een fiets. De methode zoals is weergegeven in Figuur 4.2 is geschikt als leidraad voor het ontwerpproces van beginnende ontwerpers.


36/61

Figuur 4.2: De drie fasen in het ontwerpproces van een ervaren ontwerper

4.3.1.1 Mijn methode Iedere ontwerper moet iteratief de prettigste methode zoeken. Deze worden dan naar verloop van de tijd een automatisme. Voor deze reader heb ik mijn methode eens uitgewerkt. Hoe deze exact wordt toegepast is ook afhankelijk van het onderwerp maar in grote lijnen is er geen verschil tussen het ontwerpen van een wielophanging en het ontwerpen van sportwagen, of tussen schilderij of een interieur, tussen poezie en dans, tussen het schrijven van een reader en het schrijven van een beleidsdocument. De methode bestaat uit 4 stappen: 1. Inspiratie/vraag; 2. Flow; 3. Toets; 4. Realisatie. Ad 1. Inspiratie/vraag Een inspiratie is vaak indirect en associatief. In de tijd dat ik nog actief was als aspirant autovormgever was een bezoek aan de autorai zeer inspirerend. Een mooi voorbeeld van een conreet ontwerp is de Bionic Mercedes [18].


37/61

Een vraag is direct en concreet en geplaatst binnen een tijdskader. In feite zijn alle opdrachten die je tijdens de opleiding krijgt concrete vragen en dus SMART (Specifiek Meetbaar Acceptabel Realistisch Tijdsgebonden). Ad 2. Flow Flow is eerder genoemd en treedt op wanneer je opereert op de grens van je kunnen: maximale uitdaging en vaardigheid. Hoe moeilijker je je het maakt des te beter het eindresultaat. Persoonlijk doe ik dat door mijzelf bewust klem te zetten. Formuleer dus vooral een doelstelling of randvoorwaarde die het je moeilijk maakt. Als je de sloot breder maakt spring je verder, als je het hek groter maakt spring je hoger, tegen een betere tegenstander speel je beter etc.. Flow is dus een keuze Een volgende stap in het conditioneren van het denken is een optimale concentratie Dit is voor ieder een eigen proces, denk aan mediteren, luisteren naar muziek, lezen, musea bezoeken, inspirators eren, sporten of doe helemaal niets of iets onbeduidends (ga douchen). Het moment dat de ideeën komen kan je deels beïnvloeden door het conditioneren van het denken, echter veel ideeën zijn er ineens en de kunst is deze te zien en daar wat mee te doen. In mijn creatieve processen is er altijd een geconditioneerde lijn, zoals nu als ik aan deze reader werk, en een ongeconditioneerde lijn waarbij ik aan het ontbijt of op de fiets nieuwe aanvullende ideeën krijg. Het is dan vooral zaak deze ideeën te noteren en dat later weer op te nemen in de geconditioneerde lijn. Het bekende verhaal van het idee op een achterkant van een bierviltje weerspreek ik niet, toch is het ontwerpen ook een gedisciplineerd proces. Zo kan je jezelf ten doel stellen minstens 5 oplossingen te bedenken. Ontwerpen is vooral ook inspannen en inzet. Het ontwerpproces is een proces dat tijd vraagt. Het is als een pan water op het vuur, naarmate de tijd vordert wordt het water warmer en zal er meer verdampen. Naarmate de tijd vordert neemt de creativiteit toe en zullen er meer en betere ideeën worden gegegeneerd. Doorgaans is hierin een cyclus te herkennen waarbij ook duidelijk wordt wanneer de creativiteit op is. Of je wel of niet tot een goed ontwerp komt is een vooral ook een resultaat van je attitude. Geloof in eigen kunnen is een belangrijke randvoorwaarde voor flow en een geslaagd ontwerp. In dat kader vind ik de metafoor van de ‘engelbak’ erg toepasselijk. Hierbij maak je onderscheid tussen je dagbewustzijn en je zelfbewustzijn. Het dagbewustzijn heb je nodig om te doen wat je dan doet en het zelfbewustzijn heb je nodig om een Studierichting Autotechniek, Reader Voertuigontwerpen Versie 1.00 Roeland M.M. Hogt

38/61

doel te bepalen. Vervolgens ga je lopen in de richting van je doel, oftewel ga je aan het werk om je doel te bereiken. Vervolgens komt er een ‘engelenbak’ je bovenlangs tegemoet en die geeft je de handreikingen om je doel te bereiken. Maak vooral dus je eigen keuze met hart en ziel en als je dat uitstraalt in denken en doen komt er vanzelf de hulp om je doel te bereiken. Deze tekst heeft lang op mijn keukenkastje gehangen: don’t ask what the world needs rather ask what makes you come alive then go and do it because what the world needs is people who have come alive Ad 3. Toets Uiteindelijk is er een ontwerp en moet dat getoetst worden aan de vraagstelling/randvoorwaarden. Toetsen moet altijd constructief en opbouwend zijn. Het formuleren van wat niet goed is kost even veel tijd als het formuleren hoe het beter kan. Hoedt je voor (zelf)kritiek en huldig de vooruitgang Natuurlijk moet je wel kritisch blijven. Het is ook zinloos een idee hoog te houden tegen beter weten in. Het ontwerp wordt zowel intern als extern getoetst. Ben je de enige ontwerper voer dan zelf de interne toets uit en stel je de vraag of je tevreden bent over het resultaat. Is het antwoord hierop nee dan zijn er twee mogelijkheden 1. Je weet wat er beter kan en voert deze verbeteringen door in een nieuwe concept; 2. Je weet niet hoe je het ontwerpprobleem kan oplossen en zoekt expertise bij anderen of definieert een kennisontwikkelingsplan om daarna alsnog een beter ontwerp te maken. Het is uiteraard knullig en onprofessioneel om een ontwerp te presenteren waarvan je weet dat het niet goed is. Het vertrouwen winnen en behouden van je opdrachtgever is essentieel. Is er een presentatiedeadline en is het ontwerp niet klaar kom dan in ieder geval met een helder verhaal van de sterktes en zwaktes en verbeterpunten

Ad 4. Realisatie Bij de realisatie moet je de volgende zaken onderscheiden  Traceerbaarheid en onderbouwing;  Resultaat en vervolg. Traceerbaarheid en onderbouwing is een kwaliteitsnorm waarmee het ontwerpproces wordt beoordeeld. Deze is vooral van belang voor de interne organisatie om taken te kunnen (ver)delen, kennis te kunnen hergebruiken en vooral ook bij twijfel/discussie het proces ter kunnen herleiden. Studierichting Autotechniek, Reader Voertuigontwerpen Versie 1.00 Roeland M.M. Hogt

39/61

Dat een dergelijk systeem bestaat is een randvoorwaarde voor ontwerpen maar bepaalt nog niet dat er ook een goed ontwerp komt. Je zou met boekhouders een perfect systeem kunnen inrichten maar de vraag is of dit vernieuwend is. Hier bevindt zich vaak ook het spanningsveld tussen ontwerpers en de organisatie omdat ontwerpers nog wel eens impulsief –en in andermans beleving- chaotisch kunnen werken. Een ontwerper die zich niet conformeert aan processen is voor een organisatie moeilijk inpasbaar en zeker in de korte doorlooptijd van ontwikkelingsprojecten meer een last dan een lust. Weet dus wat je kaders zijn waarbinnen je optisch moet functioneren. Dat je daarnaast nog een luchtbalon vol aan vrije ideeën hebt is mooi maar parkeer deze dan voor later. In mijn studie aan de kunstacademie was één van de docenten daar zeer streng in: je had per week 7 minuten om de voortgang van je ontwerp toe te lichten en te bespreken. Procesmatigheid en behendigheid binnen de gestelde kaders waren daarbij essentieel. Dus met het voorgaande is het ook duidelijk hoe een een ontwerp gepresenteerd moet worden: In het kader van het resultaat laat je concreet zien wat het resultaat is in relatie tot de vraagstelling en in het kader van het vervolg laat je vooral zien wat je daar nog aan toe kan voegen. Bedenk je dat voor ontwerpprojecten vaak in twee fasen wordt gewerkt. In de eerste fase krijgen meerdere ontwerpers/bedrijven dezelfde opdracht en krijgen daarvoor een budget. Vervolgens wordt een concept verder uitgewerkt. deze krijgen dan het echte budget. Zeer vaak worden ook competities uitgeschreven waarbij in feite op eigen kosten een ontwerp gemaakt moeten worden. Het beste ontwerp krijgt de hoofdprijs. De combinatie van resultaat en vervolg geldt altijd, zowel bij de presentatie van een eerste concept, als bij een tussenpresentatie als bij de eindpresentatie. Uit mijn ervaring bij TNO weet ik dat dat zeer van belang is. In een eindpresentatie moest de vraagstelling uiteraard helder beantwoord zijn maar zijn de aanbevelingen net zo belangrijk. De combinatie van aanbevelingen en vertrouwen van de opdrachtgever is de beste garantie voor een vervolgopdracht. Als laatste is het van belang dat je jezelf profileert en de sympathie verwerft van de opdrachtgever en medeontwerpers. Bedenk je dat het netwerk zeer essentieel is en dat weldoeners je veel plezier kunnen geven. Een marginaal resultaat wordt vergeten. Een onvoldoende of juist goed resultaat niet. Zorg dat je bij die laatste groep hoort.


40/61

4.3.2 Methoden voor oplossen ontwerpproblemen Zie [25, hfdsk 6, 7 en 8] en: [

VTO01: Methodisch ontwerpen, oplossen ontwerpproblemen]

Een ontwerper is steeds bezig met het oplossen van ontwerpproblemen. Steeds weer zoeken naar de beste oplossing bij de gestelde vraag. Er wordt bij het oplossen van ontwerpproblemen onderscheid gemaakt tussen:  Probleemsoorten;  Randvoorwaarden voor succes;  Methoden om oplossingen te bedenken;  Keuze technieken om de juiste oplossing te selecteren. Dit is in feite de checklist die je afloopt alvorens aan de oplossing te gaan werken. Voorbeeldcase demper Als eerste hebben we een analyse probleem om de juiste structuur te kunnen bepalen. De randvoorwaarden zijn dat we met name ideeën genereren en we kiezen daarom voor een breinprikkelende zoekmethode, bijvoorbeeld brainstorming in combinatie met morfologie. Om de juiste structuur samen te stellen hebben we vervolgens een constellatieprobleem dat we kunnen oplossen met de juiste kennis en door iteratief de mogelijke oplossingen langs te lopen. Tenslotte maken we een keuzeprobleem en gebruiken we een keuzediagram om de beste structuur te selecteren. Als we de structuur hebben dan moeten we vervolgens gaan dimensioneren en hebben we een consequentieprobleem waarbij we moeten bepalen welke krachten de demper moet opwekken als gevolg van het gewenste voertuiggedrag. We hebben kennis nodig om dit probleem op te lossen en doen dat middels analogieën en het gebruik van standaard methoden en rekenschema’s. Vanuit de dimensionering gaan we construeren en voorspellen we middels berekeningen de optredende belastingen en kiezen we vervolgens uit de mogelijke ontwerpoplossingen de beste. In het voertuigontwerpen zijn al deze methoden dus van toepassing. Om hieraan richting te geven worden in de volgende twee paragrafen de methoden uitgewerkt van respectievelijk het dimensioneren/simuleren en het construeren. Dit is een algemene methode die in iedere ontwerpvraagstelling gebruikt kan worden. Waar mogelijk zijn voorbeelden toegevoegd. In readers die parallel aan of aansluitend ontwikkeld worden zal deze methodiek waar mogelijk toegepast worden.


41/61

4.3.3 Dimensioneren en simuleren Met het dimensioneren worden de parameters voor de constructie bepaald voor het stationaire gedrag. Bij het simuleren worden de parameters voor de constructie bepaald voor het dynamische gedrag. Definitie stationair gedrag Bij stationair gedrag is de relatie tussen de ingaande en uitgaande parameters constant in het tijdsdomein en/of is het effect van de systeemtraagheden te verwaarlozen Definitie dynamisch gedrag Bij stationair gedrag is de relatie tussen de ingaande en uitgaande parameters niet constant in het tijdsdomein en is het effect van de systeemtraagheden niet te verwaarlozen Voorbeelden uit de autotechniek:  Verbrandingsmotor o Stationair:  De relatie tussen het brandstofdebiet (bij λ=1) , de hoeksnelheid van de uitgaande as en het geleverde motorkoppel. Deze relatie is overigens wel afhankelijk van het rendement in het specifieke werkpunt volgens het eidiagram o Dynamisch:  De responsie op een plotselinge verandering van de stand van smoorklep.  Aandrijving o Stationair:  De relatie tussen de ingaande en uitgaande hoeksnelheid van een gegeven overbrenging in een wisselbak o Dynamisch:  De traagheid van de roterende en translerende massa  De rotatietrillingen in de aandrijflijn  Schakelstrategieën bij een automatische wisselbak  Wielophanging o Stationair:  De invering bij het voertuig in rust o Dynamisch10:  De responsie op een verandering van de belading  De responsie op een oneffenheid in het wegdek  Elektronica o Stationair:  Spanningsdelingen 10

Zie [26] en paragraaf 4.3.3.2: opzetten simulaties in Simulink


42/61

o Dynamisch:  Ontsteking [

VTO01: dimensioneren/simuleren]

In het ontwerpproces wordt eerst gedimensioneerd en dan gesimuleerd. Eventueel (afhankelijk van de gewenste nauwkeurigheid) wordt dit proces enige keren herhaald. Voorbeeld aandrijflijn:  Stap 1 (stationair) Gegeven een aangenomen voertuigmassa en vorm kan op basis van het stationaire gedrag het gewenste vermogen bij de vereiste topsnelheid bepaald worden  Stap 2 (dynamisch) Vanuit het vermogen kan vervolgens het verloop van de acceleratie als functie van de tijd (of snelheid) beschreven worden.  Stap 1 (stationair) Hieruit volgt eventueel een bijstelling van het gewenste vermogen en waarmee er ook een andere topsnelheid bereikt wordt. Bij zowel dimensioneren en simuleren worden als eerste de volgende stappen doorlopen: 1. Systeembeschrijving naar componenten 2. Systeembeschrijving naar functie 3. Mind map voor de mathematische beschrijving (rekenschema) In de reader Alternatieve Aandrijving [24] wordt deze driestappenmethodiek veelvuldig toegepast Ad 1. Systeembeschrijving naar componenten Dit is de principe schets (de structuur) van het systeem als resultaat van bijvoorbeeld het morfologische schema Ad 2. Systeembeschrijving naar functie Hierbij wordt het systeem als geheel met daarin de subsystemen weergegeven. Voor ieder subsysteem is bekend wat de ingangs en uitgangskenmerken zijn. Ad 3. Mind map voor de mathematische beschrijving (rekenschema) Per subsysteem wordt vervolgens de relatie tussen de ingang en de uitgang geschreven als wiskundige vergelijking. Deze wiskundige vergelijkingen zijn de basis voor een berekening in Matlab of Excel of Simulink. Het rekenschema is ook een blokschema en kan omdat Simulink volgens dezelfde structuur is opgebouwd direct overgezet worden in Simulink. NOTABENE Behoudens de situatie waarin een volledig nieuwe constructie wordt ontwikkeld zijn de oplossingen voor de meeste dimensioneringsvraagstukken terug te vinden Studierichting Autotechniek, Reader Voertuigontwerpen Versie 1.00 Roeland M.M. Hogt

43/61

boeken. Indien een oplossing beschikbaar-altijd checken of die er is!!!- is moet je daar zeer zeker serieus naar kijken maar je ook de vraag stellen of en hoe je deze gaat toepassen. Stel dat er meerdere bronnen zijn voor oplossingen, welke is dan de juiste? De enige methode die hiervoor werkt is toch eerst zelf een rekenschema samen te stellen. Hiermee verwerf je inzicht in de materie en deze kan je vervolgens toetsen aan en verfijnen met de bron(nen). Kies niet de meest nauwkeurige berekening maar die die het beste aansluit op de taakstelling in tijd en kwaliteit. Stel dus prioriteiten en parkeer verfijningen aan de berekeningen voor een later stadium van het ontwerpproces. In de volgende paragrafen staan de stappenplannen voor  het opzetten van berekeningen in Matlab  het opzetten van simulaties in Simulink

4.3.3.1 Stappenplan voor opzetten berekeningen in Matlab Matlab is een uitermate krachtige universele reken en simulatieomgeving die zich ontwikkeld heeft tot één van de standaards in de internationale autoindustrie. Doorloop de volgende stappen: 1. Maak een rekenschema a. Ingaande variabelen en uitgaande variabelen b. Parameters en coefficienten c. Wiskundige vergelijkingen in de juiste volgorde 2. Bepaal voor de ingaande parameters de waarden waarvoor de berekening uitgevoerd kan worden 3. Maak een programmastructuurschema 4. Stel het programma samen 5. Test en debug het programma 6. Documenteer het programma Ad 1. Maak een rekenschema Dit is het resultaat van de vorige paragraaf. Schrijf de vergelijkingen uit met de juiste naamgeving en eenheden voor de ingaande parameters en uitgaande variabelen. Ad 2. Bepaal voor de ingaande parameters de waarden waarvoor de berekening uitgevoerd kan worden Hierbij moet het eindresultaat worden omschreven: dus welke grafieken/tabellen of kengetallen.


44/61

Voorbeeld 1 De grafiek van de luchtweerstandskracht als functie van de voertuigsnelheid, hierbij:  zijn de paramers, A, ρ; (constante fysische grootheid11)  is de coëfficiënt cw ; (constante empirische grootheid)  is de ingaande variabele de snelheid v;  is de uitgaande variabele de kracht F Voorbeeld 2 De grafiek van de luchtweerstandskracht als functie van de voertuigsnelheid en de luchtdichtheid, hierbij:  is de paramer A;  is de coëfficiënt cw ;  zijn de ingaande variabelen v en ρ.  is de uitgaande variabele de kracht F Ad 3. Maak een programmastructuurschema Ieder programma kent de volgende hoofdtaken:  Initialisatie van de parameters;  Uitvoeren van de berekening;  Presenteren van de resultaten. In het programmastructuurschema wordt onderscheid gemaakt tussen  Uitvoerende commando’s; Dit is zeer divers, in het de basis het toekennen van een waarde aan een parameter of het uitvoeren van een wiskundige bewerking (+, -, /, *, ^ etc). Daarnaast zijn er vele standaardfuncties voor bijvoorbeeld het maken van grafieken (plot) of standaardberekeningen  Loops/cycli; Indien een bepaald uitvoerend commando (of combinatie van) meerdere keren wordt herhaald dan worden hiervoor loops gebruikt (for, while)  Voorwaarden. Hiermee kan het uit te voeren commando of loop voorwaardelijk worden gemaakt. Bijvoorbeeld kan men stellen dat indien een parameter kleiner is dan een ondergrens de berekening niet of anders moet worden uitgevoerd (if, while) Ad 4. Stel het programma samen Hierbij worden de commando’s geschreven volgens de syntax van in dit geval Matlab. Iedere programmeertaal heeft een eigen syntax maar bouwend op dezelfde grondbeginselen. De voorgaande stappen 1,2 en 3 zijn hierbij universeel. 11

het onderscheid is nu iets anders dan in (de oude versie van) het opstapje wiskunde natuurkunde en mechanica [27] Studierichting Autotechniek, Reader Voertuigontwerpen Versie 1.00 Roeland M.M. Hogt

45/61

Gebruik vooral het commando help om de syntax voorschriften na lezen Het programma in Matlab wordt samengesteld in een eigen Matlab editor. Aangezien de resulterende file een zuiver ascii file is, kan men wanneer bijvoorbeeld Matlab niet bij de hand hebt ook het programma samenstellen in bijvoorbeeld Notepad. Het programma wordt opgeslagen als m-file en kan zowel vanuit de editor, als vanuit het Matlab command window als een andere m-file aangeroepen worden. In het laatste geval zijn er dus meerdere m-files die samen het gehele programma vormen. Het belangrijke voordeel hiervan is dat het programma overzichtelijker worden en dat het daarnaast makkelijker is om bij het schrijven van een ander programma makkelijker is om te shoppen bij wat eerder al eens geschreven is. Zo worden in de volgende paragraaf voorbeelden van Matlab/Simulink behandeld die steeds dezelfde structuur hebben en waarbij eenvoudige naar complexe modellen steeds de voorgaande stap als basis is gebruikt.

Ad 5. Test en debug het programma Wanneer het programma ‘klaar’ is volgt het testen en debuggen. Debuggen vindt automatisch plaats op twee niveau’s: als eerste controleert Matlab of alle commando’s juist zijn ingevoerd (dus of de syntax klopt) en daarna worden de bewerkingen uitgevoerd. Bij iedere foutmelding wordt aangegeven waar deze optreedt en moet de programmeur de fout herstellen. Nadat de syntax juist is kan het nog steeds zo zijn dat er fouten in de bewerkingen zitten. Fouten die het rekenen onmogelijk maken worden met een error gemeld. Een variant hierop is een warning: bijvoorbeeld wanneer door 0 wordt gedeeld. Het programma zal hierop niet vastlopen maar als programmeur moet je dan wel beoordelen of dit een serieus probleem is of niet. Zelfs als er geen errors of warnings gegeven worden kunnen er nog fouten in de software zitten. Controleer dus altijd nog een keer de bewerkingen, zeker bij twijfel over de resultaten. In het kader van traceerbaarheid/kwaliteitszorg is een dergelijke controle verplicht! Een handige manier voor een controle is handmatig alle stappen per subsysteem na te rekenen en dit dan vervolgens in een klein documentje (met datum en tijd en versienummer programma) vast te leggen Voor het debuggen in Matlab werkt de volgende methode erg prettig: 1. Geef met een breakpoint aan van waaraf het programma gecontroleerd moet worden 2. Ga vervolgens vanaf dat breakpoint stapsgewijs door het programma a. In de editor wordt aangegeven wat het eerstvolgende commando is


46/61

b. Door op een variabele in te gaan staan geeft het programma de waarde van deze variabele weer. Ad 6. Documenteer het programma Heb je alle voorgaande stappen doorlopen dan is de documentatie voor de programmeur klaar. Eventueel maak je nog een documentatie voor de gebruiker. Tot slot: zorg bij programmeren voor een goed versiebeheer Gebruik hiervoor een oplopende versienummering en bewaar oudere (en zeker de toegepaste) versies in het kader van de traceerbaarheid en reproduceerbaarheid van berekeningen.

4.3.3.2 Stappenplan voor opzetten simulaties in Simulink Simulink maakt deel uit van Matlab en wordt in combinatie met Matlab gebruikt. De vaardigheden van de vorige paragraaf zijn hier de basis. Figuur 4.3 geeft de geadviseerde wijze van toepassen van een Simulink weer als onderdeel van Matlab. Het voordeel van deze structuur is dat alle stappen in proces traceerbaar zijn en dat het daarnaast heel eenvoudig is paranetersgevoeligheidsanalyses uit te voeren. In deze structuur maken we onderscheid tussen:  m-files; Na het aanroepen van het hoofdprogramma worden drie stadia doorlopen: 1. Het initialiseren van de parameters; Dit spreekt voor zich, bij voorkeur in een aparte file. Eventueel zelfs als ascii file buiten het programma die dan ingelezen wordt. 2. Het aanroepen en starten van de simulatie; Hiervoor bestaat een standaard commando vanuit Matlab. Zorg dat het model is gesaved omdat bij dit commando het model vanaf de disk wordt opgehaald. 3. Het verwerken van de resultaten van de simulatie; Alle signalen in het simulatiemodel kunnen weer naar de Matlab workspace gestuurd worden zodat deze na de simulatie verwerkt en geanalyseerd kunnen worden. 4. Het weergeven van de uitvoer van de simulatie in grafieken etc.. Dit spreekt voor zich.  workspace van Matlab; Alle variabelen die handmatig worden ingevoerd in het command window of door de m-file of het model worden aangemaakt zijn samen in de workspace geplaatst. De workspace is daarmee het doorgeefluik tussen matlab en simulink en viceversa  mdl-files. Een simulink model wordt samengesteld met standaard simulink blokken/subsystemen. De structuur wordt dus in de basis gevormd door de systeembeschrijving naar functies Studierichting Autotechniek, Reader Voertuigontwerpen Versie 1.00 Roeland M.M. Hogt

47/61

Figuur 4.3: Opbouw simulatie in Matlab/Simulink omgeving

Een voorbeeld van de toepassing van Matlab Simulink in de massa veer demper systeem is uitgewerkt in [26, plus spullen op het netwerk]. Daarnaast zijn er via de Matlab/Simulink omgeving diverse automotive voorbeeldapplicaties beschikbaar:  Start Matlab;  Klik op het icoontje simulink;  Selecteer van het pulldown menu ‘simulink help’;  Selecteer hier de tab demos;  Selecteer hier Simulink en vervolgens Automotive Applications;  Selecteer het gewenste model.

4.3.4 Construeren [

VTO01: Construeren]

Bij het construeren zijn gegeven:  de parameters voor de constructie;  de randvoorwaarden bij de functie.


48/61

Construeren vindt plaats in drie fasen12:  Fase 1: Concept ontwerp (paragraaf 4.3.4.1); o Fase 1a: Kwalitatieve samenstelling van de constructie o Fase 1b: Kwantitatieve samenstelling van de constructie  Fase 2: Analyse en optimalisatie op recycling (paragraaf 4.3.4.2);  Fase 3: Levensduuranalyse, aanpassingen en definitief ontwerp (paragraaf 4.3.4.3). Om ervoor te zorgen dat de ontwerper, constructeur en producent elkaar op produktniveau begrijpen zijn internationale normen vastgelegd. Deze worden besproken in paragraaf 4.3.4.4.

4.3.4.1 Fase 1: Concept ontwerp Het conceptontwerp bestaat weer uit twee subfasen. De kwalitatieve samenstelling waarbij vorm van de constructieve elementen worden bepaald en de kwalitatieve samenstelling waarin van de afmetingen van de constructieve elementen worden bepaald. Fase 1a: Kwalitatieve samenstelling van de constructie De kwalitatieve analyse is richtingbepalend voor de constructieve uitwerking. Met name van belang hier zijn de optredende krachten en momenten. Voorbeeld chassis Op basis van een dwarskrachten en momentenlijn kan men voor een chassis bepalen waar het traagheidsmoment tegen buiging het grootste moet zijn. Evenzo kan men het moment om de x-as beschouwen en en het moment om de z-as. Hiermee is in feite de basisvorm bepaald. Vervolgens kan vanuit deze basisvorm de aansluiting gemaakt worden met de randvoorwaarden bij de constructie vanuit packaging en vormgeving Bij het kwalitatief samenstellen van de constructie gaat het in feite om het slim samenbrengen van structuur en randvoorwaarden. Om die reden kan je deze fase 1a ook uitvoeren direct nadat de structuur van het ontwerp bekend is. Het voordeel hiervan is dat de iteratieve cyclus kleiner is en een snellere stap gemaakt wordt naar het eindpunt: het eerste concept. Fase 1b: Kwantitatieve samenstelling van de constructie De volgorde van construeren is zoals in de mindmap construeren is aangegeven. Als eerste worden de hoofddimensies bepaald, vervolgens worden de genormeerde componenten hierin geplaatst en tenslotte worden specifieke componenten geconstrueerd. Voorbeeld: Voor het ontwerpen van een wielophanging worden 12

Dit is in het algemeen een logische volgorde


49/61

  

eerst de hoofddimensies bepaald die bepaald worden door de aansluing op het chassis/carrosserie en weg. Vervolgens worden hierin de genormeerde componenten geplaatst: Lagers, rubbers, boutenverbindingen ,fuseekogels, banden en velgen, veer, demper etc.. en tenslotte worden de verbindende specifieke componenten gesconstrueerd zoals draagarmen, wielnaaf, veerpoot, fusee.

Genormeerde componenten worden geselecteerd uit catalogi die veelal (of wellicht altijd inmiddels) eenvoudig via het internet opgevraagd kunnen worden. Als voorbeeld een catalogus op www.skf.com  Sselecteer het produkt (Bearing, interactive engineering catalogue)  Selecteer op de mogelijkheden binnen lagers: een geheel lager, onderdelen, berekeningen (zie voorbeeld voor een levensduurberekening) of zelfs een CAD model



Kies je een geheel lager dan kies vervolgens een type, er zijn er velen en om daarbij een keuze te kunnen maken is een keuzetabel op te vragen


50/61



Vraag tenslotte het overzicht op van het geselecteerde lager en maak de keuze

Veelal kan een ontwerper dus snel de juiste componenten. Zoals in het voorbeeld van skf zijn zelfs alle berekeningen direct aan te roepen. Dat scheelt veel tijd en is dus verleidelijk. Toch is het ook belangrijk om als ontwerper inzicht te hebben in de berekeningen. Het boek Machine Onderdelen [22] biedt hiervoor een goede basis, zie: [

VTO01: Componenten]


51/61

Want voordat er uberhaupt geselecteerd wordt moet bekend zijn wat de mogelijkheden/ alternatieven zijn. Moet er een verbinding komen dan zijn daar diverse mogelijkheden voor. Evenzo bij toepassing van lagers. Ook hier geldt dat ontwerper handelt vanuit inzicht en overzicht. Detail informatie wordt dan ter plekke verworven. De volgende sites kunnen de ontwerper ondersteunen:  http://www.mitcalc.com/index.htm Tool for Mechanical, Industrial and Technical Calculations  http://www.engineering.com Internet-based software and business, being developed to become the ultimate resource tool for the global engineering community and to provide a leading business-to-business Internet marketplace for engineering products and services. ENGINEERING.com has been created by a group of experienced engineers who understand what their fellow professionals need to be more productive  http://www.digitalengineeringlibrary.com Library online (list with articles/books)  http://www.eng-tips.com Een forum voor engineers.  http://www.engineersonline.nl/ Alles voor ontwerper: vooral een zeer mooi overzicht van alle leveranciers  http://werktuigbouw.techniekweb.nl/ Ingangen op diverse niveau’s

4.3.4.2 Fase 2: Ontwerpen en recycling Een produkt heeft een beperkte levensduur en behoudens de ‘klassiekers’ zullen de meesten toch uiteindelijk gerecycled moeten worden. De keuze van met name de materiaalsamenstelling bepaalt om grote mate hoe goed een produkt gerecycled kan worden, uiteraard dus ook tegen minimale kosten. Collega-docent Bernadete Castro is recent op dit onderwerp, met de focus op de auto, gepromoveerd. De samenvatting van het proefschrift [28] (met name hoofdstuk 7 hiervan) wordt later toegevoegd.

4.3.4.3 Fase 3: Levensduuranalyse, aanpassingen en definitief ontwerp Het samengestelde conceptontwerp moet vervolgens nog beoordeeld worden in het kader van de levensduur van het produkt. Levensduur is een verfijning op het totaalprodukt om de taalstellling en realisatie ook bedrijfseconomische zo dicht mogelijk bij elkaar te brengen. Hierbij worden de volgende stappen doorlopen (zie module levensduur:LDR01)


52/61

   

Systeembeschrijving volgens Passport diagrammen (dit is een variant op de systeembeschrijving zoals deze bij VTO wordt behandeld) FMECA – Failure Mode Effect and Critcally Analyses Deze methode wordt gebruikt om e betrouwbaarheid van een systeem te beoordelen. Beoordelen welke berekeningen gekozen moeten worden voor het bepalen van de levensduur Levensduurberekeningen uitvoeren

4.3.4.4 Normstellingen [ VTO01: normstellingen] Nadere invulling volgt later

5 Produktlevenscyclus Nadere invulling volgt later

5.1 Analyse 5.2 Ontwerp 5.3 Produktie 5.4 Verkoop 5.5 Gebruik/Beheer/Recycling

6 Competenties Nadere invulling volgt later. Zie ook: [

VTO01: kennisontwikkeling]


53/61

6.1 Systeemdenken 6.2 Techniek 6.3 Informatiekunde 6.4 Bedrijfskunde 6.5 Projectmanagement

7 Communicatie Onder communicatie behoort alles wat te maken heeft met het inzichtelijk en traceerbaar documenteren en presenteren van delen van of het gehele ontwerp(proces) Achtereenvolgens komen aan de orde  Tekenen/modelleren  Presenteren  Archiveren en documenteren  Patenteren en beschermen

7.1 Tekenen/Modelleren Ontwerpmiddelen ondersteunen het ontwerpproces en maken dit inzichtelijk voor anderen. De klassieke middelen zijn schetsen/tekenen en modelleren (schaalmodellen). In het laatste decenniais toepassing van computerondersteund ontwerpen sterk naar voren gekomen. Toch zijn de klassieke en moderne middelen mits goed ingezet complementair en onderdeel van de competenties van de ontwerper.

7.1.1 Tekenen Hoeveel ontwikkelingen ook nog zullen volgen, waarschijnlijk blijft het klassieke tekenen en schetsen altijd deel uitmaken van het ontwerpproces. De charme en de kracht van het tekenen met een eenvoudig potloodje is de motorisch zeer korte afstand tussen geest/gedachte/inzicht en een lijn op het papier. Het is als het ware een automatisme. In de ontwikkeling van tekenvaardigheden doorloopt men de volgende stappen 1. Leren kijken en echt zien wat ter is 2. Leren analyseren van wat er is 3. Reproduceren van bestaande objecten 4. Tekenen van nieuwe objecten Ik realiseer me dat deze paragraaf op de rand tussen techniek en kunst staat maar in het kader van het daVinciaanse denken wil ik jullie graag een kleine introductie geven van deze boeiende wereld. Studierichting Autotechniek, Reader Voertuigontwerpen Versie 1.00 Roeland M.M. Hogt

54/61

Wil je hier toegespitst op de autovormgeving wat mee gaan doen dan adviseer ik je de volgende bronnen te bestuderen:  Dictaat Autostyling [23] : ontwerpmethoden, tekentechnieken, perspectief tekenen, presentatietechnieken en ergonomie  [http://www.designerspace.com/] Alles over autodesign, met vele portfolio’s  [http://www.cardesignnews.com/studio/tutorials/050408belkerrendering/index.html] idem en ook tutorials

Ad 1. Leren kijken en echt zien wat ter is Vraag een gemiddeld persoon een boom na te tekenen en de eerste reactie is vaak: dat kan ik niet. Als ze dan toch beginnen is er een groot verschil met realiteit. De één kan dus blijkbaar tekenen en de ander niet. Het geheim/verschil zit in het zuiver waarnemen. Zuiver waarnemen is alleen dat zien wat er echt is: een vorm een lijn een textuur een kleur zonder daaraan een betekenis van herkenning toe te kennen (een boom is dus geen boom maar een object) Er zijn diverse methoden om dat te oefenen/te ondersteunen:  Door toepassing van een raster op een transparant vlak;  Door te kijken door een diaraampje (of een papier met een kader);  Door de lijnen niet te relateren aan het object maar aan de ruimte (je tekent als het ware de negatieve vorm, de restvorm). Waarnemen van kleur is vooral het waarnemen van kleurintensiteit of toonwaarde. Om die reden begint men eerst met het gebruik van de kleuren zwart/wit en tussenliggende grijstinten om dan vervolgens het kleurenpallet langzaam uit te breiden. Volgens de kleurenleer zijn zwart en wit geen kleuren. In de kleurenleer wordt uitgegaan van de primaire kleuren geel, rood en blauw, hieruit volgen de secundaire kleuren oranje, paars en groen en de tertiaire kleuren (bruin en grijs (wat weer een menging is van blauw en bruin)). Eén van de grondleggers voor de moderne kleurenleer is Johannes Itten (http://nl.wikipedia.org/wiki/Johannes_Itten). Ad 2. Leren analyseren van wat er is Indien men een wiel in perspectief wil tekenen dan kan men de ellipsvorm zo zuiver mogelijk zien en tekenen, vaak is dat echter niet genoeg en is inzicht nodig in bijvoorbeeld het tekenen in perspectief en hoe in perspectief ellipsen worden geconstrueerd. Hetzelfde geldt wanneer men bijvoorbeeld een mens tekent, ook hierin is het skelet het dragende deel en de basis voor de buitenvorm. etc.. Door de analyse bepaal je vormtechnische logica achter wat je ziet, echter nog steeds zonder interpretatie.


55/61

Leren kijken naar kleuren is dus ook analyseren van de kleurcomponenten. Zo worden schaduwen niet gevormd door de donkere variant van een kleur maar door de complementaire kleur (die van rood is groen, van blauw is oranje en van geel is paars). Tenslotte is leren kijken het analyseren van licht, reflectie en schaduw. Ad 3. Reproduceren van bestaande objecten Als de eerste en tweede stap geslaagd zijn is de derde stap zelfstandig gegeven objecten in een willekeurige positie te tekenen en met de gewenste kleurstelling.

Ad 4. Tekenen van nieuwe objecten Als laatste is men zo snel en vaardig dat in 3D direct vormgegeven kan worden. Succes! Een variant op het tekenen op papier is het gebruik teken tabloits

7.1.2 Modelleren (schaalmodellen) Uit eigen ervaring spreek ik als ik zeg dat de stap van een schets naar een model uitermate enerverend kan zijn. Juist om de beleving en haalbaarheid te toetsen is het maken van schaalmodellen zeer nuttig. Schaalmodellen zijn er in diverse uitvoering van schetsmodellen tot zeer gedetailleerd. Welke je kiest is afhankelijk van de fase waarin het ontwerpproces zich bevindt. In de conceptfase voldoet een schetsmodel. Hierbij hoeft minder aandacht besteed te worden aan de uitvoering. Zo kunnen verbindingen in plaats van netjes gelijmd met tape of nietjes worden gerealiseerd. Als materiaal voldoet karton of modelleerschuim (bij gebruik mondkapje toepassen) . Voor ieder model geldt dat nauwkeurig op de gekozen schaal wordt gewerkt, zeker als het om vormgeving gaat. Naukeuriger schaalmodellen worden gemaakt van karton, hout, modelleerschuim of klei. Het maken van een nauwkeurig model is tijdrovend en is dus eigenlijk pas aan de orde indien het ontwerp in de eindfase komt.

7.1.3 Modelleren (CAD) Het modelleren in CAD schuift steeds meer naar voren in het ontwerpproces en vervangt daarmee ook (deels) het maken schaalmodellen. Het belangrijke voordeel van het toepassen van CAD is dat in feite de constructieve handeling gelijk de realiteit onderdeel voor onderdeel is, maar dan virtueel. Het geeft dus veel inzicht in constructieve oplossingen en maakt het mogelijk snel varianten uit te proberen. Studierichting Autotechniek, Reader Voertuigontwerpen Versie 1.00 Roeland M.M. Hogt

56/61

Tegenwoordig beschikken zelfs de basispakketten als Inventor over een redelijke realistische presentatie. Wil men echt fotorealistisch gaan dan bestaat er een veelvoud aan mogelijkheden waarbij het resultaat niet meer van echt is te onderscheiden. Vanuit het CAD model kunnen ook freesbanken aangestuurd worden die een massieve vorm in 3D werkelijkheid kunnen modelleren. Een andere ontwikkeling is die van de virtual reality waarmee je met een speciale bril een 3D beleving van het ontwerp krijgt en met een speciale handschoen de vorm kan voelen. Zie [http://www.rtt.de] en [papers virtual product development 13 en virtual prototyping]

7.2 Presenteren Wordt later verder ingevuld.

7.3 Archieveren Wordt later verder ingevuld. insteek:  zoveel mogelijk digitaal, dit altijd bewaren.  goede organisatie essentieel om het later terug te kunnen vinden  start op de eerste dag

7.4 Patenteren Wordt later verder ingevuld. Zie http://www.bie.nl/ (octrooicentrum Nederland)

13

in lijn met deze reader


57/61

8 Voorbeeld: Moderne ontwerpmethoden voor de ontwikkeling van de aandrijflijn 8.1 Driveability design Driveability design grijpt direct in op het ontwerp van de aandrijflijn. In de literatuur op het netwerk zijn hierover diverse publicaties geplaatst (kies als ingang de file literatuurhighlights): The potential for simulation of driveability of CVT vehicles De paper beschrijft het onderzoek voor het karakteriseren van de driveability van met CVT uitgeruste voertuigen gedurende ‘transient driving situations’ (Transient=vergankelijk, voor korte duur) met een niet constante snelheid/versnelling etc.. In het onderzoek zijn zowel subjectieve als objectieve beoordelingen gebruikt Modelling of snap start behaviour in an automotive driveline Wanneer men de koppeling in een keer (dus abrupt, niet gedoseerd) op laat komen noemt men dit een snap start. Door een snap start treden piekbelastingen op in de componenten van de aandrijflijn en de afsteuning ervan op het voertuigchassis. Deze paper presenteert een (ADAMS) simulatiemodel voor een voorwielaangedreven voertuig. De piekbelasting ontstaat vanuit de massatraagheidskoppel van de motor. Driveability design; entwicklung eines kundenspezifischen Fahrzeugcharakters Het artikel beschrijft een computerondersteunde methodiek voor de ontwikkeling van het ‘karakter’ van de auto aan de hand van objectieve kentallen en merkidentiteit, klantenprofiel en vergelijkingsdata Verder zijn aanbevolen: Introduction to virtual product development (power point file, onder algemeen) Fantastisch verhaal van de University of Michigan. LEES HET!


58/61

9 Referenties [1]

Bron Kessels&Smit, samengesteld door R.M.M.Hogt; Werken aan kennis, 25 methoden voor het creëren, delen en toepassen van kennis; Kessels&Smit; 2004

[ 2]

Dr.Ir. N.J.T.A. Kramer, Dr.Ir. J de Smit; Systeemdenken, vijfde herziene druk; 1991; ISBN 90207 2008 2

[3]

Breass/Seiffert; Handbuch Kraftfahrzeugtechnik, derde druk; Vieweg; ISBN-nr. 3528231149

[4]

R.M.M. Hogt; Literatuurhighlights; Hogeschool Rotterdam; 2004

[5]

Tschimmel; A new discipline in design education: cognitive processes in design; ;2004 (samenvatting in [4])

[6]

Dorst, Reymen; Levels of expertise in design education; TU Eindhoven, TU Twente; 2004 (samenvatting in [4])

[7]

Barendregt, Kroeze; Integraal Ontwerpen Competenties; ROC De Amerlanden, TLO Holland Controls; 2002 (samenvatting in [4])

[8]

Aronson; Overview of systems thinking; ; 1996 (samenvatting in [4])

[9]

Horvath; Conceptual design: inside and outside; TU Delft; 2000 (samenvatting in [4])

[10]

Kojima; Mechanical CAE in Automotive design; ..;2000 (samenvatting in [4])

[11]

Schelke, Elsenhans; Virtual vehicle development in the concept stage – current status of CAE and outlook on the future-; Porsche; 2001 (samenvatting in [4])

[12]

Kokotovich; Non-hierarchical mind mapping leapfrogging and the matrix: tools for a three phase process of problem solving in industrial design; University of Sydney; 2004 (samenvatting in [4])

[13]

Tom van Weert (lector ICT en Hoger Onderwijs Hogeschool Utrecht), Daan Andriessen (lector Intellectual Capital Hogeschool INHOLLAND); Onderzoeken door te verbeteren; Maart 2005; (zie document onderzoeken door te verbeteren)

[14]

T.M.E. Zaal (lector integraal ontwerpen Hogeschool Utrecht); Integraal Ontwerpen, document en presentatie; 2002 en 2003; (zie document Integraal Ontwerpen en Presentatie_integraal_ontwerpen)


59/61

[15]

Ervin Laszlo; Je kunt de wereld veranderen; Uitgeverij Ankh-Hermes; 2004; ISBN 90 202 8338 3

[16]

Michael J. Gelb; Denken als Leonardo da Vinci; De kern; 2004; ISBN 90325 09853

[17]

R.M.M. Hogt; Rapportage ontwerp Faleon; Fabulo design; 8 mei 2005; (zie document Rapportage Ontwerp Faleon)

[18]

Bionic Mercedes; via site autowereld; 2005; (zie document Bionic Mercedes)

[19]

T.M.E. Zaal (lector integraal ontwerpen Hogeschool Utrecht); Innovation by doing; 2003; (zie document InnovationbyDoing)

[20]

Mihali Csikszentmihalyi; De weg naar Flow; Uitgeverij Boom; 1999; ISBN 9053525351

[21]

R.M.M. Hogt; Dictaat college aandrijvingen + bijlage; HRO (Hogeschool Rotterdam); 2003; Dictaat-nr. W236

[22]

Roloff/Matek; Machineonderdelen, theorieboek; Academic Service; ISBN-nr. 9039519900

[23]

R.M.M. Hogt; Dictaat Autostyling; Fabulo Design; 1989; (zie document Dictaat_Autostyling)

[24]

R.M.M. Hogt; Reader Alternatieve Aandrijving (ALA01) + bijlage; HRO (Hogeschool Rotterdam); 2005; (Dictaat in ontwikkeling, file op netwerk)

[25]

F.J. Siers; Methodisch ontwerpen; derde druk, Wolters-Noordhoff; 2004; ISBN 90 01 509010

[26]

R M.M. Hogt, J.J. Uwland; Simulinkopdrachten Alternatieve wielophanging ALO01; HRO (Hogeschool Rotterdam); 2005

[27]

R.M.M. Hogt; Opstapje in de vocabulair van de wiskunde natuurkunde en mechanica; 2003 (eerste versie), 2005 nieuwe versie (file opstapje_wisnatmech)

[28]

Bernadete Castro; Design for Resource Efficiency (proefschrift); TU-Delft; 2005; ISBN 9051550243


60/61

Documenten met mindmaps [

VTO01]

R.M.M. Hogt; Reader Voertuigontwerpen, Mindmaps; Hogeschool Rotterdam; 2005

Documenten met opdrachten

[

VTO01]

R.M.M. Hogt; Reader Voertuigontwerpen, opdrachten; Hogeschool Rotterdam; 2005


61/61

Hogeschool Rotterdam Cluster engineering Studierichting Autotechniek Reader Voertuigontwerpen, VTO01

Recommend Documents