chap 7. 개념 생성

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

Chap 7. 개념 생성

Prof. Se hoon Oh

창의적 공학 설계 및 실습 (1)

2 Robot Engineering Lab.

7.2 기존 제품의 기능 이해

목 적 : 설계사양 구상단계

구상단계는 아이디어를 내놓는 단계이다

그림 (7.1) 은 concep-

tual design 과 그것에

대한 평가의 반복과정을

나타냄


7.2 기존 제품의 기능 이해

기능의 정의

function = what form = how기능은 에너지들의 논리적 흐름

기능

에너지

정보재료

에너지 흐름 에너지의 형태

시스템의 형태

재료의 흐름 재료보존과정

발산되는 흐름

재료의 조립

정보의 흐름 기계 신호

전기 신호

소프트웨어의 형태


7.2.2 제품의 기능을 이해하기 위한 분해

단계 1 : 전체 기계에 대해 , 다른 물체들과의 공통점 조사

단계 2 : 자세한 연구를 위해 구성요소 제거

단계 3 : 에너지 , 정보 , 재료의 흐름을 찾기 위해 요소간의 관계 고려


7.2.3 생각의 원천인 특허권

특허의장 실용특허

- 외관 또는 형식만을 다룸- 시작적인 감각 사용- D 로 시작- 형태의 작은 변화도 차이 인정

- 어떻게 움직이는가- 어떻게 사용 되는가- 제품에서의 특허숫자- 강력하다

특허 유예 기간 = 1 년분류나 키워드로 검색우리나라 특허검색 : http://www.kipris.or.kr/


7.3 기능을 겸비한 설계 기술

기능적 모델링의 목적 : 문제 = 에너지 , 재료 , 정보로 분해

단계 1 : 수행되어지기 위해 필요한 전체 기능을 찾아라 단계 2 : 하부기능 명세서를 작성하라

- 설계기능의 분해는 이미 필요한 기능을 가진 요소를 쉽게

이해시켜준다

단계 3 : 하부기능 정렬

- 단계 1 의 전체적인 기능을 수행하기 위해 단계 2 에서 찾은

기능들을 명령하는 것

단계 4 : 하부기능 순화

- 가능한 자세하게 하부기능의 구조를 분해하는 것


7.4 구상 생성의 기본방법들



1. 아이디어의 근원인 브레인 스토밍

규 칙* 만들어진 모든 생각을 기록하라 . 서기를 지명하라 .* 가능한 모든 생각을 만들어내고 문서화 하라 .* 무모하게 생각하라 . 불가능한 생각이 유용한 생각을 이끈다* 이 생각들의 평가를 하지 말라 . 만들기만 하라 .

운동기구

런닝머신 전동벨트 싸이클

분해결합 벨트 진동 사이클



2. 아이디어의 근원인 브레인 라이팅

사람 A

사람 B

사람 C

생각 1 생각 2 생각 3

사람 A

사람 B

사람 C

비고 ( 시간 )

5 분

5 분

5 분

하나 또는 소수의 멤버들에 의해 생각이 지배되는 브레인 스토밍의 단점보완



3. 설계에서 유추법 사용

필요한 기능을 고려하고 이 기능을 제공할 다른 것은 없는가 ? 질문한다

BikeE 의 완충장치

오토바이 귀뚜라미 자동차 나뭇가지

고정된 날개

양력

안전성 제어

추진

새의 상하 날개짓



4. 극한과 역의 사용

규 칙• 치수를 매우 짧게 또는 매우 길게 설정해라 .

• 물건을 현재의 순서로 취하라 . 둘레로 돌리라 . 처음과 끝 , 위아래

순서를 바꾸어라• 안과 밖을 바꾸어라 • 선형적인 운동은 큰 호나 유동적인 운동을 수행한다• 직선이나 곡선처럼 처음 생각된 것을 만들어라 . 원하는 어떤 형식으로든

만들고 , 재 위치에 고정하라 . 평면의 물체나 평면과 함께 하라

5. 참고 서적이나 매매 잡지에서 아이디어를 찾아라

6. 구상을 만드는데 도움을 주는 전문가를 이용하라


7.6 형태상의 방법들

아이디어를 촉진시키는 기능

단계 1 : 각각의 기능에 대한 발전되는 구상

부족한 구상으로 좋은 제품을 만드는 것은 어려운 일이다

상 황* 설계는 기본적인 가정을 만들었다 .

* 기능은 방법에 향하게 된다 .

* 지식은 제한된다

* 각각의 기능에 대한 구상개발 : Bike E 완충장치 시스템의 예

목적 : 1. 분해에서 각각의 기능을 제공할 수 있는 많은 구상을 가능한 많이 발견함

2. 각각의 구상들을 기능적으로 필수적인 전체개념에 결합


7.6 형 태 상 의 방 법 들

단계 2 : 구 상 결 합 ( 완충장치 시스템의 예 )

- 네 개의 구조적 구상 중 세 개는 피벗 사용 . 피벗의 개발은 요구와 기능에 대한 고려 및 구상생성과 함께 새로운 하부프로젝트 완성을 요구- 스프링과 댐퍼와 함께 에너지 관리는 단위 재고품과 함께 실행될 수 있으며 기본적인 구성요소로부터 만들어질 수 있다 .- 네 개의 구조 아이디어는 12 가지 다른 방법에서 세 계의 에너지 관리 아이디어와 함께 결합된다 .- 평가는 세부적인 발전을 위해 아이디어를 줄여준다

자전거 구조와 에너지 기억 / 소산 방법S : 구조와 관계E : 에너지 관리


7.7 구상 생성의 논리적 방법

TRIZ: 1950 년도 초 소련에서 겐리트 알트슐러가 개발 특허된 아이디어에서 발견된 방법에 기초 . 동부와 서부의 통신 계시로 서양세계에 소개 40 개의 발명원리로 정리 .

모순은 공학에서 협상이다

부정예제 - 완충장치는 큰 충격을 흡수하지만 , 너무 단단해서 작은 충격은 흡수 못함 - 제품은 더 튼튼해졌지만 무게는 증가되었다 - 자동차 에어백은 운전자를 보호하기위해 빨리 펴져야 하지만 , 너무 빠르면 오히려 운전자에게 상처를 준다


7.7 구상 생성의 논리적 방법

Axiomatic design : MIT Nam Suh 교수가 개발설계과정을 논리적으로 하기위함

고객요구 CNs GDF

설계변수 DFs

설계공리의 초점 : FRs 와 DPs 의 관계와 기능 및 기능수행 형태의 기술공리 1 : 독립공리

- 특정 설계 매개 변수의 변화가 한 개의 기능에만 영향을 끼쳐야함

공리 2 : 디자인의 정보 내용을 최소로 해라 - 가장 간단한 설계가 성공의 지름길이다


7. 8 요 약

현존하는 제품의 기능적 분해는 그것을 이해하는데 최고의

방법이다 .

특허 문헌은 아이디어에 좋은 근원이다 .

기능적 분해는 가능한 형태에 대한 거의 정확하게 장치에

요구되는 기능을 분류하는데 도움을 준다 .

구상 아이디어의 근원은 주로 설계자의 경험으로부터 유래된다 .

이러한 경험은 다양한 기본적 논리적 방법을 통하여 향상될 수 있다

chap 7. 개념 생성

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