Министерство образования Российской Федерации

     Федеральное государственное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования

      "Чувашский государственный университет  им. И.Н. Ульянова"

     Факультет управления и психологии

     Кафедра сертификации и менеджмента     

     Курсовой  проект

       по дисциплине:

     Управление  проектированием  технических систем

     на  тему:

     Управление  проектированием  технических систем (на примере «Термометр электрический» 

                                                                                 Выполнила:

                                                                                 студентка гр. УК 52-07

                                                                                 Ахметчина А. Р.  

                                    Научный руководитель:

                                  Семенов В.Л. 
 
 
 
 
 
 
 

Чебоксары 2010

Содержание

Введение…………………………………………………………………...………3

Техническое описание объекта исследования с эскизом…………………...….5

• Термометр. Температура тела……………………………………..…6
• Ртутный термометр………………………………………………...….7
• Цифровой или электронный термометр……………………………..8
• Инфрокрасный термометр…………………………………………..10
• Термополоски………………………………………………………...11

Ценовая сегментация  рынка…………………………………………………….22

Выбор конкретного  сегмента. Определение предпочтений к объекту………26

Определение «голоса потребителя»……………………………………………27

Построение  «дерева свойств» и  «дерева функций» электронного термометра……………………………………………………………30

Построение  «домика качества»…………………………………………………34

Основные  выводы и предложения……………………………………………...36

Заключение…………………………………………………………………….…38

Список использованной литературы…………………………………………...39 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

        Начало нашего столетия характеризуется многообразием  использования в человеческой деятельности технических систем. В настоящее  время в состав технических систем входят устройства, которые могут  функционировать в течении некоторого интервала времени без участия человека. Однако участие человека все равно пронизывает любые системы, которое может отражаться либо при запуске системы, либо при контроле и т.д. В связи с этим при проектировании любых технических систем нужно особое внимание уделять вопросам взаимодействия человека с технической системой, т.е. основной задачей управления проектирования технических систем является изучение общих процессов проектирования технических изделий и систем с учетом заданных требований функционирования систем и условий эксплуатации в разрезе человек-система.

        В настоящее время  одним из важнейших направлений  развития проектирования технических  систем является его автоматизация. Разработка теории и методов автоматизации  конструирования находится еще  в начальной стадии. На данный момент автоматизированы главным образом  различные вычислительные операции, связанные с конструированием. Поэтому  задачей автоматизации проектирования является создание комплексных автоматизированных систем подготовки производства в различных  отраслях, выполняющих кроме расчета  выбор наиболее рациональных технологических  и конструкторских решений, компоновку машин из составляющих их элементов, подбор этих элементов, технологическое  проектирование, выдачу проектно документации в готовом виде.

         В данном курсовом проекте  я рассмотрела различные виды термометров. По своим характеристикам  они являются лидерами среди средств  измерения температуры, поэтому  их применение актуально для всех отраслей промышленности (энергетика, металлургия, нефтехимия, строительство и ЖКХ). Термометр может применяться в различных отраслях промышленности, в том числе для диагностики состояния объектов, в технологических процессах, а также для проведения научных исследований.

         Я считаю, что данная тема актуальна еще и по тому, что измерение температуры является способом диагностики многих заболеваний, так как организм реагирует изменением температуры, обычно повышением. Повышение  температуры является следствием активной работы иммунитета. Применение термометра позволяет производить простейшую диагностику, либо контроль за течением заболеваний.

         Целью моего курсового  проекта является систематизация, закрепление  и расширение знаний, полученных мною при изучении курса управление проектированием  технических систем. Оно развивает  навыки самостоятельного решения общих  и частных инженерных задач.

         Задачами моего  курсового проекта являются получение  навыков по применению общих навыков  проектирования и управления техническими системами на производстве, а именно умение использовать элементы системного анализа и синтеза при решении  инженерных задач. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Техническое описание объекта  исследования с эскизом.

        Температура вещества – величина, характеризующая  степень его нагретости. Эта характеристика вызывается внутренней кинетической энергией движения молекул. Измерить температуру на практике можно посредством контакта с исследуемой средой, используя вещество, физические параметры которого зависят от температуры, так называемое «термометрическое, или термодинамическое тело». 
По свойству термодинамического тела, используемого для измерения температуры, можно определить следующие типы: 
• термометры расширения, основанные на свойстве температурного расширения жидких тел, наиболее распространенные – спиртовые и ртутные; 
• термометры расширения, основанные на свойстве температурного расширения твердых тел, имеют низкую точность, поэтому в основном их используют в качестве сигнализаторов и регуляторов температуры, для измерения температуры их применяют редко; 
• термометры газовые манометрические. В основу принципа действия манометрического термометра положена зависимость между температурой и давлением термометрического (рабочего) вещества, лишенного возможности свободно расширяться при нагревании; 
• термометры жидкостные манометрические. Принцип работы основан на зависимости от температуры упругости насыщенных паров низкокипящей жидкости. Шкалы термометров неравномерны, поскольку эти зависимости для используемых жидкостей (хлористый метил, этиловый эфир, хлористый этил, ацетон и др.) нелинейны. Однако, эти приборы обладают высокой чувствительностью; 
• электрические (термопары). Термоэлектрический термометр состоит из электроизмерительного прибора ( например, милливольтметра) и термопары, подключенной к прибору с помощью электрических проводов; 
• жидкокристаллические, в основе которых лежит свойство жидких кристаллов менять цвет при изменении температуры контактирующей среды. 
• термометры сопротивления. Принцип действия термометров сопротивления основан на свойстве металлов и их сплавов менять свое электрическое сопротивление в зависимости от температуры; 

        Пирометры. 
В Большой советской энциклопедии данный термин определен как: «Пирометры, приборы для измерения температуры непрозрачных тел по их излучению в оптическом диапазоне спектра». Само слово произошло от сочетания греческих слов – pýr — огонь и metron — мера. За пирометрами оно закрепилось благодаря широкому использованию приборов, работающих на основе метода исчезающей нити. В них измерение проводилось с помощью визуального контроля яркости пламени или свечения металла и нити накала прибора, находящейся в едином оптическом тракте. Нить становилась неразличимой глазом, когда яркость свечения нити выравнивалась с яркостью пламени. 
• оптические монохроматические пирометры. Принцип действия оптических пирометров основан на сравнении яркости монохроматического излучения двух тел: эталонного тела и тела, температура котрого измеряется; 
• оптические цветовые пирометры – оптический термометры, действие которого основано на зависимости отношения энергетических яркостей в двух спектральных интервалах от температуры; 
• радиационные пирометры. Используются для измерения температуры от 400 до 2000 С. Они основаны на измерении полной энергии излучения нагретого тела. 
                 Для измерения низких температур применяют, кроме того, конденсационные термометры, газовые термометры, акустические термометры, магнитные термометры. 
Для бесконтактного измерения температуры используются инфракрасные термометры. 
                Для измерения температуры тела используют главным образом медицинский ртутный термометр, относящийся к жидкостным термометрам, принцип действия которых основан на тепловом расширении жидкостей.                     Ртутный термометр представляет собой прозрачный стеклянный резервуар с впаянной шкалой и капилляром, имеющим на конце расширение, заполненное ртутью. Температурный коэффициент расширения ртути приблизительно в 500 раз больше температурного коэффициента расширения стекла, что обеспечивает заметное перемещение ртутного столба в капилляре при относительной неизменности размеров последнего. Диапазон измерения температуры составляет 34—42°, цена деления 0,1°. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Ценовая сегментация рынка

       По данным сегментации можно выбрать целевой сегмент рынка, на котором  организация реализует свою продукцию:  
 

Таб. 1 Результат  сегментации рынка г. Чебоксары.

Сегментирование показало, что потребителями термометров являются:

• Лечащие врачи, медсестры в возрасте от 25-45 и старше 45 лет со средним заработком  9000 рублей
• воспитатели в детских садах в возрасте от 25-45 лет со средним заработком  7500 рублей
• родители  в возрасте 25-45 лет со средним заработком от 8000  рублей в месяц
• Рабочие на производстве в возрасте 25-45 лет со средним заработком 15000-20000 рублей
• Различные эксперты и контролеры в возрасте 25-45 лет со средним заработком более 10000 рублей.

      Температура тела человека — это один из главных  показателей состояния его здоровья. Отклонение от нормы температуры  человека напрямую связано с проблемами в его здоровье.

Главные преимущества термометров прежде всего – безопасность применения, в таком градуснике нет ртути и его невозможно разбить, а также  простата чтения результатов измерения температуры. Поэтому пользоваться им могут даже дети. Очень удобно, термометры с подсветкой можно использовать даже в темноте.

Автоматически отключается после определенного времени, почти во все современных моделях, имеется память, хранящая историю последних измерений (от 1 до 25). Имеется сменная шкала измерения «Цельсий-Фарентейт». Поэтому это также, необходимый атрибут в арсенале врачей.

Необходим  термометр  и в сфере производства, ни одно измерение температуры не обходится  без термометра.

Большое количество разнообразных моделей, различных  форм и цветов. Имеются специальные  модели для детей, с яркой расцветки или в виде соски, с гибкими малотравматичными наконечниками. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выбор конкретного сегмента. Определение предпочтений к объекту.

     После оценки потребителей с помощью сегментирования  можно описать конкретного кластера потребителей.

     Конкретными потребителями настольной лампы  являются: Семейные пары, имеющие одного и более детей. 

     Семейный  бюджет 30000:  руб. 

     Место проживания потенциального покупателя: не имеет большую значимость;

     Цель  покупки:

1)   контроль  температуры ребенка, его состояния  в домашних условиях.  Своевременное  принятие соответствующих действий  в случае необходимости;

2)  научить своего ребенка самостоятельно пользоваться прибором;

3)  экономия времени измерения температуры;

4) получение  более точных данных;

5) удобство в  использовании;  

        Данный  целевой сегмент на протяжении последнего десятилетия в Европе отдает предпочтение электронным термометрам. Именно электронные термометры точны и наиболее безопасны. Используя электронный термометр, они могут избежать отравления парами ртути и не порезаться осколками стекла.  
              По скорости измерения и комфорту использования электронные термометры превосходят свои ртутные аналоги. Измерение за несколько секунд, гибкий наконечник, большой дисплей, память последнего измерения – вот те характеристики, которыми может обладать электронный термометр. Такие термометры стоят недорого и обязательно понравятся детям. Именно по этим характеристикам они являются лидерами на рынке. 

Определение «голоса потребителя».

       "Голос потребителя" - это совокупность современных методов исследования, все они успешно используются производителями мирового уровня при создании и выведении на рынок новых товаров и брендов.

Эта методика для  тех производителей и продавцов, которые не просто научились воздействовать на сознание  потребителя, но берут его в помощники. Это метод изучения потребительского инсайта:

• понять, о чем думает потребитель, чем он живет
• увидеть, как он решает жизненные задачи
• услышать, что он сам о себе расскажет

В целом, « голос потребителя» дает заказчику следующие возможности:

• более глубокое, по сравнению с традиционными методами исследований, понимание потребностей и желаний потребителей;
• анализ существующего портфеля товаров/услуг на предмет соответствия ожиданиям потребителей, сравнение с позициями конкурентов;
• изучение восприятия качества товара/услуги разными сегментами потребителей, новые критерии сегментации;
• предвосхищение новых потребностей, не известных конкурентам, и дающих возможность инновационного прорыва.

Очень важным является активное участие специалистов компании-заказчика  в исследовательском процессе как на этапах сбора, так и анализа информации. Участие заказчика в исследовании дает ему возможность не только контролировать ход работ, но и лично общаться с собственными потребителями и наиболее глубоко вникать в их потребности. 
 
 

     «Голос  потребителя» 

Таб.2 Требования потребителей («голос потребителя»)

        Для потребителя прочность изделия  должна быть высокая, форма компактная, точность измерения максимальная,  должна отсутствовать погрешность  измерения. Также процесс измерения  должен быть безопасен, так как пользуются дети. Материал должен быть экологически чистым. Цена приемлемая, время измерения максимально быстрое, что позволяет существенно сэкономить время. Срок службы также играем огромную роль при выборе устройства. Чем выше срок эксплуатации, тем больше доволен потребитель. Одна из главных функций термометра – это его ремонтопригодность.

        Отсюда  следует, что при выборе измерительного устройства потребитель смотрит  на качество изделия, его цену и главные  функции, которые должны удовлетворять  его запросам. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Строение  «дерева свойств  и функций» электронного термометра.

     После выявления основных параметров потребности («голоса потребителей») можно приступить к  построению «дерева свойств (элементов)».

     Первый  уровень дерева образуют основные узлы и наиболее весомые детали электрического термометра. Ко второму уровню относится детали и технические исполнения деталей первого уровня, которые являются существенными при удовлетворении потребностей и обеспечивают высокое качество изделия. Графическое представление «дерева свойств» настольной лампы будет иметь иерархическую структуру, указанную на рис.2.

     Совместно с построением «дерева свойств» строится его «дерево функций». При  построении «дерева функций» элементов  настольной лампы определяются степень  влияния его составных частей, а также окружающей среды на качество всего изделия в целом. 

     После описания функций элементов изделия  можно непосредственно приступить к графическому представлению «дерева  функций» электрического термометра, которое представлено на рис.3.

     Рис.5. наглядно показывает функциональную взаимосвязь  между элементами электрического термометра, что позволяет определить влияние качества этих элементов друг на друга.  
 
 
 
 
 
 
 
 

     Анализ  функций элементов электрического термометра. 

Таб.3 Анализ функций  объекта

Рис.3 «Дерево  функций» объекта

Построение  домика качества.

     После построения «деревьев свойств и  функций» перейдем к сопоставительному  анализу полученных результатов, т.е. выбор предпочтительных вариантов  конструкции продукции, перевод  параметров потребности («голос потребителя») в технические характеристики, сопоставление  параметров продукции с параметрами  продукции конкурентов, а также  с параметрами потребности.

     Наиболее  эффективным инструментом при сопоставительном анализе является построение «домика  качества» 

     «Домик  качества» как конечный результат  развертывания функции качества позволяет не только формализовать  процедура установления соответствия и значимости связей между входной  информацией и выходными характеристиками создаваемого продукта на каждом этапе  развертывания функции качества с учетом пожеланий потребителя, но также принимать обоснованные решения по управлению качеством  процессов создания продукта, ожидаемого потребителем. Развертывая качество на начальных этапах жизненного цикла  продукта в соответствии с нуждами  и пожеланиями потребителя, удается  избежать корректировки качества продукта после его появления на рынке, а следовательно обеспечить высокую ценность и одновременно относительно низкую стоимость продукта, создавая тем самым базу для повышения конкурентоспособности продукции.

     Из  данного «домика качества» мы видим, что: наиболее прочным является корпус электронного термометра,  также он имеет компактную форму, как и ядро и терморезистор. Ремонтопригодность у корпуса высокая, в то время как у терморезистора и впаянных контактов она средняя. Диапазон измеряемости у терморезистора самый высокий, т.е. это и есть основное измерительное устройство в приборе. Достаточно прочное крепление имеют только впаянные контакты, в то время как ядро и выключатель обладают  слабым креплением. Терморезистор имеет самую высокую связь с такими показателями, как точность измерения и время измерения, что показывает, что он самый точный и самый быстрый из всех данных объектов. Высокой термостойкостью обладают корпус и терморезистор, так  же они имеют приемлемую цену. Самый высокий срок службы у таких деталей, как ядро и терморезистор. В то время как впаянные контакты требуют более бережного обращения.  Погрешность имеет только корпус. Так же он имеет подсветку, что значительно облегчает процесс измерения в темное время суток. Самый безопасным в использования является корпус, кроме того он сделан из экологически чистого материала. Ядро и впаянные контакты, напротив,  не совсем безопасны в использовании и требуют большого внимания при эксплуатации.

     Отсюда  можно сделать такой вывод:

     Корпус  и терморезистор являются наиболее качественными деталями, не требующими дополнительного внимания при эксплуатации прибора, в данном случае, электрического термометра. Они получили наивысший бал.  Ядро, впаянные контакты, и выключатель требуют дополнительных доработок. Следует более детально усовершенствовать конкретные  части объекта с целью повышения качества изделия.