Integraal idee

Gedurende deze fase hebben we beide Proof of Concepts geïntegreerd tot een grote voedselhover. Daarvoor zijn aanpassingen gemaakt aan zowel de hover als het ballenkanon. Het ballenkanon zoals hij hier te zien is zal nog geoptimaliseerd worden om het apparaat zo klein mogelijk te maken. Nu zit er nog een groot blok op waar de motor in zit verwerkt, dit zal in de uiteindelijke versie een veel kleinere vorm hebben. Hieronder is de integratie te zien van de hover en het ballenkanon.

Ik heb me in Solidworks vooral bezig gehouden met het vormgeven van de hovercraft. Ik heb geleerd om te werken met verschillende bewerkingsmogelijkheden in Solidworks.

Verder wil me me hierin zeker nog meer gaan verdiepen. Het ballenkanon is gemaakt door Connor deze hebben we later samengevoegd. 

De volgende aanpassingen moeten nog uitgedacht worden om het product nog meer te optimaliseren.

• De hovercraft moet in zijn geheel nog beter worden vormgegeven, hierbij moet gedacht worden aan stroomlijning en de plaatsing van de accu’s
• Veiligheidsaspecten moeten nog worden toegevoegd, denk hierbij aan een veiligheidscherm voor zowel de Lift- als de thrustmotor
• De loop en het magazijn van het ballenkanon moet worden aangepast naar een meer optimale verhouding. De loop wordt wat langer en het reservoir wat korter en platter.
• De constructie die het kanon verbindt met de hover zal nog worden verstevigd, dit zal gebeuren aan de hand van de evenwichtsverdeling en het uiteindelijke ontwerp van het kanon.
• De hoogte van de Liftmotor tot het kanon moet nog worden bepaald. Dit zal ook gebeuren aan de hand van uitleg bij dit bovenste punt.

Procesboom

De procesboom geeft een overzicht wat er met de hovercraft gebeurt tijdens het gebruik, en dient als hulpmiddel om geen aandachtspunten te vergeten. De reden waarom de procesboom in dit geval enkel gericht is op de gebruiksfase, is omdat de hovercraft voort komt uit een gegeven opdracht, en niet aan particulieren verkocht zal worden.

DFA

Om een goed beeld te kunnen krijgen van de tijd die er ongeveer in beslag zal worden genomen gedurende het assemblage proces kan er een DFA worden opgesteld. Bij het opstellen van het DFA bekijk je het complete product in dit geval dus de voedselhover in totaal. Een DFA wordt vaak opgedeeld in subassemblage die later worden samengevoegd tot het complete product. Aan de hand van de les en het materiaal dat is geleverd gedurende de workshop DFA hebben we dit proces doorlopen. Eerst bekijk je welke draaihoek er moet worden gemaakt om het onderdeel in de juiste positie te plaatsen. Daarna bekijk je het schema en verbind je hier een tijd in seconde aan. Daarna bekijk je het assemblage proces en het schema en verbind je hier een tijd in seconde aan. In de laatste kolom staat welke tijd het proces in beslag neemt in zijn totaal. Dit tel je per subassembly bij elkaar dan kom je tot de totale assemblage tijd.  Hieronder kunt u zien hoe ons DFA eruit ziet. 

Functieboom

Om inzicht te kunnen krijgen van het systeem binnen de voedselhover is er een functieboom gemaakt. Deze functieboom geeft weer welke functies onder welk sub-systeem binnen de voedselhover vallen. Hieronder is een afbeelding te zien van deze functieboom

De functieboom geeft weer welke functies door welk sub-systeem moet worden vervult. Door deze functieboom goed in te delen, hebben we een voedselhover met 2 sub-systemen bedacht. Het ballenkanon zorgt voor het plaatsen van de voedsel in het water en voor het afschrikken van de vogels. In het Proof of Concept is dit ook het geval. De Hovercraft zorgt voor de: lift, thrust en de energie voorziening. De energie voorziening wordt verzorgd door de bodemplaat. Deze plaat zorgt tevens ook voor extra drijfvermogen.

Met deze functieboom is de basis gelegd voor het maken van het FMEA en het DFA. Volgens deze indeling wordt er te werk gegaan deze fase van het project. De volgende fase van het project zal er een diepere functieboom worden gemaakt, om die fase meer te kunnen indelen.

Pakket van eisen en wensen

Om te kunnen bekijken of je ontwerp voldoet aan de gestelde eisen kun je dit checken door middel van een wegingsmatrix. Bij deze wegingsmatrix maak je gebruik van het pakket van eisen en wensen. Per eis  en wens geeft je aan hoe belangrijk je het vind. Eisen zijn dwingend en wensen mogen maar moeten niet. In de vorige fase hebben we voor beide systemen een pakket van eisen en wensen opgesteld. Gedurende deze fase zijn beide documenten samengevoegd tot één document. In de volgende fases zal dit pakket van eisen worden gebruikt om het ontwerp te wegen. Vervolgens kan hierop een keuze worden afgestemd.

Probleemstelling en deelvragen

Om de analyse en ideefase af te ronden eindigen we met het opstellen van een definitieve probleemstelling en deelvragen. In de vorige fase hebben we al een voorlopige probleemstelling en deelvragen gemaakt deze hebben we aangepast naar een definitieve. Dit hebben we kunnen doen door dat we ons beter hebben kunnen verdiepen in het onderwerp en mogelijke belangrijke zaken bij de voorlopige waren vergeten. Hieronder kunt u onze definitieve probleemstelling en deelvragen zien.

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Probleemstelling

Er moet een hovercraft met daarop een voedingsdispenser met boeidetectie- en een afschriksysteem voor vogels gerealiseerd om op een alternatieve manier mosselen van voeding te voorzien en vogels af te schrikken.

Hoofdvraag

Hoe kan een hovercraft met daarop een voedseldispenser voor mosselen en een afschriksysteem voor vogels geoptimaliseerd worden voor water en land, waarbij rekening wordt gehouden met veiligheid, stabiliteit en bestuurbaarheid. 

Deelvragen

• Hoe genereer je zoveel mogelijk lift onder de hovercraft?
• Hoe genereer je voldoende thrust om de hovercraft te verplaatsen?
• Hoe kan de hovercraft van richting veranderen?
• Hoe garandeer je de stabiliteit van de hovercraft?
• Hoe garandeer je de veiligheid bij het gebruik?
• Hoe garandeer je de waterdichtheid van de componenten?
• Welke materialen zijn het meest geschikt voor de hovercraft?
• Hoe zorg je dat de hovercraft bij storing niet zinkt?
• Hoe kan de aerodynamica van de hovercraft wordt verbeterd?
• Wat zijn de exacte afmetingen van de hovercraft?
• Wat zijn de maattoleranties?
• Wat is het exacte gewicht van de hovercraft, met alle systemen?
• Wat zijn de gewichten van ieder (sub) systeem apart?
• Welke toleranties worden er qua gewicht per (sub) systeem aangehouden?
• Waar worden alle (sub) systemen exact gepositioneerd op de hovercraft?
• Waar wordt het ballendropsysteem geplaatst?
• Waar worden de geluidshoorn en de lampjes geplaatst? 
• Wat worden inkooponderdelen, en wat worden maakonderdelen?
• Welke inkoop onderdelen worden er gebruikt (exacte specificaties)
• Welke liftmotor wordt er gebruikt?
• Welke rotorbladen worden er gebruikt?
• Welke thrustmotor wordt er gebruikt?
• Welke rotorbladen worden er gebruikt
• Welke motor voor het ballen dropsysteem wordt er gebruikt?
• Welke accu's worden er gebruikt, en hoeveel?
• Welke geluidshoorn wordt er gebruikt?
• Welke lampjes worden er gebruikt, en hoeveel?
• Welke materialen worden er gebruikt voor de maakonderdelen?

FMEA

Welke schade kan worden veroorzaakt door een gebrek in het ontwerp. Eerst bekijk je welk probleem kan zorgen voor schade. Daarna bekijk je wat de oorzaak van het gebrek kan zijn geweest. Vervolgens kijk je naar de waarschijnlijkheid dat het op zal treden. Daarna bekijk je de schade die er kan worden veroorzaakt en geeft hier een cijfer aan. Als laatst bekijk je hoe makkelijk het kan worden ontdekt. Aan de hand van deze ingevulde gegevens zal er een score komen. Als deze score te hoog ligt zal deze aangegeven zijn met rood. Mogelijk gevaarlijke scores worden aangegeven met geel.

Reflectie.

Door het analyseren van de FMEA kan je voorkomen dat er een gebrek zal plaats vinden. Ik heb geleerd dat je door een kleine aanpassing grote problemen kan voorkomen. Verder geeft deze tool een duidelijk beeld van mogelijk riskante onderdelen en kan je hier op anticiperen. In het vervolg zal ik het daarom zeker vaker gaan gebruiken.

Hieronder kunt u het FMEA van de voedselhover zien. 

V-model

In de voorgaande blokken heb ik leren werken met de Delfse ontwerpmethode aan de hand van Timmers en van der Waals. In dit blok het gebruikte proces afwijken van de Delfse methode. Gedurende dit blok zal er worden gewerkt door middel van het V-model in dit model staan het systeem denken centraal. Zo zal er gedurende het doorlopen van het V-model steeds dieper worden ingegaan op een systeem. Tijdens dit blok zijn dat de systemen die de voedselhover vormen in dit geval dus hovercraft en ballenkanon. Aan de hand van functies kan worden bekeken welke systemen deze taak vervullen. Verder kan je zo makkelijk bekijken of je mogelijk functies kan combineren zoals bijvoorbeeld de vogelverschikker in het ballenkanon.

Reflectie:

Ik heb geleerd dat je door middel van het doorlopen van het V-model je steeds dieper gaat verdiepen in systemen. Gedurende dit proces zal eerst heel diep worden ingaan op de systemen en daarna zal er weer langzaam naar de grote componenten worden gekeken. Het werken met het v-model vond ik in het begin erg lastig maar ik begrijp steeds beter hoe het moet worden gebruikt. Verder ben ik benieuwd hoe het verder doorlopen van de stappen zal verlopen. Tot op heden moet ik er nog mee leren werken maar het lijkt me een zeer handige methode. 

Onderstaande grafieken hebben we gemaakt over de systemen.

Evaluatie proof of concept

Het eind resultaat dat er is geleverd aan het einde van de proof of concept fase geeft een goed beeld van het daadwerkelijke ontwerp. Verder zijn er nog wel een aantal punten waar verbetering in moeten worden aangebracht. Zo was bij het proof of concept de bewegingsvrijheid zeer beperkt door de kabels die nodig waren voor de toevoer van de stroom. Daarom zal er bij het daadwerkelijk ontwerp gebruik worden gemaakt van accu´s. Verder was het proof of concept niet veilig omdat de propellers niet waren afgeschermd. Daarom moeten het bij het ontwerp een rooster voor de rotors worden geplaats om zo verwondingen kunnen te voorkomen. Verder hebben we gekozen voor een rok die erg stug is bij het proof of concept bij het nieuwe ontwerp zal ik eerder kiezen voor een minder stugge rok om zo makkelijker de lucht te kunnen verdelen. De rotor die bij het proof of concept is gebruikt gaaf niet het meest effectieve effect. Bij het ontwerpen van de voedselhover zal ik eerder kiezen voor een rotor met meer bladen het liefst een dichte rotor.

Presenteren Proof of Concept

Op dinsdag 15 april heb ik gezamenlijk met de drie andere groepsleden een presentatie gegeven over ons Proof of Concept.

Hieronder kunt u zien welke poster er is gemaakt om ons Proof of Concept te presenteren.

Tijdens deze presentatie hebben we laten zien welke stappen we hebben doorlopen om tot het Proof of Concept te komen. Verder hebben is er informatie gegeven over de USP van ons Proof of Concept. Zelf heb ik me bezig gehouden met het presenteren van het stuurmechanisme van de hovercraft. Het stuurmechanisme kunt u hieronder zien.

Gedurende de presentatie heb ik uitgelegd waarom wij hebben gekozen voor de flappen en niet voor een compleet roterend ventilator. Deze keuze hebben we gemaakt omdat er bij de huidige hovercrafts ook gebruik wordt gemaakt van flappen. Door te kiezen voor flappen heb je betere wendbaarheid. In het proof of concept hebben we twee flappen gebruik maar in de werkelijkheid willen we drie flappen gebruiken om de wendbaarheid positief te beïnvloeden. Verder heb ik nog verteld hoe we deze flappen gaan bedienen. Het sturen van deze flappen zal werken door een servo die alle drie de flappen verplaatsen. Als afsluiting is er nog verteld over de werking van de lift en de zak die er zal worden gebruikt. Ook heeft hij een aantal simulaties laten zien.

Ik ben blij met de gegeven presentatie en de input die ik hier zelf in heb kunnen verwerken. We hebben goed kunnen vertellen en onderbouwen waarom we de gemaakte keuze hebben gekozen. Verder waren er weinig vragen vanuit de docenten. Dit laat dus ook zien dat er voldoende informatie is geleverd tijdens de presentatie.

Bouwen model dag 2.

Op vrijdag 13 april zijn we verder gegaan met het bouwen van het model. Op deze dag heb ik me vooral bezig gehouden met de elektronica. Tijdens deze bouwdag heb ik kennis kunnen  opdoen over het aansluiten van verschillende soorten elektronica. Verder heb ik kennis gemaakt met de servo die zal worden gebruik om het stuurmechanisme aan te sturen. Ik heb ook mijn  bijdrage geleverd aan het maken van de stuurflappen en heb geholpen bij de bevestiging van deze onderdelen op de conus. Ik ben te vrede over het resultaat de flappen zijn stevig bevestig op de hovercraft. Verder heb ik ook veel geleerd over elektronica. Op het eind van deze dag hebben we het totale model bij elkaar gevoegd. Bij de test werkte de rok nog niet zoals was bedoeld maar dit kwam door de afwerking van de rok. Hier zullen nog wat aanpassingen in worden gemaakt verder werkte de propellers prima

Bouwen van het model.

Op donderdag 10 april zijn we verder gegaan met het tekenen van de integrale ideeën. Ieder groepslid heeft een integraal idee getekend we hebben er dus in totaal vier. Deze integrale ideeën zijn getekend door gebruik te maken uit de in de morfologische kaart geselecteerde keuzes. Toen iedereen klaar was met het teken van het integrale idee hebben we gezamenlijk een keuze gemaakt voor het model dat we zouden gaan maken. We hebben bij deze keuze de vier integrale ideeën naast elkaar gelegd en de sterke punten van ieder idee meegenomen voor de bouw van het model. Door deze werkwijze hebben we ervoor kunnen zorgen dat ieder groepslid zijn bijdrage heeft kunnen leveren aan het modelontwerp. Na het maken van deze keuze zijn we begonnen met de bouw van het proof of concept. We zijn gezamenlijk gestart met het verzamelen van de materialen. Na dat we deze materialen hadden verzameld hebben we de taken verdeeld. Ik zelf heb me bezig gehouden met het maken van de conus waarin het venturi effect zal wordt gebruik om de hovercraft vooruit te stuwen. Tijdens het maken van deze conus ben ik gestart met twee blokken schuim die ik op dezelfde grote heb gesneden. Na het maken van deze blokken heb ik de maat van de propeller opgemeten en het gat in één van de blokken op deze maat gesneden. Toen heb ik hem nog wat aangepast zodat het de juiste grote had en verder opgeschuurd. Daarna ben ik gestart met het maken van de andere kant eerst heb ik een kleiner gat gemaakt dan in het andere deel. Toen heb de grote cirkel overgetrokken rondom de kleine cirkel. Daarna ben ik gestart met een stanleymes om de kleine cirkel mooi in de kleine cirkel te laten over lopen. Toen de hoofdvorm was uitgesneden heb ik hem vlak geschuurd. Daarna heb ik beide delen op elkaar gelijmd en verder vlak geschuurd. Als laatste heb ik de conus afgerond aan de boven zijde en verder afgeschuurd. De conus was nu klaar.

Er moest nog een kleine aanpassing worden gemaakt in de het conusmodel om plaats te maken voor de servo om het stuurmechanisme te laten werken.

Aan het eind van deze dag hadden we het volgende af.

• Conus plus propeller voor thrust voorbeweging.
• Bovenplaat van de hovercraft.
• Onderplaat van de hovercraft.
• Flappen voor het sturen.

Ik heb geleerd van deze dag hoe je door middel van verschillende integrale ideeën een model keuze kan maken. Ik ben blij met deze manier van werken omdat zo iedereen zijn bijdrage kan leveren. In het vervolg zal ik het daarom weer op dezelfde manier gaan aanpassen. Verder heb ik geleerd hoe je een conus kan maken waarin het venturi effect is verwerkt. De werkwijze die ik heb toegepast vond ik erg prettig werken. Verder ben ik benieuwd naar het eindresultaat dit zal op bouwdag twee worden afgerond. 

Morfologische kaart

In een morfologische kaart maak je een overzicht van deel oplossingen of werkingsprincipes voor een integraal idee.  Om deze morfologische kaart te kunnen opstellen moeten er eerst een aantal a3 vellen worden volg getekend met mogelijke deel oplossingen. We hebben gezamenlijk met zijn vieren een aantal schetsen gemaakt. Bij ieder schets wordt er aangegeven door middel van doodles (simpele tekeningen) hoe probleem kan worden opgelost. Na het maken van deze doodles hebben we alle vellen in gescand. Na het inscannen van de doodles hebben we ze verdeeld en uitgeknipt zodat ze als aparte afbeeldingen kunnen worden toegevoegd. Daarna hebben we een selectie gemaakt van de 10 beste ideeën. Na het selectieproces hebben we deze in de morfologische kaart geplaats. Aan de hand van deze morfologische kaart zullen er een aantal integrale ideeën worden gemaakt. Hieronder kunt u de ideeschetsen van de groep zien onder deze schetsen treft u de morfologische kaart aan. 

Mijn integraal idee