1 robot engineering lab. school of mechanical engineering, chung-ang univ., seoul, korea robot...

1 Robot Engineering Lab.

School of Mechanical Engineering, Chung-Ang Univ., Seoul, Korea

Robot Engineering Lab.

부 제목을 입력하시오

이름

제목을 입력하시오창의적 공학 설계 및 실습 (1)창의적 공학 설계 및 실습 (1)

Chap 8. 개념평가 Chap 8. 개념평가

School of Mechanical Engineering, Chung-Ang Univ., Seoul, Korea


제품 개발을 위한 가장 좋은 구상 선택 - 최소한의 자원 ( 시간 , 비용 등 ) 소비 , 잠재력이 높은 구상을

결정

평가 - 비교와 의사 결정을 의미 ( 팽팽한 상호 관계 )

8. 1 소 개


8. 1 소 개


비교의 두 가지 유형

8. 1 소 개

절대 비교 유형 :

- 각각의 대안 구상들이 기준에 직접적으로 목표물과 비교 - 하나의 목표가 있을 때 가능

상대 비교 유형 - 대안 구상들이 정의된 측정을 사용하여 다른 것들과 비교

구상 평가의 중요한 요점 - 비교안과 기준은 같은 언어 , 같은 추상 단계에 존재 예 ) 제품 길이 2.000±0.005in vs 짧다


Figure 8.2 Design evaluation cycles.

8. 1 소 개

DESIGN

TEST

Build prototypeswith each closerto the final product

Build finalproduct

Designprototypes

Iterate

Iterate

Test physicalprototypes

Simulatabletechnology

Analytical modelsand graphical drawingsto refine conceptand product

BUILD


8. 3 실현 가능성 판단의 평가

- 실현 가능 하지 않을까 ?

- 조건이 필요한가 ?

- 생각해 볼 가치가 있는가 ?

- 구상 발생 후 구상 실현 가능성 판단은 설계자의 본능적

느낌에 기초한다 . ( 설계 지식으로 저장된 선 행 경험 )



? ? ?

- 개발된 고객의 요구에 의해 정의된 기준 . - 사용되는 기술을 쉽게 사용할 수 있는지 .


Table 8.1 A time line for technology readiness


Technology Development time, years

Power human flight 403(1500-1903)

Photographic cameras 112(1727-1839)

Radio 35(1867-1902)

Television 12(1922-1934)

Radar 15(1925-1940)

Xerography 17(1938-1955)

Atomic bomb 6(1939-1945)

Transistor 5(1948-1953)

High-temperature superconduc-tor

?(1987- )


기술 완성은 어떻게 측정 될 수 있는가 ?

1. 기능을 제어하는 주요한 변수들은 확인되는가 ?

2. 안전 작동범위와 변수의 감도는 알려졌는가 ?

3. 실패 모드들이 확인 되어졌는가 ?

4. 그 기술이 이미 알려진 과정들로 제조될 수 있는가 ?

5. 위의 네 개의 질문에 긍정적인 답을 설명해 줄 하드웨어가 존재하는가 ?

6. 그 기술은 그 제품의 수명주기에 관해 통제 가능한 것인가 ?

8. 4 심사방식에 의한 평가


결정 매트릭스 방법

- 단순 , 대안구상들을 비교하는데 효과적

- 빠르게 강력한 대안을 찾아내고 새로운 대안을 장려하는 것을 도와 주는 반복적 평가 방법

( 예 : 차를 사야 할지 그 일을 받아 들여야 할지 와 같은 설정 되지 않은 다른 상황에서 쉽게 사용

8. 5 기본 설계 매트릭스를 바탕으로 하는 평가


Table 8.2 The basic structure of a decision matrix


1 2 Alternatives

3Criteria(require-ments or specifica-

tions)

Impor-tance

Alternative 1 Alternative 2 Alterna-tive 3

criterion 2 xxEvaluation of Alternative 1

using criterion 1

Evaluation of Alternative 2 using crite-

rion 1

‥‥

4

criterion 2 yyEvaluation of Alternative 1

using criterion 2

Evaluation of Alternative 2 using crite-

rion 2

‥‥

‥‥

‥‥

SatisfactionScore for Al-ternative 1

Score for Al-ternative 2 5


결정적 매트릭스 기본 구조


1. 비교를 위한 기준을 선택하라 .

2. 비교 가중치를 계산하라 .

3. 비교할만한 대안들을 선택하라 .

4. 대안들을 평가하라 .

5. 만족도를 계산하라 .


8. 6 강건 결정 만들기

구상 설계 평가의 큰 도전 과제 - 구상 정보의 불확실함에도 불구하고 좋은 결정을 하는 것

‘ 강건’ - 불확실성 , 불완전성 및 그것에 근거를 둔 진보에 가능한 영향을 받지 않는 결정을 위해 사용

만족 = 기준을 충족시키는 대안에 대한 확신 확신 (Belief) = 지식 + 신뢰

(Belief – 현재기술에 근거를 둔 기준 , 요구 , 또는 상세화에 의해 목표를 충족시키는 대안의 능력에 근거한 자신감 .)

( 예 : 내가 알고 있는 5 와 측정의 5 가 일치 해야… )


확신지도

8. 6 강건 결정 만들기

Very high

High Medium

Low

Very low Very low Low Medium High

Very high

con

fid

en

ce

Knowledge

신뢰와 지식의 사실적인 합은 확신지도에 의해 나타내어질 수 있다 .


8. 7 진보된 결정 매트릭스에 근거한 평가

완벽하고 정확한 평가는 지식을 갖는다 .지식 개발은 시간과 돈을 소비한다 .

그래서 타협은 필요하다 .

단계 1 : 비교하기 위해 기준을 선택하라 .

단계 2 : 상대가중치를 결정하라 .

단계 3 : 비교될만한 대한들을 선택하라 .

단계 4 : 대안을 평가하라 . 대안을 확신지도를

사용하여 각각의 기준들과 비교하라 .

단계 5 : 만족도를 계산하라 .


Table 8.4 Advanced decision matrix for BikeE team member Fred

8. 7 진보된 결정 매트릭스에 근거한 평가

Criteria Impor-tance

Alternatives

Air shock

Coil/oil Elas-tomer

1 Smooth ride on streets 13 0.78 0.65 0.48

2 Eliminate shocks from bumps 14 0.73 0.67 0.69

3 No pogoing 7 0.60 0.56 0.58

4 Easy to adjust for different weights 11 0.78 0.51 0.47

5 Easy to adjust ride hardness 6 0.70 0.67 0.32

6 Good environmental insensitivity 8 0.65 0.59 0.50

7 Easy to maintain 9 0.62 0.51 0.81

8 Looks like a suspension 5 0.59 0.72 0.66

9 Easy to manufacture 14 0.78 0.78 0.55

10 Understand critical parameters 8 0.50 0.71 0.44

11 Latitude and sensitivity known 5 0.60 0.56 0.45

Satisfaction 69% 64% 55%


8. 8 제품 안전과 책임

1. 제품을 직접 안전하게 설계 .2. 제품에 보호 장치들을 첨부하는 것 .3. 제품의 사용에서 가지는 위험 경고 . ( 라벨 , 경보

음 , 플래시 라이트… )

제품의 책임은 제품의 결함에서 비롯된 인적 손상 또는 환경적 손상을 다루는 법의 특별한 가치다 .


Table 8.7 The hazard consequence of occurrence


Descrip-tion

Cate-gory Mishap definition

Catastrophic I Death, system loss, or severe environmental dam-age

Critical II Severe injury, occupational illness, major system damage, or reversible environmental damage

Marginal III Minor injury, minor occupational illness, system damage, or environmental damage

Negligible IV Less than minor injury, occupational illness, system damage, or environmental damage


Table 8.7 The hazard consequence of occurrence


Frequency of occur-rence

Hazard category

ICata-

strophic

IICritical

IIIMarginal

IVNegligible

A. Frequent 1 3 7 13

B. Probable 2 5 9 16

C. Occasional 4 6 11 18

D. Remote 8 10 14 19

E. Improbable 12 15 17 20

Hazard-risk index Criterion

1-5 Unacceptable

6-9 Undesirable

10-17 Acceptable with review

18-20 Acceptable without reviewSource for Table 8.6-8.7 : MIL-STD 882B


8. 9 구상 평가 동안의 의사 소통

• 상품으로 개발될 때 상품을 구분 짓는 몇 가지 개념이 있어야 한다 .

- 기술의 용이함을 지원하는 문서와 최신의 개념을 결정하는 결정 매트릭스 , 그리고 분석적이고 실험적이고 그래프가 있는 모델로부터 얻은 평가를 지지하는 자료가 문서로 작성 되어야 함 .


8. 10 요 약

• 구상의 가능성은 설계 공학자의 기식에 기초를 둔다 .• 과학 기술이 제품에 사용되어지기 위해서는 반드시 6 개의 과학 기술

평가가 준비되어야 한다 .• 진보된 결정 모형은 불확실한 노력 , 불완전함 및 결정을 만드는

과정에서의 평가에 의해 확실한 결정을 이끌어 낸다 .• 신념체계는 대안을 평가하고 팀의 일치를 얻기 위한 간단하지만 강력한

방법이다 .• 제품 안전은 인간의 부상 및 장치 그 자체와 다른 장비 또는 환경의

손해에 관련되어 있다 .• 제품을 안전하게 설계 , 안전 보호장치 설치 , 제품에 경고 라벨 부착• 위험 평가는 좋은 지침을 주고 그것을 이루기 쉽게 한다 .

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