1. Prof. dr Radivoje Mitrović
SEKVENCIJALNI I INTEGRALNI PRISTUP KONSTRUISANJU
Prof. dr Radivoje Mitrović 1

2. FAZE U PROCESU KONSTRUISANJA
Proces konstruisanja se odvija kroz sledeće faze, koje slede jedna drugu:
1) Definisanje projektnog zadatka
2) Koncipiranje tehničkog rešenja
3) Razrada tehničkog rešenja – izrada sklopnog crteža, analiza radnih i kritičnih stanja delova, provera radne sposobnosti (delova i sklopova)
4) Kompletiranje tehničke dokumentacije – izrada detaljnih crteža
KONSTRUISANJE
Definisanje projektnog zadatka
Koncipiranje tehničkog rešenja
Razrada tehničkog rešenja
Kompletiranje tehničke dokumentacije 2

3. Definisanje projektnog zadatka
Koncipiranje tehničkog rešenja
Razrada tehničkog rešenja
Kompletiranje tehničke dokumentacije
Ponovljene konstrukcije
Prilagođene konstrukcije
Varijantne konstrukcije
Nove konstrukcije
Faza konstruisanja
Konstrukcija
Više od polovine lansiranih konstrukcija spada u grupu prilagođenih, nešto više od četvrtine su nove, a ostale su varijantne 3

4. NOVI PRISTUPI PROCESU KONSTRUISANJA
Radeći na određenom projektu razvojni timovi preuzimaju poslove razvoja složenih mašinskih sistema. U procesu razvoja uvode se novi metodološki pristupi, gde računar obavlja rutinske poslove, a inženjerima ostaje više vremena za kreativan rad. Ranije su inženjeri sticali znanja uglavnom iskustvom i prateći proizvodnju i eksploataciju određenog proizvoda. Potpuno nova tehnička rešenja su bila retkost i zavisila su od talenta pojedinca i njihove trenutne inspiracije. Porast životnog standarda je stvorio potrebu usavršavanja metodologije razvoja sistema, primenu mehanizacije i automatizacije u poslovima razvoja.
U daljem tekstu će biti razmotrena dva nova pristupa razvoju mašinskih sistema, a to su:
1. sekvencijalni
2. integralni 4

5. SEKVENCIJALNI PRISTUP RAZVOJU PROIZVODA U MAŠINSTVU
Ako se razvoj mašinskog sistema obavlja prema sekvencijalnom pristupu to znači da se razvoj obavlja po fazama. Sekvencijalni pristup razvoju se, u globalu, može predstaviti kao na slici:
Predlog
potreba
Konstruisanje
Tehnološka razrada
Izrada proizvoda
Da bi razvoj mašinskog sistema bio uspešan, potrebno je sprovesti osnovne aktivnosti:
Istraživanje informacija
Stvaranje ideja
Skiciranje i crtanje
Analiza i sinteza
Proračuni
Ispitivanja i provere
Ove faze se mogu raščlaniti na određene sadržaje (u svakoj od ovih faza), što je prikazano na sledećem slajdu 5

6. Ovde se aktivnosti nastavljaju jedna na drugu (kada se jedna završi, počinje sledeća). Nedostatak ovog postupka je duže vreme potrebno za razvoj proizvoda.
Predlog potreba predstavlja ulaznu fazu a zatim slede dve osnovne globalne faze razvoja proizvoda (faze konstruisanja i tehnološke razrade). Izrada materijalne strukture sistema je završna faza procesa razvoja.
Predlog potreba
Identifikacija potreba
Ispitivanje tržišta
Selekcija i izbor predloga
Konstruisanje
Razrada konstrukcije
Koncipiranje
Postavljanje zadatka
Tehnološka razrada
Projektovanje tehnologije
Planiranje nabavki
Planiranje proizvodnje
Izrada
Kontrola kvaliteta
Upravljanje proizvodnjom
Lansiranje proizvodnje 6

7. INTEGRALNI PRISTUP RAZVOJU PROIZVODA U MAŠINSTVU
Da bi se ubrzao tehnološki razvoj i skratilo vreme potrebno za izlazak proizvoda na tržište, moralo je doći do promene sekvencijalnog pristupa razvoja mašinskih sistema.
Integralni pristup razvoju mašinskih sistema se zasniva na međusobnom preklapanju pojedinih aktivnosti u toku razvoja i proizvodnje. Rezultat toga je da se ukupno vreme, potrebno za realizaciju, znatno skraćuje. Na slici 1. su date faze integralnog razvoja mašinskih sistema u funkciji vremena potrebnog za realizaciju.
Integralni pristup razvoju mašinskih sistema, u velikoj meri uvažava međusobni uticaj faza predloga potreba, razvoja i izrade. Veliki broj aktivnosti, u pojedinim fazama razvoja, se izvode nakon rešenja dobijenih u drugim fazama razvoja i proizvodnje. Ovi procesi su neophodni prilikom izvođenja pojedinih aktivnosti, da bi se u toku razvoja dobila poboljšana rešenja nekih problema razvoja i proizvodnje.
Prilikom odabira korisnih predloga potreba uvažavaju se strateška opredeljenja menadžmenta preduzeća, kao i strategije tržišta, strategije razvoja i strategije proizvodnje. Globalni integralni pristup razvoju mašinskog sistema prikazan je na slici br. 2. 7

8. Izbor predloga
Slika 1 – faze integralnog razvoja mašinskih sistema u funkciji vremena potrebnog za realizaciju
Identifikacija
Istraživanje tržišta
Prikupljanje, selekcija i izbor
Konstruisanje
Postavljanje zadatka
Koncipiranje
Razrada konstrukcije
Razvoj
Projektovanje tehnologije
Planiranje proizvodnje
Planiranje
Izrada
Lansiranje
Upravljanje proizvodnjom
Kontrola kvaliteta
Vreme 8

9. Strategija upravljanja Strategija proizvodnje
tržišta
Strategija razvoja
Strategija proizvodnje
Izbor predloga
Konstruisanje
Razvoj tehnologije
Izrada R A Z V O J E L I C
Slika 2 – Globalni integralni pristup razvoju mašinskog sistema 9

10. Slika 3 – Vremenska ušteda pri integralnom razvoju mašinskog sistema
Integralni razvoj proizvoda (IPD), u svetu je poznat kao simultano ili konkurentno inženjerstvo (CE).
Primena CE pristupa podrazumeva pojačano angažovanje kadrova u preduzeću, što znači, korišćenje informacionih tehnologija i savremenih baza znanja.
Vreme
Zastoji
Integralni pristup
Izbor predloga
Konstruisanje
Razvoj
Izrada
Vremenska
ušteda
Slika 3 – Vremenska ušteda pri integralnom razvoju mašinskog sistema 10

11. ŠTA SVE OBUHVATA INTEGRALNI PRISTUP KONSTRUISANJU?11

12. Poređenjem sekvencijalnog i integralnog pristupa razvoju mašinskih sistema, dolazimo do zaključka o njihovim prednostima i manama.
Sekvencijalni pristup se bazira na klasičnim pretpostavkama nauke o konstruisanju. NJegova prednost je jednostavnost organizacione strukture, jer se razvoj odvija korak po korak.
Nedostatak sekvencijalnog pristupa je da treba uložiti više vremena za njegovu realizaciju.
Kod integralnog pristupa razvoju mašinskih sistema, postoji preklapanje pojedinih faza i aktivnosti. Rezultat toga se ogleda u tome da se vreme potrebno za realizaciju mašinskog sistema znatno skraćuje. To je danas od izuzetne važnosti – treba izbaciti proizvod na tržište pre konkurencije.
Primena savremenih alata u procesu planiranja, konstruisanja i proizvodnje je osnovna odlika integralnog razvoja mašinskih sistema. Najviše pažnje se posvećuje procesu planiranja i konstruisanja. Nedostaci se tada lakše otklanjaju, pa su troškovi mnogo manji nego oni koji se uoče i ispravljaju u toku proizvodnje. 12

13. POREĐENJE INTEGRALNOG I KONVENCIONALNOG PRISTUPA KONSTRUISANJU13

14. najčešće korišćeni IPD alati su: Naziv IPD alata
QFD – (Quality Function Deployment)
Upravljanje zahtevima korisnika
DFMA – (Design for Manufacturing and Assembly)
Konstruisanje za izradu i montažu
DFRM – (Design for Reliability and Maintainbility)
Konstruisanje za pouzdanost i održavanje
DFC – (Design for Cost)
Konstruisanje za smanjenje troškova
FMEA – (Failure Mode and Effects Analysis)
Analiza načina i efekta nedostatka
RP – (Rapid Prototyping)
Brza izrada prototipa 14

15. QFD – Planiranje kvaliteta preko tzv
QFD – Planiranje kvaliteta preko tzv. kuće kvaliteta usmereno ka prenosu potreba korisnika – kupca, za potrebe konstruisanja. Mogu se kreirati proizvodi za kupce i porediti sopstveni sa proizvodima konkurenata.
DFMA – Niz programa, tehnika i metoda za poboljšanje izrade delova ili pojednostavljenje montaže. Još u fazi konstruisanja razmatraju se pogodnosti izrade i montaže delova i konstrukcije. Redukuju se troškovi i vreme izlaska na tržište.
DFRM – Analiza funkcionisanja mašinskih delova i sklopova, kao i celog mašinskog sistema, da bi se još u procesu razvoja utemeljilo pouzdano funkcionisanje i postigla maksimalna pogodnost održavanja u predviđenoj eksploataciji.
DFC – Analiza svih koraka razvoja, čiji je smisao da se vidi njihov uticaj na troškove tako da se ostvari funkcionalnost delova, sklopova i konstrukcija sa najmanjim mogućim troškovima.
FMEA – Procedura za otkrivanje mogućih nedostataka i procesa razvoja. Analiziraju se efekti i posledice, određuje se kritičnost funkcionisanja i predlažu korekcije u cilju eliminisanja ili smanjenja nepovoljnih uticaja nedostataka.
RP – Efikasna izrada prototipa za nekoliko časova, a ne za više sedmica kao što je slučaj kod klasičnog načina izrade prototipa.
QFD – se koristi za planiranje i donošenje odluka u procesu razvoja proizvoda.
DFMA, DFRM i DFC su analitički alati koji se koriste uglavnom u fazi konstruisanja. U ovu grupu alata spada i procedura FMEA. RP se koristi kod složenih konstrukcija i za velike serije. 15

16. - CAD / COMUTER AIDED DESIGN / - konstruisanje pomoću računara
Pored nabrojanih IPD, u procesu integralnog razvoja mašinskih sistema veliku pomoć pružaju CA alati:
- CAD / COMUTER AIDED DESIGN / - konstruisanje pomoću računara
- CAE / COMUTER AIDED ENGINEERING / - inženjering pomoću računara
- CAPP / COMUTER AIDED PROCESS PLANING / - planiranje pomoću računara
- CAM / COMUTER AIDED MANUFACTURING / - izrada pomoću računara
Kod integralnog pristupa razvoju mašinskih sistema, ciklus razvoja i izrade proizvoda je znatno skraćen zbog preklapanja faza razvoja, a proces razvoja se odvija bez zastoja. Koriste se efekti primene raspoloživog znanja i kadrovski potencijali preduzeća, kao i savremeni IPD i CA alati.
Cilj integralnog konstruisanja, kao dela integralnog pristupa razvoju mašinskih sistema , je ostvarenje optimalnog konstrukcionog rešenja. To rešenje mora da uvažava veliki broj zahteva, uslova i ograničenja funkcionalnosti, tehnologije, korišćenja i tržišta. 16

17. KONSTRUKCIJA FUNKCIONALNOST TEHNOLOGIČNOST TRŽIŠNOST UPOTREBLJIVOST
Slika 4 – Osnovne karakteristike koje treba da zadovolji konstrukcija nekog mašinskog sistema 17

18. mogućnost servisiranja komfor prilagođenost normama forma i boja
FUNKCIONALNOST
struktura
snaga
nosivost
masa
dimenzije
oblik
gabariti
materijal
energija
brzina
tolerancije
sigurnost
TRŽIŠNOST
cena koštanja
kvalitet proizvoda
rok isporuke
mogućnost servisiranja
komfor
prilagođenost normama
forma i boja
izgled
privlačnost
promet pri prodaji
dobit od prodaje
TEHNOLOGIČNOST
iskorišćenje materijala
ekonomičnost izrade
stepen racionalizacije
primena standarda
pogodnost transporta
pogodnost montaže
pogodnost čuvanja
pogodnost oblika
kvalitet površine
troškovi rada
tip proizvodnje
tehnološka cena
produktivnost
troškovi materijala i energije
stepen unifikacije
troškovi alata i opreme
nomenklatura materijala
UPOTREBLJIVOST
vek trajanja
čvrstoća
potrošnja energije
pouzdanost u radu
otpornost na temperature
otpornost na habanje
vibropostojanost
koroziona postojanost
pogodnost opravki
pogodnost upravljanja
bezbednost rada
pogodnost opsluživanja
udobnost rada 18

19. Da bi integralno konstruisanje bilo uspešno, mora da uvažava strategiju razvoja i strategiju marketinga i proizvodnje u preduzeću. Samo na ovaj način se postiže glavni cilj svakog preduzeća – ostvarenje dobiti/profita.
Konstruisanje i razrada tehnologije su rezultat razvoja, a ujedno i podloga za proizvodnju mašinskih sistema. Cilj integralnog konstruisanja mašinskih sistema je optimalno konstrukciono rešenje koje se bazira na zahtevima funkcije, tehnologije, tržišta i eksploatacije/korišćenja.
Integralno konstruisanje objedinjuje sve procese koji su neophodni za ostvarenje optimalnog konstrukcionog rešenja nekog mašinskog sistema.
Za razliku od klasičnog, kod integralnog konstruisanja dolazi do preklapanja pojedinih faza i aktivnosti. Zbog toga se ukupno vreme, potrebno za realizaciju neke konstrukcije, znatno skraćuje i nema zastoja u radu. Integralno konstruisanje se bazira na upotrebi računara. 19

20. SISTEMATSKO TRAŽENJE REŠENJA PRI KONSTRUISANJU
BEZ OBZIRA NA PRIMENJEN PRISTUP KONSTRUISANJU, MOGUĆE JE USPOSTAVITI JASNU ANALOGIJU IZMEĐU AKTUELNIH TEHNIČKIH SISTEMA I PRINCIPA BIOLOŠKE EVOLUCIJE 20

21. Postupci kod primene principa evolucije
Primena principa evolucije tehničkih sistema počinje sa uvodjenjem razmatranja sistema preko tehnoloske S-krive.
Zbog toga ce uvodi apstraktni cilj kod daljeg razvoja razmatranog sistema.
Ovaj cilj odnosno misaoni podsticaj čini osnovu za dalje traženje rešenja preko sistematskih, intuitivnih ili asocijativnih tehnika za traženje rešenja. 21

22. Postupci kod primene principa evolucije
Osnovni postupci:
Sistem u fazi I
Razvoj tehničkog sistema biće rešen preko osnovnih istraživanja i otkrića novog fizičkog efekta. Najpre se razvijaju osnove za funkcionisanje kompletnog sistema.

23. Postupci kod primene principa evolucije
Sistem u fazi II
Paraleno sa uvodjenjem sistema na tržiste, vrši se i dalji razvoj tehnologije u smislu optimizacije sistema, sto dovodi do kvalitetnog proizvoda.

24. Postupci kod primene principa evolucije
 Sistem u fazi III
Sistem je dostigao visoki nivo; dalja njegova tehnička poboljšanja su teška i povezana sa visokim troškovima. Znatno poboljšanje kvaliteta sistema moguće je samo kroz uvodjenje sasvim nove tehnologije (tehnološki skok).

25. Postupci kod primene principa evolucije

26. Postupci kod primene principa evolucije
Po predstavljanju tehničkog sistema u njegovoj evolucionoj krivi razmatraju se tri parametra:
nivo (visina) pronalazaka,
broj pronalazaka godišnje,
profitabilnost sistema.
Pomoću njih je moguće da se stanje razvoja sistema pouzdano ustanovi i u nekoj od tri faze evolucione krive postavi.
Bitno je da se medjusobno postave i pozicioniraju na S-krivi kao i diskusija koja iz toga proizilazi.

27. Postupci kod primene principa evolucije
Nivo pronalaska
Osnovni pronalasci novog tehničkog sistema, dovode najčešće do visokog nivoa pronalaska; Druga visoka tačka dobija se kroz pronalaske, koji pomažu sistemu kod prelaza.
Kao posledica dalje opada visina pronalaska koja se odnosi na ovaj sistem.
Pogled na patentnu literaturu na temu «Airbag» jasno pokazuje pad visine pronalska u toku razvoja sistema.
Za vreme osnovnog patenta iz 1951 godine centralni princip funkcionsanja koji je za zaštitu prijavljen, obuhvatao je aktuelni patentni opis zaključno sa poboljšanjima u detalje.

29. Postupci kod primene principa evolucije
Broj pronalazaka
Broj prijavljenih pronalazaka razvija se obrnuto proporcionalno nivou pronalazaka. Manje osnovnih pronalazaka rešava razvoj novog sistema tako što se kroz mnoge pronalaske na nižem nivou teži tehničkoj perfekciji.
Ovaj razvoj takođe se može dokumentovati na primeru Airbags-a. Ideja vazduhom napunjenog jastuka kao sigurnosnog sistema za automobile pojavila se tek godine kao patent.
Do kraja 80-tih godina prijavljeno je manji broj patenata iz te oblasti, uprkos tome sto je u tom periodu Airbag razvijen do serijske proizvodnje.
Tek početkom devedesetih godina kada je sistem češće bio serijska oprema vozila, naglo raste broj prijavljenih patenata iz te oblasti.

31. Postupci kod primene principa evolucije
Profitabilnost
Razvoj broja prijavljenih patenata stoji u uskoj vezi sa profitabilnošću sistema.
Ekonomski bilans tehničkih sistema je negativan ukoliko se njihov radni vek završava u fazi II.
Profitabilni su oni sistemi koji se nalaze u fazi III. Naravno ako se obuhvate veliki broj preduzeća koji takve sisteme razvijaju, onda to objašnjava visok broj prijavljenih patenata.
Broj instaliranih Airbag-jedinica raste od nule u godini do 80 miliona u godini. Predviđa se da će njihov broj godine biti 280 miliona jedinica godišnje.

33. Pravila evolucije tehničkih sistema
Ispunjenje funkcije
Potrebni preduslovi da funkcija tehničkog sistema bezuslovno bude ispunjena je da kriva razvoja sistema pređe od faze II u fazu III.
Optimizacija
Mogućnosti za dalji razvoj tehničkog sistema određene su razvojem sistema u fazama II i III.
Prelaz
Mogućnosti tehnološkog skoka a samim tim i prelaza u novu fazu razvoja pokazuju se u fazi III.

35. 1. Kompletnost delova sistema
Pravila evolucije tehničkih sistema
1. Kompletnost delova sistema
«Potrebni uslov za radnu sposobnost tehničkog sistema je da glavni delovi sistema imaju minimalnu funkcionalnu sposobnost na istom nivou.» (Altšuler).
Najčešće jedan osnovni pronalazak samostalno ne može pouzdano da obezbedi funkciju novog sistema. Potrebni su dalji usmereni koraci razvoja da bi se sistem funkcionalno oblikovao. U ovoj situaciji za dalji razvoj sistema treba rešiti sledeća pitanja:
Gde kod razmatranog sistema postoje još funkcionalni
nedostaci?
Kako je moguće ukloniti ove funkcionalne nedostatke?

36. Pravila evolucije tehničkih sistema
Primer «Airbag»:
Patent od godine opisuje prinzip funkcionisanja Airbag-a koji je i danas važeći.
Pokazalo se ipak u toku daljeg razvoja, da na osnovu u patentu datog tehničkog rešenja za vazdušni jastuk, gasgenerator i «okidač» nisu mogli da omoguće funkcionalnu sposobnost sistema.
Posledica toga je da se za svaki parcijalni sistem moralo razraditi funkcionalno sposobno rešenje.

37. Kompletnost delova sistema “Airbag“
Pravila evolucije tehničkih sistema
Kompletnost delova sistema “Airbag“

38. Pravila evolucije tehničkih sistema
2. «Energeтska» prohodnost (spremnost) sistema
«Potrebni uslov radne sposobnosti tehničkog sistema je energetski tok kroz sve delove sistema.» (Altšuler).
Pored funkcionalne sposobnosti parcijalnih sistema, mora takođe za funkcionisanje kompletnog sistema da bude obezbeđen prenos energije između pojedinih delova sistema.
Primer «Airbag»:
Pokazalo se da naduvavanje vazdušne vreće komprimovanim vazduhom, kako je bilo predviđeno patentom iz 1951, ne ide dovoljno brzo.
Nedovoljni protok energije i materijala između gasgeneratora i vazdušne vreće, mogao je biti rešen tek kada je primenjen pirotehnički gasgenerator.

39. Pravila evolucije tehničkih sistema
Sistem ne ispunjava funkciju zbog sporog punjenja
Punjenje vazdušne vreće komprimovanim vazduhom
Punjenje vazdušne vreće pomoću pirotehničkog gasgeneratora
Sistem sigurno ispunjava funkciju brzim punjenjem Airbag-a
Obezbeđenje “energetske prohodnosti” u sistemu Airbag

40. Pravila evolucije tehničkih sistema
3. Podešavanje ritmike delova sistema
«Potrebni uslov radne sposobnosti sistema je podešenost ritmike (na pr. frekvencije oscilovanja ili periodičnosti) delova sistema.» (Altšuler).
Dovoljno tačno vremensko ili funkcionalno podešavanje parcijalnih funkcija sistema igra u mnogim slučajevima odlučujući značaj za globalnu funkciju sistema.
Ako ova saglasnost kod sistema nije obezbeđena, mora se pokušati sa primenom principa podešavanja (upravljanje ili regulisanje).

41. Pravila evolucije tehničkih sistema
Primer «Airbag»:
U patentu od 1951 predviđeno je da aktiviranje Airbag-a izvodi sam vozač ili preko prekidača udarne poluge.
Oba rešenja nisu osigurala pouzdano aktiviranje Airbag-a kod sudara (saobraćajnih nezgoda).
Tek elektromehanički senzor sudara omogućio je izradu efikasnog sigurnosnog sistema.

42. Pravila evolucije tehničkih sistema
Ručno aktiviranje Airbag-a
Funkcija sistema nije osigurana zbog neade-kvatnog upravljanja
Aktiviranje Airbag-a preko prekidača na udarnoj polugi
Funkcija sistema je osigurana kroz pouzdano aktiviranje
Aktiviranje Airbag-a preko elektromehaničkog senzora udara
Podešavanje vremenski usaglašenog delovanja u sistemu Airbag

43. Pravila evolucije tehničkih sistema
4. Uvećanje stepena idealnosti sistema
«Razvoj sistema odvija se u smeru uvećanja njegove idealnosti.» (Altšuler).
Idelanost je relativno apstraktni pojam, koji kod različitih tehničkih sistema dobija različiti značaj. Idealni sistem je «nepostojeći» sistem.
Pri tome se misli, da zadata funkcija sa minimalnim utroškom resursa bude ispunjena.
U primeni mora vrlo često individualno biti definisano, šta se u konkretnom slučaju pod idealnošću razume.
Upravo diskusija o tome (šta se u konkretnom slučaju pod idealnim sistemom razume) može da dovede do mnogobrojnih poboljšanja ili do novih tehničkih rešenja.

44. Pravila evolucije tehničkih sistema
Primer «Airbag»:
Kao idelani Airbag može se definisati Airbag koji u svim mogućim slučajevima nezgoda nudi dovoljnu zaštitu putnika.
To je i pravac u kome teče razvoj automobila.
Primenom različitih Airbag-a treba uvek što bolju zaštitu u kritičnim situacijama omogućiti.

45. Pravila evolucije tehničkih sistema
Uvećanje idealnosti sistema Airbag
Pojedinačni Airbag vozača
Čeoni Airbag
Temeni Airbag
Obimna zaštita putnika sa više različitih Airbag-a
Bočni Airbag

46. Pravila evolucije tehničkih sistema
5. Neravnomernost razvoja delova sistema
„Razvoj delova sistema odvija se neravnomerno: ukoliko je sistem komplikovaniji veća je neravnomernost razvoja njegovih delova“ (Altšuler).
S obzirom na njihove parcijalne sisteme, tehnički sistemi razvijaju se neravnomerno.
To znači da u svakom razmatranom sistemu postoji aktuelno tehničko «usko grlo».
Za dalji razvoj postojećih sistema moraju takva uska grla da se identifikuju i prevaziđu.
Kada se to uspe, onda drugi parcijalni sistem preuzima ulogu uskog grla, pa se na njemu koncentrišu aktivnosti vezane za razvoj sistema.

47. Primer «zaštita putnika»
Pravila evolucije tehničkih sistema
Primer «zaštita putnika»
Razvoj sistema zaštite putnika u putničkim vozilima pokazuje vrlo jasno nehomogenost tehničkog razvoja.
Sigurnosni pojasevi čine osnovu za sigurnost putnika u vozilima.
Po njihovom uvođenju razvojne aktivnosti koncentrišu se na sigurno oblikovanje karoserije.
Pri tome se pokazalo da zaštita putničkog prostora kod sudara sa velikom brzinom samo kroz odgovarajuće čvrsto oblikovanje zone sudara.
Kaiš kao sistem za pričvršćivanje nije dovoljan kod delovanja takvih ubrzanja na putnike, tako da se i Airbag koristi kao dodatni sistem zaštite.
Kod ugradnje ovih sistema, ponovo se postavlja pitanje usavršavanja i dogradnje karoserije.

48. Zavisnost između različitih sigurnosnih sistema kod vozila
Pravila evolucije tehničkih sistema
Zavisnost između različitih sigurnosnih sistema kod vozila
Sigurnosni kaiš
Zategnuti kaiš
Zaštita putnika
Karoserija
Airbag

49. 6. Prelaz sa makro na mikro ravan
Pravila evolucije tehničkih sistema
6. Prelaz sa makro na mikro ravan
„Razvoj radnih organa sistema izvodi se najpre na makro ravan a na kraju na mikro ravan.“ (Altšuler). 
Kod mnogih sistema može da se uoči, da proces tehničke optimizacije najpre makroskopski oblik obuhvata (geometrijski oblik, raspodela masa, itd.).
Ako je u ovom pogledu postignut maksimum, dalji razvoj koncentriše se na mikroskopsku promenu strukture u cilju poboljšanja funkcije.
Pri tome mikroskopske promene mogu da budu na primer površina ili struktura materijala.

50. Primer „senzor sudara“
Pravila evolucije tehničkih sistema
Primer „senzor sudara“
Senzor sudara u upravljačkom delu Airbag-a razvijao se od jednostavnog elektromehaničkog inercijalnog prekidača do jako minijaturnog senzora ubrzanja, pomoću koga je moguće dobiti tačni kvantitativni odziv prema jačini sudara.
Smanjenje dimenzija (minijaturizacija) ima za posledicu ne samo značajno smanjenje cene, već i poboljšanje funkcije kompletnog sistema “Airbag”.

51. Pravila evolucije tehničkih sistema
Elektromehanički senzor sudara
Mikromehanički senzor ubrzanja u hibridnoj tehnologiji
Porast minijaturizacije kod senzora sudara Airbag sistema
Mikromehanički senzor ubrzanja u silicijumskoj tehnologiji

52. 7. Prelaz na viši sistem Pravila evolucije tehničkih sistema
“Po iscrpljivanju njegovih razvojnih mogućnosti sistem biva prihvaćen kao deo višeg sistema”. (Altšuler)
Ako se razmatrani sistem nalazi u fazi III na evolucionoj krivi razvoja, mora prema mogućnosti da se traži tehnološki skok.
Važan podsticaj za takav tehnološki skok dobija se često kroz sistematsko proširenje granica sistema.
Zbog toga ne treba sistem biti izolovan, već u vezi sa svojom okolinom.
Na osnovu ovakve sveobuhvatne analize može da se izvede formulacija cilja, što može da dovede do sasvim novih rešenja.

53. Primer “Airbag” Pravila evolucije tehničkih sistema
Klasični Airbag služi za zaštitu putnika u vozilu.
Proširenje granice sistema može da se izvede kroz sledeće pitanje:
“Može li se razviti takav Airbag da kompletan unutrašnji prostor vozila uključujući i putnike štiti od posledica sudara?
Još radikalnije pitanje glasi:
“Može li Airbag od sudara da štiti kompletno vozilo?” ili
“Može li sistem generalno da umanji sudar?”

54. Proširenje granica sistema kod Airbag sistema
Pravila evolucije tehničkih sistema
Proširenje granica sistema kod Airbag sistema
Zaštita putnika kod deformacije vozila
Zaštita kompletnog vozila (uključujući i putnike) od posledica sudara

55. Pravila evolucije tehničkih sistema
8. Prelaz na promenljivo delovanje materijal-okolina
«Razvoj tehničkih sistema teče u pravcu uvećanja udela i uloge naizmeničnog delovanja materijal-okolina». (Altšuler)
Tehnološki skok dobija se često zamenom klasičnih mehaničkih interakcija principima delovanja, baziranih na daljinskom delovanju.
Zbog toga treba kod traženja sasvim novih principa delovanja uvek postaviti pitanje, kako aktuelni zadatak može da se reši «bezkontaktno» (strujno polje, elektromagnetno polje, itd.).

56. Pravila evolucije tehničkih sistema
Primer «Airbag»
«Da li je kod upravljanja Airbag-om svrsishodno, primeniti senzore koji upozoravaju na sudar tek kod pojave mehaničkog oštećenja?
Nije li bolje da oni reaguju «bezkontaktno», pre nego što dođe do mehaničkog dodira?
Dobija li se na ovaj način veća sigurnost?
Ili može li sudar preko odgovarajućih mera potpuno biti izbegnut?

57. KRAJ 57