KONSTRUKCE (DESIGN) Ing. Lukáš Procházka. Střední průmyslová škola na Proseku. Novoborská 2, Praha 9. 1S Design výrobků 5-1

Střední průmyslová škola na Proseku Novoborská 2, 190 00 Praha 9

KONSTRUKCE (DESIGN) -

konstrukce

-

konstrukční zásady

-

redundance

Ing. Lukáš Procházka 1S – Design výrobků 5-1

Antropomorfní forma -

lidé vnímají určité formy a vzory jako lidské

-

tj. připomínající obličeje a lidské proporce

-

účinný prostředek k upoutání pozornosti

kulaté formy:

hranatější antropomorfní formy:

asociace s dětmi

maskulinní a agresivní asociace PŘÍKLAD - láhev:

- Method Dish Soap (mycí prostředek) -

velká cibulovitá hlava = dětská hlava

- posílí estetické působení – asociace:

bezpečí

poctivost

čistota

- nápis s kulatým logem v oblasti prsou připomíná kostým superhrdiny SPŠ na Proseku

5-2

Ing. Lukáš Procházka

Vliv estetiky na použitelnost estetický design je vnímán jako snadněji použitelný než méně estetický design -

-

i přesto když snadněji použitelný estetický design NENÍ

osobní a kladné vazby k designům evokují pocity ovlivňující použitelnost a úspěch designu

-

dlouhodobá použitelnost

náklonnost pocit

významný faktor

-

celkový úspěch designu

oddanost trpělivost

pozitivní a negativní vazby s designem vedou k interakci

pozitivní vazby

negativní vazby

kreativní myšlení

omezují myšlení

řešení problémů

potlačují kreativitu

SPŠ na Proseku

5-3


Vliv estetiky na použitelnost -

estetické prvky = dekorativní funkce + vytváří pozitivní vztah telefony NOKIA barevné kryty vlastní vyzváněcí tóny barevné schéma, tapeta

shrnutí – estetický design

Σ

snadněji použitelné

ochotněji přijímány (akceptovány) a častěji používány podporují kreativní myšlení a řešení problémů

SPŠ na Proseku

5-4


Katedrálový efekt -

lidé dávají přednost vysokým stropům před nízkými

kreativita

- výška stropu může ovlivnit řešení problému

vysoký strop

vysoké stropy podporují: abstraktní myšlení kreativitu nízký strop

pocit volnosti nízké stropy podporují: koncentraci myšlení zaměřené na detail pocit omezení

soustředění

SPŠ na Proseku

5-5


Efekt biofilie -

prostředí (prostory) je vhodné opatřit přírodními pohledy

-

bohaté přírodní pohledy

snižují stres -

zlepšují schopnost soustředění

zlepšují koncentraci

přírodní pohledy: výhledy z oken, plakáty o přírodě, … chudý přírodní pohled

SPŠ na Proseku

bohatý přírodní pohled

5-6


Uzavřenost -

množinu samostatných prvků máme tendenci vnímat jako

jeden celek než jako více samostatných prvků -

princip uzavřenosti je nejsilnější u jednoduchých vzorů

-

stejně i sled obrázků je chápán jako vyjádření pohybu

SPŠ na Proseku

5-7


KONSTRUKČNÍ TVARY -

KONSTRUKCE – soustava prvků používaná k rozložení zátěže x

-

KONSTRUKCE – soustava prvků k pojmutí, či ochraně věci

KONSTRUKCE nese pouze sama sebe (vlastní hmotnost) -

KONSTRUKCE svojí i další zátěž (např. jeřáb)

3 typy konstrukcí masivní konstrukce

SPŠ na Proseku

rámové konstrukce

5-8

skořepinové konstrukce


KONSTRUKČNÍ TVARY masivní konstrukce -

masivní k. - určeny pro jednoduché návrhy - bariéry, zdi, …

-

např. přehrady, cihlové zdi, protizáplavové zábrany

-

pevnost konstrukce závisí na hmotnosti a pevnosti materiálu

-

narušení malé části má malý dopad na pevnost konstrukce

SPŠ na Proseku

5-9


KONSTRUKČNÍ TVARY -

příklad masivní konstrukce: mobilní protizáplavová stěna Rapid Deployment Flood Wall sestavená stěna

rozložený stav

nosnost 90 tun

porovnání hrází:

pytlová hráz z písku

stěna RDFW

SPŠ na Proseku

5-10


KONSTRUKČNÍ TVARY rámové konstrukce -

rámové konstrukce - lehké, pružné, konstrukčně jednoduché

-

např. moderní domy, bicykly, kostry, …

-

skládají se z výztuh, které svým spojením tvoří rám (kostru)

-

pevnost závisí na pevnosti prvků a spojů a jejich uspořádání

SPŠ na Proseku

5-11


KONSTRUKČNÍ TVARY skořepinové konstrukce -

skořepinové k. - lehké, ekonomické, konstrukčně složité

-

defekty a poškození - hrozba: katastrofální selhání konstrukce

-

např. kontejnery, malé odlévané konstrukce, přístřešků,…

-

skládají se z tenkého materiálu tvořícího obal

-

pevnost dána schopnosti rozlož. zatížení na celou konstrukci SPŠ na Proseku

5-12


BLÍZKOST PRVKŮ -

prvky umístěné blízko sebe jsou vnímány jako jedna skupina

-

interpretace: více spolu souvisí než prvky vzdálenější od sebe

-

seskupování prvků (blízkost) snižuje složitost designu

-

spojení a překrývání interpretuje sdílení společných atributů

SAMOST.

SPŠ na Proseku

PŘEKRÝVÁNÍ

5-13

SDÍLENÍ


BLÍZKOST PRVKŮ -

blízkost prvků implikují různé druhy vztahů

-

nemusí se jednat o stejné prvky (kruh - kruh)  různorodé

-

příklad: ovládací prvky v automobilu – umístění ovládání oken

nevhodné: na středové konzole

SPŠ na Proseku

5-14

vhodné: v blízkosti oken


BLÍZKOST PRVKŮ př. Dacia Duster 2013 vs. 2014 – umístění ovládání oken - V rámci Faceliftu došlo i k odstranění některých nedostatků nevhodné: na středové konzole

vhodné: v blízkosti oken

http://www.youtube.com/watch?v=svNYljyVZvw

SPŠ na Proseku

5-15


ZAUJETÍ OBRYSY -

prohlédněte si následující výrobky a odpovězte na otázky:

il Conico

9093

9091

Mami

a) Která z uvedených konvic nejvíce upoutala vaší pozornost? b) Která z uvedených konvic je Vám nejvíce sympatická? -

ostré hrany mají tendence poutat pozornost více než oblé obj.

-

zaoblené objekty působí více pozitivním a estetickým dojmem

hranaté

-

upoutání pozornosti

obrysy

-

podnícení myšlení

SPŠ na Proseku

oblé

-

vytvoření pozitivního

obrysy prvního dojmu 5-16


PODOBNOST -

podobné prvky jsou vnímány jako více spolu související

-

tyto prvky bývají mnohdy vnímány jako jedna skupina prvků

-

seskupování dle podobnosti – snižuje složitost

snižuje složitost designu -

posiluje příbuzenství prvků

druhy podobností efektu seskupení: podobnost tvaru

podobnost velikosti

podobnost barvy

nejslabší efekt

SPŠ na Proseku

nejsilnější efekt

5-17


PODOBNOST -

podobnost barvy, velikosti a tvaru lze aplikovat najednou

-

příklad:

-

nejvýraznější podobnost je barva (černá/bílá)

-

následuje velikost (král, …, kůň, …, pěšák)

-

nakonec tvar (8x pěšák)

šachy

designově zajímavě řešené šachy

s atypicky vlnitou deskou

SPŠ na Proseku

vyrobené z kovových trubek

5-18


PODOBNOST -

podobnost barvy, velikosti a tvaru lze aplikovat najednou

-

příklad: automobily

-

nejvýraznější rozdíl =

-

nejvýraznější rozdíl = velikost

SPŠ na Proseku

barva

 barva je podobná (modrá)

5-19


FLEXIBILITA x POUŽITELNOST můžeme rozlišit 2 extrémy designu z hlediska použitelnosti:

-

flexibilní designy

specializované designy

vs.

-

nabízejí více funkcí

-

nabízejí méně funkcí

-

jsou méně efektivní

-

jsou více efektivní

-

složitější design

-

jednodušší design

-

pro používání jsou složitější

-

pro používání jsou jednodušší

Př. švýcarské nože

SPŠ na Proseku

5-20


FLEXIBILITA x POUŽITELNOST -

často se předpokládá, aby designy byli co nejvíce flexibilní

-

flexibilita si vybírá daň z hlediska použitelnosti a složitosti

-

zároveň také v času a penězích +

flexibilita

-

+

použitelnost

-

SPŠ na Proseku

5-21

+

flexibilita

-

+

použitelnost

-


MODULARITA -

snížení složitosti - rozdělení systému do menších celků modul

+

modul

+

modul

+

modul

+

modul

SYSTÉM -

moduly (složité) – připojování přes jednoduché rozhranní

-

výsledky modularity:

složitější návrh

celkové zjednodušení zvýšení spolehlivosti zjednodušení údržby decentralizace systému

SPŠ na Proseku

5-22


MODULARITA -

příklad: stavebnice LEGO

-

stavebnice LEGO se vyznačuje svou modularitou

-

ze stavebnice LEGO je možné sestavit prakticky cokoliv

netypické použití LEGA http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=aqWOu79sQGU

SPŠ na Proseku

5-23


OMEZENÍ -

omezení vymezují kroky, které lze v systému provádět

-

typy omezení: fyzická omezení

psychologická omezení

-

vhodné použití omezení usnadňuje použitelnost designů

-

zároveň použití omezení snižuje pravděpodobnost chyb

fyzická omezení

psychologická omezení

-

limitují fyzický pohyb

-

limitují vnímání světa

-

jsou to cesty, osy a překážky

-

symboly, konvence, mapování

-

cesty: lineární/křivočarý p.

-

symboly: sdělují význam

-

osy: síly  rotační pohyb

-

konvence: naučené tradice

-

překážky: absorbují/vychylují

-

mapování:

SPŠ na Proseku

5-24


FYZICKÁ OMEZENÍ -

limitují rozsah činností přesměrováním fyzického pohybu

-

typy fyzických omezení: cesty: lineární/křivočarý p.

osy: rotační pohyb

překážky: absorbují/pohlcují

bez omezení

SPŠ na Proseku

5-25


PSYCHLOGICKÁ OMEZENÍ -

limitují rozsah činností vnímáním možných činností

-

typy psychologických omezení: symboly: sdělují význam pomocí symbolů

SPŠ na Proseku

konvence: chování dle tradic a zvyklostí

5-26

mapování: vnímání vztahů mezi prvky


MAPOVÁNÍ -

vztah mezi ovládacími prvky a jejich umístěním / provedením

-

dobré mapování ovládacích prvků  jednodušší použití

-

přirozené / dobré mapování  efekt odpovídá předpokladu

rozmístění ovládacích prvků a ploten varné desky

SPŠ na Proseku

ovládací prvky jsou rozmístěny v jedné linii

ovládací prvky jsou rozloženy obdobně jako varné plotny

ovládací prvky jsou rozmístěny stejně jako plotny

-

5-27


MAPOVÁNÍ elektrické stahování oken -

ovládání vozítka Segway

orientace ovládání el. oken

-

náklon dopředu = pohyb vpřed

(↑ = nahoru, ↓ = dolů)

-

náklon dozadu = pohyb vzad pohyb

pohyb

vzad

vpřed

zatáhnutí k sobě

stlačení

SPŠ na Proseku

5-28


FORMA SLEDUJE FUNKCI -

2 interpretace tvrzení:

popisná interpretace = popis -

krása pramení z čistoty funkce

-

funkční aspekty jsou méně subjektivní než estetické

-

funkční kritéria vyjadřují estetiku objektivněji

-

designy: nadčasové

-

dle široké veřejnosti: jednoduché

trvanlivější nezajímavé

předpisující interpretace = recept na krásu -

estetické aspekty by měly být až 2. za funkčními aspekty

-

měly se klást otázky co je důležité k úspěšnosti výrobku

-

kompromisy = co nejméně ovlivní úspěch daného designu

-

ústupky na straně estetiky i na straně funkčnosti

SPŠ na Proseku

5-29


FORMA SLEDUJE FUNKCI digitální hodiny

minimalistický vzhled 11

12

1

2

10

06:00

9

3 4

8 7

6

5

funkce

forma

analogové hodiny ukazující digitální čas - http://vimeo.com/52798481

př. Hummer – vojenské: HMMWV (Humvee), civilní: H1 a H2 -

vynikají jedinečností a přesvědčivostí své estetiky

SPŠ na Proseku

5-30


REDUNDANCE -

selhání systému = porucha (nemožnost dosáhnout cíle)

-

redundance je nadbytek, tj. více prvků než je potřeba

-

užitím redundance se snižuje riziko úplného selhání systému

-

4 druhy redundance smíšená redundance

homogenní redundance

aktivní redundance

pasivní redundance

-

k zajištění vysoké spolehlivosti je potřeba kombinace všech

-

redundancí je např. vícenásobné připojení objektu k internetu DOKUMENTY a PREZENTACE

-

používá se ke sdělení informací

-

stejnou informaci sděluje text, obrázek,… SPŠ na Proseku

5-31


SMÍŠENÁ REDUNDANCE -

jedná se o použití více prvků různého typu

-

dokáže si poradit s jednoduchou příčinou selhání

-

složitá implementace a udržení porucha 1 S Y S T É M

porucha 2

porucha 3

prvek 3 prvek 2

1

FUNKCE SYSTÉMU

prvek 1

použití -

v kritických systémech, kde nelze odhadnout příčiny selhání

SPŠ na Proseku

5-32


SMÍŠENÁ REDUNDANCE brzdy rychlovlaků

-

příklad:

-

mají elektrickou, pneumatickou a hydraulickou brzdu

-

není zde předpoklad kaskádovitého selhání při jedné příčině

schéma samočinné pneumatické brzdy vlaku

SPŠ na Proseku

5-33


HOMOGENNÍ REDUNDANCE -

jedná se o použití více prvků jednoho typu

-

snadno se implementace i udržuje

-

náchylná na celkové selhání při jedné příčině porucha S Y S T É M

prvek

prvek

1

FUNKCE SYSTÉMU

prvek

použití -

v systémech, kde lze odhadnout pravděpodob. příčiny selhání

SPŠ na Proseku

5-34


HOMOGENNÍ REDUNDANCE ocelová lana (např. výtahy)

-

příklad:

-

lano je složeno z více samostatných pramenů

-

riziko přetrhnutí všech pramenů ostrou hranou

-

u výtahů se používá zdvojení počtu lan

7 drátů

19 drátů

42 drátů

186 drátů

186 drátů

222 drátů

114 drátů

162 drátů

+ 49 drátů

SPŠ na Proseku

5-35


AKTIVNÍ REDUNDANCE -

jedná se trvalé použití redundantních prvků

-

chrání před selháním systému (celku) i samostatných prvků

-

roznáší zatížení na všechny prvky  snížení zatížení (prvek)

-

počítá se selháním, opravou a výměnou s min. narušením sys. porucha 1

porucha 2

p r v e k

p r v e k

S Y S T É M

-

porucha 3 … porucha n p r v e k

p r v e k

FUNKCE SYSTÉMU

v kritických systémech, kde je nutné zajistit stabilní výkon

SPŠ na Proseku

5-36


AKTIVNÍ REDUNDANCE -

příklad: krovy / podpěrné sloupy

-

příklad: nápravy + počet kol náprav

-

více náprav (1) a duplicitní kola (2)

2

2

1 SPŠ na Proseku

5-37


PASIVNÍ REDUNDANCE -

použití redundantních prvků v případě selhání aktivních prvků

-

používá se pro nedůležité prvky

-

počítá se selháním systému, tj. přerušením funkce systému

-

nejjednodušší a nejčastější druh redundance prvek

FUNKCE SYSTÉMU

FUNKČNÍ SYSTÉM

porucha prvek

FUNKCE SYSTÉMU

NEFUNKČNÍ SYSTÉM výměna prvku za nový -

pro nedůležité prvky a systémy, kde nevadí přerušení funkce

SPŠ na Proseku

5-38


PASIVNÍ REDUNDANCE náhradní pneumatiky

-

příklad:

-

prvek je uložen mimo funkční systém

-

při selhání prvku je prvek nahrazen novým

uložení náhradního kola – Škoda Rapid

SPŠ na Proseku

5-39

uložení náhradního kola – návěs


NEJSLABŠÍ ČLÁNEK mechanika -

nejslabší část určuje pevnost celého systému

-

proto je nutné počítat kritická místa součástí/sestav

-

snaha zesílit, vyměnit nebo eliminovat nejslabší články design

-

použití nejslabšího čl. k ochraně důležitějších prvků systému

-

nejslabší článek se stává nejdůležitějším prvkem systému

-

typy nejslabších článků: nejslabší článek aktivní

nejslabší článek pasivní

-

aktivuje další systémy

-

selhání článku

-

aktivní minimalizace škod

-

pasivní minimalizace ško

SPŠ na Proseku

5-40


NEJSLABŠÍ ČLÁNEK nejslabší článek = senzor (aktivní)  aktivuje hasící systém

-

ochrana obráběcích strojů -

riziko požáru = chladicí med. (olej)

-

požární a protivýbušná ochrana

-

hasicí systém s ohňovou brzdou

automatický hasící systém -

teplotní čidla (-50 - +180°C)

-

umístění na 1 – 4 místech v motoru

-

ovládá SHZ FIRESTOP (systém k likvidaci požáru)

SPŠ na Proseku

5-41


NEJSLABŠÍ ČLÁNEK -

prvky deformačních zón automobilu pohlcující kinetickou E.

deformační zóna

SPŠ na Proseku

prostor pro cestující

5-42

deformační zóna


KONSTRUKCE (DESIGN) Ing. Lukáš Procházka. Střední průmyslová škola na Proseku. Novoborská 2, Praha 9. 1S Design výrobků 5-1

Recommend Documents