Optimalisatie techniek Workshop 2

Vandaag volgde ik de les Optimalisatietechniek. De opdracht leek simpel, ontwerp een stopcontact die modulair opgebouwd is. We kregen daarvoor 4 uur de tijd en we moesten een aantal resultaten inleveren op deze blog om aan de oplever eisen te voldoen. We kregen ook 3 basis onderdelen op onze tafels gelegd, een lichtschakelaar en stopcontacten. We werkte in groepjes, ik werkte met Francois Dees, Harm Jan Grinwis, Martijn Dumez. Wij hadden ontwerpopdracht 2.

We hebben besloten om eerst na te denken over een product idee. Na deze alinea kan je daar plaatjes over onze ideeën vinden. Al snel hadden we ook door gekregen naar welke 4 producten we moesten gaan ontwerpen. We hadden snel het idee om de behuizing modulair te maken, maar omdat de gebruiker dan in aanraking kan komen met stroom hebben we besloten om dit niet te doen. We hebben gekozen voor 3 soorten behuizing maar een modulaire binnenwerk.

Toen we een idee in ons hoofd hadden ben ik aan de slag gegaan met de perspectief tekeningen. Ik heb daarvoor deze tekening gemaakt. Omdat we in tijd nood zaten heeft Francois mij bijgesprongen en heeft hij ook een perspectief tekening gemaakt. Hieronder kan je alle modules en de producten in perspectief bekijken. De bovenste tekening heb ik gemaakt.

Ondertussen hebben wij ook gewerkt aan de andere opgaven. Zo is er een maatschets gemaakt met de globale maten. Deze is hieronder te zien.

Wat modulair is aan ons ontwerp is het volgende. De contactpunten liggen los op een plastic steun, deze rust weer op de bodemplaat. Ons ontwerp heeft een contactpunt dat vast zit aan de steun, deze steun functioneert ook als bodemplaat. Op de bodemplaat zit een klikvinger die aan een andere bodemplaat en contact kan klikken. Dit wordt in de fabriek gedaan en de consument heeft niet de mogelijkheid om zijn eigen product te maken. De bodemplaat wordt daarna vast gemaakt aan de bovenkant van het product. De bovenkant is de afschermkap waar lipjes aan vastzitten waardoor je de doos aan de muur kan vast schroeven. Dit is ook goed te zien in de perspectief tekeningen. Om vocht buiten te houden hebben we besloten om de afdichting van de bodemplaat te voorzien van een rubbere rand, die je kan veranderen van kleur. In de winkel kies je het rubbertje dat je mooi vind, zelf kan de gebruiker geen kleuren verwisselen.

Hieronder kan je zien op de foto's hoe wij denken dat de productie voor dit product ingericht moet worden.

Hier zie je een foto van de voorraad die nodig is tijdens de productie.

Harm Jan had een kleine 10 minuten over en heeft in deze tijd nog even een kleine rendering gemaakt waarop de verhoudingen tussen alle producten nog goed naar voren komen. deze zijn hieronder te zien.

Hieronder kan je de verantwoording op de rest van de vragen lezen:

Veel producten kunnen worden opgebouwd uit modulaire systemen. Dit houdt in dat bepaalde onderdelen in meerdere varianten van het product worden gebruikt, waardoor er minder gespecialiseerde onderdelen hoeven te worden geproduceerd. Deze onderdelen moeten dus modulair zijn, en op meerdere plaatsen inzetbaar. In deze workshop werken we aan een stekkerdoos. De stekkerdoos moet in een aantal varianten leverbaar worden:

-          1-voudig met schakelaar, niet geaard, met verlengsnoer

-          3-voudig, niet geaard, met verlengsnoer

-          2-voudig, geaard, opbouw, buiten

-          4-voudig , geaard, opbouw, met verlengsnoer

Het is de bedoeling dat deze producten uit zo veel mogelijk modulaire onderdelen bestaan. Daarnaast moet er een mogelijkheid zijn tot kleurvariatie. De consument zelf mag echter níét de mogelijkheid hebben de stekkerdozen uit elkaar te halen, in verband met potentieel gevaar.

We hebben nagedacht over verschillende oplossingen, waaronder een modulaire bovenkap en onderstuk, een modulair intern systeem, en verschillende manieren om de 2-voudige stekkerdoos geschikt te maken voor buitengebruik.

We zijn tot de conclusie gekomen dat het niet de moeite waard is om de bovenkappen modulair te maken. Door de schakelaar in één van de stekkergaten te passen kunnen voor de 1-voudige en 2-voudige stekkerdoos dezelfde kap gebruikt worden. Daarnaast worden voor de 3-voudige en 4-voudige stekkerdoos een aparte kap geproduceerd. We hebben voor dit systeem gekozen omdat er te veel verschillen zijn tussen de stekkerdozen (verlengsnoer, opbouw, (niet) geaard, schakelaar). Hier is het dus niet realistisch om modulaire onderdelen toe te passen.

Ons idee bestaat losse interne modules, die met een klikvinger in elkaar passen. Door deze klikvingers worden de stroomschakelingen doorgegeven. De onderdelen beschikken over een stevige onderkant, die ook als de onderkant van de stekkerdoos werkt. Wanneer de bovenkap over de modules wordt geplaats kunnen deze niet meer van elkaar af worden gehaald. Zo is het product veilig voor consumenten. De verschillende varianten worden gerealiseerd door verschillende bovenkappen te gebruiken op de modulaire units. De 2-voudige kap kan gebruikt worden voor de 2-voudige stekkerdoos, of de 1-voudige stekkerdoos met schakelaar.

Door het gebruik van modulaire systemen wordt de hoeveelheid onderdelen sterk teruggedrongen. Om de bovengenoemde producten te realiseren zonder modulaire systemen, zouden de volgende onderdelen moeten worden geproduceerd:

1-voudig met schakelaar, niet geaard, met verlengsnoer

-          Onderkant voor één stekker en één schakelaar

-          Bovenkap zonder aardegaten voor één stekker en één schakelaar

-          Binnenwerk met frame voor één stekker

-          Schakelaar

-          Verlengsnoer

2-voudig, geaard, opbouw, buiten

-          Onderkant voor twee stekkers

-          Bovenkap met aardegaten voor twee stekkers

-          Binnenwerk met frame voor twee stekkers

-          Opbouwfunctie

-          Kappen of afsluiting om buitengebruik veilig te maken

3-voudig, niet geaard, met verlengsnoer

-          Onderkant voor drie stekkers

-          Bovenkap zonder aardegaten voor drie stekkers

-          Binnenwerk met frame voor drie stekkers

-          Verlengsnoer

4-voudig, geaard, opbouw, met verlengsnoer

-          Onderkant voor vier stekkers

-          Bovenkap voor vier stekkers

-          Binnenwerk met frame voor vier stekkers

-          Verlengsnoer

Daarnaast zou voor elke kleurvariant een apart ontwerp van de onderkant en bovenpak gemaakt moeten worden, die apart geproduceerd moeten worden. Met ons vernieuwde modulaire systeem is het volgende aantal onderdelen nodig:

-          Bovenkap voor [één stekker, één schakelaar] of [twee stekkers] met aarde en ruimte voor afdekkapje

-          Bovenkap voor drie stekkers zonder aarde en met verlengsnoer

-          Bovenkap voor vier stekkers met aarde en met verlengsnoer

-          Modulaire interne module

-          Schakelaar

-          Verschillende kleuren rubberen strips

-          Afdekkapje

Door ons modulaire systeem zijn er dus veel minder onderdelen nodig. Ook kan de voorraadruimte verkleind worden, aangezien er veel minder onderdelen opgeslagen hoeven te worden. Daardoor gaat de tijd die nodig is voor het inkopen, leveren en sorteren ook sterk omlaag.

Naast modulaire systemen is ook standaardisatie een manier om productiekosten en benodigde ruimte te verminderen. Standaardisatie houdt in dat er zo veel mogelijk gebruikt wordt gemaakt van zo weinig mogelijk verschillende schroeven, bouten, moeren en andere onderdelen. Het grootste voordeel hiervan is dat de voorraadruimte beperkt kan worden tot een klein aantal onderdelen, dat er minder verschillende machines nodig zijn en dat het inkoop- en voorraadproces over het algemeen overzichtelijker wordt.

Er is echter wel een groot nadeel aan standaardisatie: het ontwerpproces wordt gelimiteerd tot de beschikbare onderdelen, waardoor soms lastige oplossingen moeten worden verzonnen die anders gemakkelijk konden worden opgelost.