SlideShare a Scribd company logo

Zavrsni rad

•
•
H
Haris Brgulja

Final thesis

Engineering
1 of 108
Download to read offline
Završni rad Modular building u softveru za 3D modeliranje Univerzitet u Sarajevu - Mašinski fakultet Sarajevo Naučna oblast: Opće mašinstvo Kandidat Haris Brgulja, bsc.ing. maš. Komisija: predsjednik: Prof.dr. Adil Muminović član i mentor: Doc.dr. Elmedin Mešić član i mentor: Doc.dr.Isad Šarić Sarajevo, 2017.
UNIVERZITET U SARAJEVU MAŠINSKI FAKULTET U SARAJEVU ZAVRŠNI RAD Haris Brgulja Sarajevo, januar 2017. godine
Osnovne informacije o radu Vrsta rada Završni rad za sticanje zvanja: Magistar mašinstva – Diplomirani inženjer mašinstva; Smjer mašinske konstrukcije Student Haris Brgulja | Mašinski fakultet Sarajevo Mentor Doc.dr. Isad Šarić | Mašinski fakultet Sarajevo Mentor Doc.dr. Elmedin Mešić | Mašinski fakultet Sarajevo Predsjednik komisije Prof.dr. Adil Muminović | Mašinski fakultet Sarajevo Naslov rada na BHS jeziku Modular building u softveru za 3D modeliranje Naslov rada na engleskom jeziku Modular building in software for 3D modeling Godina izdanja 2017. god. Izdavač publikacije Mašinski fakultet Sarajevo Adresa izdavača Vilsonovo šetalište 9, 71000 Sarajevo, Bosna i Hercegovina Naučno-istraživačke institucije i/ili industrijski partneri koji su pružili usluge i pomogli izradu Mašinski fakultet Sarajevo - Univerzitet u Sarajevu | Bosna i Hercegovina BME d.o.o Tešanj | Bosna i Hercegovina Fizički opis rada Broj poglavlja 8 Broj stranica 94 Broj slika 56 Broj tabela 4 Broj priloga 1 Broj citirane ili korištene literature 15 Naučna oblast Opće mašinstvo Ključne riječi Razvoj proizvoda, 3D parametarsko konstruisanje, 3D katalog, životni ciklus proizvoda Mjesto arhiviranja Biblioteka Mašinskog fakulteta Sarajevo Datum odbrane Identifikacijski broj ................................
UNIVERZITET U SARAJEVU MAŠINSKI FAKULTET U SARAJEVU Modular building u softveru za 3D modeliranje Završni rad Mentor/i: Doc.dr. Isad Šarić Doc.dr. Elmedin Mešić Student: Haris Brgulja Sarajevo, januar 2017. godina
6
I Sadržaj Popis slika................................................................................................................................ iii Popis tabela................................................................................................................................v Sažetak......................................................................................................................................vi Abstract....................................................................................................................................vii 1. Uvod...................................................................................................................................1 1.1 O kompaniji..............................................................................................................2 1.2 BME.........................................................................................................................3 1.3 Proizvod...................................................................................................................5 1.3.1 Ruda kamionske prikolice.........................................................................6 1.4 O CATIA V5 R19 programu....................................................................................7 2. Proces razvoja proizvoda i organizacija ............................................................................8 2.1 Karakteristike uspješnog razvoja proizvoda…………………………………….…8 2.1.1 Ko dizajnira i razvija proizvode…………………………………………9 2.1.2 Trajanje i troškovi razvoja proizvoda……………………………….….10 2.1.3 Izazovi pri razvoju proizvoda………………………………………......10 2.2 Razvojne organizacije………......……………………………………………......11 2.2.1 Proces razvoja kamionske prikolice……………………………………11 2.2.2 Organizacija razvoja kamionske prikolice………………………….…18 2.2.2.1 Organizacija uspostavljanjem veza između pojedinaca……………………………………………………………………………….……18 2.2.2.2 Organizacione veze usklađene funkcijama i/ili projektima………...…………………………………………………………………….….…19 2.2.2.3 Izbor organizacione strukture………………………......…….21 2.2.2.4 Raspoređeni razvojni timovi proizvoda…………......……….23 3. Kreiranje inteligentnih 3D virtuelnih modela proizvoda.................................................24 3.1 Vještačka inteligencija……………………………………………………...……24 3.2 Knowledgeware tehnologije……………………………………………………...24 3.2.1 KBE u razvoju proizvoda………………………………………………24 3.2.2 KBE aplikacije…………………………………………………………26 3.2.3 KBE razvojni alati……………………………………………………...27
II 3.3 Općenito o parametrizaciji……………………………………………………….28 3.3.1 Parametarsko modeliranje ruda kamionskih prikolica…………………30 3.3.1.1 Tip 1 rude kamionske prikolice………………………………31 3.3.1.2 Tip 2 rude kamionske prikolice………………………………34 3.3.1.3 Tip 3 rude kamionske prikolice……………........................…39 4. Izrada kataloga 2D i 3D elemenata proizvoda.................................................................42 4.1 Općenito o računarskim katalozima prostornih modela.........................................42 4.2 Značaj računarskih kataloga prostornih dijelova....................................................42 4.2.1 Standardni dijelovi..................................................................................43 4.2.1.1 Standardni industrijski dijelovi................................................43 4.2.1.2 Standardni dobavljački (kataloški) dijelovi..............................43 4.2.1.3 Interni (tvornički) standardni dijelovi......................................44 4.2.2 Upravljanje standardnim dijelovima.......................................................44 4.2.3 Sistem za upravljanje standardnim dijelovima........................................44 4.3 Izrada kataloga 3D elemenata ruda kamionskih prikolica.....................................45 4.4 Izrada kataloga 2D elemenata ruda kamionskih prikolica.....................................48 5. Integracija razvijenog koncepta u postojeći PLM system ...............................................50 5.1 Uticaj upravljanja standardnim dijelovima na ukupne troškove PLM sistema......50 6. Zaključak..........................................................................................................................54 7. Literatura..........................................................................................................................55 8. Prilozi: .............................................................................................................................56
III Popis slika Slika 1.1 Logotipovi proizvoda kojima trguje kompanija [2]....................................................2 Slika 1.2 Dio radnog okruženja inženjera koji radi na razvoju i konstrukciji proizvoda [1].....3 Slika 1.3 Ručni postupak zavarivanja šasije kamionske prikolice [1].......................................3 Slika 1.4 Farbanje kamionske prikolice [1] ...............................................................................4 Slika 1.5 Konstrukciona rješenja prikolica za prijevoz tereta i vučnih vozila [3] .....................5 Slika 1.6 Dvoosovinska kamionska prikolica zatvorene strukture [2] ......................................5 Slika 1.7 Tri vrste ruda kamionskih prikolica: a) Tip 1, b) Tip 2, c) Tip 3 [2]..........................6 Slika 1.8 Logotip programa CATIA V5 R19 [4].......................................................................7 Slika 2.1 Sastav tima za razvoj elektromehaničkog proizvoda skromne složenosti [5] ............9 Slika 2.2 Opći proces razvoja kamionske prikolice [5]...........................................................11 Slika 2.3 Čelni proces [5].........................................................................................................12 Slika 2.4 Prikaz modela dvoosovinske kamionske prikolice...................................................13 Slika 2.5 Razlaganje sistema kamionskih prokolica (1-ruda, 2-šasija, 3-osovine sa sistemom oslanjanja, 4-kočioni sistem, 5-svjetlosna signalizacija ) ........................................................14 Slika 2.6 Tip 1 rude kamionske prikolice razložen na komponente........................................15 Slika 2.7 Tip 2 rude kamionske prikolice razložen na komponente........................................16 Slika 2.8 Tip 3 rude kamionske prikolice razložen na komponente........................................16 Slika 2.9 Primjer uređaja za testiranje svjetlosne signalizacije na kamionskim prikolicama..17 Slika 2.10 Povećanje serijske proizvodnje kao faza općeg procesa razvoja............................18 Slika 2.11 Različiti tipovi organizacije razvoja proizvoda [5] ................................................20 Slika 2.12 Sjedište Jumbo Groenewegen kompanije u Helmondu (Holandija) [2]................23 Slika 3.1 Šematska ilustracija KBE-a u vezi s ostalim tipovima sistema................................25 Slika 3.2 Šematska kategorizacija zadataka vršena od strane KBE aplikacija........................26 Slika 3.3 Hijerarhijska struktura modelskih formi znanja .......................................................28 Slika 3.4 Razvijeni podsklopovi rude za tri različita tipa kamionskih prikolica: a) Tip 1; b) Tip 2; c) Tip 3 ..........................................................................................................................30 Slika 3.5 3D model tipa 1 rude kamionske prikolice...............................................................31 Slika 3.6 Tip 1 rude sa naznačenim položajima parametrizovanih ukruta ..............................31 Slika 3.7 Parametrizovane dimenzije na ukruti: R1, R2 - radijusi; S - širina; D - dužina; δ - debljina.....................................................................................................................................32 Slika 3.8 Kreiranje Design Table.............................................................................................32
IV Slika 3.9 Izbor konfiguracije....................................................................................................33 Slika 3.10 Prikaz zadanih parametera i načina njihove izmjene..............................................33 Slika 3.11 3D model tipa 2 rude kamionske prikolice.............................................................34 Slika 3.12 Tip 2 rude s položajima parametrizovanih C profila..............................................34 Slika 3.13 Promjenljivi parametri: L - dužina profila, O - osa simetrije, X - udaljenost otvora od ose simetrije i Y - udaljenost otvora od ivice profila..........................................................35 Slika 3.14 Izbor dimenzija poprečnog presjeka C profila........................................................35 Slika 3.15 Zasijecanje profila pod uglom od 12°.....................................................................36 Slika 3.16 Bušenje otvora na profilu........................................................................................36 Slika 3.17 Prikaz stabla zadanih parametara na C profilu .......................................................37 Slika 3.18 Moguće dužine C profila ........................................................................................37 Slika 3.19 Položaj ose simetrije...............................................................................................38 Slika 3.20 Korištenje komandi „If“ i „Else“ u opciji Rule Editor ...........................................38 Slika 3.21 Model tipa 3 rude kamionske prikolice ..................................................................39 Slika 3.22 Parametrizovane dimenzije na tipu 3 rude: A – dužina kuke, B – dužina rude, C – debljina lima, D – dužina naklopnog lima, E – položaj naklopnog lima, L- ukupna dužina...39 Slika 3.23 Dodavanje parametra „B - Duzina rude “...............................................................40 Slika 3.24 Tri moguće dužine rude..........................................................................................40 Slika 3.25 Definisanje parametra „L - Ukupna duzina“ ..........................................................41 Slika 4.1 Stvaranje kataloga.....................................................................................................45 Slika 4.2 Korišteni komandi Catalog Editora ..........................................................................45 Slika 4.3 Radno okruženje Catalog Editor modula CATIA V5 R19 programa.......................46 Slika 4.4 Izgled kataloga tipa 1 rude kamionske prikolice ......................................................47 Slika 4.5 Izgled kataloga tipa 2 rude kamionske prikolice.....................................................47 Slika 4.6 Izgled kataloga tipa 3 rude kamionske prikolica ......................................................48 Slika 4.7 Korištenje komande Generate Numbering ...............................................................48 Slika 4.8 Tip 3 rude kamionske prikolice sa označenim pozicijama.......................................49 Slika 4.9 Sastavnica sklopnog crteža.......................................................................................49 Slika 5.1 Prikaz utvrđivanja troškova i nastanka troškova po odjelima kompanije [10].........50 Slika 5.2 Koraci pri traženju odgovarajućeg CAD modela [16]..............................................52
V Popis tabela Tabela 2.1 Sumiranje prednosti i nedostataka organizacionih tipova [5]................................22 Tabela 3.1 Prikaz parametrizovanih dimenzija........................................................................41 Tabela 4.1 Podjela standardnih dijelova prema dobavljačima.................................................43 Tabela 5.1 Troškovi uvođenja novog dijela u proizvodnju [12]..............................................51
VI Sažetak Tehnički odjeli planiranja (konstruisanje proizvoda i planiranje proizvodnje) definišu približno 90% troškova proizvoda. Jedan od najznačajnijih dijelova procesa konstruisanja je izbor dijelova koji će se ugraditi u proizvod. Pod pritiskom rokova isporuke i zahtjeva korisnika, inženjeri trebaju izabrati optimalna rješenja. Pomoć u konstruiranju dolazi u obliku CAD sistema, a izbor dijelova olakšavaju katalozi prostornih parametrizovanih modela sa svojim naprednim funkcijama pretraživanja. U radu je opisana važnost efikasnog upravljanja dijelovima pri čemu je parametarsko modeliranje i izrada kataloga modela oslonac koji ubrzava i optimizira proces. Prikazana su rješenja u vidu integracije sistema za upravljanje dijelovima s PLM sistemima kompanije. Da bi se proizvod razvio u najkraćem roku neophodno je optimizirati i skratiti sve faze razvoja proizvoda, naročito rane faze konceptualnog osmišljavanja i razrade. U praktičnom dijelu rada je izvršena parametrizacija standardnih dijelova konstrukcija rude kamionske prikolice koja je proizvod kompanije BME d.o.o. Tešanj, kao i izrada kataloga prostornih modela korištenih pri konstruisanju. Praktični dio je rađen u modulima programskog paketa za 3D modeliranje CATIA V5 R19. Ključne riječi: Razvoj proizvoda, 3D parametarsko konstruisanje, 3D katalog, životni ciklus proizvoda.
VII Abstract Technical planning departments (product development and production planning) set approximately 90% of a product’s cost. The most crucial element of engineering design is part selection. Under the pressure of delivery deadlines and customer requirements, engineers are forced to streamline productivity and drive down costs by finding optimal solutions. Help in design comes from CAD systems, while part selection is simplified by the use of 3D catalogs of parametric models with their advanced search functions. This thesis describes the importance of effective part management using 3D parametric modeling and 3D catalogs to provide support and optimization of the part management processes. It also proposes solutions of integrating part management systems with PLM systems of company. The product has to be developed very soon as possible so it is necessary to optimise and shorten all phases of product development, especially the early stages of the conceptual design and development The practical part of the thesis includes an example of the parametric 3D modeling standard truck trailer pole parts which is manufactured by BME Tešanj company, as well as making catalogs of 3D models which are used in construction. Practical work was done in modules of CATIA V5 R19 program for 3D modeling. Keywords: Product development, 3D parametric design, 3D catalog, product lifecycle management.
1 1. Uvod Pojavom velikog broja proizvoda, koji se razlikuju u dimenzijama i/ili malom broju komponenata, javlja se potreba ubrzanja procesa konstruisanja. Ubrzanje procesa konstruisanja moguće je postići parametrizacijom konstrukcije primjenom komercijalnih 3D alata poput CATIA-e. Značajna prednost očituje se u upravljanju PLM1 sistemom, tj. parametrizacijom prilikom konstruiranja proizvoda ostvaruje se brže izlaženje na tržište i manja cijena koštanja gotovog proizvoda. Cilj ovog rada je kreiranje kataloga inteligentnih 3D virtuelnih modela tri vrste ruda koje se koriste na kamionskim prikolicama u programskoj aplikaciji CATIA V5 R19, te njihova integracija u postojeći PLM sistem, kako bi se skratilo vrijeme izrade modela, proces konstruisanja i izrada tehničke dokumentacije. Na početku rada opisan je proizvod i program u kojem je vršeno modeliranje. Nakon toga je obrađena tema same parametrizacije i razlozi njenog uvođenja. Također, obrađena je izrada kataloga 2D i 3D elemenata, njihova integracija u postojeći PLM sistem te opisani moduli programske aplikacije CATIA-e koji su se koristili. Ugradnja znanja2 u model kroz primjenu knowledgeware tehnologija3 zahtjeva visok nivo kreativnosti i znanja samog konstruktora, jer se od njega očekuje da na adekvatan način uključi specifične zahtjeve budućih korisnika. Sa aspekta konceptualnog inženjerstva, informacioni sadržaj dostupan je svim službama tima za razvoj proizvoda. Poznavajući zahtjeve koji važe u industriji kao i usvojene principe modeliranja kreirani su katalozi 2D i 3D CAD4 modela tri rude kamionske prikolice, pri čemu je prethodno izvršena parametrizacija pojedinih dijelova konstrukcije. Pomenute aktivnosti modeliranja snimane su nizom makroa5 , kojim je kroz interakciju sa osnovnim PLM sistemom korisniku omogućeno da jednostavno zadaje i upravlja parametrima i prati izvršenja svih naredbi na osnovu inicijalnih vrijednosti parametara. 1 Životni ciklus proizvoda, engl. „Product Lifecycle Management“. 2 Formalno, znanje se može definisati kao istiniti sud ili skup sudova koji su rezultat (sistematskog) otkrivanja istina koje objektivno važe nezavisno od subjektivnog poimanja i percepcije. 3 Skup programskih komponenti u kojima je sadržano ekspertno znanje. 4 Računarski potpomognuto konstruisanje, engl. „Computer – Aided Design“ predstavlja tehnologiju orijentisanu na upotrebu računara pri kreiranju, mijenjanju, analizi i optimizaciji konstrukcija. 5 Makroi predstavljaju kratke programe koje korisnik ne piše, već se automatski generišu od strane Excel-a.
2 1.1 O kompaniji Modeli koji su obrađeni u radu proizvodi su kompanije Jumbo Fabriek van Aanhangwagens en Opleggers B.V. Kompanija Jumbo Fabriek van Aanhangwagens en Opleggers B.V dizajnira, proizvodi i prodaje prikolice i poluprikolice za zahtjevne kupce na domaćem i međunarodnom nivou. Brend Groenewegen je osnovan 1931. godine u Roterdamu i već dugi niz godina se nalazi u top 3 najvećih proizvođača na tržištu Holandije. U 2007. godini, za vrijeme čuvenog „boom-a“ na tržištu prikolica, uspostavljena je dodatna proizvodnja u Bosni i Hercegovini u vidu BME kompanije. Kamionske prikolice i poluprikolice nastaju sklapanjem komponenti dobijenim relativno konvencionalnim procesima, kao što su: oblikovanje, zavarivanje, obrada odvajanjem strugotine, montaža elektronike itd. Jumbo Gronewegen grupacija posjeduje vlastitu servisnu radionicu. To je od izuzetne važnosti za kupce, jer imaju pouzdanog i brzog dobavljača koji posjeduje širok spektar proizvoda u blizini. Neki od proizvoda kojima trguje kompanija su: Wabco, Knorr, BPW, SAF, Hella, Jost, ROR, Haacon, Schneider, Wihag, Sauermann itd. (slika 1.1). Slika 1.1 Logotipovi proizvoda kojima trguje kompanija [2]
3 1.2 BME BME d.o.o. je specijalizovana za proizvodnju čeličnih konstrukcija, sa svojim vlastitim projektnim biroom, bravarskim odjeljenjem, odjeljenjem za zavarivanje i površinsku obradu. BME je prepoznatljiv po serijskoj proizvodnji komponenti i čeličnih konstrukcija po želji kupca. Snažna logistika firme čini BME uspješnim isporučiocem, u koju kupci mogu imati veliko povjerenje. Tim iskusnih diplomiranih inženjera mašinstva razvijaju i konstruišu proizvode po željama kupca uz obezbjeđenje visokih kvalitativnih normi u toku proizvodnog procesa. Prikaz dijela radnog prostora inženjera u kompaniji dat je na slici 1.2. Slika 1.2 Dio radnog okruženja inženjera koji radi na razvoju i konstrukciji proizvoda [1] Rad inženjera podržan je modernim softverima za 3D modeliranje i komunikacijskim sredstvima. BME posjeduje moderan mašinski park s mogućnošću sječenja materijala do 25 mm na radnim stolovima dimenzija 6x3 m. Maksimalni kapacitet savijanja je do 4 m sa 280 t. Svestranost i vještina zavarivača su omogućili da kod serijskih narudžbi zavarivanje vrše kako ručnim postupkom tako i robotski. Pri tome se koriste se TIG i MIG postupci zavarivanja za specijalne proizvodne narudžbe. Ručni postupak zavarivanja šasije prikazan je na slici 1.3. Slika 1.3 Ručni postupak zavarivanja šasije kamionske prikolice [1]
4 BME je u mogućnosti izraditi sve konstrukcije u skladu sa željama klijenta. Svi proizvodi su ručno opjeskareni sa čeličnim kuglicama, uz obezbjeđenje optimalne garancije kvaliteta. Također, nudi se mogućnost da se proizvod u potpunosti ili djelimično metalizira. BME koristi načine farbanja na bazi vode i na bazi cinka, kao podloge za završnu zaštitu. Obje komponente, temeljna i završna boja, nanose se modernim načinom ubrizgavanja i modernom opremom s kontrolom debljine boje u toku procesa. Prikaz farbanja kamionske prikolice dat je na slici 1.4. Slika 1.4 Farbanje kamionske prikolice [1] Maksimalne dimenzije konstrukcije ili poluproizvoda tokom kompletnog proizvodnog procesa, uključujući i površinsku obradu, su 14x4x3 m i maksimalne težine 8 t. Proces BME-a je izgrađen po principu moderne proizvodne tehnologije, gdje serijska i pojedinačna proizvodnja istodobno i paralelno teku. Više puta sedmično BME vrši transport s komponentama, poluproizvodima i čeličnim konstrukcijama prema svojim klijentima. Dobavljači i kupci mogu s povratnim transportima slati svoju sirovinu i pomoćni materijal prema BME-u. BME logistika garantuje svojim klijentima maksimalnu fleksibilnost i pouzdanost dostave.
5 1.3 Proizvod Kamionska prikolica je vučeno priključno vozilo koje je predviđeno da bude priključeno vučnom kamionskom vozilu. Ima jednu ili više osovina s kotačima koji mogu biti neupravljivi, upravljivi i samoupravljivi, dok kotači na osovini mogu biti jednostruki i dvostruki. [3] Poluprikolice i prikolice se upotrebljavaju za prijevoz masa na veće udaljenosti pri manjim nagibima. Sanduci su im različitih oblika: gondole, korpe, bunkera i sl. Postoje različita konstrukciona rješenja prikolica, koja su prikazana na slici 1.5. Slika 1.5 Konstrukciona rješenja prikolica za prijevoz tereta i vučnih vozila [3] Jumbo Groenewegen zatvorene poluprikolice i prikolice su poznate po svojoj trajnosti i lijepom izgledu. Jedan od proizvoda ove kompanije je dvoosovinska kamionska prikolica zatvorene strukture, prikazana na slici 1.6. Slika 1.6 Dvoosovinska kamionska prikolica zatvorene strukture [2]
6 1.3.1 Ruda kamionske prikolice Ruda kamionske prikolice predstavlja element kamionske prikolice koji služi za uspostavljanje veze s vučnim vozilom odnosno kamionom. Postoje različite konstrukcione izvedbe ruda kamionskih prikolica. U okviru rada izvršeno je modeliranje, parametrizacija i kreiranje 2D i 3D kataloga u programskom paketu CATIA V5 R19 za tri vrste ruda prikazanih na slici 1.7, koje se proizvode u proizvodnom pogonu kompanije BME d.o.o. Tešanj. a) b) c) Slika 1.7 Tri vrste ruda kamionskih prikolica: a) Tip 1, b) Tip 2, c) Tip 3 [2]
7 1.4 O CATIA V5 R19 programu Razvojem personalnih računara, zpočeo je i razvoj alata za crtanje pomoću istih. Kao jedan od najzastupljenijih izdvaja se AutoCAD, sve do pojave 3D programa. No, s potrebom za sve kraćim vremenom od ideje do gotovog proizvoda, javila se potreba za kompleksnijim programima, kojima se mogu mnogo efikasnije i brže rješavati inženjerski problemi. Od trenutno na tržištu dostupnih CAD programskih aplikacija izdvajaju se sljedeće: CATIA, SolidWorks i ProEngineer kao najzastupljenije. Program CATIA je izvorno razvila francuska kompanija Dassault Systemes u ranim 80-tim godinama prošlog vijeka, prvenstveno za potrebe avionske industrije. CATIA je skraćenica od Computer-Aided Three-dimensional Interactive Application (računarom podržan trodimenzionalni interaktivni programski paket). Logotip ovog programa je dat na slici 1.8. Slika 1.8 Logotip programa CATIA V5 R19 [4] Dalje razvijan uz podršku kompanije IBM, CATIA V2/V3/V4 je postao vrlo efikasan programski paket. Kompanija Dassault Systemes je uvođenjem programa CATIA V5 postavila novi standard, donoseći dramatična poboljšanja u arhikteturi sistema i korisničkom radnom okruženju. CATIA V5 R19 je programski paket koji se osim za izradu tehničke dokumentacije koristi i za parametarsko modeliranje koje omogućava da se zamisao projektanta predstavi dodavanjem parametara koji pokreću kreiranje modela i izmjene na njima. Parametarizacija dodaje dijelu inteligenciju, predstavljajući i održavajući zamisao projektanta pomoću definicije međuzavisnosti između parametara, dimenzija i elemenata modela. Ovo omogućava izvršavanje promjena na elementima modela koji su povezani elementom koji se mijenja „osvježavanjem“ modela koji prelazi u novu željenu konfiguraciju, zadržavajući, pritom, prvobitnu zamisao projektanta. Program CATIA V5 R19 omogućava da se parametarizuju svi geometrijski objekti, uključujući zapremine, površine, žičane modele i konstruktivne elemente. Cjelokupan model ili dio modela mogu se parametarizovati da bi osigurali veću fleksibilnost u razvoju višestrukih projektnih varijanti. U toku razvoja proizvoda dimenzije se u svakom trenutku mogu dodavati ili uklanjati s modela.
8 2. Proces razvoja proizvoda i organizacija Ekonomski uspjeh većine kompanija zavisi od njihove sposobnosti da identifikuju potrebe kupaca i da brzo osmišljavaju proizvode koji se mogu proizvesti pri niskim troškovima uz zadovoljavanje tih potreba. Postizanje ovih ciljeva nije samo marketinški problem, niti je isključivo dizajnerski ili proizvodni problem, to je problem razvoja proizvoda koji uključuje sve navedene funkcije. 2.1 Karakteristike uspješnog razvoja proizvoda Iz perspektive investitora profitabilnih preduzeća, uspješan razvoj proizvoda rezultira proizvodom koji se može upješno proizvesti i prodati, pri čemu je profitabilnost vrlo teško procijeniti. Postoji pet specifičnih karakteristika koje se odnose na profit, a obično se koriste za procjenu uloženog rada pri razvoja proizvoda:  Kvalitet proizvoda: Koliko je dobar proizvod obzirom na uloženi rad pri razvoju? Da li zadovoljava potrebe kupaca? Da li je siguran i pouzdan? Kvalitet proizvoda se u konačnici odražava u udjelom na tržištu i cijenom koju su kupci spremni da plate.  Troškovi proizvoda: Koji su proizvodni troškovi proizvoda? Oni uključuju osnovne troškove na opremu i alate, kao i dodatne troškove proizvodnje svakog pojedinačnog elementa proizvoda. Troškovi proizvoda određuju koliko profita pripada firmi za određenu količinu prodaje i određene prodajne cijene.  Vrijeme razvoja: Koliko je brzo izvršen timski rad pri razvoju proizvoda? Vrijeme razvoja određuje konkurentnost i trenutni nivo razvoja kompanije, kao i koliko brzo ona dobiva ekonomske povrate pri uloženom timskom radu.  Troškovi razvoja: Koliko kompanija treba da potroši za razvoj proizvoda? Troškovi razvoja su obično značajan dio investicije potrebne za postizanje profita.  Sposobnost razvoja: Da li je firma u boljoj mogućnosti za razvoj budućih proizvoda na osnovu njihovog iskustva u radu sa prethodnim projektima razvoja proizvoda? Sposobnost razvoja je sredstvo koje firma može koristiti za efikasniji i ekonomičniji razvoj proizvoda u budućnosti. Ovih pet karakteristika bi u konačnici trebale dovesti do ekonomskog uspjeha. Međutim, također su važni i drugi kriteriji. Oni proizilaze iz interesa drugih i aktera, uključujući i članove razvojnog tima, drugih zaposlenih, kao i zajednice u kojoj je proizvod napravljen. Članovi razvojnog tima trebaju biti zainteresovani za stvaranje svojstvenog i uzbudljivog proizvoda. [5]
9 2.1.1 Ko dizajnira i razvija proizvode Razvoj proizvoda je interdisciplinarna aktivnost koja zahtijeva doprinose iz gotovo svih funkcija kompanije. Međutim, tri funkcije su skoro uvijek dominantne u projektu razvoja proizvoda:  Marketing: Funkcija marketinga posreduje interakciju između kompanije i njenih kupaca. Marketing često olakšava identifikaciju mogućnosti proizvoda, definisanje tržišnih segmenata i identifikaciju potreba kupaca. Marketing također dogovara komunikaciju između firme i njenih kupaca, postavlja ciljane cijene i nadgleda lansiranje i promociju proizvoda.  Dizajn: Igra glavnu ulogu u definisanju fizičkog oblika proizvoda, kako bi proizvod što bolje zadovoljio potrebe kupaca. U tom kontekstu, funkcija dizajna uključuje inženjerski dizajn (mehanički, električni, softver itd.) i industrijski dizajn (estetika, ergonomija, korisnički interfejs)  Proizvodnja: Ova funkcija prvenstveno je odgovorna za projektovanje, funkcionisanje i/ili kordinaciju sistema proizvodnje, kako bi se proizveo proizvod. U širem smislu, proizvodna funkcija često uključuje montažu, distribuciju i kupovinu. Nekoliko drugih funkcija, uključujući finansije i prodaju, često su uključene na djelimičnoj onovi u toku razvoja novog proizvoda. Pored ovih prostranih funkcionalnih kategorija, sastav razvojnog tima zavisi i od specifičnih karakteristika proizvoda. Obično se istovremeno razvija nekoliko proizvoda od strane jednog pojedinca. Skup pojedinaca u razvoju proizvoda formira projektni tim. Ovaj tim obično ima jednog vođu tima, koji može biti iz bilo koje funkcije u firmi. Tim se može sastojati od jezgra tima (uži dio) i proširenog tima. Slika 2.1 Sastav tima za razvoj elektromehaničkog proizvoda skromne složenosti [5] Kako bi zajedno efikasnije radili, uži dio tima obično ostaje dovoljno mali kako bi stao u konferencijsku salu, dok se prošireni dio tima može sastojati od desetina, stotina pa čak i hiljada drugih članova. U većini slučajeva, tim unutar firme će biti podržan od strane pojedinaca ili timova u partnerskim kompanijama, dobavljačima i konsultantskim firmama. Sastav tima za razvoj elektromehaničkog proizvoda skromne složenosti prikazan je na slici 2.1. [5]
10 2.1.2 Trajanje i troškovi razvoja proizvoda Većina neiskusnih ljudi u oblasti razvoja proizvoda su zapanjeni količinom novca koja je potrebna za razvoj proizvoda. Realnost je da se vrlo malo proizvoda može razviti u vremenskom periodu manjem od jedne godine. Mnogi zahtijevaju 3 do 5 godina, a neki čak i do 10 godina. Troškovi razvoja proizvoda su otprilike proporcionalni broju ljudi u projektnom timu i trajanju projekta. Osim troškova za uloženi razvojni trud, kompanija skoro uvijek mora napraviti neke investicije u opremu i alate potrebne za proizvodnju. Taj trošak je često veliki kao i ostatak budžeta za razvoj proizvoda. Međutim, ponekad je korisno misliti na ove rashode kao dio fiksnih troškova proizvodnje. [5] 2.1.3 Izazovi pri razvoju proizvoda Razvoj dobrih i uspješnih proizvoda je težak. Nejednakosti pri ostvarenju uspjeha firme predstavljaju značajan izazov za razvojni tim proizvoda [5]. Neke od karakteristika koje čine razvoj proizvoda izazovnim su:  Kompromis: Kamionska prikolica može biti napravljena da bude lakša, ali to bi vjerovatno povećalo proizvodne troškove. Jedan od najtežih aspekata razvoja proizvoda je prepoznavanje, razumijevanje i upravljanje takvim kompromisima kako bi se postigao maksimalni uspjeh proizvoda.  Dinamika: Tehnologija se poboljšava, zahtjevi kupaca rastu, konkurenti uvode nove proizvode a makroekonomska sredina se mijenja. Donošenje odluka u okruženju stalnih promjena je težak zadatak.  Detalji: Izbor između korištenja vijaka ili zavarenog spoja na ramu kamionske prikolice može imati ekonomski uticaj u milionima maraka. Razvijanje proizvoda, čak i skromne složenosti, može zahtijevati hiljade takvih odluka.  Vremenski pritisak: Svaka od ovih poteškoća bi se mogla lahko upravljati ukoliko postoji dovoljno vremena. Ali, odluke koje se donose pri razvoju proizvoda obično se moraju donositi brzo.  Ekonomija: Razvoj, proizvodnja i marketing novog proizvoda zahtijeva velike investicije. Kako bi se zaradio razuman povrat ovih investicija, rezultirajući proizvod treba mora biti privlačan kupcima kao i relativno jeftin za proizvodnju.
11 2.2 Razvojne organizacije 2.2.1 Proces razvoja kamionske prikolice Proces je niz koraka koji pretvara skup ulaza u skup izlaza odnosno rezultata. Proces razvoja proizvoda je niz koraka ili aktivnosti koje kompanija koristi da osmisli, dizajnira i komercijalizuje proizvod. Većina tih koraka i aktivnosti su češće intelektualni ili organizacioni nego fizički. Opći proces razvoja kamionske prikolice sastoji se od šest faza koje su prikazanih na slici 2.2. Proces započinje fazom planiranja koja je veza s naprednim istraživanjem i aktivnostima tehnološkog razvoja. Rezultat faze planiranja je izvještaj o misiji projekta, koja je ulazni podatak za početak faze konceptualnog razvoja i koja služi kao vodič timu za razvoj. Zaključak procesa razvoja je lansiranje proizvoda i tada proizvod postaje dostupan za kupovinu na tržištu. Jedan od načina posmatranja procesa razvoja je početno stvaranje širokog skupa alternativnih koncepata proizvoda, a zatim naknadno sužavanje alternativa i povećanje specifikacija proizvoda sve dok proizvod ne postane pouzdan i dok ne bude moguća njegova proizvodnja od strane proizvodnog sistema. Treba imati na umu da je većina faza razvoja definisana u uslovima stanja proizvoda, kao i procesa proizvodnje i marketinških planova. Slika 2.2 Opći proces razvoja kamionske prikolice [5] Slika 2.2 identifikuje ključne aktivnosti i odgovornosti različitih funkcija organizacije tokom svake faze razvoja. Zbog njihovog kontinuiranog uključivanja u proces, vrši se jasno definisanje uloga dizajna, proizvodnje i marketinga. Predstavnici ostalih funkcija, kao što su istraživanje, finansije, upravljanje projektima i prodaja, također igraju ključnu ulogu u procesu. [5]
12 Dakle, šest faza općeg procesa razvoja su: 1. Planiranje: Aktivnosti planiranja često se nazivaju „nultom fazom“ jer se nalaze ispred odobrenja projekta i pokretanja aktuelnog procesa razvoja proizvoda. Ova faza započinje s identifikacijom mogućnosti vođenom zajedničkom strategijom i uključuje procjenu razvoja tehnologije i ciljeva na tržištu. Rezultat faze planiranja je izvještaj o misiji projekta, koji određuje ciljno tržište proizvoda, poslovne ciljeve, ključne pretpostavke i ograničenja. Neka od pitanja s kojima se suočava kompanija su:  Koje su ključne aktivnosti pri razvoju kamionske prikolice koje trebaju biti uključene u projektu?  Koje projektne prekretnice mogu biti korištene za upravljanje ukupnim procesom razvoja?  Da li postoji standardni proces razvoja koji se može primjeniti za razvojnu podjelu?  Kakvu ulogu u procesu razvoja imaju stručnjaci iz različitih funkcionalnih područja?  Može li organizacija biti podijeljena u grupe koje odgovaraju projektima ili tehničkim i poslovnim funkcijama? 2. Razvoj koncepta6 : U fazi razvoja koncepta identifikuju se potrebne ciljnog tržišta, nastaju alternativni koncepti proizvoda i vrši se njihovo ocjenjivanje. Jedan ili više koncepata bira se za daljnji razvoj i testiranje. Slika 2.3 Čelni proces [5] U praksi, čelne aktivnosti mogu se preklapati u vremenu i često je potrebna iteracija7 razvoja. Čelni proces obično sadrži mnogo međusobno povezanih aktivnosti, poredanih otprilike kao što je prikazano na slici 2.3. Isprekidane strelice odražavaju neizvjesnu prirodu napretka u razvoju proizvoda. U gotovo svakoj fazi, nova informacija ili razultati mogu izazvati da tim ide korak nazad kako bi ponovio raniju aktivnost prije nastavka. 6 Koncept je opis forme, funkcije i karakteristika proizvoda i obično je u pratnji skupa specifikacija, analiza konkurentnih proizvoda i ekonomske opravdanosti projekta. 7 Ponavljanje uvjetno završenih aktivnosti.
13 3. Dizajniranje na nivou sistema: Faza dizajniranja na nivou sistema uključuje definisanje izgradnje kamionske prikolice, razlaganje u podsisteme i komponente i preliminarni dizajn ključnih komponenti. Inicijalni planovi za proizvodnju sistema i konačnu montažu također se obično definišu tokom ove faze. Rezultat ove faze obično uključuje geometrijski izgled proizvoda, funkcionalne specifikacije svakog podsistema proizvoda i preliminarni dijagram toka procesa za proces konačne montaže. BME kompanija uglavnom pokreće razvoj projekata zasnovanih na percepciji potreba tržišta i koristi nove ili utemeljene tehnologije da zadovolji te potrebe. Njihova konkurentna prednost proizilazi iz vrlo efikasnih marketing kanala, velike prepoznatljivosti i sposobnosti da integrišu nove tehnologije u svoje linije proizvoda. [1] Proizvodi su obično prilagođeni za određenu vrstu kupaca u finalnoj prodaji i procesu instalacije, tako da je proces razvoja u kompaniji u cilju stvaranja novih i prilagođavanja postojećih modela proizvoda. Prikaz dizajna jednog od modela kamionske prikolice je dat na slici 2.4. Slika 2.4 Prikaz modela dvoosovinske kamionske prikolice Proizvodi kao što su kamionske prikolice predstavljaju interakciju između podsistema i komponenti. Faza razvoja koncepta razmatra izgradnju cijelokupnog sistema, a višestruke izgradnje se mogu smatrati kao konkurentni koncepti za taj sistem. Tokom faze dizajniranja na nivou sistema, sistem se dijeli na podsisteme a oni na komponente. Timovi su zaduženi za razvoj pojedinih komponenti. Posebni timovi su zaduženi za izazov integracije komponenti u podsisteme, kao i integraciju ovih podsistema u cjelokupni sistem.
14 Razlaganje sistema 3 različite kamionske prikolice na podsisteme prikazan je na slici 2.5. a) b) c) Slika 2.5 Razlaganje sistema kamionskih prokolica (1-ruda, 2-šasija, 3-osovine sa sistemom oslanjanja, 4-kočioni sistem, 5-svjetlosna signalizacija )
15 Podsistem kamionske prikolice koji je analiziran je ruda za tri različite vrste kamionskih prikolica. Razlaganje podsistema na komponente za tri različite kamionske prikolice prikazan je na slikama 2.6, 2.7 i 2.8. Slika 2.6 Tip 1 rude kamionske prikolice razložen na komponente
16 Slika 2.7 Tip 2 rude kamionske prikolice razložen na komponente Slika 2.8 Tip 3 rude kamionske prikolice razložen na komponente
17 4. Detaljan dizajn: Ova faza uključuje kompletnu spcifikaciju geometrije, materijala i tolerancija svih jedinstvenih dijelova u proizvodu i identifikaciju svih standardnih dijelova koji se kupuju od dobavljača. Plan procesa je uspostavljen i alati su dizajnirani za svaki dio koji se proizvodi u proizvodnom sistemu. Rezultat ove faze je: dokumentacija proizvoda, crteži ili računarski fajlovi koji opisuju geometriju svakog dijela i njegovu proizvodnju, specifikacija kupljenih dijelova i planovi procesa proizvodnje i montaže proizvoda. Tri ključna pitanja koja se najviše razmatraju tokom procesa razvoja proizvoda, a koji su finalizirani u fazi detaljnog dizajna su: izbor materijala, troškovi proizvodnje i dobre performanse. Detaljan dizajn komponenti je paralelan proces u kojem mnogi timovi istovremeno rade na razvoju, obično odvojeno. Upravljanje mrežne interakcije preko komponenti i podsistema zadatak je specijaliste. Faza testiranja i usavršavanja obuhvata ne samo integraciju komponenti i sistema, nego i opsežna testiranja i validaciju na svim nivoima. [5] 5. Testiranje i usavršavanje: Faza testiranja i usavršavanja uključuje konstrukciju i ocjenu više predproizvodnih verzija proizvoda. Rani (alfa) prototipovi obično su napravljeni s dijelovima namijenjenim za proizvodnju iste geometrije i osobina materijala kao i proizvodna verzija proizvoda ali ne i nužno napravljenim sa stvarnim procesima koji se koriste u proizvodnji. Alfa prototipovi se testiraju kako bi se utvrdilo da li će proizvod raditi kako je dizajniran i osmišljen, i da li proizvod zadovoljava ključne potrebe kupaca. Kasniji (beta) prototipovi obično su pravljeni s dijelovima koji su isporučeni za namijenjene proizvodne procese ali se ne mogu montirati kristeći namijenjene konačne procese montaže. Beta prototipovi se interno ocjenjuju, i također se obično testiraju od strane potrošača koji ih koriste u vlastititom okruženju. Cilj beta prototipova je obično odgovor na pitanja o performansama i pouzdanosti u cilju identifikacije neophodnih inženjerskih promjena za finalni proizvod [5]. Na slici 2.9 je dat primjer testiranja svjetlosne signalizacije na kamionskoj prikolici. Slika 2.9 Primjer uređaja za testiranje svjetlosne signalizacije na kamionskim prikolicama
18 6. Povećanje proizvodnje: Tokom faze povećanja proizvodnje proizvod se pravi koristeći planirane sisteme proizvodnje. U svrhu povećanja vrši se obuka radne snage i pridaje se značaj preostalim problemima u procesima proizvodnje. [5] Na slici 2.10 je prikazano povećanje serijske proizvodnje. Slika 2.10 Povećanje serijske proizvodnje kao faza općeg procesa razvoja Proizvodi proizvedeni u toku proizvodnog povećanja ponekad se isporučuju povlaštenim kupcima i pažljivo ocjenjuju, kako bi se identifikovali preostali nedostaci. Tranzicija iz proizvodnog povećanja u tekuću proizvodnju je obično postepena. U trenutku ove tranzicije proizvod je lansiran i postaje dostupan za široku distribuciju. Pregled projekta postlansiranja može doći ubrzo nakon lansiranja. Ovaj pregled uključuje procjenu projekta iz obje, komercijalne i tehničke perspektive i ima za cilj identifikovati načine za poboljšanje procesa razvoja za buduće projekte. 2.2.2 Organizacija razvoja kamionske prikolice Pored ostvarivanja efikasnog procesa razvoja, uspješne kompanije trebaju dobro organizovati svoj razvoj proizvoda, kako bi proces sproveli na efikasan način. U ovom dijelu je opisano nekoliko tipova organizacije razvoja proizvoda i ponuditi smjernice za izbor. 2.2.2.1 Organizacija uspostavljanjem veza između pojedinaca Organizacija razvoja proizvoda je šema po kojoj su pojedinačni dizajneri i programeri povezani u grupe. Veze između pojedinaca mogu biti formalne ili neformalne, i uključuju, između ostalog slijedeće:  Veze izvještavanja: Dovode do klasične ideje nadređenih i podređenih. Ovo su formalne veze najčešće prikazane organizacionim dijagramima.  Finansijsko grupisanje: Pojedinci su povezani kao dio istog finansijskog jezgra, kao što su poslovna jedinica ili odjel unutar kompanije.  Fizički raspored: Veze se stvaraju između pojedinaca kada dijele isti ured, sprat, zgradu ili lokaciju. Ove veze su često neformalne i proizilaze iz spontanih susreta na poslu.
19 Svaki pojedinac može biti povezan na nekoliko različitih načina s drugim pojedincima. Na primjer, inženjer može biti povezan vezom izvještavanja s drugim inženjerom u drugoj zgradi, dok je u isto vrijeme povezan fizičkim rasporedom s osobom koja se bavi marketingom koja sjedi u uredu pored. Najjače organizacione veze su obično one koje uključuju izvođenje evaluacija, budžeta i druga izdvajanja resursa. 2.2.2.2 Organizacione veze usklađene funkcijama i/ili projektima Bez obzira na njihove organizacione veze, pojedinci se mogu svrstati na dva različita načina, i to: prema njihovoj funkciji i prema projektima na kojima rade.  Funkcija (u organizacionom smislu) predstavlja područje odgovornosti koje obično uključuje specijalizovane edukacije, obuku ili iskustvo. Klasične funkcije u organizaciji razvoja proizvoda su dizajn, proizvodnja i marketing. Podjele također mogu uključivati i na primjer: istraživanje tržišta, process razvoja i upravljanje operacijama, industrijski dizajn, naponsku analizu, ljudski faktor inženjeringa i marketinšku strategiju.  Bez obzira na funkcije, pojedinci primjenjuju svoje znanje na specifične projekte. Pri razvoju proizvoda, projekat je skup aktivnosti u procesu razvoja pojedinih proizvoda i uključuje, između ostalog, identifikaciju potreba kupaca i stvaranje koncepta proizvoda. Treba imati na umu da se ove dvije klasifikacije preklapaju. Pojedinci iz nekoliko različitih funkcija rade na istom projektu. Također, dok je većina pojedinaca vezana za samo jednu funkciju, u isto vrijeme mogu dati doprinos na više projekata. Dvije klasične organizacione strukture proizilaze iz organizacionih veza u skladu s funkcijom ili projektom. U funkcionalnim organizacijama, organizacione veze se ostvaruju prije svega među onima koji imaju slične funkcije. U projektnim organizacijama, organizacione veze su prije svega među onima koji rade na istom projektu. Na primjer, stroga funkcionalna organizacija može uključivati grupu marketinških stručnjaka, koji dijele sličnu stručnost i obuku. Ovi ljudi podnose izvještaj zajedničkom menadžeru koji ih procijenjuje i određuje im plate. Grupa ima svoj vlastiti budžet i ljudi mogu boraviti u istom dijelu zgrade. Ova marketinška grupa je uključena u različite projekte, ali ne postoje jake organizacione veze s ostalim članovima pojedinačnih projektnih timova. Također, postoje slično uređene grupe koje odgovaraju i za dizajn i za proizvodnju. Stroga projektna organizacija je sastavljena od grupa ljudi iz nekoliko različitih funkcija, pri čemu je svaka grupa fokusirana na razvoj određenog proizvoda (ili linije proizvoda). Svaka od ovih grupa izvještava iskusnog menadžera projekta koji može biti iz bilo kojeg funkcionalnog područja. Procjenu performansi može vršiti menadžer projekta. Članovi tima obično su povezani što je moguće čvršće tako da svi rade u istom uredu ili dijelu zgrade. Matrična organizacija je zamišljena kao hibrid funkcionalnih i projektnih organizacija. U matričnoj organizaciji, pojedinci su povezani s drugima u skladu s projektima na kojima rade i njihovim funkcijama. Obično svaki pojedinac ima dvije nadređene osobe (projektni i funkcionalni menadžer). Praktična realnost je da bilo projekat ili funkcija teže da imaju bolju povezanost. To je zbog toga što, na primjer, funkcionalni i projektni menadžeri ne mogu samostalno procijeniti i odrediti plate svojih podređenih, a također funkcionalne i projektne organizacije se ne mogu lahko fizički grupisati. Kao rezultat, jedna od ovih organizacija teži da dominira. [5]
20 Postoji teška i lahka kategorija matrične organizacije. Teška kategorija sadrži jake veze među projektima. Menadžer projekta ima potpunu ovlast nad budžetom, u velikoj mjeri je uključen u procjenu učinka članova tima i donosi većinu glavnih odluka o raspodjeli sredstava. Iako svaki učesnik u projektu pripada funkcionalnoj organizaciji, funkcionalni menadžeri imaju relativno mali autoritet. Teška kategorija matrične organizacije u različitim poljima industrije također se može imenovati kao dizajnerski tim, tim za razvoj proizvoda ili kao proizvodni tim. Svaki od ovih termina naglašava izmiješane funkcionalne prirode timova. Lahka kategorija matrične organizacije ima slabije veze među projektima i relativno jače funkcionalne veze. Menadžer projekta je nešto više od koordinatora i administratora. On ažurira raspored, dogovara sastanke, olakšava kordinaciju, ali nema stvarnu vlast i kontrolu u organizaciji projekta. Funkcionalni menadžeri su odgovorni za budžete, zapošljavanje, otpuštanje i ocjenu učinka. [5] Slika 2.11 ilustruje čisto funkcionalne i projektne organizacije zajedno s matričnom organizacijom lahke i teške kategorije. Slika 2.11 Različiti tipovi organizacije razvoja proizvoda [5]
21 2.2.2.3 Izbor organizacione strukture Najprikladniji izbor organizacione strukture zavisi od toga koji su organizacioni faktori performansi najkritičniji za uspjeh. Funkcionalne organizacije teže da stvaraju specijalizacije i ozbiljne stručnosti u funkcionalnim područjima. Projektne organizacije imaju tendenciju da se omoguće brzu i efikasnu koordinaciju među različitim funkcijama. Matrične organizacije, kao hibridi, imaju potencijal da pokažu neke od ovih karakteristika. Pri izboru organizacione strukture slijedeća pitanja su od velikog značaja:  Koliko je vežna unakrsno-funkcionalna integracija? Funkcionalne organizacije mogu pokazati poteškoće u koordinaciji projektnih odluka koje obuhvataju funkcionalna područja. Projektne organizacije teže da omoguće jaku unakrsno-funkcionalnu integraciju zbog organizacionih veza članova tima preko funkcija.  Koliko je kritična funkcionalna stručnost u poslovnom uspjehu? Kada se disciplinska stručnost razvija i nastoji zadržati tokom nekoliko generacija proizvoda, tada su neophodne funkcionalne veze. Na primjer, u pojedinim avio kompanijama, dinamika fluida je toliko važna da su eksperti iz ove oblasti funkcionalno organizovani kako bi se osiguralo da firma ima najbolje moguće sposobnosti u ovoj oblasti.  Mogu li se pojedinci iz svake funkcije u potpunosti iskoristiti tokom trajanja projekta? Na primjer, projekat može zahtijevati samo dio vremena industrijskog dizajnera, za djelić trajanja projekta. Kako bi se resursi industrijskog dizajna iskoristili efikasno, kompanija može odlučiti da industrijske dizajnere organizuje funkcionalno, tako da se nekoliko projekata može završiti s resursima industrijskog dizajna u istom vremensskom roku potrebnom za pojedinačni projekat.  Koliko je važna brzina razvoja proizvoda? Projektne organizacije teže da brzo riješe sukobe i da efikasno koordiniraju aktivnostima pojedinaca iz različitih funkcija. Relativno malo vremena troši se za dodjeljivanje odgovornosti, koordinaciju zadataka i prijenos informacija. Iz ovog razloga, projektne organizacije su obično brže od funkcionalnih u razvoju inovativnih proizvoda. Na primjer, proizvođači potrošačke elektronike skoro uvijek organizuju svoje razvojne timove po projektima. Ovo omogućava timovima da razviju nove proizvode u izuzetno kratkom periodu koji zahtijeva nametnuti brzi tempo tržišta elektronike. Desetine drugih pitanja otežavaju izbor između funkcionalnih i projektnih organizacija. Tabela 2.1 sumira prednosti i nedostatke svakog od organizacionih tipova, primjere vrsta firmi koje sprovode pojedine strategije i glavne probleme povezane sa svakim od navedenih pristupa. [5]
22 Tabela 2.1 Sumiranje prednosti i nedostataka organizacionih tipova [5] Funkcionalne organizacije Projektne organizacije Matrične organizacije Projektna organizacija lahke kategorije Projektna organizacija teške kategorije Prednosti Podstiču razvoj dublje specijalizacije i stručnosti. Resursi se mogu optimalno rasporediti u okviru projektnog tima. Tehnički i tržišni balans se može brzo procijeniti. Koordinacija i upravljanje projektima je dodijeljeno izričito jednom menadžeru projekta. Održava razvoj specijalizacije i stručnosti. Pruža integraciju i koristi brzu projektnu organizaciju. Zadržane su neke od specijalizacija funkcionalne organizacije. Nedostaci Kordinacija između različitih funkcionalnih grupa može biti spora i birokratska. Pojedinci mogu imati poteškoće pri održavanju funkcionalnih mogućnosti. Zahtjeva više menadžera i administratora nego nematrična organizacija. Zahtjeva više menadžera i administratora nego nematrična organizacija. Tipični primjeri Prilagođeni proizvodi, gdje razvoj uključuje male varijacije na standardni dizajn (npr. motori, ležajevi) Novoosnovane kompanije koje se takmiče na vrlo dinamičnom tržištu. Prerađeni proizvodi u mnogim automobilskim, elelektronskim i avio kompanijama. Nova tehnologija ili platformni proizvodi u automobilskim, elektronskim i avio kompanijama. Glavni problemi Kako integrisati različite funkcije (npr. dizajn i marketing) za postizanje poslovnih ciljeva. Kako održavati funkcionalnu stručnost tokom vremena? Kako primijeniti znanje iz jednog projekta na drugi? Kako uravnotežiti funkcije i projekte. Kako istovremeno ocjeniti funkcionalne i projektne performanse.
23 2.2.2.4 Raspoređeni razvojni timovi proizvoda Dobro je poznato da vrlo efikasan način da se organizuje razvojni tim proizvoda uključuje raspored članova tima na jednoj lokaciji. Međutim, korištenje moderne komunikacijske tehnologije i digitalnih procesa razvoja omogućava čak i globalno distribuiranim projektnim timovima da budu efikasni. [5] Firme koje koriste globalno distribuirani razvoj proizvoda imaju i veća iskustva uslijed slabije povezanosti između članova tima koji su razdvojeni velikim udaljenostima. To može dovesti do povećanja broja dizajnerskih ponavljanja, i teže koordinacije tokom realizacije projekta, posebno kada su ti timovi tek formirani. Srećom, organizacije koje imaju dugogodišnje iskustvo s globalnim projektnim timovima izvještavaju da je rad na projektima tokom vremena sve bolji i bolji. Primarne funkcije uključene u razvoj proizvoda u Jumbo Gronewegen grupaciji su nabavka, inženjerstvo, proizvodnja, osiguranje kvalitete, marketing, prodaja, finansije i upravljanje projektima. Projekte razvoja proizvoda predvode projektni menadžeri s resursima osiguranim za svaki projekat iz funkcionalnih područja. Razvoj proizvoda zauzima primarno mjestu u projektima kompanije snažno odražavajući tradicionalnu funkcionalnu organizacionu strukturu. Projektni lideri imaju indirektnu kontrolu nad funkcionalnim resursima svojih timova. Kao što je prethodno objašnjeno, funkcionalna struktura obično žrtvuje neku efikasnost projekta u korist veće u toku razvoja funkcionalnih sposobnosti. Sjedišta odjela za razvoj, prototip, konstrukciju, prodaju, iznajmljivanje i servis nalazi se u Helmondu (Holandija), slika 2.12. Slika 2.12 Sjedište Jumbo Groenewegen kompanije u Helmondu (Holandija) [2] U 2007. godini, Jumbo Gronewegen grupacija je stvorila novi regionalni inženjerski centar u Bosni i Hercegovini (Tešanj) u vidu BME kompanije. Važan dio planiranja odvija se u BME- u, i tu se proizvodi najveći dio šasija. BME-om rukovodi bosansko/holandski menadžment koji je u sestrinskim odnosima s holandskim holdingom. BME inženjeri u direktnom su kontaktu s kupcima. Iskusni kontrolori brinu o kvalitetu proizvoda i proizvodnog procesa podržani modernim sredstvima za kontrolu. Oni se rukovode sa specifičnim zahtjevima i željama kupaca. Radnici BME-a obavili su obuku kod klijenata u Holandiji, a isto tako iskusni instruktori klijenata iz Holandije dolazili su u Bosnu i Hercegovinu i obučavali radnike. Time su postigli da kvalitet i iskustvo idu ruku uz ruku.
24 3. Kreiranje inteligentnih 3D virtuelnih modela proizvoda 3.1 Vještačka inteligencija Inteligencija predstavlja prirodnu sposobnost pravilnog rasuđivanja ili sposobnost učenja na osnovu iskustva, uspješnog prilagođavanja novim situacijama i promjenama u okruženju, ili sposobnost apstraktnog razmišljanja. Vještačka inteligencija je sposobnost računara ili programa da imitira ljudski spoznajni proces kao što su razmišljanje i učenje. Oblasti primjene vještačke inteligencije su: paradigme planiranja, logičko programiranje i optimizacija, sistemi bazirani na znanju, automatsko učenje, mašinsko učenje – simbolički bazirano, mašinsko učenje na bazi neuronskih mreža, mašinsko učenje na bazi genetičkog programiranja. Softverski alati koji omogućavaju realizaciju tehnologija znanjem podržanog konstruisanja, inženjeringa i proizvodnje (CAD, CAE8 i CAM9 sistema, respektivno) najčešće su integrisani u PLM sisteme ili predstavljaju dio standardnih alata za razvoj aplikacija (na primjer, C++, Visual Basic, Visual Basic for Applications, Java i sl.). [9] 3.2 Knowledgeware tehnologije Stvaranje pojma Knowledge Based Engineering (KBE)10 je povezano s lansiranjem CAD softvera koji je zasnovan na pravilima iz 1984 godine. CAD integrisane aplikacije KBE-a su dovele do njegove perspektive kao CAD tehnologije više nego inženjerskog metode. 3.2.1 KBE u razvoju proizvoda Iz perspektive ovog rada interesantno je naglasiti činjenicu da KBE još uvijek nije iskusio rasprostranjenost korištenja u praksi razvoja proizvoda. Bez obzira na početak postojanja KBE–a, njegov uticaj na razvoj proizvoda još uvijek nije dosegao nivo kao ostali digitalni inženjerski alati i metode. Bachrach (1997) je otkrio da seključni faktor za uspješnu identifikaciju potencijala za automatizaciju dizajnerskih aplikacija sastoji od ljudi koji posjeduju dovoljno znanja u procesu razvoja proizvoda, kao i u mogućnostima automatizacije dizajnerske tehnologije. Međutim, ljudi sa ovakvim znanjima su rijetki u organizacijama razvoja proizvoda. 8 Računarski potpomognuto inženjerstvo, engl. „Computer Aided Engineering“ – područje primjene ove tehnologije je u analizi CAD geometrije. 9 Računarski potpomognuta priprema za proizvodnju, engl. „Computer Aided Machining“ predstavlja tehnologiju orijentisanu na upotrebu računara u planiranju, upravljanju i kontroli operacija za izradu proizvoda. 10 Strategijska menadžmentska metoda bazirana na znanju koja primjenjuje određeno inženjersko znanje i informatičko tehnološke solucije u svrhu automatizacije inženjerskih zadataka. (Pinfold i Chapman, 1999)
25 Drugi razlog zašto KBE nije iskusio rasprostranjenost korištenja je nedostatak međuoperativnosti između različitih informatičko tehnoloških sistema u kojima se KBE može implementirati. Ovaj problem je opisan u više navrata, ali bez konkretnih prijedloga kako bi trebao biti riješen. (Penoyer, 2000; Poenisch i Clark, 2006; Bermell – Garcia i Fan, 2008). Literatura u pogledu KBE u praksi razvoja proizvoda je oskudna. Neki primjeri kompanija, kao što je Airbus, imaju razvijene strategije KBE-a i implementiran KBE u uslovima ne samo novih alata, nego i metoda i procesa za prikupljanje i ponovno korištenje inženjerskog znanja. Slika 3.1 Šematska ilustracija KBE-a u vezi s ostalim tipovima sistema Slika 3.1 šematski ilustruje perspektivu KBE-a u vezi s ostalim tipovima sistema. Istaknuti dio pokazuje da KBE u velikoj mjeri preklapa automatizaciju dizajna, sa više sličnosti nego razlika. Veliko preklapanje je većinom zbog uključenja pojmova automatizacije i znanja. Glavna razlika se ogleda u činjenici da je automatizacija dizajna omogućena znanjem, dok KBE podrazumijeva ambiciju za izmjenu znanja. Područja sistema baziranih na znanju (KBS) ili ekspertnih sistema (ES)11 su većinom povezani s upotrebom specifične softverske arhitekture uključujući zaključni motor koji izvršava baza znanja. Ovo podrazumjeva preklapanje s KBE u slučaju da su podaci korišteni za inženjersku svrhu, kao što je konfiguracija proizvoda. [9] 11 Sistemi bazirani na znanju (KBS) ili ekspertni sistemi (ES) predstavljaju programe koji su projektovani da modeliraju sposobnosti rješavanja problema ljudskog eksperta u nekoj oblasti.
26 3.2.2 KBE aplikacije12 Aplikacije pronađene u literaturi su rezimirane, uzevši u obzir slijedeće kriterije: koliki je stepen motiviranosti potreban za aplikaciju, kakvu svrhu ima aplikacija, da li je navedeni cilj u svrhu unaprijeđenja ili rukovođenja znanjem. Pored toga, za svaku aplikaciju je rezimirano: da li i kako su pitanja metodički vezana sa IT struktorom (primarno s PLM strukturom), metodički pristup, te rukovođenje znanjem. Kako je prikazano na slici 3.2, aplikacije postoje u slijedećim kategorijama:  parametarski dizajn geometrija zasnovana na pravilima,  konfiguracija,  razvoj specifičnih modela ili preprocesiranje postojećih modela za česte vrste analiza određenih karakteristika,  simulacija specifičnih osobina s ograničenjima i pravilima upravljanja simulacionim zadatkom. Pojedine aplikacije pokrivaju nekoliko koraka i fukusirane su samo na pružanje podrške. Najčešća motivacija za svaku aplikaciju je ta što se vrši automatizacija ponavljanja zadataka, postavljanjem uređenih pravila koja postoje u okviru domene proizvoda i/ili domene proizvodnje. S akademske tačke gledišta, svrha je obično demonstriranje specifičnih okvira za automatizirane zadatke, struktuiranje i predstavljanje znanja ili demonstriranje specifičnih alata. [9] Slika 3.2 Šematska kategorizacija zadataka vršena od strane KBE aplikacija 12 KBE aplikacije su informatičko tehnološke aplikacije koje primjenjuju proizvodno i procesno znanje u računarskoj izvršnoj formi u svrhu automatizacije jednog ili više inženjerskih zadataka. (Poenisch i Clark, 2006)
27 3.2.3 KBE razvojni alati13 Koristeći se definicijom za razvoj KBE alata, nekoliko IT alata može poslužiti u svrhu daljnje implementacije KBE, pri čemu bi KBE postao mnogo širi pojam nego što je po komercijalnoj definiciji, tj. CAD sistem integrisanih modula. Štaviše, može biti korisno započeti s ovim alatima, i istražiti njihove mogućnosti da bi se vidjelo gdje se još njihova funkcionalost može koristiti. CAD sistem integrisanih modula za prikupljanje i ponovnu upotrebu znanja uglavnom sadrži funkcije koje povezuju različite oblike kroz matematičke relacije. Druga korisna funkcija jeste mogućnost uvođenja pravila. Najčešća postavka za pravila je evaluacija nekih karakteristika dizajna, a zatim, u zavisnosti od ishoda, izvršenje radnje. Ove funkcije su posebno korisne kada se evaluiraju geometrijski opisi elemenata, kao što je debljina, težina, zapremina, itd. Od CAD sistema zavisi koje karakteristike se mogu evaluirati. Široka je varijabilnost karakteristika koje će se evaluirati, kao što je slučaj kod CAD integrisanih metapodataka14 (npr. ID oznake specifičnih geometrijskih osobina). Trend razvoja CAD sistema uključuje različite vrste analiza, npr. u vezi mehanike, dinamike, ergonometrije itd. Mnoge karakteristike koje se mogu evaluirati interaktivno, također se mogu evaluirati i po određenim pravilima, omogućavajući na taj način automatizaciju čak i visoko zahtjevnih zadataka. Također, postoji mogućnost provjere da li je model usklađen sa standardima za rupe, radijuse, uglove itd. Sve ove funkcije su integrisane u CAD i tako povezane s oblikom mehaničkih komponenti. Drugi IT alati koji se mogu korisiti u inženjerstvu tiču se CAE domene, kao što su alati koji se koriste za analizu metodom konačnih elemenata (npr. MSC Nastran i ADAMS). Tipično saznanje koje je ugrađeno u ovu aplikaciju je ponovna upotreba slučajeva opterećenja, što predstavlja savim drugu vrstu inženjerskog znanja, ali znanja koje još uvijek podržava proces razvoja proizvoda. Alati kao što je Matlab imaju veću sposobnost izvođenja zadataka, slično sposobnostima CAD i CAE softvera, ali oni zahtijevaju više vještina u programiranju i više napora. Štaviše, alati za opću primjenu, kao što je Microsoft Exel, mogu se koristiti za pohranjivanje i izvođenje formula i pravila, slično kao CAD integrisani sistem modula. Međutim, njihov nedostatak je nedostatak sposobnosti analize inženjersko vezanih karakteristika. Ali, njihova primarna prednost je dostupnost i jednostavnost upotrebe. Također, postoji i mogućnost korištenja programskih jezika za kreiranje vlastite aplikacije u C++ programskom jeziku ili Javi. U ovom slučaju su potrebne veće vještine u programiranju i veći napori, ali su dobijeni programi fleksibilniji. Zajednička odlika ranije navedenih komercijalnih sistema je sposobnost automatskog izvršavanja zadataka kroz skup naredbi, makronaredbi i sl. Ako se upravljanje ili ponavljanje zadatka izvodi manuelno unutar glavnog zadatka (set zadataka), ne uzimajuću u obzir kojoj kategoriji zadatak pripada, implementacija automatizacije zadatka vrši se logičnim slijedom. Zahtjevi koji su neophodni za automatizaciju su slijedeći: potrebno je da postoji mogućnost implementacije automatizacije kroz skup naredbi i sl., te da bude predstavljeno određeno znanje. Samo ukoliko se ovi zahtijevi ne mogu ispuniti, pristupa se razmatranju drugih mogućnosti. [9] 13 KBE razvojni alati su informatičko tehnološki alati čija je svrha podrška u stvaranju KBE aplikacija. (Stokes, 2001) 14 Metapodaci su podaci o podacima, tj. podaci koji opisuju karakteristike nekog izvora u digitalnom obliku.
28 3.3 Općenito o parametrizaciji Značajan napredak u procesu modeliranja je ostvaren primjenom parametarskog modeliranja. Njegova prednost je dimenzionalna fleksibilnost i u odgovarajućoj mjeri fleksibilnost oblika jednom modeliranog dijela pri unošenju u različite sklopove. Geometrijske promjene se postižu promjenom dimenzija, koje su svrstane u grupe. Svaka grupa dimenzija čini jedan dio odgovarajućih mjera, koji pripada familiji tog dijela. Najveća prednost ovog tipa modeliranja se ističe u mogućnosti brze promjene dimenzija, a time i oblika i položaja modeliranog elementa u sklopu. Ova osobina je pogodna za primjenu prilikom razvoja familije pojedinih elemenata i pri generisanju familije standardnih dijelova. Nedostatak parametarskog modeliranja se očituje u tome što je potrebno uložiti više vremena i truda u procesu modeliranja elemenata, ali se isto tako mora naglasiti da se u većini konstrukcija uloženo vrijeme i trud višestruko isplate u fazi izrade sklopa. Osnovni konstitucioni element portabilnih ekspertnih sistema je modelska forma znanja15 , prikazana na slici 3.3. Slika 3.3 Hijerarhijska struktura modelskih formi znanja Osnova za primjenu i razvoj tehnologija baziranih na znanju je parametarski opis računarske predstave realnog objekta skupom geometrijskih, dimenzionih, fizičkih, funkcionalnih i drugih parametara. Stoga, parametri se mogu definisati kao promjenljive veličine (varijable) koje svojim trenutnim vrijednostima potpuno opisuju model. U tom smislu razlikuju se dvije osnovne vrste parametara (ograničenja):  dimenzioni parametri i  geometrijski parametri. Generalno, vrijednosti parametara zadaju se:  sistemski,  direktno i  indirektno. 15 U matematskom smislu modelska forma znanja je relacija. Kao takva, ona može imati formu formula, baza pravila, kontrolnih struktura (provjere, ponašanje, verifikacije) i tabela.
29 Svaki parametar ima svoju vrijednost koja pripada određenoj kategoriji: cjelobrojna, realna, znakovna, logička, fizička, geometrijska i sl. Zadržavanje dimenzionih odnosa između pojedinih elemenata profila modelskih formi, kao i između modelskih formi u okviru modela, ostvaruje se zadavanjem (eksplicitnih) funkcionalnih odnosno relacionih zavisnosti. [9] Relacijama se definišu vrijednosti zavisno promjenljivih parametara modela, na osnovu nezavisno promjenljivih parametara. Primjena poznatih matematičkih zakonitosti i funkcija (engl. “law”) u velikoj mjeri olakšava opis i kreiranje, modifikovanje i upravljanje najsloženijih geometrijskih oblika, profila ili linijskih segmenata. Da bi model zadržao konzistentnost tokom čitavog procesa razvoja, ali i pri eventualnim kasnijim modifikacijama, neophodno je primijeniti kontrolne mehanizme. Kontrolni mehanizmi se formiraju putem funkcionalnih i relacionih zavisnosti, kao i procedurama pravila i provjera. Parametarsko programiranje zasniva se na dvije pogodnosti. Prva od njih je to da su pojedini programski paketi za 3D prezentaciju snabdjeveni internim programskim jezicima pomoću kojih se kreiranje oblika može programirati, tzv. varijaciona geometrija. Druga pogodnost se sastoji u mogućnosti da se između dimenzija jednog mašinskog dijela uspostave međuzavisnosti, odnosno da se izraze preko nekoliko veličina koje predstavljaju parametre. Time je omogućeno da se oblik definiše računarskim programom za modeliranje mašinskog dijela u kojem su ulazne veličine nazivne mjere. Programski paket CATIA V5 R19 posjeduje vrlo fleksibilne alate za parametarsko modeliranje. Ono što je najveća prednost je što se postiže velika ušteda u vremenu jer je izbjegnut mukotrpan proces modeliranja i traženja svakog dijela iz familije. Time je također smanjena mogućnost nastanka greške i čitav proces je znatno pojednostavljen. Prednosti ovakvog načina modeliranja najviše dolaze do izražaja kada je dati dio iz familije potrebno ugraditi u sklop ili je potrebno formirati njegov tehnološki postupak izrade. Cjelokupni obim rada koji je potreban da bi se napravila familija proizvoda potrebno je odraditi u modulu Knowledgeware CATIA V5 R19 programskog paketa. Modul Knowledgeware kombinuje različite postupke pri modeliranju proizvoda, kao što su geometrija dotičnog, struktura proizvoda te standardi (mogu biti standardi industrije ili čak standardi same kompanije). Dakle s ovim modulom je omogućeno stvaranje „inteligentnih“ komponenti, koje se mogu prilagoditi novom kontekstu bez opasnosti da se izgubi namjera originalnog dizajna. Također, ovaj modul je u potpunosti kompatibilan sa svim modulima koji se nalaze u verziji CATIA V5 R19. Zbog te mogućnosti je moguća i izrada ovoga rada u tom pogledu, gdje je uz spomenuti Knowledgeware, 3D model rađen u modulima Structure Design, Part Design i Assembly Design .
30 3.3.1 Parametarsko modeliranje ruda kamionskih prikolica Modeliranje izabranih dijelova konstrukcija vršeno je u Structure Deign i Part Design modulima CATIA V5 R19 sitema. Također, neophodno je i poznavanje metodologije modeliranja u modulu Assembly Design CATIA V5 R19 sistema. U nastavku je prikazan postupak 3D geometrijskog parametarkog modeliranja karakterističnih kataloških dijelova ruda kamionskih prikolica. Kontrolu geometrije 3D parametrizovanog modela vršimo pomoću kreiranih parametara, formula i parametarskih zakonitosti. U nastavku je prikazano više načina zadavanja i kontrole parametara. Tokom razmatranja modela, vidljivo je da se treba obratiti velika pažnja na primjenu pravila kod modeliranja dijelova, podsklopova, pravilnog postavljanja osa pojedinih komponenti, a radi lakšeg kasnijeg pozicioniranja u Assembly Design modulu. Pojedine komponente, kao što su standardni vijci i navrtke, nije potrebno modelirati jer se oni nalaze u CATIA-inom katalogu. Za osnovne modele, na kojima je izvršena parametrizacija, odabrane su komponente podsklopova od tri kamionske prikolice. Izrada komponenti započela je u CATIA-inim modulima Part Design i Structure Design. Nakon izrade komponenti pristupilo se sklapanju tih podsklopova u Assembly Design-u. Na slici 3.4 prikazani su razvijeni podsklopovi ruda za tri različita tipa kamionskih prikolica. Slika 3.4 Razvijeni podsklopovi rude za tri različita tipa kamionskih prikolica: a) Tip 1; b) Tip 2; c) Tip 3
31 3.3.1.1 Tip 1 rude kamionske prikolice U nastavku rada prikazan je primjer parametarskog modeliranja ukruta na tipu 1 rude kamionske prikolice, i to koristeći opciju Design Table. Radi ilustracije, na slici 3.5 prikazan je njen 3D model. Slika 3.5 3D model tipa 1 rude kamionske prikolice Da bi se model mogao uspješno parametrizovati, prvo je potrebno izraditi svaki pojedinačni dio, a zatim ih sklopiti u sklop. Na slici 3.6 prikazan je tip 1 rude s dimenzijama i položajima parametrizovanih ukruta. Razlog izbora ukruta za parametrizaciju je njihova zastupljenost na konstrukciji, tj. postoji ukupno osam ukruta koje se razlikuju kako po položaju tako i po dužini. Slika 3.6 Tip 1 rude sa naznačenim položajima parametrizovanih ukruta
32 Parametrizacija ukruta izvršena je u Part Design-u. Na slici 3.7 vidljive su dimenzije koje su parametrizovane na ukruti. Sve parametrizovane dimenzije su promjenljive. Slika 3.7 Parametrizovane dimenzije na ukruti: R1, R2 - radijusi; S - širina; D - dužina; δ - debljina Ukruta je parametrizovana koristeći opciju Design Table. Pokretanjem ove opcije, započinjemo s njenim kreiranjem (slika 3.8). Slika 3.8 Kreiranje Design Table
33 Nakon što smo kreirali Design Table otvara se Exel fajl u kojem unosimo prethodno definisane parametre, i to za tri različite ukrute. Nakon unošenja parametara moguće je izabrati konfiguraciju koju želimo (slika 3.9). Slika 3.9 Izbor konfiguracije Na slici 3.9 primjećujemo da se mijenja samo dužina ukrute. To je zbog toga što se ukrute koje se nalaze na razmatranoj konstrukciji razlikuju samo po dužini. Ukoliko je potrebno, moguće je promijeniti i ostale parametre, kao i dodavati i brisati konfiguracije. Pozivanje Exel tabele i izbor konfiguracije vršimo tako što dvotrukim klikom odaberemo odgovarajući parametar, a zatim pokrenemo njegovu vezu s Design Table (slika 3.10). Slika 3.10 Prikaz zadanih parametera i načina njihove izmjene
34 3.3.1.2 Tip 2 rude kamionske prikolice U nastavku rada prikazan je primjer parametarski modeliranog C profila na tipu 2 rude kamionske prikolice koristeći opciju Rule CATIA V5 R19 sistema. Na slici 3.11 dat je prikaz 3D modela tipa 2 rude. Slika 3.11 3D model tipa 2 rude kamionske prikolice Na slici 3.12 prikazan je tip 2 rude sa dimenzijama i položajima parametrizovanih C profila. Slika 3.12 Tip 2 rude s položajima parametrizovanih C profila
35 Zadavanje parametara izvršeno je u Part Design modulu. Na slici 3.13 vidljive su dimenzije koje su parametrizovane na ukruti. Parametri X, O i L su promjenljivi, dok je parametar Y fiksan. Slika 3.13 Promjenljivi parametri: L - dužina profila, O - osa simetrije, X - udaljenost otvora od ose simetrije i Y - udaljenost otvora od ivice profila C profili su konstruisani u Structure Design modulu CATIA V5 R19 programa. Koristeći opciju Shape biramo C profil, dimenzija poprečnog presjeka prikazanog na slici 3.14. Slika 3.14 Izbor dimenzija poprečnog presjeka C profila
36 Budući da je C profil, zbog njihovih položaja na konstrukciji, potrebno zasijeći pod uglom 12° to radimo koristeći opciju Draft Definition (slika 3.15). Slika 3.15 Zasijecanje profila pod uglom od 12° Nakon toga vršimo bušenje otvora na profilu, koristeći opciju Hole Definition (slika 3.16). Slika 3.16 Bušenje otvora na profilu
37 Nakon što smo definisali poprečni presjek, dužinu, skraćivanje pod uglom kao i bušenje otvora profila, potrebno je parametrizovati pojedine dimenzije i to da se u slučaju povećanja dužine profila mijenjaju položaji otvora. Na slici 3.17 prikazan je model C profila sa stablom zadanih parametara. Slika 3.17 Prikaz stabla zadanih parametara na C profilu Koristeći opciju Multiple values na zadanom parametru „DUZINA PROFILA“ omogućene su tri dužine profila, i to: 275, 507 i 740 mm (slika 3.18). Slika 3.18 Moguće dužine C profila Parametrizaciju tj. povezivanje parametara C profila vršimo pomoću opcije Rule, koja se nalazi u Knowledge Advisor modulu CATIA V5 R19 programa. Opciju Rule koristimo kako bi prikazali još jedan od načina parametrizacije.
38 Postavit ćemo osu simetrije tako što ćemo znakom jednakosti zadati da je njen položaj na polovini elementa, kao što je prikazano na slici 3.19. Slika 3.19 Položaj ose simetrije Također, prikazano je korištenje komandi „If“ i „Else“ kako bi se povećanjem dužine profila iznad 507 mm povećala i udaljenost otvora od x ose na 60 mm (slika 3.20). Slika 3.20 Korištenje komandi „If“ i „Else“ u opciji Rule Editor Sada se promjenom parametra “L - dužina profila“ vrši automatska promjena položaja otvora na profilu.
39 3.3.1.3 Tip 3 rude kamionske prikolice Kod tipa 3 rude kamionske prikolice parametrizacija je izvršena koristeći opciju Formula. Parametrizacija je izvršena na Assembly Design - u, gdje je bilo potrebno određivati i udaljenosti između pojedinih komponenti. 3D model tipa 3 rude kamionske prikolice prikazan je na slici 3.21. Slika 3.21 Model tipa 3 rude kamionske prikolice Kod sastavljanja 3D modela u Assembly Design-u vrlo je važno prilikom pridruživanja odnosa između komponenti paziti da svi odnosi budu pravilno definisani radi naknadne mogućnosti za parametrizacijom, te da prilikom promjene dimenzija pojedinih komponenti bude pravilan razmještaj samih komponenti. Da bi se izbjegao veći broj parametara koje korisnik treba unositi za promjenu, pojedine dimenzije koje trebaju biti izmijenjene povezuju se formulama i jednakostima. Na slici 3.22 vidljive su dimenzije koje su parametrizovane na tipu 3 rude. Slika 3.22 Parametrizovane dimenzije na tipu 3 rude: A – dužina kuke, B – dužina rude, C – debljina lima, D – dužina naklopnog lima, E – položaj naklopnog lima, L- ukupna dužina
40 Prije samog dodjeljivanja parametara Part-u ili Assembly-u potrebno je kreirati parametre. Parametri se definišu klikom na ikonu sa znakom „f(x)“, te se tada otvara prozor u kojem definišemo tip parametra, ime parametra, te njegovu vrijednost. Sam postupak definisanja parametra prikazan je na slici 3.23, na primjeru parametra „B - Duzina rude “. Slika 3.23 Dodavanje parametra „B - Duzina rude “ Također, kao i u prethodnom primjeru, koristićemo opciju “Multiple Values” pomoću koje zadajemo tri moguće dužine rude, kako je prikazano na slici 3.24. Svi ostali parametri koji su određeni pomoću formula će biti mijenjani promjenom parametra „B - Dužina rude“. Slika 3.24 Tri moguće dužine rude
41 Nakon definisanja potrebnih parametara definišemo glavni parametar, a to je „L - Ukupna duzina“. Prilikom promjene parametra „B - Duzina rude“ vrši se automatska promjena parametra „L - Ukupna duzina“ kao i modifikacija svih ostalih parametara. Definisanje parametra „L - Ukupna duzina“ prikazano je na slici 3.25. Slika 3.25 Definisanje parametra „L - Ukupna duzina“ U tabeli 3.1 dat je prikaz fiksnih parametara kao što su „A - Dužina kuke“, „B - Dužina rude“ i „C - Debljina lima“, i promjenljivih parametara kao što su „L - Ukupna duzina“, „D - Duzina naklopnog lima“ i „E - Polozaj naklopnog lima“. Tabela 3.1 Prikaz parametrizovanih dimenzija Ukupna dužina L (mm) Dužina kuke A (mm) Dužina rude B (mm) Debljina lima C (mm) Dužina naklopnog lima D (mm) Položaj naklopnog lima E (mm) 2500 285 2212 3 1106 553 3000 285 2712 3 1356 678 3500 285 3212 3 1606 803
42 4. Izrada kataloga 2D i 3D elemenata proizvoda 4.1. Općenito o računarskim katalozima prostornih modela Računarski katalog prostornih modela je organizovana baza prostornih modela i pratećih podataka koja omogućava korisniku brzo pronalaženje željenih modela po različitim kriterijima, na različite načine, te u zahtijevanom formatu. Katalog modela je inženjersko- marketinški alat. Model odabran u katalogu definisan je jednoznačnim narudžbenim brojem i dobavljačem. Katalog se sastoji od prostornih modela i korisničkog okruženja. Prostorni modeli su nosioci informacije o geometriji proizvoda. No, sama geometrija nije dovoljna jer jednaku važnost za proces konstruisanja imaju i prateći podaci kao npr. opterećenje, snaga, materijal izrade, težina, boja, funkcionalnost, narudžbeni broj, dobavljač itd. Obzirom na kompaktnost svih relevantih informacija, prostorni modeli iznimno su neophodni u procesu konstruisanja. Informacije se također mogu koristiti i u drugim odjelima i procesima kompanije. Korisničko okruženje omogućava korisniku jednostavno pretraživanje kataloga i pronalaženje odgovarajućeg proizvoda. Dio korisničkog okruženja koje omogućava odabir odgovarajućih opcija unutar jedne proizvodne serije naziva se konfigurator (engl. configurator) dijelova. Katalozi su korisnicima dostupni preko interneta, na nosačima podataka ili u obliku programskih paketa koji se instaliraju. Najčešće se koriste katalozi dostupni na internetu jer omogućavaju pristup širem broju korisnika. 4.2. Značaj računarskih kataloga prostornih dijelova Pojavom i korištenjem CAD/CAM sistema u procesu konstruisanja i proizvodnje pojavila se i potreba za katalozima sa 3D modelima, prije svega standardnih industrijskih dijelova kao što su vijci, navrtke itd. Tu potrebu za bibliotekama standardnih dijelova prvo su uočili sami proizvođači CAD sistema, koji su počeli stvarati biblioteke osnovnih dijelova kao dio softverskog paketa. Međutim, zahtjevi tržišta za varijacijama prostornih modela bili su veći nego što su to proizvođači CAD sistema osiguravali, te su se počeli pojavljivati i proizvođači 3D kataloga koji su koristili postojeće CAD sisteme za izradu baze modela ili su pak razvijali vlastiti specijalizovani softver. Jednom započeti proces rezultirao je sve većim očekivanjima od kataloga, a time i sofisticiranijim rješenjima problema. Katalog prostornih modela osigurava sadržaj, a sistem za upravljanje katalozima standardnih dijelova (engl. parts catalog management system) je softversko rješenje koje olakšava upotrebu kataloga. Danas na tržištu postoje specijalizirani proizvođači sistema za upravljanje 3D katalozima standardnih dijelova, koji sadrže veći broj kataloga različitih proizvođača dijelova i koji se mogu integrisati u postojeće poslovne sisteme kompanije.
43 4.2.1 Standardni dijelovi Standardni dijelovi su dijelovi koji su dizajnirani i proizvedeni u skladu s neovisno uspostavljenim specifikacijama i kriterijima. Standardne dijelove prema kriteriju dobavljača možemo podijeliti u tri kategorije, kako je prikazano u tabeli 4.1. Tabela 4.1 Podjela standardnih dijelova prema dobavljačima Standardni dijelovi Standardni industrijski dijelovi Standardni dobavljački (kataloški) dijelovi Interni (tvornički) standardni dijelovi vijci, matice, podložne pločice, opruge. kuke, alati za hvatanje i stezanje, ležajevi, senzori, itd. naprave, kućišta, specijalizirani alati, radne podloge itd. 4.2.1.1 Standardni industrijski dijelovi Pojam standardni industrijski dijelovi odnosi se na proizvode odnosno dijelove koji su proizvedeni u skladu s određenim specifikacijama, a prema potrebi i testirani u skladu sa specifikacijama (npr. vojna industrija). Standardni dijelovi za civilnu upotrebu su dijelovi proizvedeni u skladu sa standardima objavljenim od strane organizacija za standardizaciju kao npr. ASME16 , ANSI17 , DIN18 itd. Kod odabira ovih dijelova inženjeri odnosno odjel nabave u kompaniji, donose odluku o dobavljaču na osnovu cijene odnosno dostupnosti i rokova isporuke jer se podrazumijeva kako su karakteristike dijelova u skladu s očekivanjima definisanim standardom. 4.2.1.2 Standardni dobavljački (kataloški) dijelovi Standardni dobavljački dijelovi su dijelovi koji se naručuju od raznih dobavljača kako bi kombinovani s ostalim dijelovima proizvoda činili kompletnu strukturu proizvoda tj. sklopa. Oni su dio standardnog prodajnog asortimana dobavljača i naručuju se prema funkcionalnim potrebama sklopa i karakteristikama koje definiše dobavljač. U procesu konstruisanja inženjeri trebaju odlučiti da li im je u interesu takve dijelove samostalno proizvoditi ili ih je bolje naručiti odnosno kupiti od vanjskog dobavljača. Često odluka ide u prilog vanjskim dobavljačima, a naručeni proizvodi trebaju odgovarati zahtjevima i ulovima u kojima će standardni dobavljački dijelovi biti korišteni. Donesena odluka o korištenju dobavljačkih dijelova znači kako se podaci o takvim dijelovima i njihovim dobavljačima trebaju provesti kroz interne poslovne sisteme (CAD, PLM, ERP19 ...). 16 Eng. American Society of Mechanical Engineers 17 Eng. American National Standards Institute 18 Njem. Deutsches Institut für Normung 19 Sistem za upravljanje resursima kompanije (engl. Enterprise Resource Planning).
44 4.2.1.3 Interni (tvornički) standardni dijelovi Za razliku od standardnih dobavljačkih dijelova, pojam interni standardni dijelovi odnosi se na dijelove za koje je odlučeno kako će se proizvoditi vlastitim proizvodnim resursima. Takvi dijelovi bivaju razvijani, dizajnirani i proizvedeni interno kao dio procesa proizvodnje proizvoda, ili zasebno, za potrebe skladišta. Kao kod standardnih industrijskih i dobavljačkih dijelova, i kod tvorničkih standardnih dijelova nastoji se standardizovati dizajn, kako bi se dijelovi mogli koristiti u različitim proizvodima. Osobine tvorničkih dijelova trebaju biti dosljedno definisane kako bi se osiguralo jednostavno pronalaženje i interno naručivanje dijelova i za druge proizvodne linije sličnih zahtjeva. Upravljanje internim standardnim dijelovima je iznimno važno, ali i iznimno zahtjevno. 4.2.2 Upravljanje standardnim dijelovima Složeni proizvodi, mašine, postrojenja odnosno sklopovi sastoje se od elemenata. Izabrati odgovarajuće komponente, vodeći pri tome računa o odgovarajućim zahtjevima kod primjene, jedan je od osnovnih inženjerskih zadataka. Uspješnost u izvršavanju tog zadatka ima veliki uticaj na uspjeh proizvoda na tržištu. Sam pojam „upravljanje dijelovima” [8] označava način tj. sistem praktičnog djelovanja u procesu konstruisanja, gdje se u procesu odabira dijelova uzimaju u obzir određeni faktori kroz cjelokupni životni ciklus proizvoda:  primjena,  tehničke karakteristike,  dostupnot,  prethodna iskustva s dijelom i dobavljačem,  pouzdanost,  tehnologija,  standardizacija dijelova,  raspoloživost i održavanje dijelova tijekom cjelokupnog životnog ciklusa,  troškovi životnog ciklusa proizvoda. Upravljanje dijelovima integrisano je u opće nastojanje kompanije ka upotrebi preferiranih i često korištenih dijelova, a radi smanjenja ukupnog broja različitih dijelova na skladištu. 4.2.3 Sistem za upravljanje standardnim dijelovima Sistem za upravljanje dijelovima je inženjerski alat za pronalaženje modela standardnih dijelova koji zadovoljavaju tražene geometrijske kriterije i osobine. Sistem zamjenjuje desetljećima korištene printane verzije kataloga i crteža. Korištenjem sistema dizajner brzo i efikasno pronalazi i koristi odgovarajuće geometrije zajedno s pripadajućim meta-podacima, te ih ugrađuje u sklop u korištenom CAD sistemu. Sistem sadrži računarske kataloge standardnih dijelova koji su modelirani u skladu s interno dogovorenim pravilima upravljanja standardnim dijelovima. Ovisno o proizvođaču, takvi sistemi se još nazivaju i „sistemi za upravljanje katalozima dijelova”.
45 4.3. Izrada kataloga 3D elemenata ruda kamionskih prikolica Za izradu kataloga ruda kamionskih prikolica koristićemo modul Catalog Editor CATIA V5 R19 programskog paketa koji nudi alate za klasifikaciju standardnih komponenti, a također omogućava i navigaciju kroz kataloge. Prilikom izrade kataloga prvobitno otvorimo novi CATIA file tipa Catalog Document, kao što je prikazano na slici 4.1. Slika 4.1 Stvaranje kataloga Nakon toga otvori se modul Catalog Editor u kojem ćemo dalje definisati obilježja, podjele i elemente koje želimo imati u katalogu. Neke od komandi Catalog Editora, koje ćemo koristiti, prikazane na slici 4.2:  Chapters: Predstavlja poglavlje i upućuje na ostala poglavlja i familije proizvoda. Predstavlja način klasifikacije elemenata na koje se odnosi  Families: Predstavlja set komponenti  Part families: Set komponenti koji se odnosi na CATPart dokument. Ova komponenta je unikatna i namijenjena je različitim setovima vrijednosti parametara. Svaki od njih je upravljan preko Design Table alata  Keywords: Atribut koji opisuje sadržaj poglavlja (eng. Chapters) i porodice proizvoda (eng. Families). Svakoj komponenti mogu biti dodijeljene vlastite vrijednosti atributa. Postoji mogućnost njihovog povezivanja s poglavljima i familijama proizvoda, pa prema tome i obavljanje pretraživanja prema vrijednosti atributa kako bi se filtrirao njihov sadržaj.  Components: Predstavlja komponente koje se odnose na referencu za eksterni dokument ili model koji je opisan s ključnim vrijednostima (eng. Keyword values), Slika 4.2 Korišteni komandi Catalog Editora
46 Nakon otvaranja modula Catalog Editor započinjemo s unošenjem standardnih elemenata u bazu programa CATIA V5 R19. Za svaki od 3 tipa ruda kamionskih prikolica ćemo kreirati zasebne Chaptere u kojima ćemo kreirati familije proizvoda pomoću komande Add Family. Nakon toga ćemo koristeći komandu Add Component unijeti sve proizvode te familije odnosno tog tipa kamionske prikolice. Također ćemo za svaku familiju proizvoda izabrati prateći dokument (eng. Supporting document), koji ustvari predstavlja sklopni crtež zadatog tipa rude kamionske prikolice. Unošenje parametrizovanih proizvoda vršimo pomoću komande Add Part Family nakon čega klikom na parametrizovani proizvod koji posjeduje tablicu kreiranu u Excelu (eng. Design Table) dobivamo familiju tog proizvoda. Proizvode koje nismo parametrizovali pomoću tablice u Excelu ćemo unijeti pomoću komande Add Component. Na slici 4.3 je prikazano radno okruženje Catalog Editor modula CATIA V5 R19 programa. Slika 4.3 Radno okruženje Catalog Editor modula CATIA V5 R19 programa
47 Na slikama 4.4, 4.5 i 4.6 prikazan je izgled kataloga za sve tipove ruda kamionskih prikolica. Slika 4.4 Izgled kataloga tipa 1 rude kamionske prikolice Slika 4.5 Izgled kataloga tipa 2 rude kamionske prikolice
48 Slika 4.6 Izgled kataloga tipa 3 rude kamionske prikolica 4.4. Izrada kataloga 2D elemenata ruda kamionskih prikolica Izradu kataloga 2D elemenata ruda kamionskih prikolica vršili smo u Drafting modulu CATIA V5 R19 sistema. Napravili smo A4 i A3 formate sa sastavnicama koje smo koristili za prikazivanje 2D modela. Prilikom izrade sklopnih crteža korištena je opcija Generate Numbering u Design modulu CATIA sistema, koja automatski vrši dodjeljivanje rednih brojeva pozicijama u sklopu. Korištenje komande Generate Numbering prikazano je na slici 4.7. Slika 4.7 Korištenje komande Generate Numbering
49 Nakon dodjeljivanja rednih brojeva pozicijama u Assembly Design modulu slijedi njihovo prikazivanje u Drafting modulu CATIA V5 R19. Prikazivanje se vrši korištenjem komande Generate Ballons. Na slici 4.8 je prikazan tip 3 rude kamionske prikolice sa označenim pozicijama. Slika 4.8 Tip 3 rude kamionske prikolice sa označenim pozicijama Na slici 4.9 dat je prikaz sastavnice sklopnog crteža s informacijama o: prethodno dodijeljenim rednim brojevima pozicija, nazivima elemenata oznakama elementa, nazivima elemenata, korištenim materijalima i broju komada. Slika 4.9 Sastavnica sklopnog crteža
50 5. Integracija razvijenog koncepta u postojeći PLM system 5.1 Uticaj upravljanja standardnim dijelovima na ukupne troškove PLM sistema Razvoj novog proizvoda uvijek zahtijeva blisku saradnju svih timova unutar kompanije (nabavka, projektni tim, proizvodnja, prodaja, menadžment...). Zadatak prikupljanja i povezivanja znanja i iskustva svih timova, te pretvaranja ulaznih podataka u kvalitetan, pouzdan i tržišno uspješan proizvod ili koncept najviše zavisi od projektno-dizajnerskog tima. Uspostavljanje kvantitativnih vrijednosti uticaja raznih odjela unutar kompanije prikazano je na slici 5.1. Vidljivo je kako je najveći direktni kvantitativni uticaj na troškove životnog ciklusa proizvoda predodređen već u fazi dizajniranja/konstruisanja proizvoda. Najveći porast troškova proizvoda javlja se u procesu proizvodnje i sklapanja, te u nabavi. Ti se odjeli stoga moraju integrisati u fazu dizajna i razvoja proizvoda jer se na optimizaciju proizvodnje, troškova materijala i sklapanja proizvoda može najviše uticati u fazi dizajniranja. Znakovita je ogromna razlika između odgovornosti projektno-dizajnerskog tima za ukupne buduće troškove proizvoda i njihovih vlastitih troškova. Troškovi projektno-dizajnerskog tima se kreću oko osmine ukupnih troškova [10]. Te činjenice treba uzeti u obzir kod promišljanja o racionalizaciji troškova proizvodnje, te pravovremeno omogućiti dizajnerskom timu pristup i alate za pristup relevantnim informacijama koje utiču na razvoj proizvoda. Slika 5.1 Prikaz utvrđivanja troškova i nastanka troškova po odjelima kompanije [10]
51 Jedan od najznačajnijih dijelova procesa konstruisanja je izbor dijelova koji će se ugraditi u proizvod. Kod izbora optimalnih dijelova treba se voditi računa o mnoštvu faktora, a odabir se izvodi sukladno interno dogovorenim prioritetima i kriterijima. Prema studiji Ministarstva obrane SAD-a utvrđen je trošak uvođenja novog dijela u proces proizvodnje (tabela 5.1). Iako i logika govori kako se ponovnom upotrebom istih dijelova u dizajnu može uštedjeti vrijeme i novac, tek ovakve studije daju stvarnu sliku tog troška. Tabela 5.1 Troškovi uvođenja novog dijela u proizvodnju [12] Dizajn i razvoj $12,600 45,8 % Testiranje $1,000 3,6 % Proizvodnja $2,400 8,7 % Narudžba $5,200 18,9 % Skladištenje $1,200 4,5 % Održavanje $5,100 18,5 % Ukupni troškovi novog dijela $27,500 100 % Pod pritiskom rokova isporuke, zahtijevanim standardima kvaliteta te sve većom kompleksnošću proizvoda, inženjeri u procesu dizajniranja imaju malo vremena za pronalaženje dijelova za koje sa sigurnošću mogu reći kako zadovoljavaju tražene kriterije. S vremenom baze podataka se pune informacijama o dijelovima koje su često nedovoljno definisane, nepotpune ili neažurirane te time nepregledne i nerazumljive za inženjere. U takvoj situaciji inženjeri pribjegavaju uvođenju novih dijelova i prividno ubrzavaju proces, ali dugoročno povećavaju troškove životnog ciklusa proizvoda i otežavaju buduća pretraživanja, jer umnožavaju identične dijelove zavedene pod različitim brojevima u bazi i na skladištu. Kao dio nastojanja za smanjenjem izravnih materijalnih troškove proizvodnje, odjel nabavke treba insistirati na objedinjavanju broja standardnih dijelova korištenih u svim projektima unutar kompanija sa svrhom dogovaranja dugoročnih ugovora s dobavljačima koji će sadržavati popuste na količinu. Ključni pojam u ovom procesu je upravljanje dijelovima, jer upravljanje i kontrola upotrebe standardnih dijelova znači upravljanje značajnim dijelom ukupnih troškova životnog ciklusa proizvoda. Nedostatak komunikacije i integracije između odjela nabavke i inženjerskog tima smanjuje mogućnost postizanja željenih razina uštede na izravnim materijalnim troškovima. Kako bi se postigao bolji učinak potrebno je povezati ova dva tima, jer odjel nabavke utvrđuje odobrene i preferirane standardne dijelove, a inženjerski tim koristi preporučene dijelove u dizajniranju. Moderni CAD sistemi omogućavaju timski rad skupina inženjera, što značajno ubrzava dizajniranje, ali ne mogu u potpunosti odgovoriti na zahtjev za korištenjem odobrenih i preferiranih dijelova u postupku dizajniranja. To se naročito odnosi na standardne dobavljačke dijelove.
52 Slika 5.2 prikazuje pojednostavljeni pregled koraka koje inženjer treba izvršiti u procesu pronalaženja prostornog modela odgovarajućeg dijela. Žuto obilježenim brojevima označeni su glavni smjerovi prilikom odabira. Ukoliko uzmemo u obzir i tabelu 5.1, tj. trošak uvođenja novog dijela, može se zaključiti kako je idealna situacija ona označena brojem 1, gdje se inženjer odlučuje koristiti već postojeći dio. Alternativni put je označen brojem 2, gdje inženjer pronalazi odgovarajući dio u internoj mreži te ga koristi u dizajnu. Određeno vrijeme potroši se na pretraživanje baze s modelima. Varijanta 3 nudi dvije mogućnosti. U prvoj inženjer pretražujući internet ili kontaktirajući dobavljača odnosno proizvođača pronalazi model koji odgovara zahtjevima. Slika 5.2 Koraci pri traženju odgovarajućeg CAD modela [16]
53 Proces pretraživanja vremenski je uvjerljivo najduži kada inženjer ne može pronaći odgovarajući model. U takvom slučaju inženjer, ne samo što treba proći kompletan proces potrage za modelom, nego treba tražiti i pronaći najsvježije informacije o dijelu, utvrditi njihovu tačnost, modelirati model samostalno, testirati model u sklopu te model u konačnici ugraditi u sklop ili ga čak i odbaciti ukoliko ne zadovolji zahtjeve. Nedostatak prave informacije u pravo vrijeme pretstavlja značajan trošak u procesu konstruisanja, no još više uvodi dodatni rizik u planiranju troškova. Ova kratka analiza pokazuje važnost upravljanja standardnim dijelovima, ali i pokazuje jasnu potrebu inženjera za jednostavnim i lakim pristupom željenim 3D modelima. Idealno rješenje ovog problema je sistem za upravljanje standardnim dijelovima koji bi, integrisan u internu mrežu i sisteme kompanije, trebao omogućiti kvalitetniju kontrolu troškova nabavke standardnih dijelova korištenjem prilagođenih lista standardnih i preferiranih dijelova. Tako bi se značajno smanjilo vrijeme potrebno za pronalaženje odgovarajućih dijelova. Takav sistem oplemenjen integrisanim i redovito ažuriranim katalozima dobavljačih i industrijskih dijelova, uz mogućnost dodavanja internih dijelova u bazu dijelova, predstavlja značajan iskorak u smjeru smanjenja odnosno kontrole troškova. Optimizacija standardnih dijelova olakšava se jednostavnim testiranjem većeg broja sličnih varijanti dijela kako bi se izabrala ona koja dugoročno ima najveći potencijal za standardizaciju i ponovno korištenje u sličnim proizvodima. Analiza je ujedno pokazatelj i za dobavljače odnosno proizvođače dijelova jer ukazuje na nužnost izrade 3D kataloga vlastitih proizvoda. Anketa provedena u SAD-u na uzorku od 500 inženjera pokazala je kako se čak 73% inženjera odlučuje za dijelove proizvođača koji osiguravaju prostorne modele [11]. Ista anketa pokazala je kako modeli preuzeti s interneta i ugrađeni u dizajn u čak 80% slučajeva rezultuju kupnjom standardnog dijela. Iz navedenog se može zaključiti kako proizvođači standardnih dijelova trebaju osigurati dizajnerima prostorne modele radi dugoročnog osiguranja opstanka na tržištu.
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad
Zavrsni rad

Recommended

Proizvodne tehnologije as 2009 2
Proizvodne tehnologije as 2009 2Proizvodne tehnologije as 2009 2
Proizvodne tehnologije as 2009 2Mo Firefox
 
Projekat dizalice
Projekat dizaliceProjekat dizalice
Projekat dizaliceDusan Popovic
 
звук и буква а
звук и буква азвук и буква а
звук и буква аSilvia Todorova
 
Преразказ на приказка
Преразказ на приказка Преразказ на приказка
Преразказ на приказка rossitsazlankova
 
Izvod slozene funkcije
Izvod slozene funkcijeIzvod slozene funkcije
Izvod slozene funkcijekatarinamaksimovic4
 
Uvod, vitali, trijaza, polozaji
Uvod, vitali, trijaza, polozajiUvod, vitali, trijaza, polozaji
Uvod, vitali, trijaza, polozajiAleksandra Cucić
 
Gasno zavarivanje (ppp)
Gasno zavarivanje (ppp)Gasno zavarivanje (ppp)
Gasno zavarivanje (ppp)Adis Muminovic
 
Pojam, uloga i razvoj masina i mehanizama
Pojam, uloga i razvoj masina i mehanizamaPojam, uloga i razvoj masina i mehanizama
Pojam, uloga i razvoj masina i mehanizamaVojka Lazarevic
 

Recommended

Proizvodne tehnologije as 2009 2
Proizvodne tehnologije as 2009 2Proizvodne tehnologije as 2009 2
Proizvodne tehnologije as 2009 2Mo Firefox
 
Projekat dizalice
Projekat dizaliceProjekat dizalice
Projekat dizaliceDusan Popovic
 
звук и буква а
звук и буква азвук и буква а
звук и буква аSilvia Todorova
 
Преразказ на приказка
Преразказ на приказка Преразказ на приказка
Преразказ на приказка rossitsazlankova
 
Izvod slozene funkcije
Izvod slozene funkcijeIzvod slozene funkcije
Izvod slozene funkcijekatarinamaksimovic4
 
Uvod, vitali, trijaza, polozaji
Uvod, vitali, trijaza, polozajiUvod, vitali, trijaza, polozaji
Uvod, vitali, trijaza, polozajiAleksandra Cucić
 
Gasno zavarivanje (ppp)
Gasno zavarivanje (ppp)Gasno zavarivanje (ppp)
Gasno zavarivanje (ppp)Adis Muminovic
 
Pojam, uloga i razvoj masina i mehanizama
Pojam, uloga i razvoj masina i mehanizamaPojam, uloga i razvoj masina i mehanizama
Pojam, uloga i razvoj masina i mehanizamaVojka Lazarevic
 
13 i 14 ČAS :Merenje i kontrola
13 i 14 ČAS :Merenje i kontrola13 i 14 ČAS :Merenje i kontrola
13 i 14 ČAS :Merenje i kontrolazoran miljakovic zoran miljakovic
 
1.0 Proracun.pdf
1.0 Proracun.pdf1.0 Proracun.pdf
1.0 Proracun.pdfJusufAgic
 
Savijanje
SavijanjeSavijanje
Savijanjecveta52
 
Нумерички (компјутерски) управувани алатки машини – НУМА
Нумерички (компјутерски) управувани алатки машини – НУМАНумерички (компјутерски) управувани алатки машини – НУМА
Нумерички (компјутерски) управувани алатки машини – НУМАAleksandar Arsovski
 
Proizvodnja električne energije
Proizvodnja električne energijeProizvodnja električne energije
Proizvodnja električne energijenadicagrujicic
 
горива
горивагорива
гориваmiluskaprsic
 
Obrada metala
Obrada metalaObrada metala
Obrada metalaAna Todorovic
 
2 пряко и преносно значение на думата.синоними.антоними
2 пряко и преносно значение на думата.синоними.антоними2 пряко и преносно значение на думата.синоними.антоними
2 пряко и преносно значение на думата.синоними.антонимиguestf1eaf82
 
Toplotni motori
Toplotni motoriToplotni motori
Toplotni motoriSlavka Čičak
 
11 геометрични задачи
11 геометрични задачи11 геометрични задачи
11 геометрични задачиCveta Gergova
 
Pogonske masine-toplotni motori
Pogonske masine-toplotni motoriPogonske masine-toplotni motori
Pogonske masine-toplotni motoriAna Todorovic
 
Игрите на баба и дядо
Игрите на баба и дядоИгрите на баба и дядо
Игрите на баба и дядоNinaKaneva
 
Profesije u oblasti saobracaja
Profesije u oblasti saobracajaProfesije u oblasti saobracaja
Profesije u oblasti saobracajaNesa Tehnicko
 
Екологично възпитание презентация
Екологично възпитание презентацияЕкологично възпитание презентация
Екологично възпитание презентацияVioleta Georgieva
 
Konstrukcije trouglova
Konstrukcije trouglovaKonstrukcije trouglova
Konstrukcije trouglovasavore4
 
Извори енергије
Извори енергијеИзвори енергије
Извори енергијеСнежана Жана Ђорђевић
 
Potrosnja energije u domacinstvu i mogucnost ustede
Potrosnja energije u domacinstvu i mogucnost ustedePotrosnja energije u domacinstvu i mogucnost ustede
Potrosnja energije u domacinstvu i mogucnost ustedeSiniša Ćulafić
 
замърсяване на природата
замърсяване на природатазамърсяване на природата
замърсяване на природатаkutity
 
звездите над нас
звездите над насзвездите над нас
звездите над насKristiqn Chukalov
 
Сините пътища на родината
Сините пътища на родинатаСините пътища на родината
Сините пътища на родинатаrossitsazlankova
 
Značaj uvoza i izvoza za poslovanje savremenih preduzeća
Značaj uvoza i izvoza za poslovanje savremenih preduzećaZnačaj uvoza i izvoza za poslovanje savremenih preduzeća
Značaj uvoza i izvoza za poslovanje savremenih preduzećaPositive
 
Programiranje za internet - Samra Mujačić, Samir Lemeš
Programiranje za internet - Samra Mujačić, Samir LemešProgramiranje za internet - Samra Mujačić, Samir Lemeš
Programiranje za internet - Samra Mujačić, Samir LemešBenjamin Spahić
 

More Related Content

What's hot

1.0 Proracun.pdf
1.0 Proracun.pdf1.0 Proracun.pdf
1.0 Proracun.pdfJusufAgic
 
Savijanje
SavijanjeSavijanje
Savijanjecveta52
 
Нумерички (компјутерски) управувани алатки машини – НУМА
Нумерички (компјутерски) управувани алатки машини – НУМАНумерички (компјутерски) управувани алатки машини – НУМА
Нумерички (компјутерски) управувани алатки машини – НУМАAleksandar Arsovski
 
Proizvodnja električne energije
Proizvodnja električne energijeProizvodnja električne energije
Proizvodnja električne energijenadicagrujicic
 
2 пряко и преносно значение на думата.синоними.антоними
2 пряко и преносно значение на думата.синоними.антоними2 пряко и преносно значение на думата.синоними.антоними
2 пряко и преносно значение на думата.синоними.антонимиguestf1eaf82
 
11 геометрични задачи
11 геометрични задачи11 геометрични задачи
11 геометрични задачиCveta Gergova
 
Pogonske masine-toplotni motori
Pogonske masine-toplotni motoriPogonske masine-toplotni motori
Pogonske masine-toplotni motoriAna Todorovic
 
Игрите на баба и дядо
Игрите на баба и дядоИгрите на баба и дядо
Игрите на баба и дядоNinaKaneva
 
Profesije u oblasti saobracaja
Profesije u oblasti saobracajaProfesije u oblasti saobracaja
Profesije u oblasti saobracajaNesa Tehnicko
 
Екологично възпитание презентация
Екологично възпитание презентацияЕкологично възпитание презентация
Екологично възпитание презентацияVioleta Georgieva
 
Konstrukcije trouglova
Konstrukcije trouglovaKonstrukcije trouglova
Konstrukcije trouglovasavore4
 
Potrosnja energije u domacinstvu i mogucnost ustede
Potrosnja energije u domacinstvu i mogucnost ustedePotrosnja energije u domacinstvu i mogucnost ustede
Potrosnja energije u domacinstvu i mogucnost ustedeSiniša Ćulafić
 
замърсяване на природата
замърсяване на природатазамърсяване на природата
замърсяване на природатаkutity
 
звездите над нас
звездите над насзвездите над нас
звездите над насKristiqn Chukalov
 
Сините пътища на родината
Сините пътища на родинатаСините пътища на родината
Сините пътища на родинатаrossitsazlankova
 

What's hot (20)

13 i 14 ČAS :Merenje i kontrola
13 i 14 ČAS :Merenje i kontrola13 i 14 ČAS :Merenje i kontrola
13 i 14 ČAS :Merenje i kontrola
 
1.0 Proracun.pdf
1.0 Proracun.pdf1.0 Proracun.pdf
1.0 Proracun.pdf
 
Savijanje
SavijanjeSavijanje
Savijanje
 
Нумерички (компјутерски) управувани алатки машини – НУМА
Нумерички (компјутерски) управувани алатки машини – НУМАНумерички (компјутерски) управувани алатки машини – НУМА
Нумерички (компјутерски) управувани алатки машини – НУМА
 
Proizvodnja električne energije
Proizvodnja električne energijeProizvodnja električne energije
Proizvodnja električne energije
 
горива
горивагорива
горива
 
Obrada metala
Obrada metalaObrada metala
Obrada metala
 
2 пряко и преносно значение на думата.синоними.антоними
2 пряко и преносно значение на думата.синоними.антоними2 пряко и преносно значение на думата.синоними.антоними
2 пряко и преносно значение на думата.синоними.антоними
 
Toplotni motori
Toplotni motoriToplotni motori
Toplotni motori
 
11 геометрични задачи
11 геометрични задачи11 геометрични задачи
11 геометрични задачи
 
Pogonske masine-toplotni motori
Pogonske masine-toplotni motoriPogonske masine-toplotni motori
Pogonske masine-toplotni motori
 
Игрите на баба и дядо
Игрите на баба и дядоИгрите на баба и дядо
Игрите на баба и дядо
 
Profesije u oblasti saobracaja
Profesije u oblasti saobracajaProfesije u oblasti saobracaja
Profesije u oblasti saobracaja
 
Екологично възпитание презентация
Екологично възпитание презентацияЕкологично възпитание презентация
Екологично възпитание презентация
 
Konstrukcije trouglova
Konstrukcije trouglovaKonstrukcije trouglova
Konstrukcije trouglova
 
Извори енергије
Извори енергијеИзвори енергије
Извори енергије
 
Potrosnja energije u domacinstvu i mogucnost ustede
Potrosnja energije u domacinstvu i mogucnost ustedePotrosnja energije u domacinstvu i mogucnost ustede
Potrosnja energije u domacinstvu i mogucnost ustede
 
замърсяване на природата
замърсяване на природатазамърсяване на природата
замърсяване на природата
 
звездите над нас
звездите над насзвездите над нас
звездите над нас
 
Сините пътища на родината
Сините пътища на родинатаСините пътища на родината
Сините пътища на родината
 

Similar to Zavrsni rad

Značaj uvoza i izvoza za poslovanje savremenih preduzeća
Značaj uvoza i izvoza za poslovanje savremenih preduzećaZnačaj uvoza i izvoza za poslovanje savremenih preduzeća
Značaj uvoza i izvoza za poslovanje savremenih preduzećaPositive
 
Programiranje za internet - Samra Mujačić, Samir Lemeš
Programiranje za internet - Samra Mujačić, Samir LemešProgramiranje za internet - Samra Mujačić, Samir Lemeš
Programiranje za internet - Samra Mujačić, Samir LemešBenjamin Spahić
 
Programiranje Za Internet - S.Mujačić , S.Lemeš
Programiranje Za Internet - S.Mujačić , S.LemešProgramiranje Za Internet - S.Mujačić , S.Lemeš
Programiranje Za Internet - S.Mujačić , S.LemešBenjamin Spahić
 
Molnar_Nikic_Vidas_www.onlineplac.hr
Molnar_Nikic_Vidas_www.onlineplac.hrMolnar_Nikic_Vidas_www.onlineplac.hr
Molnar_Nikic_Vidas_www.onlineplac.hrAnelkoNiki
 
Z_Armina Fehrić_TACT_Skripta_KONAČNA.docx
Z_Armina Fehrić_TACT_Skripta_KONAČNA.docxZ_Armina Fehrić_TACT_Skripta_KONAČNA.docx
Z_Armina Fehrić_TACT_Skripta_KONAČNA.docxArminaFehric
 
119683412 prirucnik-biljni-uredjaji
119683412 prirucnik-biljni-uredjaji119683412 prirucnik-biljni-uredjaji
119683412 prirucnik-biljni-uredjajimrculjak
 
Istrazivanje za potrebe razvoja proizvoda
Istrazivanje za potrebe razvoja proizvodaIstrazivanje za potrebe razvoja proizvoda
Istrazivanje za potrebe razvoja proizvodadobrotas
 
Comenius - Nacrt projekta mobilnosti/partnerstva
Comenius - Nacrt projekta mobilnosti/partnerstvaComenius - Nacrt projekta mobilnosti/partnerstva
Comenius - Nacrt projekta mobilnosti/partnerstvaPogled kroz prozor
 
Molnar nikic vidas_www.sunc-eko.hr
Molnar nikic vidas_www.sunc-eko.hrMolnar nikic vidas_www.sunc-eko.hr
Molnar nikic vidas_www.sunc-eko.hrAnelkoNiki
 
Molnar nikic vidas_www.onlineplac.hr
Molnar nikic vidas_www.onlineplac.hrMolnar nikic vidas_www.onlineplac.hr
Molnar nikic vidas_www.onlineplac.hrAnelkoNiki
 
PROGRAMSKI ALAT ZA ADMINISTRIRANJE MREŽNIH USLUGA OGLAŠAVANJA U OBLAČNOM RAČU...
PROGRAMSKI ALAT ZA ADMINISTRIRANJE MREŽNIH USLUGA OGLAŠAVANJA U OBLAČNOM RAČU...PROGRAMSKI ALAT ZA ADMINISTRIRANJE MREŽNIH USLUGA OGLAŠAVANJA U OBLAČNOM RAČU...
PROGRAMSKI ALAT ZA ADMINISTRIRANJE MREŽNIH USLUGA OGLAŠAVANJA U OBLAČNOM RAČU...Kresimir Popovic
 
IMPLEMENTACIJA QR KODOVA U BRODOSPLIT ZA NADZOR BRODOVA (Imaginaran projekt)....
IMPLEMENTACIJA QR KODOVA U BRODOSPLIT ZA NADZOR BRODOVA (Imaginaran projekt)....IMPLEMENTACIJA QR KODOVA U BRODOSPLIT ZA NADZOR BRODOVA (Imaginaran projekt)....
IMPLEMENTACIJA QR KODOVA U BRODOSPLIT ZA NADZOR BRODOVA (Imaginaran projekt)....LucijaPetri
 
Nastanak i karakteristike informatickog drustva
Nastanak i karakteristike informatickog drustvaNastanak i karakteristike informatickog drustva
Nastanak i karakteristike informatickog drustvaborises
 
Izvodljivost uspostave KGF u regiji Hercegovina-korigovano gramaticki-17.09.'06
Izvodljivost uspostave KGF u regiji Hercegovina-korigovano gramaticki-17.09.'06Izvodljivost uspostave KGF u regiji Hercegovina-korigovano gramaticki-17.09.'06
Izvodljivost uspostave KGF u regiji Hercegovina-korigovano gramaticki-17.09.'06Meliha Gekic Leric
 
SR-Razvoj proizvoda-Jusuf Agic.pdf
SR-Razvoj proizvoda-Jusuf Agic.pdfSR-Razvoj proizvoda-Jusuf Agic.pdf
SR-Razvoj proizvoda-Jusuf Agic.pdfJusufAgic
 
MyJob ISPRAVAK.pdf
MyJob ISPRAVAK.pdfMyJob ISPRAVAK.pdf
MyJob ISPRAVAK.pdfElaMaloa
 

Similar to Zavrsni rad (19)

Značaj uvoza i izvoza za poslovanje savremenih preduzeća
Značaj uvoza i izvoza za poslovanje savremenih preduzećaZnačaj uvoza i izvoza za poslovanje savremenih preduzeća
Značaj uvoza i izvoza za poslovanje savremenih preduzeća
 
Programiranje za internet - Samra Mujačić, Samir Lemeš
Programiranje za internet - Samra Mujačić, Samir LemešProgramiranje za internet - Samra Mujačić, Samir Lemeš
Programiranje za internet - Samra Mujačić, Samir Lemeš
 
Programiranje Za Internet - S.Mujačić , S.Lemeš
Programiranje Za Internet - S.Mujačić , S.LemešProgramiranje Za Internet - S.Mujačić , S.Lemeš
Programiranje Za Internet - S.Mujačić , S.Lemeš
 
Molnar_Nikic_Vidas_www.onlineplac.hr
Molnar_Nikic_Vidas_www.onlineplac.hrMolnar_Nikic_Vidas_www.onlineplac.hr
Molnar_Nikic_Vidas_www.onlineplac.hr
 
Z_Armina Fehrić_TACT_Skripta_KONAČNA.docx
Z_Armina Fehrić_TACT_Skripta_KONAČNA.docxZ_Armina Fehrić_TACT_Skripta_KONAČNA.docx
Z_Armina Fehrić_TACT_Skripta_KONAČNA.docx
 
119683412 prirucnik-biljni-uredjaji
119683412 prirucnik-biljni-uredjaji119683412 prirucnik-biljni-uredjaji
119683412 prirucnik-biljni-uredjaji
 
Istrazivanje za potrebe razvoja proizvoda
Istrazivanje za potrebe razvoja proizvodaIstrazivanje za potrebe razvoja proizvoda
Istrazivanje za potrebe razvoja proizvoda
 
Comenius - Nacrt projekta mobilnosti/partnerstva
Comenius - Nacrt projekta mobilnosti/partnerstvaComenius - Nacrt projekta mobilnosti/partnerstva
Comenius - Nacrt projekta mobilnosti/partnerstva
 
Molnar nikic vidas_www.sunc-eko.hr
Molnar nikic vidas_www.sunc-eko.hrMolnar nikic vidas_www.sunc-eko.hr
Molnar nikic vidas_www.sunc-eko.hr
 
Molnar nikic vidas_www.onlineplac.hr
Molnar nikic vidas_www.onlineplac.hrMolnar nikic vidas_www.onlineplac.hr
Molnar nikic vidas_www.onlineplac.hr
 
PROGRAMSKI ALAT ZA ADMINISTRIRANJE MREŽNIH USLUGA OGLAŠAVANJA U OBLAČNOM RAČU...
PROGRAMSKI ALAT ZA ADMINISTRIRANJE MREŽNIH USLUGA OGLAŠAVANJA U OBLAČNOM RAČU...PROGRAMSKI ALAT ZA ADMINISTRIRANJE MREŽNIH USLUGA OGLAŠAVANJA U OBLAČNOM RAČU...
PROGRAMSKI ALAT ZA ADMINISTRIRANJE MREŽNIH USLUGA OGLAŠAVANJA U OBLAČNOM RAČU...
 
IMPLEMENTACIJA QR KODOVA U BRODOSPLIT ZA NADZOR BRODOVA (Imaginaran projekt)....
IMPLEMENTACIJA QR KODOVA U BRODOSPLIT ZA NADZOR BRODOVA (Imaginaran projekt)....IMPLEMENTACIJA QR KODOVA U BRODOSPLIT ZA NADZOR BRODOVA (Imaginaran projekt)....
IMPLEMENTACIJA QR KODOVA U BRODOSPLIT ZA NADZOR BRODOVA (Imaginaran projekt)....
 
Nastanak i karakteristike informatickog drustva
Nastanak i karakteristike informatickog drustvaNastanak i karakteristike informatickog drustva
Nastanak i karakteristike informatickog drustva
 
Doktorat
DoktoratDoktorat
Doktorat
 
Izvodljivost uspostave KGF u regiji Hercegovina-korigovano gramaticki-17.09.'06
Izvodljivost uspostave KGF u regiji Hercegovina-korigovano gramaticki-17.09.'06Izvodljivost uspostave KGF u regiji Hercegovina-korigovano gramaticki-17.09.'06
Izvodljivost uspostave KGF u regiji Hercegovina-korigovano gramaticki-17.09.'06
 
Publikacija
PublikacijaPublikacija
Publikacija
 
SR-Razvoj proizvoda-Jusuf Agic.pdf
SR-Razvoj proizvoda-Jusuf Agic.pdfSR-Razvoj proizvoda-Jusuf Agic.pdf
SR-Razvoj proizvoda-Jusuf Agic.pdf
 
MyJob ISPRAVAK.pdf
MyJob ISPRAVAK.pdfMyJob ISPRAVAK.pdf
MyJob ISPRAVAK.pdf
 
Oblikovni obrasci
Oblikovni obrasciOblikovni obrasci
Oblikovni obrasci
 

Zavrsni rad

  • 1. Završni rad Modular building u softveru za 3D modeliranje Univerzitet u Sarajevu - Mašinski fakultet Sarajevo Naučna oblast: Opće mašinstvo Kandidat Haris Brgulja, bsc.ing. maš. Komisija: predsjednik: Prof.dr. Adil Muminović član i mentor: Doc.dr. Elmedin Mešić član i mentor: Doc.dr.Isad Šarić Sarajevo, 2017.
  • 2. UNIVERZITET U SARAJEVU MAŠINSKI FAKULTET U SARAJEVU ZAVRŠNI RAD Haris Brgulja Sarajevo, januar 2017. godine
  • 3. Osnovne informacije o radu Vrsta rada Završni rad za sticanje zvanja: Magistar mašinstva – Diplomirani inženjer mašinstva; Smjer mašinske konstrukcije Student Haris Brgulja | Mašinski fakultet Sarajevo Mentor Doc.dr. Isad Šarić | Mašinski fakultet Sarajevo Mentor Doc.dr. Elmedin Mešić | Mašinski fakultet Sarajevo Predsjednik komisije Prof.dr. Adil Muminović | Mašinski fakultet Sarajevo Naslov rada na BHS jeziku Modular building u softveru za 3D modeliranje Naslov rada na engleskom jeziku Modular building in software for 3D modeling Godina izdanja 2017. god. Izdavač publikacije Mašinski fakultet Sarajevo Adresa izdavača Vilsonovo šetalište 9, 71000 Sarajevo, Bosna i Hercegovina Naučno-istraživačke institucije i/ili industrijski partneri koji su pružili usluge i pomogli izradu Mašinski fakultet Sarajevo - Univerzitet u Sarajevu | Bosna i Hercegovina BME d.o.o Tešanj | Bosna i Hercegovina Fizički opis rada Broj poglavlja 8 Broj stranica 94 Broj slika 56 Broj tabela 4 Broj priloga 1 Broj citirane ili korištene literature 15 Naučna oblast Opće mašinstvo Ključne riječi Razvoj proizvoda, 3D parametarsko konstruisanje, 3D katalog, životni ciklus proizvoda Mjesto arhiviranja Biblioteka Mašinskog fakulteta Sarajevo Datum odbrane Identifikacijski broj ................................
  • 4. UNIVERZITET U SARAJEVU MAŠINSKI FAKULTET U SARAJEVU Modular building u softveru za 3D modeliranje Završni rad Mentor/i: Doc.dr. Isad Šarić Doc.dr. Elmedin Mešić Student: Haris Brgulja Sarajevo, januar 2017. godina
  • 5.
  • 6. 6
  • 7. I Sadržaj Popis slika................................................................................................................................ iii Popis tabela................................................................................................................................v Sažetak......................................................................................................................................vi Abstract....................................................................................................................................vii 1. Uvod...................................................................................................................................1 1.1 O kompaniji..............................................................................................................2 1.2 BME.........................................................................................................................3 1.3 Proizvod...................................................................................................................5 1.3.1 Ruda kamionske prikolice.........................................................................6 1.4 O CATIA V5 R19 programu....................................................................................7 2. Proces razvoja proizvoda i organizacija ............................................................................8 2.1 Karakteristike uspješnog razvoja proizvoda…………………………………….…8 2.1.1 Ko dizajnira i razvija proizvode…………………………………………9 2.1.2 Trajanje i troškovi razvoja proizvoda……………………………….….10 2.1.3 Izazovi pri razvoju proizvoda………………………………………......10 2.2 Razvojne organizacije………......……………………………………………......11 2.2.1 Proces razvoja kamionske prikolice……………………………………11 2.2.2 Organizacija razvoja kamionske prikolice………………………….…18 2.2.2.1 Organizacija uspostavljanjem veza između pojedinaca……………………………………………………………………………….……18 2.2.2.2 Organizacione veze usklađene funkcijama i/ili projektima………...…………………………………………………………………….….…19 2.2.2.3 Izbor organizacione strukture………………………......…….21 2.2.2.4 Raspoređeni razvojni timovi proizvoda…………......……….23 3. Kreiranje inteligentnih 3D virtuelnih modela proizvoda.................................................24 3.1 Vještačka inteligencija……………………………………………………...……24 3.2 Knowledgeware tehnologije……………………………………………………...24 3.2.1 KBE u razvoju proizvoda………………………………………………24 3.2.2 KBE aplikacije…………………………………………………………26 3.2.3 KBE razvojni alati……………………………………………………...27
  • 8. II 3.3 Općenito o parametrizaciji……………………………………………………….28 3.3.1 Parametarsko modeliranje ruda kamionskih prikolica…………………30 3.3.1.1 Tip 1 rude kamionske prikolice………………………………31 3.3.1.2 Tip 2 rude kamionske prikolice………………………………34 3.3.1.3 Tip 3 rude kamionske prikolice……………........................…39 4. Izrada kataloga 2D i 3D elemenata proizvoda.................................................................42 4.1 Općenito o računarskim katalozima prostornih modela.........................................42 4.2 Značaj računarskih kataloga prostornih dijelova....................................................42 4.2.1 Standardni dijelovi..................................................................................43 4.2.1.1 Standardni industrijski dijelovi................................................43 4.2.1.2 Standardni dobavljački (kataloški) dijelovi..............................43 4.2.1.3 Interni (tvornički) standardni dijelovi......................................44 4.2.2 Upravljanje standardnim dijelovima.......................................................44 4.2.3 Sistem za upravljanje standardnim dijelovima........................................44 4.3 Izrada kataloga 3D elemenata ruda kamionskih prikolica.....................................45 4.4 Izrada kataloga 2D elemenata ruda kamionskih prikolica.....................................48 5. Integracija razvijenog koncepta u postojeći PLM system ...............................................50 5.1 Uticaj upravljanja standardnim dijelovima na ukupne troškove PLM sistema......50 6. Zaključak..........................................................................................................................54 7. Literatura..........................................................................................................................55 8. Prilozi: .............................................................................................................................56
  • 9. III Popis slika Slika 1.1 Logotipovi proizvoda kojima trguje kompanija [2]....................................................2 Slika 1.2 Dio radnog okruženja inženjera koji radi na razvoju i konstrukciji proizvoda [1].....3 Slika 1.3 Ručni postupak zavarivanja šasije kamionske prikolice [1].......................................3 Slika 1.4 Farbanje kamionske prikolice [1] ...............................................................................4 Slika 1.5 Konstrukciona rješenja prikolica za prijevoz tereta i vučnih vozila [3] .....................5 Slika 1.6 Dvoosovinska kamionska prikolica zatvorene strukture [2] ......................................5 Slika 1.7 Tri vrste ruda kamionskih prikolica: a) Tip 1, b) Tip 2, c) Tip 3 [2]..........................6 Slika 1.8 Logotip programa CATIA V5 R19 [4].......................................................................7 Slika 2.1 Sastav tima za razvoj elektromehaničkog proizvoda skromne složenosti [5] ............9 Slika 2.2 Opći proces razvoja kamionske prikolice [5]...........................................................11 Slika 2.3 Čelni proces [5].........................................................................................................12 Slika 2.4 Prikaz modela dvoosovinske kamionske prikolice...................................................13 Slika 2.5 Razlaganje sistema kamionskih prokolica (1-ruda, 2-šasija, 3-osovine sa sistemom oslanjanja, 4-kočioni sistem, 5-svjetlosna signalizacija ) ........................................................14 Slika 2.6 Tip 1 rude kamionske prikolice razložen na komponente........................................15 Slika 2.7 Tip 2 rude kamionske prikolice razložen na komponente........................................16 Slika 2.8 Tip 3 rude kamionske prikolice razložen na komponente........................................16 Slika 2.9 Primjer uređaja za testiranje svjetlosne signalizacije na kamionskim prikolicama..17 Slika 2.10 Povećanje serijske proizvodnje kao faza općeg procesa razvoja............................18 Slika 2.11 Različiti tipovi organizacije razvoja proizvoda [5] ................................................20 Slika 2.12 Sjedište Jumbo Groenewegen kompanije u Helmondu (Holandija) [2]................23 Slika 3.1 Šematska ilustracija KBE-a u vezi s ostalim tipovima sistema................................25 Slika 3.2 Šematska kategorizacija zadataka vršena od strane KBE aplikacija........................26 Slika 3.3 Hijerarhijska struktura modelskih formi znanja .......................................................28 Slika 3.4 Razvijeni podsklopovi rude za tri različita tipa kamionskih prikolica: a) Tip 1; b) Tip 2; c) Tip 3 ..........................................................................................................................30 Slika 3.5 3D model tipa 1 rude kamionske prikolice...............................................................31 Slika 3.6 Tip 1 rude sa naznačenim položajima parametrizovanih ukruta ..............................31 Slika 3.7 Parametrizovane dimenzije na ukruti: R1, R2 - radijusi; S - širina; D - dužina; δ - debljina.....................................................................................................................................32 Slika 3.8 Kreiranje Design Table.............................................................................................32
  • 10. IV Slika 3.9 Izbor konfiguracije....................................................................................................33 Slika 3.10 Prikaz zadanih parametera i načina njihove izmjene..............................................33 Slika 3.11 3D model tipa 2 rude kamionske prikolice.............................................................34 Slika 3.12 Tip 2 rude s položajima parametrizovanih C profila..............................................34 Slika 3.13 Promjenljivi parametri: L - dužina profila, O - osa simetrije, X - udaljenost otvora od ose simetrije i Y - udaljenost otvora od ivice profila..........................................................35 Slika 3.14 Izbor dimenzija poprečnog presjeka C profila........................................................35 Slika 3.15 Zasijecanje profila pod uglom od 12°.....................................................................36 Slika 3.16 Bušenje otvora na profilu........................................................................................36 Slika 3.17 Prikaz stabla zadanih parametara na C profilu .......................................................37 Slika 3.18 Moguće dužine C profila ........................................................................................37 Slika 3.19 Položaj ose simetrije...............................................................................................38 Slika 3.20 Korištenje komandi „If“ i „Else“ u opciji Rule Editor ...........................................38 Slika 3.21 Model tipa 3 rude kamionske prikolice ..................................................................39 Slika 3.22 Parametrizovane dimenzije na tipu 3 rude: A – dužina kuke, B – dužina rude, C – debljina lima, D – dužina naklopnog lima, E – položaj naklopnog lima, L- ukupna dužina...39 Slika 3.23 Dodavanje parametra „B - Duzina rude “...............................................................40 Slika 3.24 Tri moguće dužine rude..........................................................................................40 Slika 3.25 Definisanje parametra „L - Ukupna duzina“ ..........................................................41 Slika 4.1 Stvaranje kataloga.....................................................................................................45 Slika 4.2 Korišteni komandi Catalog Editora ..........................................................................45 Slika 4.3 Radno okruženje Catalog Editor modula CATIA V5 R19 programa.......................46 Slika 4.4 Izgled kataloga tipa 1 rude kamionske prikolice ......................................................47 Slika 4.5 Izgled kataloga tipa 2 rude kamionske prikolice.....................................................47 Slika 4.6 Izgled kataloga tipa 3 rude kamionske prikolica ......................................................48 Slika 4.7 Korištenje komande Generate Numbering ...............................................................48 Slika 4.8 Tip 3 rude kamionske prikolice sa označenim pozicijama.......................................49 Slika 4.9 Sastavnica sklopnog crteža.......................................................................................49 Slika 5.1 Prikaz utvrđivanja troškova i nastanka troškova po odjelima kompanije [10].........50 Slika 5.2 Koraci pri traženju odgovarajućeg CAD modela [16]..............................................52
  • 11. V Popis tabela Tabela 2.1 Sumiranje prednosti i nedostataka organizacionih tipova [5]................................22 Tabela 3.1 Prikaz parametrizovanih dimenzija........................................................................41 Tabela 4.1 Podjela standardnih dijelova prema dobavljačima.................................................43 Tabela 5.1 Troškovi uvođenja novog dijela u proizvodnju [12]..............................................51
  • 12. VI Sažetak Tehnički odjeli planiranja (konstruisanje proizvoda i planiranje proizvodnje) definišu približno 90% troškova proizvoda. Jedan od najznačajnijih dijelova procesa konstruisanja je izbor dijelova koji će se ugraditi u proizvod. Pod pritiskom rokova isporuke i zahtjeva korisnika, inženjeri trebaju izabrati optimalna rješenja. Pomoć u konstruiranju dolazi u obliku CAD sistema, a izbor dijelova olakšavaju katalozi prostornih parametrizovanih modela sa svojim naprednim funkcijama pretraživanja. U radu je opisana važnost efikasnog upravljanja dijelovima pri čemu je parametarsko modeliranje i izrada kataloga modela oslonac koji ubrzava i optimizira proces. Prikazana su rješenja u vidu integracije sistema za upravljanje dijelovima s PLM sistemima kompanije. Da bi se proizvod razvio u najkraćem roku neophodno je optimizirati i skratiti sve faze razvoja proizvoda, naročito rane faze konceptualnog osmišljavanja i razrade. U praktičnom dijelu rada je izvršena parametrizacija standardnih dijelova konstrukcija rude kamionske prikolice koja je proizvod kompanije BME d.o.o. Tešanj, kao i izrada kataloga prostornih modela korištenih pri konstruisanju. Praktični dio je rađen u modulima programskog paketa za 3D modeliranje CATIA V5 R19. Ključne riječi: Razvoj proizvoda, 3D parametarsko konstruisanje, 3D katalog, životni ciklus proizvoda.
  • 13. VII Abstract Technical planning departments (product development and production planning) set approximately 90% of a product’s cost. The most crucial element of engineering design is part selection. Under the pressure of delivery deadlines and customer requirements, engineers are forced to streamline productivity and drive down costs by finding optimal solutions. Help in design comes from CAD systems, while part selection is simplified by the use of 3D catalogs of parametric models with their advanced search functions. This thesis describes the importance of effective part management using 3D parametric modeling and 3D catalogs to provide support and optimization of the part management processes. It also proposes solutions of integrating part management systems with PLM systems of company. The product has to be developed very soon as possible so it is necessary to optimise and shorten all phases of product development, especially the early stages of the conceptual design and development The practical part of the thesis includes an example of the parametric 3D modeling standard truck trailer pole parts which is manufactured by BME Tešanj company, as well as making catalogs of 3D models which are used in construction. Practical work was done in modules of CATIA V5 R19 program for 3D modeling. Keywords: Product development, 3D parametric design, 3D catalog, product lifecycle management.
  • 14.
  • 15. 1 1. Uvod Pojavom velikog broja proizvoda, koji se razlikuju u dimenzijama i/ili malom broju komponenata, javlja se potreba ubrzanja procesa konstruisanja. Ubrzanje procesa konstruisanja moguće je postići parametrizacijom konstrukcije primjenom komercijalnih 3D alata poput CATIA-e. Značajna prednost očituje se u upravljanju PLM1 sistemom, tj. parametrizacijom prilikom konstruiranja proizvoda ostvaruje se brže izlaženje na tržište i manja cijena koštanja gotovog proizvoda. Cilj ovog rada je kreiranje kataloga inteligentnih 3D virtuelnih modela tri vrste ruda koje se koriste na kamionskim prikolicama u programskoj aplikaciji CATIA V5 R19, te njihova integracija u postojeći PLM sistem, kako bi se skratilo vrijeme izrade modela, proces konstruisanja i izrada tehničke dokumentacije. Na početku rada opisan je proizvod i program u kojem je vršeno modeliranje. Nakon toga je obrađena tema same parametrizacije i razlozi njenog uvođenja. Također, obrađena je izrada kataloga 2D i 3D elemenata, njihova integracija u postojeći PLM sistem te opisani moduli programske aplikacije CATIA-e koji su se koristili. Ugradnja znanja2 u model kroz primjenu knowledgeware tehnologija3 zahtjeva visok nivo kreativnosti i znanja samog konstruktora, jer se od njega očekuje da na adekvatan način uključi specifične zahtjeve budućih korisnika. Sa aspekta konceptualnog inženjerstva, informacioni sadržaj dostupan je svim službama tima za razvoj proizvoda. Poznavajući zahtjeve koji važe u industriji kao i usvojene principe modeliranja kreirani su katalozi 2D i 3D CAD4 modela tri rude kamionske prikolice, pri čemu je prethodno izvršena parametrizacija pojedinih dijelova konstrukcije. Pomenute aktivnosti modeliranja snimane su nizom makroa5 , kojim je kroz interakciju sa osnovnim PLM sistemom korisniku omogućeno da jednostavno zadaje i upravlja parametrima i prati izvršenja svih naredbi na osnovu inicijalnih vrijednosti parametara. 1 Životni ciklus proizvoda, engl. „Product Lifecycle Management“. 2 Formalno, znanje se može definisati kao istiniti sud ili skup sudova koji su rezultat (sistematskog) otkrivanja istina koje objektivno važe nezavisno od subjektivnog poimanja i percepcije. 3 Skup programskih komponenti u kojima je sadržano ekspertno znanje. 4 Računarski potpomognuto konstruisanje, engl. „Computer – Aided Design“ predstavlja tehnologiju orijentisanu na upotrebu računara pri kreiranju, mijenjanju, analizi i optimizaciji konstrukcija. 5 Makroi predstavljaju kratke programe koje korisnik ne piše, već se automatski generišu od strane Excel-a.
  • 16. 2 1.1 O kompaniji Modeli koji su obrađeni u radu proizvodi su kompanije Jumbo Fabriek van Aanhangwagens en Opleggers B.V. Kompanija Jumbo Fabriek van Aanhangwagens en Opleggers B.V dizajnira, proizvodi i prodaje prikolice i poluprikolice za zahtjevne kupce na domaćem i međunarodnom nivou. Brend Groenewegen je osnovan 1931. godine u Roterdamu i već dugi niz godina se nalazi u top 3 najvećih proizvođača na tržištu Holandije. U 2007. godini, za vrijeme čuvenog „boom-a“ na tržištu prikolica, uspostavljena je dodatna proizvodnja u Bosni i Hercegovini u vidu BME kompanije. Kamionske prikolice i poluprikolice nastaju sklapanjem komponenti dobijenim relativno konvencionalnim procesima, kao što su: oblikovanje, zavarivanje, obrada odvajanjem strugotine, montaža elektronike itd. Jumbo Gronewegen grupacija posjeduje vlastitu servisnu radionicu. To je od izuzetne važnosti za kupce, jer imaju pouzdanog i brzog dobavljača koji posjeduje širok spektar proizvoda u blizini. Neki od proizvoda kojima trguje kompanija su: Wabco, Knorr, BPW, SAF, Hella, Jost, ROR, Haacon, Schneider, Wihag, Sauermann itd. (slika 1.1). Slika 1.1 Logotipovi proizvoda kojima trguje kompanija [2]
  • 17. 3 1.2 BME BME d.o.o. je specijalizovana za proizvodnju čeličnih konstrukcija, sa svojim vlastitim projektnim biroom, bravarskim odjeljenjem, odjeljenjem za zavarivanje i površinsku obradu. BME je prepoznatljiv po serijskoj proizvodnji komponenti i čeličnih konstrukcija po želji kupca. Snažna logistika firme čini BME uspješnim isporučiocem, u koju kupci mogu imati veliko povjerenje. Tim iskusnih diplomiranih inženjera mašinstva razvijaju i konstruišu proizvode po željama kupca uz obezbjeđenje visokih kvalitativnih normi u toku proizvodnog procesa. Prikaz dijela radnog prostora inženjera u kompaniji dat je na slici 1.2. Slika 1.2 Dio radnog okruženja inženjera koji radi na razvoju i konstrukciji proizvoda [1] Rad inženjera podržan je modernim softverima za 3D modeliranje i komunikacijskim sredstvima. BME posjeduje moderan mašinski park s mogućnošću sječenja materijala do 25 mm na radnim stolovima dimenzija 6x3 m. Maksimalni kapacitet savijanja je do 4 m sa 280 t. Svestranost i vještina zavarivača su omogućili da kod serijskih narudžbi zavarivanje vrše kako ručnim postupkom tako i robotski. Pri tome se koriste se TIG i MIG postupci zavarivanja za specijalne proizvodne narudžbe. Ručni postupak zavarivanja šasije prikazan je na slici 1.3. Slika 1.3 Ručni postupak zavarivanja šasije kamionske prikolice [1]
  • 18. 4 BME je u mogućnosti izraditi sve konstrukcije u skladu sa željama klijenta. Svi proizvodi su ručno opjeskareni sa čeličnim kuglicama, uz obezbjeđenje optimalne garancije kvaliteta. Također, nudi se mogućnost da se proizvod u potpunosti ili djelimično metalizira. BME koristi načine farbanja na bazi vode i na bazi cinka, kao podloge za završnu zaštitu. Obje komponente, temeljna i završna boja, nanose se modernim načinom ubrizgavanja i modernom opremom s kontrolom debljine boje u toku procesa. Prikaz farbanja kamionske prikolice dat je na slici 1.4. Slika 1.4 Farbanje kamionske prikolice [1] Maksimalne dimenzije konstrukcije ili poluproizvoda tokom kompletnog proizvodnog procesa, uključujući i površinsku obradu, su 14x4x3 m i maksimalne težine 8 t. Proces BME-a je izgrađen po principu moderne proizvodne tehnologije, gdje serijska i pojedinačna proizvodnja istodobno i paralelno teku. Više puta sedmično BME vrši transport s komponentama, poluproizvodima i čeličnim konstrukcijama prema svojim klijentima. Dobavljači i kupci mogu s povratnim transportima slati svoju sirovinu i pomoćni materijal prema BME-u. BME logistika garantuje svojim klijentima maksimalnu fleksibilnost i pouzdanost dostave.
  • 19. 5 1.3 Proizvod Kamionska prikolica je vučeno priključno vozilo koje je predviđeno da bude priključeno vučnom kamionskom vozilu. Ima jednu ili više osovina s kotačima koji mogu biti neupravljivi, upravljivi i samoupravljivi, dok kotači na osovini mogu biti jednostruki i dvostruki. [3] Poluprikolice i prikolice se upotrebljavaju za prijevoz masa na veće udaljenosti pri manjim nagibima. Sanduci su im različitih oblika: gondole, korpe, bunkera i sl. Postoje različita konstrukciona rješenja prikolica, koja su prikazana na slici 1.5. Slika 1.5 Konstrukciona rješenja prikolica za prijevoz tereta i vučnih vozila [3] Jumbo Groenewegen zatvorene poluprikolice i prikolice su poznate po svojoj trajnosti i lijepom izgledu. Jedan od proizvoda ove kompanije je dvoosovinska kamionska prikolica zatvorene strukture, prikazana na slici 1.6. Slika 1.6 Dvoosovinska kamionska prikolica zatvorene strukture [2]
  • 20. 6 1.3.1 Ruda kamionske prikolice Ruda kamionske prikolice predstavlja element kamionske prikolice koji služi za uspostavljanje veze s vučnim vozilom odnosno kamionom. Postoje različite konstrukcione izvedbe ruda kamionskih prikolica. U okviru rada izvršeno je modeliranje, parametrizacija i kreiranje 2D i 3D kataloga u programskom paketu CATIA V5 R19 za tri vrste ruda prikazanih na slici 1.7, koje se proizvode u proizvodnom pogonu kompanije BME d.o.o. Tešanj. a) b) c) Slika 1.7 Tri vrste ruda kamionskih prikolica: a) Tip 1, b) Tip 2, c) Tip 3 [2]
  • 21. 7 1.4 O CATIA V5 R19 programu Razvojem personalnih računara, zpočeo je i razvoj alata za crtanje pomoću istih. Kao jedan od najzastupljenijih izdvaja se AutoCAD, sve do pojave 3D programa. No, s potrebom za sve kraćim vremenom od ideje do gotovog proizvoda, javila se potreba za kompleksnijim programima, kojima se mogu mnogo efikasnije i brže rješavati inženjerski problemi. Od trenutno na tržištu dostupnih CAD programskih aplikacija izdvajaju se sljedeće: CATIA, SolidWorks i ProEngineer kao najzastupljenije. Program CATIA je izvorno razvila francuska kompanija Dassault Systemes u ranim 80-tim godinama prošlog vijeka, prvenstveno za potrebe avionske industrije. CATIA je skraćenica od Computer-Aided Three-dimensional Interactive Application (računarom podržan trodimenzionalni interaktivni programski paket). Logotip ovog programa je dat na slici 1.8. Slika 1.8 Logotip programa CATIA V5 R19 [4] Dalje razvijan uz podršku kompanije IBM, CATIA V2/V3/V4 je postao vrlo efikasan programski paket. Kompanija Dassault Systemes je uvođenjem programa CATIA V5 postavila novi standard, donoseći dramatična poboljšanja u arhikteturi sistema i korisničkom radnom okruženju. CATIA V5 R19 je programski paket koji se osim za izradu tehničke dokumentacije koristi i za parametarsko modeliranje koje omogućava da se zamisao projektanta predstavi dodavanjem parametara koji pokreću kreiranje modela i izmjene na njima. Parametarizacija dodaje dijelu inteligenciju, predstavljajući i održavajući zamisao projektanta pomoću definicije međuzavisnosti između parametara, dimenzija i elemenata modela. Ovo omogućava izvršavanje promjena na elementima modela koji su povezani elementom koji se mijenja „osvježavanjem“ modela koji prelazi u novu željenu konfiguraciju, zadržavajući, pritom, prvobitnu zamisao projektanta. Program CATIA V5 R19 omogućava da se parametarizuju svi geometrijski objekti, uključujući zapremine, površine, žičane modele i konstruktivne elemente. Cjelokupan model ili dio modela mogu se parametarizovati da bi osigurali veću fleksibilnost u razvoju višestrukih projektnih varijanti. U toku razvoja proizvoda dimenzije se u svakom trenutku mogu dodavati ili uklanjati s modela.
  • 22. 8 2. Proces razvoja proizvoda i organizacija Ekonomski uspjeh većine kompanija zavisi od njihove sposobnosti da identifikuju potrebe kupaca i da brzo osmišljavaju proizvode koji se mogu proizvesti pri niskim troškovima uz zadovoljavanje tih potreba. Postizanje ovih ciljeva nije samo marketinški problem, niti je isključivo dizajnerski ili proizvodni problem, to je problem razvoja proizvoda koji uključuje sve navedene funkcije. 2.1 Karakteristike uspješnog razvoja proizvoda Iz perspektive investitora profitabilnih preduzeća, uspješan razvoj proizvoda rezultira proizvodom koji se može upješno proizvesti i prodati, pri čemu je profitabilnost vrlo teško procijeniti. Postoji pet specifičnih karakteristika koje se odnose na profit, a obično se koriste za procjenu uloženog rada pri razvoja proizvoda:  Kvalitet proizvoda: Koliko je dobar proizvod obzirom na uloženi rad pri razvoju? Da li zadovoljava potrebe kupaca? Da li je siguran i pouzdan? Kvalitet proizvoda se u konačnici odražava u udjelom na tržištu i cijenom koju su kupci spremni da plate.  Troškovi proizvoda: Koji su proizvodni troškovi proizvoda? Oni uključuju osnovne troškove na opremu i alate, kao i dodatne troškove proizvodnje svakog pojedinačnog elementa proizvoda. Troškovi proizvoda određuju koliko profita pripada firmi za određenu količinu prodaje i određene prodajne cijene.  Vrijeme razvoja: Koliko je brzo izvršen timski rad pri razvoju proizvoda? Vrijeme razvoja određuje konkurentnost i trenutni nivo razvoja kompanije, kao i koliko brzo ona dobiva ekonomske povrate pri uloženom timskom radu.  Troškovi razvoja: Koliko kompanija treba da potroši za razvoj proizvoda? Troškovi razvoja su obično značajan dio investicije potrebne za postizanje profita.  Sposobnost razvoja: Da li je firma u boljoj mogućnosti za razvoj budućih proizvoda na osnovu njihovog iskustva u radu sa prethodnim projektima razvoja proizvoda? Sposobnost razvoja je sredstvo koje firma može koristiti za efikasniji i ekonomičniji razvoj proizvoda u budućnosti. Ovih pet karakteristika bi u konačnici trebale dovesti do ekonomskog uspjeha. Međutim, također su važni i drugi kriteriji. Oni proizilaze iz interesa drugih i aktera, uključujući i članove razvojnog tima, drugih zaposlenih, kao i zajednice u kojoj je proizvod napravljen. Članovi razvojnog tima trebaju biti zainteresovani za stvaranje svojstvenog i uzbudljivog proizvoda. [5]
  • 23. 9 2.1.1 Ko dizajnira i razvija proizvode Razvoj proizvoda je interdisciplinarna aktivnost koja zahtijeva doprinose iz gotovo svih funkcija kompanije. Međutim, tri funkcije su skoro uvijek dominantne u projektu razvoja proizvoda:  Marketing: Funkcija marketinga posreduje interakciju između kompanije i njenih kupaca. Marketing često olakšava identifikaciju mogućnosti proizvoda, definisanje tržišnih segmenata i identifikaciju potreba kupaca. Marketing također dogovara komunikaciju između firme i njenih kupaca, postavlja ciljane cijene i nadgleda lansiranje i promociju proizvoda.  Dizajn: Igra glavnu ulogu u definisanju fizičkog oblika proizvoda, kako bi proizvod što bolje zadovoljio potrebe kupaca. U tom kontekstu, funkcija dizajna uključuje inženjerski dizajn (mehanički, električni, softver itd.) i industrijski dizajn (estetika, ergonomija, korisnički interfejs)  Proizvodnja: Ova funkcija prvenstveno je odgovorna za projektovanje, funkcionisanje i/ili kordinaciju sistema proizvodnje, kako bi se proizveo proizvod. U širem smislu, proizvodna funkcija često uključuje montažu, distribuciju i kupovinu. Nekoliko drugih funkcija, uključujući finansije i prodaju, često su uključene na djelimičnoj onovi u toku razvoja novog proizvoda. Pored ovih prostranih funkcionalnih kategorija, sastav razvojnog tima zavisi i od specifičnih karakteristika proizvoda. Obično se istovremeno razvija nekoliko proizvoda od strane jednog pojedinca. Skup pojedinaca u razvoju proizvoda formira projektni tim. Ovaj tim obično ima jednog vođu tima, koji može biti iz bilo koje funkcije u firmi. Tim se može sastojati od jezgra tima (uži dio) i proširenog tima. Slika 2.1 Sastav tima za razvoj elektromehaničkog proizvoda skromne složenosti [5] Kako bi zajedno efikasnije radili, uži dio tima obično ostaje dovoljno mali kako bi stao u konferencijsku salu, dok se prošireni dio tima može sastojati od desetina, stotina pa čak i hiljada drugih članova. U većini slučajeva, tim unutar firme će biti podržan od strane pojedinaca ili timova u partnerskim kompanijama, dobavljačima i konsultantskim firmama. Sastav tima za razvoj elektromehaničkog proizvoda skromne složenosti prikazan je na slici 2.1. [5]
  • 24. 10 2.1.2 Trajanje i troškovi razvoja proizvoda Većina neiskusnih ljudi u oblasti razvoja proizvoda su zapanjeni količinom novca koja je potrebna za razvoj proizvoda. Realnost je da se vrlo malo proizvoda može razviti u vremenskom periodu manjem od jedne godine. Mnogi zahtijevaju 3 do 5 godina, a neki čak i do 10 godina. Troškovi razvoja proizvoda su otprilike proporcionalni broju ljudi u projektnom timu i trajanju projekta. Osim troškova za uloženi razvojni trud, kompanija skoro uvijek mora napraviti neke investicije u opremu i alate potrebne za proizvodnju. Taj trošak je često veliki kao i ostatak budžeta za razvoj proizvoda. Međutim, ponekad je korisno misliti na ove rashode kao dio fiksnih troškova proizvodnje. [5] 2.1.3 Izazovi pri razvoju proizvoda Razvoj dobrih i uspješnih proizvoda je težak. Nejednakosti pri ostvarenju uspjeha firme predstavljaju značajan izazov za razvojni tim proizvoda [5]. Neke od karakteristika koje čine razvoj proizvoda izazovnim su:  Kompromis: Kamionska prikolica može biti napravljena da bude lakša, ali to bi vjerovatno povećalo proizvodne troškove. Jedan od najtežih aspekata razvoja proizvoda je prepoznavanje, razumijevanje i upravljanje takvim kompromisima kako bi se postigao maksimalni uspjeh proizvoda.  Dinamika: Tehnologija se poboljšava, zahtjevi kupaca rastu, konkurenti uvode nove proizvode a makroekonomska sredina se mijenja. Donošenje odluka u okruženju stalnih promjena je težak zadatak.  Detalji: Izbor između korištenja vijaka ili zavarenog spoja na ramu kamionske prikolice može imati ekonomski uticaj u milionima maraka. Razvijanje proizvoda, čak i skromne složenosti, može zahtijevati hiljade takvih odluka.  Vremenski pritisak: Svaka od ovih poteškoća bi se mogla lahko upravljati ukoliko postoji dovoljno vremena. Ali, odluke koje se donose pri razvoju proizvoda obično se moraju donositi brzo.  Ekonomija: Razvoj, proizvodnja i marketing novog proizvoda zahtijeva velike investicije. Kako bi se zaradio razuman povrat ovih investicija, rezultirajući proizvod treba mora biti privlačan kupcima kao i relativno jeftin za proizvodnju.
  • 25. 11 2.2 Razvojne organizacije 2.2.1 Proces razvoja kamionske prikolice Proces je niz koraka koji pretvara skup ulaza u skup izlaza odnosno rezultata. Proces razvoja proizvoda je niz koraka ili aktivnosti koje kompanija koristi da osmisli, dizajnira i komercijalizuje proizvod. Većina tih koraka i aktivnosti su češće intelektualni ili organizacioni nego fizički. Opći proces razvoja kamionske prikolice sastoji se od šest faza koje su prikazanih na slici 2.2. Proces započinje fazom planiranja koja je veza s naprednim istraživanjem i aktivnostima tehnološkog razvoja. Rezultat faze planiranja je izvještaj o misiji projekta, koja je ulazni podatak za početak faze konceptualnog razvoja i koja služi kao vodič timu za razvoj. Zaključak procesa razvoja je lansiranje proizvoda i tada proizvod postaje dostupan za kupovinu na tržištu. Jedan od načina posmatranja procesa razvoja je početno stvaranje širokog skupa alternativnih koncepata proizvoda, a zatim naknadno sužavanje alternativa i povećanje specifikacija proizvoda sve dok proizvod ne postane pouzdan i dok ne bude moguća njegova proizvodnja od strane proizvodnog sistema. Treba imati na umu da je većina faza razvoja definisana u uslovima stanja proizvoda, kao i procesa proizvodnje i marketinških planova. Slika 2.2 Opći proces razvoja kamionske prikolice [5] Slika 2.2 identifikuje ključne aktivnosti i odgovornosti različitih funkcija organizacije tokom svake faze razvoja. Zbog njihovog kontinuiranog uključivanja u proces, vrši se jasno definisanje uloga dizajna, proizvodnje i marketinga. Predstavnici ostalih funkcija, kao što su istraživanje, finansije, upravljanje projektima i prodaja, također igraju ključnu ulogu u procesu. [5]
  • 26. 12 Dakle, šest faza općeg procesa razvoja su: 1. Planiranje: Aktivnosti planiranja često se nazivaju „nultom fazom“ jer se nalaze ispred odobrenja projekta i pokretanja aktuelnog procesa razvoja proizvoda. Ova faza započinje s identifikacijom mogućnosti vođenom zajedničkom strategijom i uključuje procjenu razvoja tehnologije i ciljeva na tržištu. Rezultat faze planiranja je izvještaj o misiji projekta, koji određuje ciljno tržište proizvoda, poslovne ciljeve, ključne pretpostavke i ograničenja. Neka od pitanja s kojima se suočava kompanija su:  Koje su ključne aktivnosti pri razvoju kamionske prikolice koje trebaju biti uključene u projektu?  Koje projektne prekretnice mogu biti korištene za upravljanje ukupnim procesom razvoja?  Da li postoji standardni proces razvoja koji se može primjeniti za razvojnu podjelu?  Kakvu ulogu u procesu razvoja imaju stručnjaci iz različitih funkcionalnih područja?  Može li organizacija biti podijeljena u grupe koje odgovaraju projektima ili tehničkim i poslovnim funkcijama? 2. Razvoj koncepta6 : U fazi razvoja koncepta identifikuju se potrebne ciljnog tržišta, nastaju alternativni koncepti proizvoda i vrši se njihovo ocjenjivanje. Jedan ili više koncepata bira se za daljnji razvoj i testiranje. Slika 2.3 Čelni proces [5] U praksi, čelne aktivnosti mogu se preklapati u vremenu i često je potrebna iteracija7 razvoja. Čelni proces obično sadrži mnogo međusobno povezanih aktivnosti, poredanih otprilike kao što je prikazano na slici 2.3. Isprekidane strelice odražavaju neizvjesnu prirodu napretka u razvoju proizvoda. U gotovo svakoj fazi, nova informacija ili razultati mogu izazvati da tim ide korak nazad kako bi ponovio raniju aktivnost prije nastavka. 6 Koncept je opis forme, funkcije i karakteristika proizvoda i obično je u pratnji skupa specifikacija, analiza konkurentnih proizvoda i ekonomske opravdanosti projekta. 7 Ponavljanje uvjetno završenih aktivnosti.
  • 27. 13 3. Dizajniranje na nivou sistema: Faza dizajniranja na nivou sistema uključuje definisanje izgradnje kamionske prikolice, razlaganje u podsisteme i komponente i preliminarni dizajn ključnih komponenti. Inicijalni planovi za proizvodnju sistema i konačnu montažu također se obično definišu tokom ove faze. Rezultat ove faze obično uključuje geometrijski izgled proizvoda, funkcionalne specifikacije svakog podsistema proizvoda i preliminarni dijagram toka procesa za proces konačne montaže. BME kompanija uglavnom pokreće razvoj projekata zasnovanih na percepciji potreba tržišta i koristi nove ili utemeljene tehnologije da zadovolji te potrebe. Njihova konkurentna prednost proizilazi iz vrlo efikasnih marketing kanala, velike prepoznatljivosti i sposobnosti da integrišu nove tehnologije u svoje linije proizvoda. [1] Proizvodi su obično prilagođeni za određenu vrstu kupaca u finalnoj prodaji i procesu instalacije, tako da je proces razvoja u kompaniji u cilju stvaranja novih i prilagođavanja postojećih modela proizvoda. Prikaz dizajna jednog od modela kamionske prikolice je dat na slici 2.4. Slika 2.4 Prikaz modela dvoosovinske kamionske prikolice Proizvodi kao što su kamionske prikolice predstavljaju interakciju između podsistema i komponenti. Faza razvoja koncepta razmatra izgradnju cijelokupnog sistema, a višestruke izgradnje se mogu smatrati kao konkurentni koncepti za taj sistem. Tokom faze dizajniranja na nivou sistema, sistem se dijeli na podsisteme a oni na komponente. Timovi su zaduženi za razvoj pojedinih komponenti. Posebni timovi su zaduženi za izazov integracije komponenti u podsisteme, kao i integraciju ovih podsistema u cjelokupni sistem.
  • 28. 14 Razlaganje sistema 3 različite kamionske prikolice na podsisteme prikazan je na slici 2.5. a) b) c) Slika 2.5 Razlaganje sistema kamionskih prokolica (1-ruda, 2-šasija, 3-osovine sa sistemom oslanjanja, 4-kočioni sistem, 5-svjetlosna signalizacija )
  • 29. 15 Podsistem kamionske prikolice koji je analiziran je ruda za tri različite vrste kamionskih prikolica. Razlaganje podsistema na komponente za tri različite kamionske prikolice prikazan je na slikama 2.6, 2.7 i 2.8. Slika 2.6 Tip 1 rude kamionske prikolice razložen na komponente
  • 30. 16 Slika 2.7 Tip 2 rude kamionske prikolice razložen na komponente Slika 2.8 Tip 3 rude kamionske prikolice razložen na komponente
  • 31. 17 4. Detaljan dizajn: Ova faza uključuje kompletnu spcifikaciju geometrije, materijala i tolerancija svih jedinstvenih dijelova u proizvodu i identifikaciju svih standardnih dijelova koji se kupuju od dobavljača. Plan procesa je uspostavljen i alati su dizajnirani za svaki dio koji se proizvodi u proizvodnom sistemu. Rezultat ove faze je: dokumentacija proizvoda, crteži ili računarski fajlovi koji opisuju geometriju svakog dijela i njegovu proizvodnju, specifikacija kupljenih dijelova i planovi procesa proizvodnje i montaže proizvoda. Tri ključna pitanja koja se najviše razmatraju tokom procesa razvoja proizvoda, a koji su finalizirani u fazi detaljnog dizajna su: izbor materijala, troškovi proizvodnje i dobre performanse. Detaljan dizajn komponenti je paralelan proces u kojem mnogi timovi istovremeno rade na razvoju, obično odvojeno. Upravljanje mrežne interakcije preko komponenti i podsistema zadatak je specijaliste. Faza testiranja i usavršavanja obuhvata ne samo integraciju komponenti i sistema, nego i opsežna testiranja i validaciju na svim nivoima. [5] 5. Testiranje i usavršavanje: Faza testiranja i usavršavanja uključuje konstrukciju i ocjenu više predproizvodnih verzija proizvoda. Rani (alfa) prototipovi obično su napravljeni s dijelovima namijenjenim za proizvodnju iste geometrije i osobina materijala kao i proizvodna verzija proizvoda ali ne i nužno napravljenim sa stvarnim procesima koji se koriste u proizvodnji. Alfa prototipovi se testiraju kako bi se utvrdilo da li će proizvod raditi kako je dizajniran i osmišljen, i da li proizvod zadovoljava ključne potrebe kupaca. Kasniji (beta) prototipovi obično su pravljeni s dijelovima koji su isporučeni za namijenjene proizvodne procese ali se ne mogu montirati kristeći namijenjene konačne procese montaže. Beta prototipovi se interno ocjenjuju, i također se obično testiraju od strane potrošača koji ih koriste u vlastititom okruženju. Cilj beta prototipova je obično odgovor na pitanja o performansama i pouzdanosti u cilju identifikacije neophodnih inženjerskih promjena za finalni proizvod [5]. Na slici 2.9 je dat primjer testiranja svjetlosne signalizacije na kamionskoj prikolici. Slika 2.9 Primjer uređaja za testiranje svjetlosne signalizacije na kamionskim prikolicama
  • 32. 18 6. Povećanje proizvodnje: Tokom faze povećanja proizvodnje proizvod se pravi koristeći planirane sisteme proizvodnje. U svrhu povećanja vrši se obuka radne snage i pridaje se značaj preostalim problemima u procesima proizvodnje. [5] Na slici 2.10 je prikazano povećanje serijske proizvodnje. Slika 2.10 Povećanje serijske proizvodnje kao faza općeg procesa razvoja Proizvodi proizvedeni u toku proizvodnog povećanja ponekad se isporučuju povlaštenim kupcima i pažljivo ocjenjuju, kako bi se identifikovali preostali nedostaci. Tranzicija iz proizvodnog povećanja u tekuću proizvodnju je obično postepena. U trenutku ove tranzicije proizvod je lansiran i postaje dostupan za široku distribuciju. Pregled projekta postlansiranja može doći ubrzo nakon lansiranja. Ovaj pregled uključuje procjenu projekta iz obje, komercijalne i tehničke perspektive i ima za cilj identifikovati načine za poboljšanje procesa razvoja za buduće projekte. 2.2.2 Organizacija razvoja kamionske prikolice Pored ostvarivanja efikasnog procesa razvoja, uspješne kompanije trebaju dobro organizovati svoj razvoj proizvoda, kako bi proces sproveli na efikasan način. U ovom dijelu je opisano nekoliko tipova organizacije razvoja proizvoda i ponuditi smjernice za izbor. 2.2.2.1 Organizacija uspostavljanjem veza između pojedinaca Organizacija razvoja proizvoda je šema po kojoj su pojedinačni dizajneri i programeri povezani u grupe. Veze između pojedinaca mogu biti formalne ili neformalne, i uključuju, između ostalog slijedeće:  Veze izvještavanja: Dovode do klasične ideje nadređenih i podređenih. Ovo su formalne veze najčešće prikazane organizacionim dijagramima.  Finansijsko grupisanje: Pojedinci su povezani kao dio istog finansijskog jezgra, kao što su poslovna jedinica ili odjel unutar kompanije.  Fizički raspored: Veze se stvaraju između pojedinaca kada dijele isti ured, sprat, zgradu ili lokaciju. Ove veze su često neformalne i proizilaze iz spontanih susreta na poslu.
  • 33. 19 Svaki pojedinac može biti povezan na nekoliko različitih načina s drugim pojedincima. Na primjer, inženjer može biti povezan vezom izvještavanja s drugim inženjerom u drugoj zgradi, dok je u isto vrijeme povezan fizičkim rasporedom s osobom koja se bavi marketingom koja sjedi u uredu pored. Najjače organizacione veze su obično one koje uključuju izvođenje evaluacija, budžeta i druga izdvajanja resursa. 2.2.2.2 Organizacione veze usklađene funkcijama i/ili projektima Bez obzira na njihove organizacione veze, pojedinci se mogu svrstati na dva različita načina, i to: prema njihovoj funkciji i prema projektima na kojima rade.  Funkcija (u organizacionom smislu) predstavlja područje odgovornosti koje obično uključuje specijalizovane edukacije, obuku ili iskustvo. Klasične funkcije u organizaciji razvoja proizvoda su dizajn, proizvodnja i marketing. Podjele također mogu uključivati i na primjer: istraživanje tržišta, process razvoja i upravljanje operacijama, industrijski dizajn, naponsku analizu, ljudski faktor inženjeringa i marketinšku strategiju.  Bez obzira na funkcije, pojedinci primjenjuju svoje znanje na specifične projekte. Pri razvoju proizvoda, projekat je skup aktivnosti u procesu razvoja pojedinih proizvoda i uključuje, između ostalog, identifikaciju potreba kupaca i stvaranje koncepta proizvoda. Treba imati na umu da se ove dvije klasifikacije preklapaju. Pojedinci iz nekoliko različitih funkcija rade na istom projektu. Također, dok je većina pojedinaca vezana za samo jednu funkciju, u isto vrijeme mogu dati doprinos na više projekata. Dvije klasične organizacione strukture proizilaze iz organizacionih veza u skladu s funkcijom ili projektom. U funkcionalnim organizacijama, organizacione veze se ostvaruju prije svega među onima koji imaju slične funkcije. U projektnim organizacijama, organizacione veze su prije svega među onima koji rade na istom projektu. Na primjer, stroga funkcionalna organizacija može uključivati grupu marketinških stručnjaka, koji dijele sličnu stručnost i obuku. Ovi ljudi podnose izvještaj zajedničkom menadžeru koji ih procijenjuje i određuje im plate. Grupa ima svoj vlastiti budžet i ljudi mogu boraviti u istom dijelu zgrade. Ova marketinška grupa je uključena u različite projekte, ali ne postoje jake organizacione veze s ostalim članovima pojedinačnih projektnih timova. Također, postoje slično uređene grupe koje odgovaraju i za dizajn i za proizvodnju. Stroga projektna organizacija je sastavljena od grupa ljudi iz nekoliko različitih funkcija, pri čemu je svaka grupa fokusirana na razvoj određenog proizvoda (ili linije proizvoda). Svaka od ovih grupa izvještava iskusnog menadžera projekta koji može biti iz bilo kojeg funkcionalnog područja. Procjenu performansi može vršiti menadžer projekta. Članovi tima obično su povezani što je moguće čvršće tako da svi rade u istom uredu ili dijelu zgrade. Matrična organizacija je zamišljena kao hibrid funkcionalnih i projektnih organizacija. U matričnoj organizaciji, pojedinci su povezani s drugima u skladu s projektima na kojima rade i njihovim funkcijama. Obično svaki pojedinac ima dvije nadređene osobe (projektni i funkcionalni menadžer). Praktična realnost je da bilo projekat ili funkcija teže da imaju bolju povezanost. To je zbog toga što, na primjer, funkcionalni i projektni menadžeri ne mogu samostalno procijeniti i odrediti plate svojih podređenih, a također funkcionalne i projektne organizacije se ne mogu lahko fizički grupisati. Kao rezultat, jedna od ovih organizacija teži da dominira. [5]
  • 34. 20 Postoji teška i lahka kategorija matrične organizacije. Teška kategorija sadrži jake veze među projektima. Menadžer projekta ima potpunu ovlast nad budžetom, u velikoj mjeri je uključen u procjenu učinka članova tima i donosi većinu glavnih odluka o raspodjeli sredstava. Iako svaki učesnik u projektu pripada funkcionalnoj organizaciji, funkcionalni menadžeri imaju relativno mali autoritet. Teška kategorija matrične organizacije u različitim poljima industrije također se može imenovati kao dizajnerski tim, tim za razvoj proizvoda ili kao proizvodni tim. Svaki od ovih termina naglašava izmiješane funkcionalne prirode timova. Lahka kategorija matrične organizacije ima slabije veze među projektima i relativno jače funkcionalne veze. Menadžer projekta je nešto više od koordinatora i administratora. On ažurira raspored, dogovara sastanke, olakšava kordinaciju, ali nema stvarnu vlast i kontrolu u organizaciji projekta. Funkcionalni menadžeri su odgovorni za budžete, zapošljavanje, otpuštanje i ocjenu učinka. [5] Slika 2.11 ilustruje čisto funkcionalne i projektne organizacije zajedno s matričnom organizacijom lahke i teške kategorije. Slika 2.11 Različiti tipovi organizacije razvoja proizvoda [5]
  • 35. 21 2.2.2.3 Izbor organizacione strukture Najprikladniji izbor organizacione strukture zavisi od toga koji su organizacioni faktori performansi najkritičniji za uspjeh. Funkcionalne organizacije teže da stvaraju specijalizacije i ozbiljne stručnosti u funkcionalnim područjima. Projektne organizacije imaju tendenciju da se omoguće brzu i efikasnu koordinaciju među različitim funkcijama. Matrične organizacije, kao hibridi, imaju potencijal da pokažu neke od ovih karakteristika. Pri izboru organizacione strukture slijedeća pitanja su od velikog značaja:  Koliko je vežna unakrsno-funkcionalna integracija? Funkcionalne organizacije mogu pokazati poteškoće u koordinaciji projektnih odluka koje obuhvataju funkcionalna područja. Projektne organizacije teže da omoguće jaku unakrsno-funkcionalnu integraciju zbog organizacionih veza članova tima preko funkcija.  Koliko je kritična funkcionalna stručnost u poslovnom uspjehu? Kada se disciplinska stručnost razvija i nastoji zadržati tokom nekoliko generacija proizvoda, tada su neophodne funkcionalne veze. Na primjer, u pojedinim avio kompanijama, dinamika fluida je toliko važna da su eksperti iz ove oblasti funkcionalno organizovani kako bi se osiguralo da firma ima najbolje moguće sposobnosti u ovoj oblasti.  Mogu li se pojedinci iz svake funkcije u potpunosti iskoristiti tokom trajanja projekta? Na primjer, projekat može zahtijevati samo dio vremena industrijskog dizajnera, za djelić trajanja projekta. Kako bi se resursi industrijskog dizajna iskoristili efikasno, kompanija može odlučiti da industrijske dizajnere organizuje funkcionalno, tako da se nekoliko projekata može završiti s resursima industrijskog dizajna u istom vremensskom roku potrebnom za pojedinačni projekat.  Koliko je važna brzina razvoja proizvoda? Projektne organizacije teže da brzo riješe sukobe i da efikasno koordiniraju aktivnostima pojedinaca iz različitih funkcija. Relativno malo vremena troši se za dodjeljivanje odgovornosti, koordinaciju zadataka i prijenos informacija. Iz ovog razloga, projektne organizacije su obično brže od funkcionalnih u razvoju inovativnih proizvoda. Na primjer, proizvođači potrošačke elektronike skoro uvijek organizuju svoje razvojne timove po projektima. Ovo omogućava timovima da razviju nove proizvode u izuzetno kratkom periodu koji zahtijeva nametnuti brzi tempo tržišta elektronike. Desetine drugih pitanja otežavaju izbor između funkcionalnih i projektnih organizacija. Tabela 2.1 sumira prednosti i nedostatke svakog od organizacionih tipova, primjere vrsta firmi koje sprovode pojedine strategije i glavne probleme povezane sa svakim od navedenih pristupa. [5]
  • 36. 22 Tabela 2.1 Sumiranje prednosti i nedostataka organizacionih tipova [5] Funkcionalne organizacije Projektne organizacije Matrične organizacije Projektna organizacija lahke kategorije Projektna organizacija teške kategorije Prednosti Podstiču razvoj dublje specijalizacije i stručnosti. Resursi se mogu optimalno rasporediti u okviru projektnog tima. Tehnički i tržišni balans se može brzo procijeniti. Koordinacija i upravljanje projektima je dodijeljeno izričito jednom menadžeru projekta. Održava razvoj specijalizacije i stručnosti. Pruža integraciju i koristi brzu projektnu organizaciju. Zadržane su neke od specijalizacija funkcionalne organizacije. Nedostaci Kordinacija između različitih funkcionalnih grupa može biti spora i birokratska. Pojedinci mogu imati poteškoće pri održavanju funkcionalnih mogućnosti. Zahtjeva više menadžera i administratora nego nematrična organizacija. Zahtjeva više menadžera i administratora nego nematrična organizacija. Tipični primjeri Prilagođeni proizvodi, gdje razvoj uključuje male varijacije na standardni dizajn (npr. motori, ležajevi) Novoosnovane kompanije koje se takmiče na vrlo dinamičnom tržištu. Prerađeni proizvodi u mnogim automobilskim, elelektronskim i avio kompanijama. Nova tehnologija ili platformni proizvodi u automobilskim, elektronskim i avio kompanijama. Glavni problemi Kako integrisati različite funkcije (npr. dizajn i marketing) za postizanje poslovnih ciljeva. Kako održavati funkcionalnu stručnost tokom vremena? Kako primijeniti znanje iz jednog projekta na drugi? Kako uravnotežiti funkcije i projekte. Kako istovremeno ocjeniti funkcionalne i projektne performanse.
  • 37. 23 2.2.2.4 Raspoređeni razvojni timovi proizvoda Dobro je poznato da vrlo efikasan način da se organizuje razvojni tim proizvoda uključuje raspored članova tima na jednoj lokaciji. Međutim, korištenje moderne komunikacijske tehnologije i digitalnih procesa razvoja omogućava čak i globalno distribuiranim projektnim timovima da budu efikasni. [5] Firme koje koriste globalno distribuirani razvoj proizvoda imaju i veća iskustva uslijed slabije povezanosti između članova tima koji su razdvojeni velikim udaljenostima. To može dovesti do povećanja broja dizajnerskih ponavljanja, i teže koordinacije tokom realizacije projekta, posebno kada su ti timovi tek formirani. Srećom, organizacije koje imaju dugogodišnje iskustvo s globalnim projektnim timovima izvještavaju da je rad na projektima tokom vremena sve bolji i bolji. Primarne funkcije uključene u razvoj proizvoda u Jumbo Gronewegen grupaciji su nabavka, inženjerstvo, proizvodnja, osiguranje kvalitete, marketing, prodaja, finansije i upravljanje projektima. Projekte razvoja proizvoda predvode projektni menadžeri s resursima osiguranim za svaki projekat iz funkcionalnih područja. Razvoj proizvoda zauzima primarno mjestu u projektima kompanije snažno odražavajući tradicionalnu funkcionalnu organizacionu strukturu. Projektni lideri imaju indirektnu kontrolu nad funkcionalnim resursima svojih timova. Kao što je prethodno objašnjeno, funkcionalna struktura obično žrtvuje neku efikasnost projekta u korist veće u toku razvoja funkcionalnih sposobnosti. Sjedišta odjela za razvoj, prototip, konstrukciju, prodaju, iznajmljivanje i servis nalazi se u Helmondu (Holandija), slika 2.12. Slika 2.12 Sjedište Jumbo Groenewegen kompanije u Helmondu (Holandija) [2] U 2007. godini, Jumbo Gronewegen grupacija je stvorila novi regionalni inženjerski centar u Bosni i Hercegovini (Tešanj) u vidu BME kompanije. Važan dio planiranja odvija se u BME- u, i tu se proizvodi najveći dio šasija. BME-om rukovodi bosansko/holandski menadžment koji je u sestrinskim odnosima s holandskim holdingom. BME inženjeri u direktnom su kontaktu s kupcima. Iskusni kontrolori brinu o kvalitetu proizvoda i proizvodnog procesa podržani modernim sredstvima za kontrolu. Oni se rukovode sa specifičnim zahtjevima i željama kupaca. Radnici BME-a obavili su obuku kod klijenata u Holandiji, a isto tako iskusni instruktori klijenata iz Holandije dolazili su u Bosnu i Hercegovinu i obučavali radnike. Time su postigli da kvalitet i iskustvo idu ruku uz ruku.
  • 38. 24 3. Kreiranje inteligentnih 3D virtuelnih modela proizvoda 3.1 Vještačka inteligencija Inteligencija predstavlja prirodnu sposobnost pravilnog rasuđivanja ili sposobnost učenja na osnovu iskustva, uspješnog prilagođavanja novim situacijama i promjenama u okruženju, ili sposobnost apstraktnog razmišljanja. Vještačka inteligencija je sposobnost računara ili programa da imitira ljudski spoznajni proces kao što su razmišljanje i učenje. Oblasti primjene vještačke inteligencije su: paradigme planiranja, logičko programiranje i optimizacija, sistemi bazirani na znanju, automatsko učenje, mašinsko učenje – simbolički bazirano, mašinsko učenje na bazi neuronskih mreža, mašinsko učenje na bazi genetičkog programiranja. Softverski alati koji omogućavaju realizaciju tehnologija znanjem podržanog konstruisanja, inženjeringa i proizvodnje (CAD, CAE8 i CAM9 sistema, respektivno) najčešće su integrisani u PLM sisteme ili predstavljaju dio standardnih alata za razvoj aplikacija (na primjer, C++, Visual Basic, Visual Basic for Applications, Java i sl.). [9] 3.2 Knowledgeware tehnologije Stvaranje pojma Knowledge Based Engineering (KBE)10 je povezano s lansiranjem CAD softvera koji je zasnovan na pravilima iz 1984 godine. CAD integrisane aplikacije KBE-a su dovele do njegove perspektive kao CAD tehnologije više nego inženjerskog metode. 3.2.1 KBE u razvoju proizvoda Iz perspektive ovog rada interesantno je naglasiti činjenicu da KBE još uvijek nije iskusio rasprostranjenost korištenja u praksi razvoja proizvoda. Bez obzira na početak postojanja KBE–a, njegov uticaj na razvoj proizvoda još uvijek nije dosegao nivo kao ostali digitalni inženjerski alati i metode. Bachrach (1997) je otkrio da seključni faktor za uspješnu identifikaciju potencijala za automatizaciju dizajnerskih aplikacija sastoji od ljudi koji posjeduju dovoljno znanja u procesu razvoja proizvoda, kao i u mogućnostima automatizacije dizajnerske tehnologije. Međutim, ljudi sa ovakvim znanjima su rijetki u organizacijama razvoja proizvoda. 8 Računarski potpomognuto inženjerstvo, engl. „Computer Aided Engineering“ – područje primjene ove tehnologije je u analizi CAD geometrije. 9 Računarski potpomognuta priprema za proizvodnju, engl. „Computer Aided Machining“ predstavlja tehnologiju orijentisanu na upotrebu računara u planiranju, upravljanju i kontroli operacija za izradu proizvoda. 10 Strategijska menadžmentska metoda bazirana na znanju koja primjenjuje određeno inženjersko znanje i informatičko tehnološke solucije u svrhu automatizacije inženjerskih zadataka. (Pinfold i Chapman, 1999)
  • 39. 25 Drugi razlog zašto KBE nije iskusio rasprostranjenost korištenja je nedostatak međuoperativnosti između različitih informatičko tehnoloških sistema u kojima se KBE može implementirati. Ovaj problem je opisan u više navrata, ali bez konkretnih prijedloga kako bi trebao biti riješen. (Penoyer, 2000; Poenisch i Clark, 2006; Bermell – Garcia i Fan, 2008). Literatura u pogledu KBE u praksi razvoja proizvoda je oskudna. Neki primjeri kompanija, kao što je Airbus, imaju razvijene strategije KBE-a i implementiran KBE u uslovima ne samo novih alata, nego i metoda i procesa za prikupljanje i ponovno korištenje inženjerskog znanja. Slika 3.1 Šematska ilustracija KBE-a u vezi s ostalim tipovima sistema Slika 3.1 šematski ilustruje perspektivu KBE-a u vezi s ostalim tipovima sistema. Istaknuti dio pokazuje da KBE u velikoj mjeri preklapa automatizaciju dizajna, sa više sličnosti nego razlika. Veliko preklapanje je većinom zbog uključenja pojmova automatizacije i znanja. Glavna razlika se ogleda u činjenici da je automatizacija dizajna omogućena znanjem, dok KBE podrazumijeva ambiciju za izmjenu znanja. Područja sistema baziranih na znanju (KBS) ili ekspertnih sistema (ES)11 su većinom povezani s upotrebom specifične softverske arhitekture uključujući zaključni motor koji izvršava baza znanja. Ovo podrazumjeva preklapanje s KBE u slučaju da su podaci korišteni za inženjersku svrhu, kao što je konfiguracija proizvoda. [9] 11 Sistemi bazirani na znanju (KBS) ili ekspertni sistemi (ES) predstavljaju programe koji su projektovani da modeliraju sposobnosti rješavanja problema ljudskog eksperta u nekoj oblasti.
  • 40. 26 3.2.2 KBE aplikacije12 Aplikacije pronađene u literaturi su rezimirane, uzevši u obzir slijedeće kriterije: koliki je stepen motiviranosti potreban za aplikaciju, kakvu svrhu ima aplikacija, da li je navedeni cilj u svrhu unaprijeđenja ili rukovođenja znanjem. Pored toga, za svaku aplikaciju je rezimirano: da li i kako su pitanja metodički vezana sa IT struktorom (primarno s PLM strukturom), metodički pristup, te rukovođenje znanjem. Kako je prikazano na slici 3.2, aplikacije postoje u slijedećim kategorijama:  parametarski dizajn geometrija zasnovana na pravilima,  konfiguracija,  razvoj specifičnih modela ili preprocesiranje postojećih modela za česte vrste analiza određenih karakteristika,  simulacija specifičnih osobina s ograničenjima i pravilima upravljanja simulacionim zadatkom. Pojedine aplikacije pokrivaju nekoliko koraka i fukusirane su samo na pružanje podrške. Najčešća motivacija za svaku aplikaciju je ta što se vrši automatizacija ponavljanja zadataka, postavljanjem uređenih pravila koja postoje u okviru domene proizvoda i/ili domene proizvodnje. S akademske tačke gledišta, svrha je obično demonstriranje specifičnih okvira za automatizirane zadatke, struktuiranje i predstavljanje znanja ili demonstriranje specifičnih alata. [9] Slika 3.2 Šematska kategorizacija zadataka vršena od strane KBE aplikacija 12 KBE aplikacije su informatičko tehnološke aplikacije koje primjenjuju proizvodno i procesno znanje u računarskoj izvršnoj formi u svrhu automatizacije jednog ili više inženjerskih zadataka. (Poenisch i Clark, 2006)
  • 41. 27 3.2.3 KBE razvojni alati13 Koristeći se definicijom za razvoj KBE alata, nekoliko IT alata može poslužiti u svrhu daljnje implementacije KBE, pri čemu bi KBE postao mnogo širi pojam nego što je po komercijalnoj definiciji, tj. CAD sistem integrisanih modula. Štaviše, može biti korisno započeti s ovim alatima, i istražiti njihove mogućnosti da bi se vidjelo gdje se još njihova funkcionalost može koristiti. CAD sistem integrisanih modula za prikupljanje i ponovnu upotrebu znanja uglavnom sadrži funkcije koje povezuju različite oblike kroz matematičke relacije. Druga korisna funkcija jeste mogućnost uvođenja pravila. Najčešća postavka za pravila je evaluacija nekih karakteristika dizajna, a zatim, u zavisnosti od ishoda, izvršenje radnje. Ove funkcije su posebno korisne kada se evaluiraju geometrijski opisi elemenata, kao što je debljina, težina, zapremina, itd. Od CAD sistema zavisi koje karakteristike se mogu evaluirati. Široka je varijabilnost karakteristika koje će se evaluirati, kao što je slučaj kod CAD integrisanih metapodataka14 (npr. ID oznake specifičnih geometrijskih osobina). Trend razvoja CAD sistema uključuje različite vrste analiza, npr. u vezi mehanike, dinamike, ergonometrije itd. Mnoge karakteristike koje se mogu evaluirati interaktivno, također se mogu evaluirati i po određenim pravilima, omogućavajući na taj način automatizaciju čak i visoko zahtjevnih zadataka. Također, postoji mogućnost provjere da li je model usklađen sa standardima za rupe, radijuse, uglove itd. Sve ove funkcije su integrisane u CAD i tako povezane s oblikom mehaničkih komponenti. Drugi IT alati koji se mogu korisiti u inženjerstvu tiču se CAE domene, kao što su alati koji se koriste za analizu metodom konačnih elemenata (npr. MSC Nastran i ADAMS). Tipično saznanje koje je ugrađeno u ovu aplikaciju je ponovna upotreba slučajeva opterećenja, što predstavlja savim drugu vrstu inženjerskog znanja, ali znanja koje još uvijek podržava proces razvoja proizvoda. Alati kao što je Matlab imaju veću sposobnost izvođenja zadataka, slično sposobnostima CAD i CAE softvera, ali oni zahtijevaju više vještina u programiranju i više napora. Štaviše, alati za opću primjenu, kao što je Microsoft Exel, mogu se koristiti za pohranjivanje i izvođenje formula i pravila, slično kao CAD integrisani sistem modula. Međutim, njihov nedostatak je nedostatak sposobnosti analize inženjersko vezanih karakteristika. Ali, njihova primarna prednost je dostupnost i jednostavnost upotrebe. Također, postoji i mogućnost korištenja programskih jezika za kreiranje vlastite aplikacije u C++ programskom jeziku ili Javi. U ovom slučaju su potrebne veće vještine u programiranju i veći napori, ali su dobijeni programi fleksibilniji. Zajednička odlika ranije navedenih komercijalnih sistema je sposobnost automatskog izvršavanja zadataka kroz skup naredbi, makronaredbi i sl. Ako se upravljanje ili ponavljanje zadatka izvodi manuelno unutar glavnog zadatka (set zadataka), ne uzimajuću u obzir kojoj kategoriji zadatak pripada, implementacija automatizacije zadatka vrši se logičnim slijedom. Zahtjevi koji su neophodni za automatizaciju su slijedeći: potrebno je da postoji mogućnost implementacije automatizacije kroz skup naredbi i sl., te da bude predstavljeno određeno znanje. Samo ukoliko se ovi zahtijevi ne mogu ispuniti, pristupa se razmatranju drugih mogućnosti. [9] 13 KBE razvojni alati su informatičko tehnološki alati čija je svrha podrška u stvaranju KBE aplikacija. (Stokes, 2001) 14 Metapodaci su podaci o podacima, tj. podaci koji opisuju karakteristike nekog izvora u digitalnom obliku.
  • 42. 28 3.3 Općenito o parametrizaciji Značajan napredak u procesu modeliranja je ostvaren primjenom parametarskog modeliranja. Njegova prednost je dimenzionalna fleksibilnost i u odgovarajućoj mjeri fleksibilnost oblika jednom modeliranog dijela pri unošenju u različite sklopove. Geometrijske promjene se postižu promjenom dimenzija, koje su svrstane u grupe. Svaka grupa dimenzija čini jedan dio odgovarajućih mjera, koji pripada familiji tog dijela. Najveća prednost ovog tipa modeliranja se ističe u mogućnosti brze promjene dimenzija, a time i oblika i položaja modeliranog elementa u sklopu. Ova osobina je pogodna za primjenu prilikom razvoja familije pojedinih elemenata i pri generisanju familije standardnih dijelova. Nedostatak parametarskog modeliranja se očituje u tome što je potrebno uložiti više vremena i truda u procesu modeliranja elemenata, ali se isto tako mora naglasiti da se u većini konstrukcija uloženo vrijeme i trud višestruko isplate u fazi izrade sklopa. Osnovni konstitucioni element portabilnih ekspertnih sistema je modelska forma znanja15 , prikazana na slici 3.3. Slika 3.3 Hijerarhijska struktura modelskih formi znanja Osnova za primjenu i razvoj tehnologija baziranih na znanju je parametarski opis računarske predstave realnog objekta skupom geometrijskih, dimenzionih, fizičkih, funkcionalnih i drugih parametara. Stoga, parametri se mogu definisati kao promjenljive veličine (varijable) koje svojim trenutnim vrijednostima potpuno opisuju model. U tom smislu razlikuju se dvije osnovne vrste parametara (ograničenja):  dimenzioni parametri i  geometrijski parametri. Generalno, vrijednosti parametara zadaju se:  sistemski,  direktno i  indirektno. 15 U matematskom smislu modelska forma znanja je relacija. Kao takva, ona može imati formu formula, baza pravila, kontrolnih struktura (provjere, ponašanje, verifikacije) i tabela.
  • 43. 29 Svaki parametar ima svoju vrijednost koja pripada određenoj kategoriji: cjelobrojna, realna, znakovna, logička, fizička, geometrijska i sl. Zadržavanje dimenzionih odnosa između pojedinih elemenata profila modelskih formi, kao i između modelskih formi u okviru modela, ostvaruje se zadavanjem (eksplicitnih) funkcionalnih odnosno relacionih zavisnosti. [9] Relacijama se definišu vrijednosti zavisno promjenljivih parametara modela, na osnovu nezavisno promjenljivih parametara. Primjena poznatih matematičkih zakonitosti i funkcija (engl. “law”) u velikoj mjeri olakšava opis i kreiranje, modifikovanje i upravljanje najsloženijih geometrijskih oblika, profila ili linijskih segmenata. Da bi model zadržao konzistentnost tokom čitavog procesa razvoja, ali i pri eventualnim kasnijim modifikacijama, neophodno je primijeniti kontrolne mehanizme. Kontrolni mehanizmi se formiraju putem funkcionalnih i relacionih zavisnosti, kao i procedurama pravila i provjera. Parametarsko programiranje zasniva se na dvije pogodnosti. Prva od njih je to da su pojedini programski paketi za 3D prezentaciju snabdjeveni internim programskim jezicima pomoću kojih se kreiranje oblika može programirati, tzv. varijaciona geometrija. Druga pogodnost se sastoji u mogućnosti da se između dimenzija jednog mašinskog dijela uspostave međuzavisnosti, odnosno da se izraze preko nekoliko veličina koje predstavljaju parametre. Time je omogućeno da se oblik definiše računarskim programom za modeliranje mašinskog dijela u kojem su ulazne veličine nazivne mjere. Programski paket CATIA V5 R19 posjeduje vrlo fleksibilne alate za parametarsko modeliranje. Ono što je najveća prednost je što se postiže velika ušteda u vremenu jer je izbjegnut mukotrpan proces modeliranja i traženja svakog dijela iz familije. Time je također smanjena mogućnost nastanka greške i čitav proces je znatno pojednostavljen. Prednosti ovakvog načina modeliranja najviše dolaze do izražaja kada je dati dio iz familije potrebno ugraditi u sklop ili je potrebno formirati njegov tehnološki postupak izrade. Cjelokupni obim rada koji je potreban da bi se napravila familija proizvoda potrebno je odraditi u modulu Knowledgeware CATIA V5 R19 programskog paketa. Modul Knowledgeware kombinuje različite postupke pri modeliranju proizvoda, kao što su geometrija dotičnog, struktura proizvoda te standardi (mogu biti standardi industrije ili čak standardi same kompanije). Dakle s ovim modulom je omogućeno stvaranje „inteligentnih“ komponenti, koje se mogu prilagoditi novom kontekstu bez opasnosti da se izgubi namjera originalnog dizajna. Također, ovaj modul je u potpunosti kompatibilan sa svim modulima koji se nalaze u verziji CATIA V5 R19. Zbog te mogućnosti je moguća i izrada ovoga rada u tom pogledu, gdje je uz spomenuti Knowledgeware, 3D model rađen u modulima Structure Design, Part Design i Assembly Design .
  • 44. 30 3.3.1 Parametarsko modeliranje ruda kamionskih prikolica Modeliranje izabranih dijelova konstrukcija vršeno je u Structure Deign i Part Design modulima CATIA V5 R19 sitema. Također, neophodno je i poznavanje metodologije modeliranja u modulu Assembly Design CATIA V5 R19 sistema. U nastavku je prikazan postupak 3D geometrijskog parametarkog modeliranja karakterističnih kataloških dijelova ruda kamionskih prikolica. Kontrolu geometrije 3D parametrizovanog modela vršimo pomoću kreiranih parametara, formula i parametarskih zakonitosti. U nastavku je prikazano više načina zadavanja i kontrole parametara. Tokom razmatranja modela, vidljivo je da se treba obratiti velika pažnja na primjenu pravila kod modeliranja dijelova, podsklopova, pravilnog postavljanja osa pojedinih komponenti, a radi lakšeg kasnijeg pozicioniranja u Assembly Design modulu. Pojedine komponente, kao što su standardni vijci i navrtke, nije potrebno modelirati jer se oni nalaze u CATIA-inom katalogu. Za osnovne modele, na kojima je izvršena parametrizacija, odabrane su komponente podsklopova od tri kamionske prikolice. Izrada komponenti započela je u CATIA-inim modulima Part Design i Structure Design. Nakon izrade komponenti pristupilo se sklapanju tih podsklopova u Assembly Design-u. Na slici 3.4 prikazani su razvijeni podsklopovi ruda za tri različita tipa kamionskih prikolica. Slika 3.4 Razvijeni podsklopovi rude za tri različita tipa kamionskih prikolica: a) Tip 1; b) Tip 2; c) Tip 3
  • 45. 31 3.3.1.1 Tip 1 rude kamionske prikolice U nastavku rada prikazan je primjer parametarskog modeliranja ukruta na tipu 1 rude kamionske prikolice, i to koristeći opciju Design Table. Radi ilustracije, na slici 3.5 prikazan je njen 3D model. Slika 3.5 3D model tipa 1 rude kamionske prikolice Da bi se model mogao uspješno parametrizovati, prvo je potrebno izraditi svaki pojedinačni dio, a zatim ih sklopiti u sklop. Na slici 3.6 prikazan je tip 1 rude s dimenzijama i položajima parametrizovanih ukruta. Razlog izbora ukruta za parametrizaciju je njihova zastupljenost na konstrukciji, tj. postoji ukupno osam ukruta koje se razlikuju kako po položaju tako i po dužini. Slika 3.6 Tip 1 rude sa naznačenim položajima parametrizovanih ukruta
  • 46. 32 Parametrizacija ukruta izvršena je u Part Design-u. Na slici 3.7 vidljive su dimenzije koje su parametrizovane na ukruti. Sve parametrizovane dimenzije su promjenljive. Slika 3.7 Parametrizovane dimenzije na ukruti: R1, R2 - radijusi; S - širina; D - dužina; δ - debljina Ukruta je parametrizovana koristeći opciju Design Table. Pokretanjem ove opcije, započinjemo s njenim kreiranjem (slika 3.8). Slika 3.8 Kreiranje Design Table
  • 47. 33 Nakon što smo kreirali Design Table otvara se Exel fajl u kojem unosimo prethodno definisane parametre, i to za tri različite ukrute. Nakon unošenja parametara moguće je izabrati konfiguraciju koju želimo (slika 3.9). Slika 3.9 Izbor konfiguracije Na slici 3.9 primjećujemo da se mijenja samo dužina ukrute. To je zbog toga što se ukrute koje se nalaze na razmatranoj konstrukciji razlikuju samo po dužini. Ukoliko je potrebno, moguće je promijeniti i ostale parametre, kao i dodavati i brisati konfiguracije. Pozivanje Exel tabele i izbor konfiguracije vršimo tako što dvotrukim klikom odaberemo odgovarajući parametar, a zatim pokrenemo njegovu vezu s Design Table (slika 3.10). Slika 3.10 Prikaz zadanih parametera i načina njihove izmjene
  • 48. 34 3.3.1.2 Tip 2 rude kamionske prikolice U nastavku rada prikazan je primjer parametarski modeliranog C profila na tipu 2 rude kamionske prikolice koristeći opciju Rule CATIA V5 R19 sistema. Na slici 3.11 dat je prikaz 3D modela tipa 2 rude. Slika 3.11 3D model tipa 2 rude kamionske prikolice Na slici 3.12 prikazan je tip 2 rude sa dimenzijama i položajima parametrizovanih C profila. Slika 3.12 Tip 2 rude s položajima parametrizovanih C profila
  • 49. 35 Zadavanje parametara izvršeno je u Part Design modulu. Na slici 3.13 vidljive su dimenzije koje su parametrizovane na ukruti. Parametri X, O i L su promjenljivi, dok je parametar Y fiksan. Slika 3.13 Promjenljivi parametri: L - dužina profila, O - osa simetrije, X - udaljenost otvora od ose simetrije i Y - udaljenost otvora od ivice profila C profili su konstruisani u Structure Design modulu CATIA V5 R19 programa. Koristeći opciju Shape biramo C profil, dimenzija poprečnog presjeka prikazanog na slici 3.14. Slika 3.14 Izbor dimenzija poprečnog presjeka C profila
  • 50. 36 Budući da je C profil, zbog njihovih položaja na konstrukciji, potrebno zasijeći pod uglom 12° to radimo koristeći opciju Draft Definition (slika 3.15). Slika 3.15 Zasijecanje profila pod uglom od 12° Nakon toga vršimo bušenje otvora na profilu, koristeći opciju Hole Definition (slika 3.16). Slika 3.16 Bušenje otvora na profilu
  • 51. 37 Nakon što smo definisali poprečni presjek, dužinu, skraćivanje pod uglom kao i bušenje otvora profila, potrebno je parametrizovati pojedine dimenzije i to da se u slučaju povećanja dužine profila mijenjaju položaji otvora. Na slici 3.17 prikazan je model C profila sa stablom zadanih parametara. Slika 3.17 Prikaz stabla zadanih parametara na C profilu Koristeći opciju Multiple values na zadanom parametru „DUZINA PROFILA“ omogućene su tri dužine profila, i to: 275, 507 i 740 mm (slika 3.18). Slika 3.18 Moguće dužine C profila Parametrizaciju tj. povezivanje parametara C profila vršimo pomoću opcije Rule, koja se nalazi u Knowledge Advisor modulu CATIA V5 R19 programa. Opciju Rule koristimo kako bi prikazali još jedan od načina parametrizacije.
  • 52. 38 Postavit ćemo osu simetrije tako što ćemo znakom jednakosti zadati da je njen položaj na polovini elementa, kao što je prikazano na slici 3.19. Slika 3.19 Položaj ose simetrije Također, prikazano je korištenje komandi „If“ i „Else“ kako bi se povećanjem dužine profila iznad 507 mm povećala i udaljenost otvora od x ose na 60 mm (slika 3.20). Slika 3.20 Korištenje komandi „If“ i „Else“ u opciji Rule Editor Sada se promjenom parametra “L - dužina profila“ vrši automatska promjena položaja otvora na profilu.
  • 53. 39 3.3.1.3 Tip 3 rude kamionske prikolice Kod tipa 3 rude kamionske prikolice parametrizacija je izvršena koristeći opciju Formula. Parametrizacija je izvršena na Assembly Design - u, gdje je bilo potrebno određivati i udaljenosti između pojedinih komponenti. 3D model tipa 3 rude kamionske prikolice prikazan je na slici 3.21. Slika 3.21 Model tipa 3 rude kamionske prikolice Kod sastavljanja 3D modela u Assembly Design-u vrlo je važno prilikom pridruživanja odnosa između komponenti paziti da svi odnosi budu pravilno definisani radi naknadne mogućnosti za parametrizacijom, te da prilikom promjene dimenzija pojedinih komponenti bude pravilan razmještaj samih komponenti. Da bi se izbjegao veći broj parametara koje korisnik treba unositi za promjenu, pojedine dimenzije koje trebaju biti izmijenjene povezuju se formulama i jednakostima. Na slici 3.22 vidljive su dimenzije koje su parametrizovane na tipu 3 rude. Slika 3.22 Parametrizovane dimenzije na tipu 3 rude: A – dužina kuke, B – dužina rude, C – debljina lima, D – dužina naklopnog lima, E – položaj naklopnog lima, L- ukupna dužina
  • 54. 40 Prije samog dodjeljivanja parametara Part-u ili Assembly-u potrebno je kreirati parametre. Parametri se definišu klikom na ikonu sa znakom „f(x)“, te se tada otvara prozor u kojem definišemo tip parametra, ime parametra, te njegovu vrijednost. Sam postupak definisanja parametra prikazan je na slici 3.23, na primjeru parametra „B - Duzina rude “. Slika 3.23 Dodavanje parametra „B - Duzina rude “ Također, kao i u prethodnom primjeru, koristićemo opciju “Multiple Values” pomoću koje zadajemo tri moguće dužine rude, kako je prikazano na slici 3.24. Svi ostali parametri koji su određeni pomoću formula će biti mijenjani promjenom parametra „B - Dužina rude“. Slika 3.24 Tri moguće dužine rude
  • 55. 41 Nakon definisanja potrebnih parametara definišemo glavni parametar, a to je „L - Ukupna duzina“. Prilikom promjene parametra „B - Duzina rude“ vrši se automatska promjena parametra „L - Ukupna duzina“ kao i modifikacija svih ostalih parametara. Definisanje parametra „L - Ukupna duzina“ prikazano je na slici 3.25. Slika 3.25 Definisanje parametra „L - Ukupna duzina“ U tabeli 3.1 dat je prikaz fiksnih parametara kao što su „A - Dužina kuke“, „B - Dužina rude“ i „C - Debljina lima“, i promjenljivih parametara kao što su „L - Ukupna duzina“, „D - Duzina naklopnog lima“ i „E - Polozaj naklopnog lima“. Tabela 3.1 Prikaz parametrizovanih dimenzija Ukupna dužina L (mm) Dužina kuke A (mm) Dužina rude B (mm) Debljina lima C (mm) Dužina naklopnog lima D (mm) Položaj naklopnog lima E (mm) 2500 285 2212 3 1106 553 3000 285 2712 3 1356 678 3500 285 3212 3 1606 803
  • 56. 42 4. Izrada kataloga 2D i 3D elemenata proizvoda 4.1. Općenito o računarskim katalozima prostornih modela Računarski katalog prostornih modela je organizovana baza prostornih modela i pratećih podataka koja omogućava korisniku brzo pronalaženje željenih modela po različitim kriterijima, na različite načine, te u zahtijevanom formatu. Katalog modela je inženjersko- marketinški alat. Model odabran u katalogu definisan je jednoznačnim narudžbenim brojem i dobavljačem. Katalog se sastoji od prostornih modela i korisničkog okruženja. Prostorni modeli su nosioci informacije o geometriji proizvoda. No, sama geometrija nije dovoljna jer jednaku važnost za proces konstruisanja imaju i prateći podaci kao npr. opterećenje, snaga, materijal izrade, težina, boja, funkcionalnost, narudžbeni broj, dobavljač itd. Obzirom na kompaktnost svih relevantih informacija, prostorni modeli iznimno su neophodni u procesu konstruisanja. Informacije se također mogu koristiti i u drugim odjelima i procesima kompanije. Korisničko okruženje omogućava korisniku jednostavno pretraživanje kataloga i pronalaženje odgovarajućeg proizvoda. Dio korisničkog okruženja koje omogućava odabir odgovarajućih opcija unutar jedne proizvodne serije naziva se konfigurator (engl. configurator) dijelova. Katalozi su korisnicima dostupni preko interneta, na nosačima podataka ili u obliku programskih paketa koji se instaliraju. Najčešće se koriste katalozi dostupni na internetu jer omogućavaju pristup širem broju korisnika. 4.2. Značaj računarskih kataloga prostornih dijelova Pojavom i korištenjem CAD/CAM sistema u procesu konstruisanja i proizvodnje pojavila se i potreba za katalozima sa 3D modelima, prije svega standardnih industrijskih dijelova kao što su vijci, navrtke itd. Tu potrebu za bibliotekama standardnih dijelova prvo su uočili sami proizvođači CAD sistema, koji su počeli stvarati biblioteke osnovnih dijelova kao dio softverskog paketa. Međutim, zahtjevi tržišta za varijacijama prostornih modela bili su veći nego što su to proizvođači CAD sistema osiguravali, te su se počeli pojavljivati i proizvođači 3D kataloga koji su koristili postojeće CAD sisteme za izradu baze modela ili su pak razvijali vlastiti specijalizovani softver. Jednom započeti proces rezultirao je sve većim očekivanjima od kataloga, a time i sofisticiranijim rješenjima problema. Katalog prostornih modela osigurava sadržaj, a sistem za upravljanje katalozima standardnih dijelova (engl. parts catalog management system) je softversko rješenje koje olakšava upotrebu kataloga. Danas na tržištu postoje specijalizirani proizvođači sistema za upravljanje 3D katalozima standardnih dijelova, koji sadrže veći broj kataloga različitih proizvođača dijelova i koji se mogu integrisati u postojeće poslovne sisteme kompanije.
  • 57. 43 4.2.1 Standardni dijelovi Standardni dijelovi su dijelovi koji su dizajnirani i proizvedeni u skladu s neovisno uspostavljenim specifikacijama i kriterijima. Standardne dijelove prema kriteriju dobavljača možemo podijeliti u tri kategorije, kako je prikazano u tabeli 4.1. Tabela 4.1 Podjela standardnih dijelova prema dobavljačima Standardni dijelovi Standardni industrijski dijelovi Standardni dobavljački (kataloški) dijelovi Interni (tvornički) standardni dijelovi vijci, matice, podložne pločice, opruge. kuke, alati za hvatanje i stezanje, ležajevi, senzori, itd. naprave, kućišta, specijalizirani alati, radne podloge itd. 4.2.1.1 Standardni industrijski dijelovi Pojam standardni industrijski dijelovi odnosi se na proizvode odnosno dijelove koji su proizvedeni u skladu s određenim specifikacijama, a prema potrebi i testirani u skladu sa specifikacijama (npr. vojna industrija). Standardni dijelovi za civilnu upotrebu su dijelovi proizvedeni u skladu sa standardima objavljenim od strane organizacija za standardizaciju kao npr. ASME16 , ANSI17 , DIN18 itd. Kod odabira ovih dijelova inženjeri odnosno odjel nabave u kompaniji, donose odluku o dobavljaču na osnovu cijene odnosno dostupnosti i rokova isporuke jer se podrazumijeva kako su karakteristike dijelova u skladu s očekivanjima definisanim standardom. 4.2.1.2 Standardni dobavljački (kataloški) dijelovi Standardni dobavljački dijelovi su dijelovi koji se naručuju od raznih dobavljača kako bi kombinovani s ostalim dijelovima proizvoda činili kompletnu strukturu proizvoda tj. sklopa. Oni su dio standardnog prodajnog asortimana dobavljača i naručuju se prema funkcionalnim potrebama sklopa i karakteristikama koje definiše dobavljač. U procesu konstruisanja inženjeri trebaju odlučiti da li im je u interesu takve dijelove samostalno proizvoditi ili ih je bolje naručiti odnosno kupiti od vanjskog dobavljača. Često odluka ide u prilog vanjskim dobavljačima, a naručeni proizvodi trebaju odgovarati zahtjevima i ulovima u kojima će standardni dobavljački dijelovi biti korišteni. Donesena odluka o korištenju dobavljačkih dijelova znači kako se podaci o takvim dijelovima i njihovim dobavljačima trebaju provesti kroz interne poslovne sisteme (CAD, PLM, ERP19 ...). 16 Eng. American Society of Mechanical Engineers 17 Eng. American National Standards Institute 18 Njem. Deutsches Institut für Normung 19 Sistem za upravljanje resursima kompanije (engl. Enterprise Resource Planning).
  • 58. 44 4.2.1.3 Interni (tvornički) standardni dijelovi Za razliku od standardnih dobavljačkih dijelova, pojam interni standardni dijelovi odnosi se na dijelove za koje je odlučeno kako će se proizvoditi vlastitim proizvodnim resursima. Takvi dijelovi bivaju razvijani, dizajnirani i proizvedeni interno kao dio procesa proizvodnje proizvoda, ili zasebno, za potrebe skladišta. Kao kod standardnih industrijskih i dobavljačkih dijelova, i kod tvorničkih standardnih dijelova nastoji se standardizovati dizajn, kako bi se dijelovi mogli koristiti u različitim proizvodima. Osobine tvorničkih dijelova trebaju biti dosljedno definisane kako bi se osiguralo jednostavno pronalaženje i interno naručivanje dijelova i za druge proizvodne linije sličnih zahtjeva. Upravljanje internim standardnim dijelovima je iznimno važno, ali i iznimno zahtjevno. 4.2.2 Upravljanje standardnim dijelovima Složeni proizvodi, mašine, postrojenja odnosno sklopovi sastoje se od elemenata. Izabrati odgovarajuće komponente, vodeći pri tome računa o odgovarajućim zahtjevima kod primjene, jedan je od osnovnih inženjerskih zadataka. Uspješnost u izvršavanju tog zadatka ima veliki uticaj na uspjeh proizvoda na tržištu. Sam pojam „upravljanje dijelovima” [8] označava način tj. sistem praktičnog djelovanja u procesu konstruisanja, gdje se u procesu odabira dijelova uzimaju u obzir određeni faktori kroz cjelokupni životni ciklus proizvoda:  primjena,  tehničke karakteristike,  dostupnot,  prethodna iskustva s dijelom i dobavljačem,  pouzdanost,  tehnologija,  standardizacija dijelova,  raspoloživost i održavanje dijelova tijekom cjelokupnog životnog ciklusa,  troškovi životnog ciklusa proizvoda. Upravljanje dijelovima integrisano je u opće nastojanje kompanije ka upotrebi preferiranih i često korištenih dijelova, a radi smanjenja ukupnog broja različitih dijelova na skladištu. 4.2.3 Sistem za upravljanje standardnim dijelovima Sistem za upravljanje dijelovima je inženjerski alat za pronalaženje modela standardnih dijelova koji zadovoljavaju tražene geometrijske kriterije i osobine. Sistem zamjenjuje desetljećima korištene printane verzije kataloga i crteža. Korištenjem sistema dizajner brzo i efikasno pronalazi i koristi odgovarajuće geometrije zajedno s pripadajućim meta-podacima, te ih ugrađuje u sklop u korištenom CAD sistemu. Sistem sadrži računarske kataloge standardnih dijelova koji su modelirani u skladu s interno dogovorenim pravilima upravljanja standardnim dijelovima. Ovisno o proizvođaču, takvi sistemi se još nazivaju i „sistemi za upravljanje katalozima dijelova”.
  • 59. 45 4.3. Izrada kataloga 3D elemenata ruda kamionskih prikolica Za izradu kataloga ruda kamionskih prikolica koristićemo modul Catalog Editor CATIA V5 R19 programskog paketa koji nudi alate za klasifikaciju standardnih komponenti, a također omogućava i navigaciju kroz kataloge. Prilikom izrade kataloga prvobitno otvorimo novi CATIA file tipa Catalog Document, kao što je prikazano na slici 4.1. Slika 4.1 Stvaranje kataloga Nakon toga otvori se modul Catalog Editor u kojem ćemo dalje definisati obilježja, podjele i elemente koje želimo imati u katalogu. Neke od komandi Catalog Editora, koje ćemo koristiti, prikazane na slici 4.2:  Chapters: Predstavlja poglavlje i upućuje na ostala poglavlja i familije proizvoda. Predstavlja način klasifikacije elemenata na koje se odnosi  Families: Predstavlja set komponenti  Part families: Set komponenti koji se odnosi na CATPart dokument. Ova komponenta je unikatna i namijenjena je različitim setovima vrijednosti parametara. Svaki od njih je upravljan preko Design Table alata  Keywords: Atribut koji opisuje sadržaj poglavlja (eng. Chapters) i porodice proizvoda (eng. Families). Svakoj komponenti mogu biti dodijeljene vlastite vrijednosti atributa. Postoji mogućnost njihovog povezivanja s poglavljima i familijama proizvoda, pa prema tome i obavljanje pretraživanja prema vrijednosti atributa kako bi se filtrirao njihov sadržaj.  Components: Predstavlja komponente koje se odnose na referencu za eksterni dokument ili model koji je opisan s ključnim vrijednostima (eng. Keyword values), Slika 4.2 Korišteni komandi Catalog Editora
  • 60. 46 Nakon otvaranja modula Catalog Editor započinjemo s unošenjem standardnih elemenata u bazu programa CATIA V5 R19. Za svaki od 3 tipa ruda kamionskih prikolica ćemo kreirati zasebne Chaptere u kojima ćemo kreirati familije proizvoda pomoću komande Add Family. Nakon toga ćemo koristeći komandu Add Component unijeti sve proizvode te familije odnosno tog tipa kamionske prikolice. Također ćemo za svaku familiju proizvoda izabrati prateći dokument (eng. Supporting document), koji ustvari predstavlja sklopni crtež zadatog tipa rude kamionske prikolice. Unošenje parametrizovanih proizvoda vršimo pomoću komande Add Part Family nakon čega klikom na parametrizovani proizvod koji posjeduje tablicu kreiranu u Excelu (eng. Design Table) dobivamo familiju tog proizvoda. Proizvode koje nismo parametrizovali pomoću tablice u Excelu ćemo unijeti pomoću komande Add Component. Na slici 4.3 je prikazano radno okruženje Catalog Editor modula CATIA V5 R19 programa. Slika 4.3 Radno okruženje Catalog Editor modula CATIA V5 R19 programa
  • 61. 47 Na slikama 4.4, 4.5 i 4.6 prikazan je izgled kataloga za sve tipove ruda kamionskih prikolica. Slika 4.4 Izgled kataloga tipa 1 rude kamionske prikolice Slika 4.5 Izgled kataloga tipa 2 rude kamionske prikolice
  • 62. 48 Slika 4.6 Izgled kataloga tipa 3 rude kamionske prikolica 4.4. Izrada kataloga 2D elemenata ruda kamionskih prikolica Izradu kataloga 2D elemenata ruda kamionskih prikolica vršili smo u Drafting modulu CATIA V5 R19 sistema. Napravili smo A4 i A3 formate sa sastavnicama koje smo koristili za prikazivanje 2D modela. Prilikom izrade sklopnih crteža korištena je opcija Generate Numbering u Design modulu CATIA sistema, koja automatski vrši dodjeljivanje rednih brojeva pozicijama u sklopu. Korištenje komande Generate Numbering prikazano je na slici 4.7. Slika 4.7 Korištenje komande Generate Numbering
  • 63. 49 Nakon dodjeljivanja rednih brojeva pozicijama u Assembly Design modulu slijedi njihovo prikazivanje u Drafting modulu CATIA V5 R19. Prikazivanje se vrši korištenjem komande Generate Ballons. Na slici 4.8 je prikazan tip 3 rude kamionske prikolice sa označenim pozicijama. Slika 4.8 Tip 3 rude kamionske prikolice sa označenim pozicijama Na slici 4.9 dat je prikaz sastavnice sklopnog crteža s informacijama o: prethodno dodijeljenim rednim brojevima pozicija, nazivima elemenata oznakama elementa, nazivima elemenata, korištenim materijalima i broju komada. Slika 4.9 Sastavnica sklopnog crteža
  • 64. 50 5. Integracija razvijenog koncepta u postojeći PLM system 5.1 Uticaj upravljanja standardnim dijelovima na ukupne troškove PLM sistema Razvoj novog proizvoda uvijek zahtijeva blisku saradnju svih timova unutar kompanije (nabavka, projektni tim, proizvodnja, prodaja, menadžment...). Zadatak prikupljanja i povezivanja znanja i iskustva svih timova, te pretvaranja ulaznih podataka u kvalitetan, pouzdan i tržišno uspješan proizvod ili koncept najviše zavisi od projektno-dizajnerskog tima. Uspostavljanje kvantitativnih vrijednosti uticaja raznih odjela unutar kompanije prikazano je na slici 5.1. Vidljivo je kako je najveći direktni kvantitativni uticaj na troškove životnog ciklusa proizvoda predodređen već u fazi dizajniranja/konstruisanja proizvoda. Najveći porast troškova proizvoda javlja se u procesu proizvodnje i sklapanja, te u nabavi. Ti se odjeli stoga moraju integrisati u fazu dizajna i razvoja proizvoda jer se na optimizaciju proizvodnje, troškova materijala i sklapanja proizvoda može najviše uticati u fazi dizajniranja. Znakovita je ogromna razlika između odgovornosti projektno-dizajnerskog tima za ukupne buduće troškove proizvoda i njihovih vlastitih troškova. Troškovi projektno-dizajnerskog tima se kreću oko osmine ukupnih troškova [10]. Te činjenice treba uzeti u obzir kod promišljanja o racionalizaciji troškova proizvodnje, te pravovremeno omogućiti dizajnerskom timu pristup i alate za pristup relevantnim informacijama koje utiču na razvoj proizvoda. Slika 5.1 Prikaz utvrđivanja troškova i nastanka troškova po odjelima kompanije [10]
  • 65. 51 Jedan od najznačajnijih dijelova procesa konstruisanja je izbor dijelova koji će se ugraditi u proizvod. Kod izbora optimalnih dijelova treba se voditi računa o mnoštvu faktora, a odabir se izvodi sukladno interno dogovorenim prioritetima i kriterijima. Prema studiji Ministarstva obrane SAD-a utvrđen je trošak uvođenja novog dijela u proces proizvodnje (tabela 5.1). Iako i logika govori kako se ponovnom upotrebom istih dijelova u dizajnu može uštedjeti vrijeme i novac, tek ovakve studije daju stvarnu sliku tog troška. Tabela 5.1 Troškovi uvođenja novog dijela u proizvodnju [12] Dizajn i razvoj $12,600 45,8 % Testiranje $1,000 3,6 % Proizvodnja $2,400 8,7 % Narudžba $5,200 18,9 % Skladištenje $1,200 4,5 % Održavanje $5,100 18,5 % Ukupni troškovi novog dijela $27,500 100 % Pod pritiskom rokova isporuke, zahtijevanim standardima kvaliteta te sve većom kompleksnošću proizvoda, inženjeri u procesu dizajniranja imaju malo vremena za pronalaženje dijelova za koje sa sigurnošću mogu reći kako zadovoljavaju tražene kriterije. S vremenom baze podataka se pune informacijama o dijelovima koje su često nedovoljno definisane, nepotpune ili neažurirane te time nepregledne i nerazumljive za inženjere. U takvoj situaciji inženjeri pribjegavaju uvođenju novih dijelova i prividno ubrzavaju proces, ali dugoročno povećavaju troškove životnog ciklusa proizvoda i otežavaju buduća pretraživanja, jer umnožavaju identične dijelove zavedene pod različitim brojevima u bazi i na skladištu. Kao dio nastojanja za smanjenjem izravnih materijalnih troškove proizvodnje, odjel nabavke treba insistirati na objedinjavanju broja standardnih dijelova korištenih u svim projektima unutar kompanija sa svrhom dogovaranja dugoročnih ugovora s dobavljačima koji će sadržavati popuste na količinu. Ključni pojam u ovom procesu je upravljanje dijelovima, jer upravljanje i kontrola upotrebe standardnih dijelova znači upravljanje značajnim dijelom ukupnih troškova životnog ciklusa proizvoda. Nedostatak komunikacije i integracije između odjela nabavke i inženjerskog tima smanjuje mogućnost postizanja željenih razina uštede na izravnim materijalnim troškovima. Kako bi se postigao bolji učinak potrebno je povezati ova dva tima, jer odjel nabavke utvrđuje odobrene i preferirane standardne dijelove, a inženjerski tim koristi preporučene dijelove u dizajniranju. Moderni CAD sistemi omogućavaju timski rad skupina inženjera, što značajno ubrzava dizajniranje, ali ne mogu u potpunosti odgovoriti na zahtjev za korištenjem odobrenih i preferiranih dijelova u postupku dizajniranja. To se naročito odnosi na standardne dobavljačke dijelove.
  • 66. 52 Slika 5.2 prikazuje pojednostavljeni pregled koraka koje inženjer treba izvršiti u procesu pronalaženja prostornog modela odgovarajućeg dijela. Žuto obilježenim brojevima označeni su glavni smjerovi prilikom odabira. Ukoliko uzmemo u obzir i tabelu 5.1, tj. trošak uvođenja novog dijela, može se zaključiti kako je idealna situacija ona označena brojem 1, gdje se inženjer odlučuje koristiti već postojeći dio. Alternativni put je označen brojem 2, gdje inženjer pronalazi odgovarajući dio u internoj mreži te ga koristi u dizajnu. Određeno vrijeme potroši se na pretraživanje baze s modelima. Varijanta 3 nudi dvije mogućnosti. U prvoj inženjer pretražujući internet ili kontaktirajući dobavljača odnosno proizvođača pronalazi model koji odgovara zahtjevima. Slika 5.2 Koraci pri traženju odgovarajućeg CAD modela [16]
  • 67. 53 Proces pretraživanja vremenski je uvjerljivo najduži kada inženjer ne može pronaći odgovarajući model. U takvom slučaju inženjer, ne samo što treba proći kompletan proces potrage za modelom, nego treba tražiti i pronaći najsvježije informacije o dijelu, utvrditi njihovu tačnost, modelirati model samostalno, testirati model u sklopu te model u konačnici ugraditi u sklop ili ga čak i odbaciti ukoliko ne zadovolji zahtjeve. Nedostatak prave informacije u pravo vrijeme pretstavlja značajan trošak u procesu konstruisanja, no još više uvodi dodatni rizik u planiranju troškova. Ova kratka analiza pokazuje važnost upravljanja standardnim dijelovima, ali i pokazuje jasnu potrebu inženjera za jednostavnim i lakim pristupom željenim 3D modelima. Idealno rješenje ovog problema je sistem za upravljanje standardnim dijelovima koji bi, integrisan u internu mrežu i sisteme kompanije, trebao omogućiti kvalitetniju kontrolu troškova nabavke standardnih dijelova korištenjem prilagođenih lista standardnih i preferiranih dijelova. Tako bi se značajno smanjilo vrijeme potrebno za pronalaženje odgovarajućih dijelova. Takav sistem oplemenjen integrisanim i redovito ažuriranim katalozima dobavljačih i industrijskih dijelova, uz mogućnost dodavanja internih dijelova u bazu dijelova, predstavlja značajan iskorak u smjeru smanjenja odnosno kontrole troškova. Optimizacija standardnih dijelova olakšava se jednostavnim testiranjem većeg broja sličnih varijanti dijela kako bi se izabrala ona koja dugoročno ima najveći potencijal za standardizaciju i ponovno korištenje u sličnim proizvodima. Analiza je ujedno pokazatelj i za dobavljače odnosno proizvođače dijelova jer ukazuje na nužnost izrade 3D kataloga vlastitih proizvoda. Anketa provedena u SAD-u na uzorku od 500 inženjera pokazala je kako se čak 73% inženjera odlučuje za dijelove proizvođača koji osiguravaju prostorne modele [11]. Ista anketa pokazala je kako modeli preuzeti s interneta i ugrađeni u dizajn u čak 80% slučajeva rezultuju kupnjom standardnog dijela. Iz navedenog se može zaključiti kako proizvođači standardnih dijelova trebaju osigurati dizajnerima prostorne modele radi dugoročnog osiguranja opstanka na tržištu.