طراحی محصول و طراحی صنعتی

Product design

اگر شما می خواهید کسب و کار خودتان را راه اندازی کنید و یا نیاز دارید برای گسترش کارتان، یک محصول یا دستگاه جدید را به خط تولید اضافه کنید، خواندن این توضیحات می تواند شما را از پرداخت هزینه های گزاف و انتخاب رویکرد های پر ریسک بی نیاز کند. 

با توجه به مشکلاتی که بخاطر قیمت دلار و ارز در ایران وجود دارد، شرکت های زیادی به بومی سازی و تولید داخل محصولات و ماشین آلات جدید تمایل پیدا کرده اند. خوشبختانه در ایران به دلیل توانایی قابل توجه بخش مهندسی، دسترسی به نرم افزارهای محتلف و هزینه پایین نیروی انسانی، تولید به شدت توجیه اقتصادی دارد.

وضعیت فعلی به گونه ای است که حتی در تیراژ پایین، دستگاه های طراحی شده و تولید داخل، از نظر قیمت می توانند با نمونه چینی هم رقابت کنند. ما در آراکو با رویکرد به دست آوردن دانش طراحی، محصول ها و دستگاه های مختلف را به سفارش مشتریان محترم طراحی می کنیم و سپس نمونه اولیه را نیز تولید خواهیم کرد. 

سوالی که اکنون پیش می آید این است که آیا سرمایه گذاری برای تولید هر محصولی اقتصادی است؟

این سوال شاید حیاتی ترین پرسش در زمان راه اندازی یک کسب و کار و یا تولید یک محصول جدید است. برای پاسخ دادن به اینکه سرمایه گذاری شما توجیه اقتصادی دارد یا به اصطلاح feasible است باید اول تیراژ تولید را مشخص کنید. برای مشخص کردن تیراژ تولید نیاز به تسلط کامل به فروش و شرایط بازار حوزه کاری مورد نظر دارید. به همین دلیل است که تولید دستگاه یا محصولی که با بازار آن آشنا نیستید، ریسک زیادی دارد و ممکن است نتوانید به هدف فروش خودتان از نظر ریالی و تعدادی برسید. پیشنهاد ما این است که در قدم اول و قبل از شروع به طراحی، با همکاری شخصی که به بازار هدف محصولتان آشنایی دارد، تحقیقات اولیه انجام دهید تا خطرات ناشی از ضرر احتمالی را بتوانید کمتر کنید.

ما در زمان طراحی، علاوه بر جلوه ظاهری، به عملکرد دستگاه و تجهیز نیز توجه می کنیم.

البته در حوزه طراحی محصول، لازم است که علاوه بر داشتن دانش طراحی صنعتی و توجه به زیبایی، عملکرد دستگاه و امکان تولید آن، مورد توجه قرار بگیرد. بعضی از استدیو های طراحی، فقط به مسائل ظاهری توجه دارند و به خاطر اینکه دانش مهندسی مکانیک ندارند، دستگاه های تولیدی آنها از نظر عملکرد به مشکل می خورد. ما در آراکو با تجربه طولانی در طراحی محصول، هم به جنبه های ظاهری توجه می کنیم و هم عملکرد و قیمت تمام شده را در نظر میگیریم.

به همین دلیل است که دستگاه و ماشین آلاتی که آنها را طراحی یا مهندسی معکوس کرده ایم، به بهره برداری رسیده اند و توانسته ایم به ایجاد کسب و کارهای جدید کمک کنیم. در ادامه می خواهیم توضیحاتی را در مورد متدولوژی و مراحل طراحی محصول، خدمت شما عزیزان ارائه کنیم.

طراحی محصول یا در اصطلاح "Product Design" به معنای پروسه بررسی، ارائه راه حل، ساخت و ارائه محصول جهت پاسخگویی به یک نیاز می باشد. به عنوان یک واژه، طراحی محصول به معنای مشخصات یک مصنوع شامل فرم و شکل (از منظر زیبایی شناسی، حس قابل لمس از یک وسیله) و عملکرد (شامل قابلیت ها) آن است. اما به عنوان یک پروسه، به معنای مجموعه ای اقدامات و استراتژی ها، از مرحله ایده پردازی (Idea Generation) تا رسیدن به مرحله نهایی تجاری سازی (Commercialization) است. در حالت کلی، طراحان محصول، ایده های مختلف را مفهوم پردازی و ارزیابی می کنند و سپس آن را بصورت تحقیقات در قالب های صنعتی و علمی تعریف می کنند.

مراحل طراحی محصول از ایده تا تولید

از آنجایی که در صنایع و رشته های مختلف تعاریف کاملا یکسانی از "طراحی محصول" وجود ندارد، دو تعریف کلی از این مفهوم ارائه میشود. یک تعریف به عنوان یک واژه و دیگری به عنوان سلسله ای از اقدامات و فعالیت ها است.
به عنوان یک واژه، طراحی محصول به معنای مشخصات یک مصنوع شامل فرم و شکل (از منظر زیبایی شناسی، حس قابل لمس از یک وسیله) و عملکرد (شامل قابلیت ها) آن است.
اما به عنوان یک پروسه و فرآیند، به معنای مجموعه ای اقدامات و استراتژی ها، از مرحله ایده پردازی (Idea Generation) تا رسیدن به مرحله نهایی تجاری سازی (Commercialization) است. بصورت اصولی، طراحان محصول، ایده های مختلف را مفهوم پردازی و ارزیابی میکنند و سپس آن را بصورت تحقیقات در قالب های صنعتی و علمی تعریف میکنند.

اهمیت طراحی محصول و طراحی صنعتی در موفقیت شرکت

نقش طراحان محصول ترکیب هنر، علم و فن آوری ها برای خلق خدمات و محصولاتی است که مردم یا شرکت ها از آن استفاده میکنند. در این میان یکی از نقاط ضعف در کشور ما در بخش طراحی و توسعه محصولات، عدم توجه کافی به ویژگی های فنی، قابلیت ساخت و هزینه تمام شده است. رعایت این نکات مستلزم داشتن تخصص، اطلاعات و دانش مهندسی در کنار تجربه تولید است. با این توضیحات فقط زیبا بودن یک محصول نمی تواند موفقیت آن را در بازار تضمین کند و سهم بازار(Market share) مناسبی را بدست آورد. بلکه محصول طراحی شده باید کیفیت بالا، عمر مفید مناسب، خرابی کم و قیمت تمام شده منطقی و نسبتا پایینی داشته باشد تا در بازار موفق شود. در تصاویر زیر نمونه برخی محصولات صنعتی طراحی شده توسط شرکت آراکو که به مرحله تولید نیز رسیده اند، ملاحظه می شود.

 

نمونه پروژه های طراحی محصول و طراحی صنعتی شرکت آراکو

نمونه سازی سریع و نقش آن در طراحی محصول

در پروسه طراحی محصول، بویژه محصولاتی که دارای ویژگی یا مکانیزمی جدید باشند، لازم است طراح امکان ساخت سریع پروتوتایپ-Rapid protyping را در نظر بگیرد. پرینت سه بعدی یکی از مفید ترین تکنولوژی ها در زمین مدلسازی سریع، با وجود انعطاف بسیار بالا در طراحی و ساخت قطعات، محدودیت هایی نیز در مقابل طراح دارد که باید به آنها توجه داشت.
محدودیت هایی از جمله صافی سطح، ابعاد بسیار کوچک و یا بزرگ و دقت که همگی این ویژگی ها و محدودیت ها با نوع تکنولوژی پرینت ارتباط مستقیم دارد، در طراحی محصول تأثیر گذار است.

نمونه سازی سریع با استفاده از پرینتر سه بعدی

همچنین در محصولی که دارای مکانیزم باشد، باید موارد دیگری نیز مورد توجه قرار گیرد. نیروهای وارد به هر قطعه و مجموعه، شرایط عملکرد، هزینه تولید، تعمیر و نگهداری و تعویض قطعات، رعایت مسائل مربوط به ارگونومی، همگی باید در طراحی محصول در نظر گرفته شود.

یک طراح حرفه ای می داند که طراحی محصول نه صرفا یک پروسه هنری، بلکه یک پروژه فنی - هنری است که در نهایت بدون فاکتور های قابلیت ساخت، نگهداری و هزینه نهایی تنها در حد یک ایده باقی می ماند.

آیا سرمایه گذاری برای تولید محصول با هر تیراژی به صرفه است؟

خیر. برای تولید محصول نیاز است که یک تعداد مشخصی را در شرایطی که صرفه اقتصادی داشته باشد در نظر بگیرید. اگر قرار باشد تعداد تولید آن دستگاه یا محصول کمتر از حد مشخص باشد، قیمت تمام شده به شدت بالا می رود. برای مثال فرض کنید که می خواهد تعدادی پروانه فایبرگلاس با قطر بیش از 3 متر بسازید. برای اینکار نیاز به طراحی سه بعدی و تولید قالب فن دارید. در این شرایط اگر تیراژ ساخت پره 4 عدد باشد، قیمت قالب به این تعداد تقسیم می شود. اما اگر تیراژ ساخت بلید ها 20 عدد باشد، قیمت قالب فایبر به 20 تقسیم شده و قیمت هر پره ارزانتر می شود. 

 

جهت کسب اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید

طراحی محصول و طراحی صنعتی

ارزیابی ایده و مشاوره در زمینه تجاری سازی

مدلسازی سه بعدی پروژه صنعتی با سالیدورک

خدمات طراحی کانسپت و طراحی دیتیل 

قربانعلی بیک - شرکت آراکو

09124780268

02166561974

02166129745

وبسایت رسمی شرکت آراکو : www.araco.ir

پروژه های آراکو در اینستاگرام : https://www.instagram.com/araco.ir

کانال یوتیوب فیلم آموزش سالیدورکس

طراحی گیربکس صنعتی

مهندسی معکوس جعبه دنده

شاید اغراق نباشد اگر بگوییم گیربکس یا جعبه دنده قلب ماشین آلات، دستگاه ها و تجهیزات صنعتی است. به همین خاطر است که در بیشتر موارد، یک محصول با کیفیت در کلاس جهانی از یک Gearbox عالی استفاده می کند. شما اگر بهترین موتور را هم داشته باشید و آن را به یک جعبه دنده کاهنده بی کیفیت متصل کنید، خیلی سریع دستگاه و محصول خراب می شود. شاید در تبلیغ خیلی از خودرو ها شنیده باشید که مثلا استفاده از گیربکس شرکت آیسین ژاپن را به عنوان برگ برنده خود استفاده می کنند. با این توضیح ها، برای طراحی یا مهندسی معکوس جعبه دنده یا گیربکس، بهتر است از خدمات مهندسی یک شرکت با سابقه و حرفه ای استفاده کنید تا محصول شما عمر مفید بالایی داشته باشد و به خاطر خرابی گیربکس اعتبار برند، آسیب نبیند.

طراحی گیربکس نیاز به دانش فنی و آشنایی با فرآیندهای ساخت و تلرانس ها دارد.

طراحی چرخدنده صنعتی با سالیدورکز 

Gearbox design and reverse engineering with Solidworks

گیربکس به صورت کلی وظیفه تغییر دور خروجی و در تغییر گشتاور موتور را بر عهده دارد. در اکثر موارد گیربکس و یا جعبه دنده - Gearbox or transmission با اتصال مکانیکی به موتور الکتریکی و یا موتور احتراق داخلی، دور خروجی را کاهش داده و گشتاور را افزایش داده و در مواردی زاویه و موقعیت محور ورودی و خروجی را بر طبق طراحی انجام شده تغییر می دهند. 

سوالی که در بسیاری از موارد مطرح می شود این است که چرا از ابتدا دور موتور را در هنگام طراحی به میزان مورد نظر انتخاب نمی کنند؟

دلیل این مساله هزینه بسیار بالای خرید موتورهایی است که دور پایین و گشتاور بالایی دارند. به عنوان مثال موتور های الکتریکی که با برق AC - جریان متناوب کار می کنند معمولا دارای 4 پل و سرعت دورانی 1500 دور در دقیقه هستند. در نتیجه قیمت موتور الکتریکی با دور بسیار کم بسیار زیاد است و در عین حال قطعات مورد نیاز برای تعمیر این نوع موتور به راحتی در دسترس نیست.

جعبه دنده و یا گیربکس در صنعت علاوه بر کاهش دور و افزایش گشتاور، وظیفه دیگری را نیز بر عهده دارد. در اکثر موارد، زمانی که مجموعه محرک دچار مشکل شده و صدمه می بیند، گیربکس به عنوان عضو فدا شونده در طراحی عمل کرده و از آسیب دیدن موتور جلوگیری خواهد نمود.

گیربکس صنعتی از بخش های مختلفی تشکیل شده است که عبارت اند از چزخدنده ها، بدنه یا  گیربکس، برینگ ها یا یاتاقان ها، کاسه نمد یا اورینگ و مجموعه نگهدارنده روغن.

وظیفه چرخدنده در گیربکس

چرخدنده ها مهمترین بخش متحرک جعبه دنده هستند و وظیفه دارند دور ورودی را به نسبت مشخصی تغییر داده و یا جهت محور ورودی انتقال توان را تغییر می دهند. تغییر دور و گشتاور و نیز تغییر جهت محور انتقال توان به وسیله مجموعه از چرخدنده ها قابل انجام است. برخی از انواع چرخدنده که در گیربکس ها استفاده می شوند عبارتند از :

مجموعه چرخدنده حلزونی

مجموعه چرخدنده هلیکال

مجموعه چرخدنده ساده

مجموعه چرخدنده مخروطی

مجموعه چرخدنده خورشیدی یا سیاره ای

انتخاب نوع چرخدنده و طراحی مدول، گام، جنس و ... چرخدنده ها در گیربکس نیازمند دانش و تجربه مناسب در حوزه طراحی و ساخت است. برای انتخاب نوع چرخدنده مناسب برای گیربکس موارد بسیار زیادی از قبیل، نسبت دنده، میزان گشتاور، میزان صدای تولیدی، راندمان گیربکس و حساسیت گیربکس در کل سیستم باید مورد بررسی قرار گیرد. همچنین استفاده از نرم افزارهای انتخاب چرخدنده می تواند کمک زیادی به طراحی گیربکس نماید.

موارد مهمی که در طراحی و انتخاب چرخدنده باید مورد بررسی قرار بگیرد عبارت است از 

- نوع چرخدنده

- مدول چرخدنده

- تعداد دندانه ها

- ضخامت دنده ها 

- زاویه فشار چرخدنده

- جنس چرخدنده

- میزان گشتاور و سرعت دورانی دنده

انواع چرخدنده هایی که در گیربکس های صنعتی استفاده می شوند

وظیفه پوسته یا بدنه گیربکس چیست

پوسته گیربکس وظیفه محافظت از چرخدنده های، برینگ ها و اجزای داخلی جعبه دنده را بر عهده دارد. در عین حال محل قرارگیری و نصب گیربکس توسط پوسته و بدنه تعیین می شود. وظیفه های دیگری که بدنه گیر بکس بر عهده دارد، انتقال حرارت، جلوگیری از ورود آب، رطوبت و گرد خاک به داخل و ایجاد محل قرار گیری برینگ ها و شفت ها است. جهت طراحی و تولید بدنه و پوسته گیربکس باید عوامل بسیار زیادی مانند، جنس پوسته، وزن بدنه، نوع عایق بنده، نحوه اتصال و ... در طراحی مورد بررسی قرار گیرد. استفاده از نرم افزارهای تحلیل تنش و شبیه سازی نیروها و گشتاور های وارد به بدنه گیربکس، کمک قابل توجهی به طراحی مناسب و مطمئن پوسته جعبه دنده می کند.

عملکرد یاتاقان، برینگ و شفت در جعبه دنده

شفت ها، یاتاقان ها و سایر اجزا جعبه دنده، وظیفه دارند که علاوه بر نگهداری محورها و چرخدنده ها در موقعیت صحیح، بستر مناسب برای حرکت و چرخش اجزا را در بهترین حالت ممکن مهیا کنند. برای اطمینان از عملکرد صحیح محورها و برینگ ها می توان از نرم افزارهای شبیه سازی و از سیمولیشن های استاتیک و دینامیک برای محاسبه ضریب اطمینان عملکرد شفت استفاده نمود.

چه نوع گیربکس را می توانیم بومی سازی کرده و در داخل ایران بسازیم؟

برای اینکه ساخت داخل یا مهندسی معکوس یک محصول توجیه اقتصادی داشته باشد، مهمترین مساله تیراژ تولید و قیمت نمونه خارجی مشابه است. به عنوان مثال موتورگیربکس آسانسور یکی از گزینه هایی است که هم تولید داخلی به خاطر قیمت بالای نمونه های ایتالیایی و آلمانی آن توجیه دارد و هم تیراژ فروش آن در بازار مناسب است. 

اگر نمونه دیگری را بخواهیم برای شما عزیزان مثال بزنیم، گیربکس و سیستم کاهنده دور موتورایز ولو یا اکچواتور است که شرکت آراکو در این حوزه توانسته است اولین اکچواتور(MOV-Motor operated valve) را با کسب دانش فنی، به صورت کامل طراحی کند و طبق نظر کارفرما به مرحله تولید برساند.

تصویر نمونه اکچواتور و گیربکس طراحی شده توسط شرکت آراکو که به تولید رسیده است.

با توجه به شرایط موجود و بالا بودن نرخ ارز و همچنین مشکلات متعدد در حوزه واردات گیربکس های صنعتی، شرکت آراکو آمادگی دارند طراحی و مهندسی معکوس گیربکس و جعبه دنده های صنعتی را با استفاده از نرم افزارهای روز دنیا و با تجربه ای مناسب به انجام رساند.

چارت فرآیند خدمات مهندسی معکوس محصول و طراحی دستگاه 

استراتژی شرکت آراکو و استفاده از نرم افزار مدلسازی سه بعدی و مهندسی سالیدورک(سالیدورکس)، این امکان را فراهم می کند که علاوه بر بررسی کامل نمونه مدلسازی شده پیش از تولید، امکان ایجاد تغییرات ظاهری و عملکردی را نیز بررسی نماید. همچنین شرکت آراکو در حوزه خدمات مهندسی معکوس و طراحی گیربکس و چرخدنده با استفاده از نرم افزارهای شبیه سازی و سیمولیشن، شرایط عملکرد سیستم جعبه دنده و قطعات مختلف گیربکس را بررسی نموده و بدین ترتیب ضریب اطمینان و عمر مفید گیربکس تولید شده، افزایش می یابد.

 

مهندسی معکوس و طراحی گیربکس صنعتی

طراحی و مدلسازی سه بعدی چرخدنده حلزونی

طراحی و محاسبات چرخدنده خورشیدی و سیاره ای

طراحی و مدلسازی بدنه و پوسته گیربکس 

انجام پروژه صنعتی با سالیدورک - سالیدورکز  Solidworks

شرکت آراکو - محمد قربانعلی بیک

شماره تماس مستقیم : 09124780268

شماره تماس شرکت : 02166561974-02166129745

وبسایت: www.araco.ir

مشاهده نمونه پروژه های آراکو در اینستاگرام :  https://www.instagram.com/araco.ir

کانال آپارت آراکو - فیلم فارسی آموزش سالیدورکس : https://www.aparat.com/araco.ir

نمونه سازی سریع چیست؟

Rapid Prototyping

با گذشت سالها از انقلاب صنعتی و ورود بشر به عصر فناوری اطلاعات، سرعت رشد صنایع به حدی افزایش یافت که دیگر روش های تولید رایج دراوایل قرن بیستم به هیچ وجه پاسخگوی نیازها نبود. از سوی دیگر صنایع برای بقای خود در بحران های اقتصادی باید به فکر کاهش هزینه های تحقیق و توسعه می بودند. با توجه به این توضیحات دانشمندان، محققان و صنعتگران دست به دست یکدیگر دادند و به ارائه روشهایی نوین برای افزایش سرعت تحقیق و توسعه پرداختند. بدون شک اولین گام در این حوزه، حرکت به سمت طراحی به کمک کامپیوتر Computer Aided Design – CAD بوده است.

استفاده از کامپیوتر ها برای ایجاد یک مدل سه بعدی، ویرایش آسان تر و کاهش خطاهای انسانی دستاوردی بسیار خوب بود. لیکن برای بهینه سازی روش های تبدیل این طرح ها به واقعیت و ساخت نمونه اولیه یا پروتوتایپ نیز باید فکری می شد. در اواخر دهه 80 میلادی اولین متدها برای نمونه سازی سریع - Rapid Prototyping به واقعیت بدل شد. نمونه سازی سریع به مجموعه ای از روشها گفته می شود که برای ساخت مدل فیزیکی یا واقعی بر مبنای مدل سه بعدی طراحی شده به کمک کامپیوتر (CAD Model) استفاده می شود. با جستجوی عبارت Rapid prototyping در موتورهای جستجو مانند گوگل - Google می توانید به اطلاعات بیشتری در مورد نمونه سازی سریع دسترسی پیدا کنید.

منظور از این روش ها معمولا چاپ سه بعدی 3D Printing  و یا ساخت افزایشی Additive Manufacturing است.

تصویر مراحل فرآیند مدلسازی سریع قطعات

پیش از ابداع روش نمونه سازی سریع یا رپید پروتوتایپینگ، روش های ساخت قطعات به دو دسته کلی تقسیم می شدند:

1. روش های نمونه سازی سریع بر پایه براده برداری

این روش ها همان گونه که از اسم آن مشخص است شامل فرآیندهایی می شوند که با براده برداری از قطعه به شکل دلخواه می توان دست یافت و شامل موارد ذیل می شوند

فرز کاری و تراش کاری

سنگ زنی

اره کردن

سمباده زنی / سوهان زنی

قلم زدن

2. روش های رپید پروتوتایپینگ بدون براده برداری

این روش ها نیز مشخص است که مواردی را در بر می گیرند که شکل گیری قطعه بدون براده برداری انجام گردیده و شامل موارد ذیل می شوند

ریخته گری

چکش کاری

پرس و فورج

خمکار

با استفاده از تکنولوژی ها جدید، دسته دیگری نیز به دو دسته کلی روش های ساخت اضافه گردید و آن تولید افزایشی یا Additive Manufacturing می باشد. در این روش با اضافه کردن مواد بصورت لایه های مختلف، قطعه نهایی شکل می گیرد.

تصویر مدلسازی سه بعدی قطعات با استفاده از پرینتر سه بعدی

هرچند که با توسعه ماشین های فرز و تراش و ارتقای این ماشین ها به سیستم های کنترل عددی NC-Numerical Control و سپس کنترل عددی توسط کامپیوتر CNC-Computer Numerical Control امکان ساخت بسیاری از قطعات از بلوک های بزرگ را بدون نیاز به قالب و مراحل دیگر فرایند های ساخت فراهم آمد، اما نمونه سازی سریع بیشتر به فرایند ساخت افزایشی اطلاق می گردد.

دانلود فیلم آموزشی تفاوت ABS و PLA در پرینترهای سه بعدی معمولی

کاربردهای روش رپید پروتوتایپینگ

استفاده از نمونه سازی سریع بر بخش های مختلف صنعت کاربرد دارد. برای مثال در قالب سازی و قبل از اینکه قالب تزریق پلاستیک ساخته شود، با استفاده از پرینتر سه بعدی می توانیم نمونه ای از محصول نهایی را تولید کنیم تا از کیفیت و صحت ابعاد هندسی و بقیه مشخصات آن، مطمئن بشویم. یکی دیگر از کاربردهای Rapid prototyping، قالبسازی فایبرگلاس و کامپوزیت است. 

 

برای مطالعه توضیحات تکمیلی و بررسی روشهای نمونه سازی سریع قطعات از طریق فلش زرد رنگ بالای این پست، به ادامه مطلب مراجعه فرمائید.

 

مهندسی معکوس ماشین آلات و ساخت قطعات فلزی و پلاستیکی

طراحی دستگاه و مکانیزم های صنعتی

انجام پروژه صنعتی  Solidworks

شرکت آراکو - محمد قربانعلی بیک

شماره تماس مستقیم : 09124780268

شماره تماس شرکت : 02166561974-02166129745

لینک های مرتبط

وبسایت شرکت آراکو

نمونه پروژه های آراکو در اینستاگرام

کانال آپارت آراکو، فیلم فارسی آموزش سالیدورکس

کانال یوتیوب آموزش Solidworks آراکو

لینک مقاله کامپیوتر مناسب برای سالیدورک، در سایت آراکو 

هموژنایزر چیست؟

دانلود مدل سه بعدی سالیدورک، کتیا و تریدی مکس

آموزش فارسی سالیدورک