Технология проектирования лабораторно-выставочных установок, на примере установки по получению карбида кремния

Никулина, Екатерина Алексеевна Отделение автоматизации и робототехники (ОАР)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Основная особенность предлагаемой в ВКР технологии заключается в оценке проекта на этапе эскизирования, что позволяет избежать цикличности наблюдаемой в случае традиционного проектирования.
Акцентирование внимания на особенностях лабораторно-выставочных установок позволяет учитывать важные критерии еще на первых этапах проектирования.
Модернизация традиционной технологии представляет собой комбинацию двух методов проектирования (метод поиска границ и кумулятивная стратегия Пейджа) и матрицы взвешенных решений. Такой синтез позволяет не только оценить возможные габариты будущей установки с учетом допусков на дополнительное оборудование, но и дать взвешенную оценку всем возможным идеям и комбинациям блоков и деталей установки, с учетом предъявляемых к ней критериев.

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 12
1. Анализ теоретико-методологического материала ………………………………… 14
1.1. Обзор теоретико-методологического материала……………………………….. 16
1.1.1. Анализ методов дизайн-проектирования ……………………………………….. 17
1.1.2. Подходы к проектированию ………………………………………………………….. 19
1.2. Госты и стандарты предъявляемые к лабораторно-выставочному
оборудованию ………………………………………………………………………………………….. 21
1.3. Технология традиционного проектирования …………………………………….. 23
1.4. Постановка задачи исследования ……………………………………………………… 25
2. Разработка дизайн-концепции лабораторно-выставочной установки по
получению карбида кремния методом традиционного (инженерного)
проектирования ……………………………………………………………………………………….. 26
2.1. Проблема. Составление технического задания …………………………………. 26
2.2. Предпроектный анализ …………………………………………………………………….. 27
2.3. Разработка эскизных вариантов лабораторно-выставочной установки по
получению карбида кремния…………………………………………………………………….. 31
2.4. Материалы и методы изготовления деталей ……………………………………… 33
2.5. Дизайн лабораторно-выставочной установки по получению карбида
кремния инженерными методами проектирования ……………………………………. 38
2.6. Выявление проблем в технологии проектирования …………………………… 41
3. Модрнизация технологии дизайн-проектирования лабораторно-
выставочных установок ……………………………………………………………………………. 42
3.1. Требования предъявляемые к лабораторно-выставочным установкам . 42
3.2. Модернизация традиционной технологии проектирования ………………. 44
3.3. Создание дизайн-концепции установки по получению карбида кремния
по модернизированной технологии проектирования …………………………………. 47
3.3.1. Проблема проектирования…………………………………………………………….. 47
3.3.2. Предпроектный анализ …………………………………………………………………. 47
3.3.3. Поиск границ ………………………………………………………………………………… 51
3.3.4. Концепции. Кумулятивная стратегия Пейджа ……………………………….. 57
3.4. Сравнительный анализ дизайн-концепций полученных традиционной и
модернизированной технологией проектирования ……………………………………. 62
4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсоснабжение . 63
4.1. Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения ……… 63
4.1.1. Потенциальные потребители результатов исследования ………………… 63
4.1.2. SWOT – анализ……………………………………………………………………………… 64
4.2. Инициация исследования …………………………………………………………………. 67
4.3. Организация и планирование работы по разработке дизайн-проекта … 69
4.3.1. Структура работ в рамках дизайн-проекта …………………………………….. 69
4.3.2. Определение трудоемкости выполнения работ, разработка графика
проведения проектной работы ………………………………………………………………….. 70
4.4. Бюджет научно-технического исследования (НТИ) ………………………….. 71
4.4.1. Расчет материальных затрат ………………………………………………………….. 72
4.4.2. Расчет заработной платы ………………………………………………………………. 72
4.4.3. Расчет затрат на социальный налог ……………………………………………….. 73
4.4.4. Расчет накладных расходов …………………………………………………………… 74
4.4.5. Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта 74
4.5. Определение эффективности исследования ……………………………………… 75
4.6. Оценка сравнительной эффективности исследования……………………….. 76
5. Социальная ответственность ………………………………………………………………. 79
5.1. Производственная безопасность ………………………………………………………. 79
5.1.1. Опасные и вредные производственные факторы. Классификайия ….. 80
5.2. Анализ рабочего места дизайнера при разработки технологии по
проектированию лабораторно-выставочных установок …………………………….. 81
5.2.1. Прямая и отраженная блесткость ………………………………………………….. 82
5.2.2. Недостаточная освещенность рабочей зоны ………………………………….. 82
5.2.3. Отклонение показателей микроклимата ………………………………………… 84
5.2.4. Повышенный уровень шума на рабочем месте ………………………………. 86
5.2.5. Повышенный уровень электромагнитных излучений …………………….. 87
5.3. Экологическая безопасность ……………………………………………………………. 88
5.4. Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………………. 89
5.5. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …… 91
Заключение ……………………………………………………………………………………………… 94
Список литературы ………………………………………………………………………………….. 97
Приложение …………………………………………………………………………………………… 104
Приложение А ……………………………………………………………………………………….. 116
Приложение Б ………………………………………………………………………………………… 117
Приложение В………………………………………………………………………………………… 118
Приложение Г ………………………………………………………………………………………… 119
Приложение Д………………………………………………………………………………………… 120
Приложение Е ………………………………………………………………………………………… 121
Приложение Ж ……………………………………………………………………………………….. 122

Цель данной диссертации состоит в исследовании технологий, методов
и требований к проектированию современных инновационных установок. При
этом рассматриваются аспекты моделирования установок не имеющих
аналогов и установленных требований отраженных в техническом задании.
Изобретение новых устройств и методов предусматривает собой появление
выставочных, экспериментальных, лабораторных установок для продвижения
исследований или создания мелкосерийных аналогов для тестирования и
увеличения до промышленных масштабов. Решения задач по созданию
оболочек, основанные на аналитических методах с учетом всех ГОСТов и
допусков, имеют практическую значимость, поэтому настоящая работа
является актуальной.
Объект научного исследования: повышение эффективности
проектирования лабораторно-выставочных установок.
Предмет научного исследования: технология проектирования
лабораторно-выставочных установок.
Объект дизайн-проектирования.
Объектом дизайн-проектирования является лабораторно-выставочная
установка по получению карбида кремния, работающая на основе
инновационного метода разработанного учеными ТПУ.

В ходе выполнения данной выпускной квалификационной работы
были получены следующие практические и методологические результаты:

1. Разработан концепт, представлена основная идея.
2. Созданы трёхмерные модели лабораторно-выставочной установки.
3. Выполнена визуализация.
4. Подготовлены габаритно-компоновочные схемы.
5. Подготовлены схемы эргономического анализа.
6. Выполнено задание по финансовому менеджменту и социальной
ответственности.
7. Рассмотрены особенности лабораторно-выставочных установок и
требований применяемым к ним.
8. Предложена технология проектирования лабораторно-выставочного
оборудования.
9. Обосновано применение предложенного приема в процессе дизайн-
проектирования.
При выполнении выпускной квалификационной работы были
пройдены следующие этапы:
 разработана аналитическая часть,
 разработана практическая часть,
 разработана исследовательская часть,
 выполнены модели оболочки,
 исследовательская часть дала возможность оценить и отсеить
неудачные дизайн-концепции прибора до начала этапа эскизирования, тем
самым сэкономив время.
Была проведена апробация по теме ВКР:

 Международная конференция «Тинчуринские чтения» 2017.
 Международная научно-техническая конференция студентов и
молодых ученых «Молодежь. Наука. Технологии» 2017.

 Литературный обзор «Методы создания карбидов кремния,
интерпретация результатов его синтезирования с применением визуального
анализа» 2017.

 Международная конференция по компьютерной графике и
машинному зрению «Графикон» 2018 (принята к публикации).

 НИР ТПУ «Синтез карбида кремния» (руководитель к.т.н Пак
А.Я.).

В ходе работы над ВКР были систематизированы и закреплены знания
в сфере профессиональной деятельности. Это подготовило основание для
научного исследования в проектировании дизайнерских задач. Основная цель
проекта достигалась путем последовательного решения поставленных задач.
В первую очередь, был проведен аналитический обзор, в ходе которого
была выявлена проблема на начальном этапе проектирования. Выделение
проблем позволило провести их анализ и найти альтернативный подход,
решающий эти проблемы.
Создание приема оценки дизайн-решения до этапа эскизирования,
является научно-исследовательской задачей и может рассматриваться как
отдельный этап процесса проектирования. Предложенный прием
основывается на детальном описании проектируемого объекта и особенностей
взаимодействия между инженером-исследователем и установкой. А матрица
весовых решений позволяет объективно оценить идеи, концепции дизайн-
решений так как основывается на важности того или иного критерия для
конечного результата проектирования. Благодаря этому прием может
использоваться для других проектов.
Благодаря применению приема оценки дизайн-решения на начальной
стадии проекта были выявлены критерии предъявляемые к объекту
проектирования, благодаря которым дизайн-решение установки по получению
карбида кремния, выполненный традиционным методом проектирования, был
изменен. Новое решение проектной задачи позволило провести
сравнительный анализ двух спроектированных объектов: объект
проектирования стал соответствовать требованиям презентабельности и
целостности, являющимися важными критериями для представления на
научных выставках и конференциях. Несмотря на то что увеличились затраты
на изготовление объекта, они являются обоснованными и не ведут к рискам, в
силу того что, вариативность установки выше, а значит изменения в
технологии синтеза не повлекут за собой потребность в изготовлении новой
установки. Исходя из этого можно сделать вывод, что применение приема
поиска границ и кумулятивной стратегии Пейджа вместе с матрицей
взвешенных решений позволило сократить время на стадии эскизирования и
повысить качество разрабатываемого объекта.
Прием оценки дизайн-решения при помощи матрицы взвешенных
решений, решает несколько задач:
 Экономит время дизайнера на этапе эскизирования, исключив
неудовлетворяющие критериям варианты расположения или компоновки
элементов объекта.
 Дизайнер имеет возможность обосновать свое решение при помощи
результатов оценки вариантов по предложенным взвешенным критериям.
 Прием существенно снижает число ошибок проекта на завершающей
стадии.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Мария Б. преподаватель, кандидат наук
    5 (22 отзыва)
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальнос... Читать все
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальности "Экономика и управление народным хозяйством". Автор научных статей.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Катерина В. преподаватель, кандидат наук
    4.6 (30 отзывов)
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации... Читать все
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации. Опыт работы 7 лет. Всегда на связи и готова прийти на помощь. Вместе удовлетворим самого требовательного научного руководителя. Возможно полное сопровождение: от статуса студента до получения научной степени.
    #Кандидатские #Магистерские
    47 Выполненных работ
    Дмитрий М. БГАТУ 2001, электрификации, выпускник
    4.8 (17 отзывов)
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал стать... Читать все
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал статьи, патенты, кандидатскую диссертацию, преподавал. Занимаюсь этим с 2003.
    #Кандидатские #Магистерские
    19 Выполненных работ
    Мария М. УГНТУ 2017, ТФ, преподаватель
    5 (14 отзывов)
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ... Читать все
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ. Большой опыт в написании курсовых, дипломов, диссертаций.
    #Кандидатские #Магистерские
    27 Выполненных работ
    Екатерина П. студент
    5 (18 отзывов)
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно... Читать все
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно занимаюсь английским языком, уровень владения - Upper-Intermediate.
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Виктор В. Смоленская государственная медицинская академия 1997, Леч...
    4.7 (46 отзывов)
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выв... Читать все
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выводы).Пишу статьи в РИНЦ, ВАК.Оформление патентов от идеи до регистрации.
    #Кандидатские #Магистерские
    100 Выполненных работ
    Александр О. Спб государственный университет 1972, мат - мех, преподав...
    4.9 (66 отзывов)
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальн... Читать все
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальных уравнений. Умею быстро и четко выполнять сложные вычислительные работ
    #Кандидатские #Магистерские
    117 Выполненных работ
    Екатерина Д.
    4.8 (37 отзывов)
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два об... Читать все
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два образования: экономист-менеджер и маркетолог. Буду рада помочь и Вам.
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Мария А. кандидат наук
    4.7 (18 отзывов)
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет... Читать все
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет, реклама, журналистика, педагогика, право)
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Менеджер онлайн в Telegram Написать