Средство анализа функциональных особенностей на примере разработки аудиометрического шлема

Целью работы является разработка схемы, позволяющей проводить анализ функциональных особенностей промышленного объекта на начальном этапе проектирования, на примере разработки аудиометрического шлема.В процессе исследования проводились: анализ формообразующих факторов, анализ основных методов научного познания (системный подход, анализ, синтез). В результате исследования была разработана схема анализа функциональных особенностей, позволяющая анализировать специфические особенности функционального назначения конкретного объекта, создающие предпосылки конструктивного решения и организации формы.

ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………………………….. 15

1 Анализ теоретико-методологического материала ………………………………….. 16

1.1Формообразующие факторы промышленных изделий ………………………. 16

1.2 Системный подход в дизайне …………………………………………………………. 19

1.3 Постановка задач исследования для разработки средства анализа
функциональных особенностей……………………………………………………………. 23

2 Разработка функциональной схемы ……………………………………………………… 24

2.1 Потребность как основополагающий фактор проектирования изделия 24

2.2 Анализ ………………………………………………………………………………………….. 25

2.3 Функция и подфункции, формулирование проектных задач …………….. 26

2.4 КФУ……………………………………………………………………………………………… 27

2.5 Свойства (структура, эргономика, материал, технологичность) ………… 28

2.5.1 Эргономика и антропометрия ……………………………………………………. 28

2.5.2 Материал и технологичность …………………………………………………….. 32

2.6 Синтез, разработка схемы анализа функциональных особенностей …… 32

3 Апробация полученных знаний на примере разработки аудиометрического
шлема …………………………………………………………………………………………………… 34

3.1 Необходимость в модернизации медицинского оборудования ………….. 34

3.2 Особенности аудиометрии ……………………………………………………………… 35

3.3 Обзор аналогов ……………………………………………………………………………… 37

3.4 Потребность и решение …………………………………………………………………. 40

3.5 Определение функции и подфункций для аудиометрического шлема .. 41

3.7 Основные компоненты тонального аудиометра ……………………………. 42
3.8КФУ проектируемого устройства ……………………………………………………. 46

3.9 Структура компонентов ………………………………………………………………… 46

3.10 Антропометрия головы ………………………………………………………………… 47

3.11Способ изготовления и используемый материал …………………………….. 52

3.12 Создание функциональной формы аудиометрического шлема ………… 54

3.13Создание 3D модели с опорой на разработанную схему ………………….. 55

4 Концепция стартап-проекта …………………………………………………………………. 57

4.1 Описание продукта …………………………………………………………………………… 57

4.2 Целевые сегменты потребителей……………………………………………………….. 58

4.3 Объем и емкость рынка …………………………………………………………………….. 59

4.4 Анализ современного состояния и перспектив развития отрасли …………. 60

4.5 Планируемая стоимость продукта ……………………………………………………… 61

4.6 Конкурентные преимущества создаваемого продукта, сравнение технико-
экономических характеристик с отечественными и мировыми аналогами. … 66

4.7 Интеллектуальная собственность ……………………………………………………. 67

4.9 Стратегия продвижения продукта на рынок ……………………………………….. 70

5 Социальная ответственность ……………………………………………………………….. 73

5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …… 73

5.2 Производственная безопасность …………………………………………………….. 75

5.2.1 Отклонение показателей микроклимата ……………………………………….. 76

5.2.2 Превышение уровня шума …………………………………………………………… 77

5.2.3 Отсутствие или недостаток естественного света……………………………. 79

5.2.4 Недостаточная освещенность рабочей зоны ………………………………….. 79

5.2.5 Повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание
которой может произойти через тело человека ……………………………………… 80
5.3 Обоснование мероприятий по снижению уровней воздействия опасных
и вредных факторов на работающего …………………………………………………… 81

5.3.1 Мероприятия по улучшению микроклимата в рабочей зоне …………… 81

5.3.2 Мероприятия по снижению уровня шума на рабочем месте …………… 82

5.3.3 Мероприятия по организации естественного освещения ………………. 83

5.3.4 Организация освещения рабочей зоны …………………………………………. 83

5.4 Экологическая безопасность ………………………………………………………….. 86

5.5.Безопасность в чрезвычайных ситуациях ………………………………………… 87

5.5.1 Повышенная пожарная опасность ………………………………………………… 87

5.5.2 Мероприятия по предотвращению пожара ……………………………………. 88

ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………………………………….. 90

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ………………………………………………………………………. 91

ПРИЛОЖЕНИЕ А (обязательное) Раздел магистерской диссертации на
иностранном языке ………………………………………………………………………………. 100

ПРИЛОЖЕНИЕ Б(справочное) Преимущества устройства перед аналогами
…………………………………………………………………………………………………………… 116

ПРИЛОЖЕНИЕ В (справочное) Бизнес модель Остервальдера ………………. 117

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Схема анализа функциональных особенностей ………….. 119

ПРИЛОЖЕНИЕ Д (справочное) Анализа функциональных особенностей
аудиометрического шлема ……………………………………………………………………. 120

ПРИЛОЖЕНИЕ Е (обязательное) Сборочный чертеж …………………………… 121

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж (обязательное) Спецификация …………………………………. 122

В ходе проделанной работы был изучен теоретико-метологический
материал, рассмотрены формообразующие факторы промышленных
изделий, базовые методы научного познания (системный подход в дизайне,
анализ и синтез).
На основе полученных данных создана схема функциональных
особенностей, проведен анализ конструкции аудиометрического шлема с
помощью разработанной схемы, спроектирован аудиометрический шлем.