-Lucrare de documentare – [606269]

UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCUREȘTI
FACULTATEA DE INGINERIE A SISTEMELOR
BIOTEHNICE DEPARTAMENTUL DE MECANICĂ
Programul de studii de master: Ingineria și Proiectarea Asistate de
Calculator pentru Mașini și Structuri Mecanice

Lucrare de cercetare
Anul II, semestrul II
Studiului privind nțiunile de inginerie
simultană și concepție integrată
-Lucrare de documentare –

Coordonator științific:
Ș.L. Dr. Ing. GHIONEA Ionuț Gabriel
Masterand: [anonimizat]

1

RAPORT DE CERCETARE

Student: [anonimizat] : Donțu Daniel Nicolae
Semnă tura ……………………………………
Universitatea : Politehnica Bucure ști
Facultatea : Ingineria Sistemelor Biotehnice
Specializarea : Inginerie și Proiectare Asistate de Calculator Pentru Mașini și Structuri
Mecanice

2
Secțiunea A – Informații privind unitatea parteneră de practică:
– Date de identificare ale unității (denumire, adresă, date de contact);
 Denumire : Renault Technologie Roumanie (RTR)
 Adresa : North Gate Business Centre Șoseaua Pipera -Tunari nr. 2/III
077190 Voluntari, jud. Ilfov
 Date de contact :
 Tel: +40 21 406 33 33
 E-mail: [anonimizat]
– Forma de organizare (SRL, SA, companie de stat, regie autonomă, fundaț ie, ONG,
companie multinațională, capital de stat, privat sau mixt);
 Forma de organizare a Institutului National de Cerceta ri Aerospatiale –INCAS
este: companie de stat cu capital privat ;

– Poziționarea geografică ;
 Din punct de vedere geografic Institutul National de Cercetare -Dezvoltare
Aerospatiala « Elie Carafoli » este situat in partea de sud -est a tarii, în capitala
Romaniei, Bucureș ti. Acesta este așezat în partea de vest a capitalei î n cartierul
Militari ;

– Scurtă descriere a companiei, număr de angajați;
Renault Technologie Roumanie (RTR) este centrul regional de inginerie al Grupului Renault,
ce are ca responsabilitate dezvoltarea la nivel mondial a gamei Logan și, în special, adaptarea
proiectelor de vehicule și mecanică fab ricate în uzinele din regiunea Europa de Est și zona
Mediteraneană, proiecte destinate în principal acestor piețe.
În prezent, în jur de 2300 ingineri lucrează în cadrul RTR în trei locații: București, Mioveni
și Titu, pentru proiectarea și adaptarea mode lelor gamei Dacia și Renault pe diverse segmente de
vehicule sau de mecanică.
La Mioveni, RTR are o misiune de susținere din punct de vedere tehnic a uzinei și a
furnizorilor săi. La București, birourile de proiectare dezvoltă și adaptează proiecte de veh icule pe
platforma Logan pentru a răspunde în mod special așteptărilor clienților din regiune.
Inaugurat pe 15 septembrie 2010, Centrul Tehnic Titu are ca misiune realizarea unei părți
din testele de vehicule și organe mecanice concepute de birourile de pr oiectare ale Grupului
Renault. Parte integrantă a Renault Technologie Roumanie și a dispozitivului de inginerie al
Grupului Renault din România, Titu vine în completarea centrelor de la Aubevoye și Lardy
(Franța).
Ca mărime, Centrul Tehnic Titu este al doi lea centru de încercări al Renault, cu 9 tipuri de
piste (pista de viteză, șosele deformate, zona de proiecție sub caroserie, vaduri de apă etc.), cu o
lungime totală de peste de 30 km, care vor reproduce condiții de rulare din lumea întreagă. Centrul
va cuprinde și bancuri de probe pentru vehicule întregi sau componente (de exemplu bancuri care
testează etanșeitatea mașinii, rezistența la frig etc.)

Secțiunea B – Informații privind activităț ile prestate de către student
Pe parcursul formării am participat la ședințele cu privire la proiectul pe care am lucrat, am
lucrat în Enovia la departamentul de scaune și am urmat cursurile de formare în limba franceză și
în Catia V5 și V6.

3
Secțiunea C – Informații privind abilităț ile personale

– Gradul de integrare/acceptare în echipa de lucru;
 Lucrul î n echipă este foarte important pentru buna desfașurare a
activităților și pentru obținerea obiectivelor propuse.
 Consider că m -am integrat cu bine în echipă deoarece:
 Am colaborat cu membrii echipei pentru realizarea anumitor
obiective ;
 Am ajutat membrii echipei și le -am luat în considerare punctele
de vedere ;
 Am învățat din greșelile proprii.
 Am căpătat experiență în Enovia de pe urma colaborării cu
membrii echipei.

– Competențele și abilitățile dobândite în perioada de practică;
 Cunoașterea modului de lucru într -o echipă ce face parte din grupul Renault ;
 Cunoastere ș i utilizare pachete soft NPDM .

– Colaborar ea cu tutorele reprezentant al unității de practică .

 Colaborarea noastră cu tutorele de practică ne-a ajutat să ne îmbunătățim
cunoștințele în Enovia , să abordăm realizarea pieselor în mai multe feluri,
folosind comenzi diferite pentru a ajunge la același rezultat.

4
1.1 Conceptul de Inginerie Simultană

Inginer ia simultană, cunoscută ca și Inginerie concurențială sau Dezvoltarea Integrată a
Produselor, este o metodă bazată pe integrarea funcțiilor unei întreprinderi pentru a minimiza
timpul necesar lansării unui nou produs pe piață.
Cele cinci funcții principale ale întreprinderii sunt:
• funcția marketing, al cărui rol este de a percepe nevoile pieței;
• funcția producție, care regrupează concepția și realizarea cererilor clientelei în condițiile
impuse de obiectivele intreprinderii;
• funcția distribuție, car e asigură difuzarea produsului finit;
• funcția financiară, care privește optimizarea resurselor financiare ale întreprinderii;
• funcția personal, care privește gestiunea personalului necesar la bunul mers al
întreprinderii.
Aceste funcții pot fi repar tizate în servicii independente pentru marile întreprinderi, regrupate
în câteva servicii pentru întreprinderile mijlocii sau centralizate în același serviciu pentru
întreprinderile mici.
Funcția producție poate fi considerată principala funcție a unei înt reprinderi, ea constând în a
produce, la timpul dorit, în cantitățile cerute de către clienți, la cost și calitate determinate,
realizând optimizarea resurselor întreprinderii în așa fel încât să se asigure durabilitatea,
dezvoltarea și competitivitatea sa .
În ciclul de viață al unui produs, etapele de concepție și industrializare au o mare
responsabilitate, influențând costurile, calitatea și termenele de realizare. [1]
Pe parcursul creației unui produs, cea mai mare parte din întreprinderile manufacturiere aplică
un demers liniar. Acest demers a fost impus de modul de organizare al întreprinderii și de fluxul
de informații între diferitele servicii. În vederea parcurgeri i etapelor ciclului de viață al produsului
urmează să intervină în mod succesiv un număr mare de persoane:
∗ specialiștii în marketing, care definesc caietul de sarcini al produsului;
∗ inginerul de concepție, care va crea o soluție tehnică;
∗ desenatoru l, care o va reprezenta;
∗ designerul, care va ajusta formele în mod estetic;
∗ inginerul de calcul, care va dimensiona elementele care trebuie să garanteze un anumit
comportament în funcționare sau o anumită durată de viață a produsului;
∗ inginerul de metode, care va alege procedeele de obținere a pieselor și va studia procesele
de fabricație;
∗ muncitorii din atelier, care urmează să realizeze produsul;
∗ echipa de încercări, care va accepta sau va respinge produsul, după verificarea
conformității cu caietul de sarcini;
∗ agentul de vânzare, care va comercializa produsul;
∗ echipa de mentenanță, care va urmări produsul pe parcursul utilizării sale. [1]

5
În producția de serie mică și mijlocie, îmbunătățirea tehnologiilor și creșterea performanțelor
mașinilor -unelte nu pot, singure, conduce la creșterea eficienței funcționării sistemului industrial.
Rezerve mari de raționalizare se află în domeniul automatizării și conducerii, acestea avînd rolul
să asigure sincronizarea mult itudinii de activități diferite, specifice acestui tip de producție.

Creșterea flexibilității fabricației implică combinații noi de informații legate de valorificarea
resurselor, care să pună în evidență analogiile din structura sarcinii de producție cât și din structura
capacității de producție. Flexibilitatea este calitatea unui sistem tehnologic de a se adapta la sarcini
de producție diferite, atât din punctul de vedere al formei și dimensiunilor produsului, cât și din
punctul de vedere al operațiilor t ehnologice care trebuie efectuate pentru producerea lui. [1]

Fig. 1.1: Evoluția structurilor de producție

Premiza principală a ingineriei simultane se bazează pe două concepte:
– ideea că toate elementele din ciclul de funcționare al unui produs, de la funcționalitate,
productibilitate, asamblare, testare, întreținere, impactul asupra mediului și debarasare sau
reciclare, trebuie luate în considerare de la primele etape ale designului;
– activitățile care preced designul t rebuie să se desfășoare în același timp.
Ideea este că natura concurențială a acestor procese duce la creșterea semnificativă a
productivității și a calității produsului final. În acest mod erorile pot fi descoperite din timp, atunci
când produsul e ste încă flexibil. Localizând și corectând greșelile din timp, designerii pot evita
costurile mari de corectare a erorilor, ce pot apărea în procesele următoare de creare a produsului.
Ingineria simultană înlocuiește modelul secvențial tradițional sau „Mod elul Cascadă”
(„Waterfall Model”). La ora actuală se folosește o metodă iterativă sau integrală de producție.

6
Diferența dintre cele două medode este că „Modelul Cascadă” se desfășoară într -o manieră liniară,
începând cu cerințele și continuând cu designul, implementarea și ceilalți pași, până când se obține
produsul final. În acest sistem, o echipă de designeri nu se va uita în spate sau în fața etapelor de
producție pentru a îndrepta eventualele greșeli. Pe de altă parte, metoda integrată este ciclică, toa te
aspectele din cilul de producție fiind luate în considerare, asigurând astfel o abordare revoluționară
a designului. [2]

Fig. 1.2: Metoda tradițională a „Cascadei” versus Metoda integrată în ingineria simultană
[3]

Ingineria simultană vine cu anumite provocări, precum: implementarea analizei din timp a
produsului, dependența comunicării eficiente între ingineri și echipe, compatibilitatea softurilor
și începerea procesului de des ign. Designul concurențial presupune ca modelele realizate pe
calculator (CAD, analiza cu element finit) să fie schimbate cu ușurință, lucru care se poate dovedi
dificil în practică.

1.2 Sistemul integrat de producție – CIM (Computer Integrated Manufactur ing)

Prin intermediul sistemului integrat de producție o firmă își poate mări productivitatea prin
creșterea flexibilității procesului de fabricație și al vitezei de gestionare a problemelor
întreprinderii.
Acest lucru se poate realiza prin suprimarea ori cărei activități inutile, care nu adaugă valoare
produsului și prin automatizarea și integrarea proceselor de fabricație. În acest mod, se diminuează
timpul de fabricație al produsului, se simplifică gestiunea producției, se reduc costurile indirecte
de tr ansport și magazinare. Unul dintre factorii determinanți în caracterizarea conceptului CIM
este fluxul informațional, a cărui calitate și viteză are implicații majore asupra produselor realizate.
Fluzul informațional este caracterizat de sisteme de baze de date distribuite, unificate și
standardizate.
Tehnica de calcul necesară sistemului integrat de producție reprezintă complexul
software/hardware/comunicații capabil, pe baza unor algoritmi implementați, să realizeze
conducerea optimă, în timp real, a fabr icației, figura 1.3. Sistemul integrat de producție (CIM)
reunește sub cupola sa un mănunchi de subsisteme de sine stătătoare dezvoltate ca urmare a

7
utilizării informaticii în activitățile ciclului de viață ale produsului: concepție, planificare,
fabricați e, control, mentenanță.
Conceptul CIM cuprinde:
♦ PP&C – Planning Production & Control (Planificarea și Urmărirea Producției);
♦ CAD – Computer Aided Design (Concepția Constructivă Asistată de Calculator);
♦ CAE – Computer Aided Engineering (Ingineria As istată de Calculator);
♦ CAPP – Computer Aided Process Planning (Concepția Proceselor de Fabricație Asistată de
Calculator);
♦ CAM – Computer Aided Manufacturing (Fabricația Asistată de Calculator);
♦ CAP – Computer Aided Planning (Planificarea Asistată de Calculator);
♦ CAQ – Computer Aided Quality (Calitatea Asistată de Calculator);
♦ CAS – Computer Aided Service (Mentenanța Asistată de Calculator).

Fig. 1.3: CIM și sistemul de control al produc ției [4]1

1. Tradus din engleză

Funcțiile sistemului integrat de producție sunt prezentate în figura 1.4. Fiecare tehnologie CIM
este o unealtă puternică, doar când este legată la o bază de date comună. Ceea ce face ca funcțiile
CIM să -și arate eficiența este fluxul informațional ce leagă toate componentele CIM.

8
Dată fiind importanța esențială a proiectării în fluxul realizării unui produs de calitate, va fi
necesară reunirea experienței deținute de către trei c ategorii de specialiști, figura 1.5.
Ideea reunirii cunoștințelor într -o bază de date unitară la care să aibă acces toți cei care concură
la realizarea unui produs este des întâlnită în literatura de specialitate, constituind principiul
ingineriei simultan e (concurente).
În ultimii ani se discută de integrarea CAD/CAM, fără a se preciza însă poziția CAPP. Dacă
se va analiza riguros procesul CAD/CAM se va constata că acesta presupune în mod inevitabil
etapa intermediară CAPP, putându -se spune că, de fapt, es te vorba de un proces
CAD/CAPP/CAM.

Fig. 1.4: Funcțiile CIM [1]

Modulele CIM reprezintă punctul de plecare pentru dezvoltarea sistemului CIM. Unele firme
produc elemente ale FMS (roboți, unități de conducere, automate programabile, sisteme de

9
transport și depozitare, software etc.) în timp ce alte intreprinderi sunt be neficiari ale acestor
elemente și sunt interesate în crearea sistemului CIM, pe baza modelelor de referință. CIM nu este
un produs care se cumpără pe piață, ci un concept strategic de dezvoltare al întreprinderii.
Figura 1.6 prezintă un exemplu de utilizare a mijloacelor soft și hard pentru sistemul CIQMS
– Computer Integrated Quality Management System (Managementul Calității Integrate de
Calculator) în care fluxul informațional și de materiale face legătura între subsisteme. CAQ
reprezi ntă piatra de temelie a CIQMS.
Experiența acumulată în conceperea și implementarea variantelor CIM arată că o dezvoltare
sistematică are aplicabilitate mai ales în cazul întreprinderilor mijlocii. Se poate prezenta un model
procedural generic, figura 1.8, pentru implementarea sistemelor CIM. Etapele modelului de
implementare sunt desfășurate pe cinci niveluri distincte: analizarea situației curente, conceperea
planului, proiectarea, implementarea, instalarea.
Principala sarcină în analizarea situației curen te este separarea și ordonarea informațiilor
operaționale. Rezultatele se înregistrează într -un raport de analiză, raport ce va permite
identificarea variantelor de organizare ale procesului.
În conceperea planului, propunerile de soluții identificate în f aza precedentă sunt conturate
definitiv. Faza de proiectare formulează subfuncțiile definite, apărând astfel arhitectura tehnică.
După definirea completă a subfuncțiilor și interfețelor se poate trece la implementare. Odată ce
sistemul a fost integrat în p rocesul operațional se încheie metodologia.
Aplicarea conceptului CIM într -o întreprindere conduce la:
♦ creșterea competenței tehnologice, prin realizarea unor produse de concepție îmbunătățite
la preț mai redus, îmbunătățirea calității produselor, deci î n mod implicit, îmbunătățirea imaginii
întreprinderii, îmbunătățirea logisticii, prin reducerea depozitelor intermediare, a producției
neterminate, deci și a costurilor legate de acestea, perfecționarea profesională a angajaților,
satisfacții mai mari în m uncă, crearea unor locuri de muncă necesitând calificare superioară;
♦ creșterea competenței organizatorice, care se traduce prin scurtarea timpului în care un
produs parcurge toate fazele producției și, prin aceasta, scăderea costurilor, creșterea flexib ilității,
creșterea volumului vânzărilor și a serviciilor, având drept efect posibilitatea de creare a unor noi
produse, șanse de dezvoltare, creșterea lichidităților financiare disponibile prin diminuarea
cerințelor de mijloace și creșterea vitezei de cir culație a capitalului.
În figura 1.7 este ilustrat modul în care CAPP se interpune în CAD/CAM. Elementele de
inteligență artificială intervin în acest proces de interpretare a configurației geometrice a pieselor,
fie la introducerea manuală a caracteristic ilor, fie prin preluarea acestora dintr -un modul CAD.

10

Fig. 1.6: Structura hard -soft în CIQMS [1]

Atunci când se vorbește despre CIM, cuvântul cheie este integrarea. CIM este o vastă
întreprindere de procese de conducere pentru automatizare industrială. El apare ca un program
special sub care proiectele de automatizare industrială sunt planificate, executate și integrate.
CIM creează legături sistemice eficiente între diferitele compartimente izolate care vor influența
calitatea procesului de fabricaie. Rețeaua este realizată prin fluxul informațional ce integrează
toate componentele CIM, flux ce se constituie ca factor determinant al integrării subsistemelor
CIM.

11

Fig. 1.7: Sistemul CAPP, în interdependență cu sistemele CAD și CAM [1]

12

Patru factori -cheie de management vor determina în final viteza de implementare și odată
cu ea succesul unei întreprinderi:
∗ articularea unei strategii CIM care recunoaște impactul CIM asupra competitivității
generale a întreprinderii, nu doar asupra implicațiilor financiare pe termen scurt. Aceasta înseamnă
că, întreprinderea trebuie să determine exact cum va concura (superioritatea ei re lativ la preț,
calitate, flexibilitate) și cum CIM poate contribui în mod specific la competitivitate.
∗ necesitatea planificării la nivel de întreprindere, implicând toate funcțiile de afaceri. Cea
mai bună cale de a planifica pentru CIM este de obicei pr intr-o forță operațională multidisciplinară,
cu implicarea directă a top managementului.
∗ recunoașterea că structura administrativă și sarcinile forței de muncă trebuie a fi schimbate
pentru a beneficia din plin de capabilitatea sistemului CIM. CIM este atât o nouă filozofie cât și o
tehnologie nouă care dărâmă barierele departamentale și necesită aptitudini de muncă noi. Este
binecunoscut faptul că o cerință esențială pentru folosirea eficientă a CIM este interacțiunea strânsă
între inginerie și fabricaț ie rezultând structuri de echipă. De asemenea sunt necesare tipuri similare
de grupări sau noi forme de legături organizaționale între marketing, inginerie și fabricație.
Sarcinile forței de muncă devin evident mai legate de computer, necesitând aptitudini de procesare
a informațiilor mai curând decât aptitudini legate direct de producție. Există dovezi că CIM duce
la creșterea volumului muncii și deci la posturi noi și mai puține.
∗ recunoașterea faptului că diverse activități vor trebui să fie modificate pentru a sprijini
tehnologiile CIM. Tehnologiile de grup, de exemplu, vor necesita modificări în standardele de
lucru, procedurile de întreținere, prelucrare etc. [1]

13
Fig. 1.8: Modelul procedural de concepere și implementare a sistemelor CIM [1]

Fig. 1.2: Cele șase domenii (tehnologii) funcționale ale CIM [1]

Fig. 1.9: Fluxul informațional în sistemul CIM [5]

14

Creșterea productivității printr -o nouă “filozofie” metodologică a procesului de concepție este
o metodă disponibilă și care se impune. Această ofertă este făcută de ingineria integrată definită
ca o metodologie ce permite concepția integrată și simultană a produselor și a proceselor de
producție și de mentenanță asociate. În acest mod sunt luate în considerare încă de la concepție
toate fazele ciclului de viață al produsului: concepție, realizare, etc. și eliminarea sa integrând astfel
problemele de calita te, termene, costuri, exigențele utilizatorului etc.
Concepția produsului se realizează printr -o integrare spațială, concretizată prinactivități a
specialiștilor din mai multe domenii și printr -o integrare temporală definită prin activități
desfășurate în paralel. Obținerea succesului scontat au făcut să fie necesare informații cu privire la
evoluția viitorare a noului produs. Acest obiectiv este de fapt obiectul disciplinei de prognoză
tehnologică.
Evoluția unei tehnologii urmează întotdeauna aceeași traie ctorie, descrisă matematic printr -o
funcție de forma:
𝑦=𝑃
1+𝑎∙𝑒−𝑏∙𝑡
unde: y – performanța tehnologiei (up/ut etc.) sau a produsului (viteză, capacitate etc.);
t – timpul; p – valoarea maximă a lui y; a, b – coeficienți care definesc înclinarea logisticii față de
axa verticală.
Ciclul de viață al unui produs, începând de la perceperea necesității acestuia și până la
eliminarea sa, cuprinde o succesiune de faze care se derulează în trei etape esențiale: creația,
fabricația / distribuția și elimina rea produsului (fig. 1.11).

5 % mașina

95 %
Așteptare, transfer, depozitare

40 % 60 %
Prelucrare Poziționǎri, reglaje

15

Fig. 1.10: Proces de producție, piesǎ și timp [6]

Fig. 1.11: Ciclul de viațǎ al unui produs [6]

Ingineria integrată permite, chiar dacă nu simultaneitatea desfășurării activităților, cel puțin
suprapunerea parțială a acestora (fig. 1.12). În acest mod dispar în primul rând frontierele dintre
fazele de creație a produsului.

(demersul liniar)

Câștig de

(demersul simultan)
Necesit ăți

timp

Dezvoltare
Produc ție

1

2

3

Fig. 1.12: Demersul simultan de fabricație al unui produs [6]

1.3. PDM – Product Data Management

16
Un alt element important în realizarea ingineriei integrate este cel al Managementului
datelor de produs (PDM – Product Data Management) care urmărește realizarea unei baze de
informații consistentă și organizată pe scară largă privind întregul produs (sistem) luând în
considerare toate etapele de evoluție ale acestuia.

Fig.1.13: Integrarea mecatronicǎ [6]

2. Conceptul de proiectare
Prin termenul proiectare se desemneazǎ în totalitate activitatea de proiect. O serie de autori
au definit la diverse momente de timp acest concept.

Autor Definiție Cuvinte cheie
Taylor
(1959) Procesul de aplicare a principiilor tehnice și
științifice pentru definirea unui dispozitiv,
proces sau sistem, în suficient detaliu pentru
realizarea sa fizic ǎ. Principii tehnice,
științifice
Realizare fizic ǎ
Asimov
(1962) Activitate direc ționatǎ spre îndeplinirea
cerințelor umane. Factor uman
Necesitate
Decizii de fabrica ție cu perspective incerte și
penalit ăți pentru eroare. Fabrica ție
Incertitudine
Feildden
(1963) Proiectarea mecanic ǎ const ǎ în utilizarea
principiilor științifice, informa țiilor tehnice
și a imagina ției pentru definirea structurilor
mecanice, a ma șinilor și sistemelor cu func ții
pre-specificate, cu economie și eficien țǎ
maxim ǎ. Structurǎ
Mașinǎ
Sistem
Eficiențǎ

17
C. Alexander
(1963) Stabilirea de propriet ăți pentru componentele
fizice din structuri fizice. Decizie, fizic
Matchett
(1966) Soluție optim ǎ pentru o sum ǎ de necesit ǎți
reale în circumstan țe particulare. Necesit ǎți reale
Soluție optim ǎ
VDI 2223
(1973) Proiectarea este o activitate predominant
creativ ǎ, creat ǎ prin cunoa ștere și experien țǎ
și urm ǎrește solu ții optimale pentru
construc ția structural ǎ și func ționalǎ ca
urmare a unei documenta ții realizate. Creativitate
Cunoa ștere
Experien țǎ
Documenta ție
Suh (1989) …crearea unei solu ții sintetizate prin form ǎ,
a unor produse, procese sau sisteme ca
urmare a unor cerin țe func ționale a unor
parametri de proiectare din domeniul fizic Parametri de
proiectare
Cerin țe
funcționale
Tabelul 2.1. Definiții ale proiectării

Se poate concluziona că activitatea de proiectare este definită, în general, ca o strategie
creativă pentru realizarea unor sarcini fizice, mentale, morale sau artistice în scopul unei necesități
reale. Scopul proiectării (Mostow, 1985) este construit pe o structură de forma:
• Satisfacerea unor specificații funcționale date;
• Se conformează cu limitările impuse de mediu;
• Presupune implicit sau explicit cerințe de performanță – timp, spațiu, putere, cost etc. – și
structură – stil, claritate etc.
• Satisfacrea unor restricții impuse de procesul de proiectare însuși.
Natura proiectǎrii se reflectǎ și sub alte forme de exprimare. Tipice sunt expresiile de forma,
“proiectarea este”:
• o artǎ, dar nu o științǎ;
• o rezolvare de problemǎ practicǎ;
• execu ția unei decizii;
• o aplicare a științei
• o cǎutare euristicǎ;
• creativitate și imaginație;
• transferǎ și transformǎ cunoștințe;
• o colecatre și procesare de date;
• desen și calcul;
• etc.
Proiectarea inginerească este unica activitate, după literatura de specialitate,
unde un lucru făcut de om este creat după imaginație. În rest se consideră concludente
trăsăturile ingineriei:
• proiectarea inginerească este creativă;
• proiectarea inginerească este iterativă;
• proiectarea inginerească este metodologică. [6]

18
Proiectantul nu este complet “liber” în acțiunile sale de proiectare. Iată câteva dintre restricțiile
de care trebuie să țină cont:
1. Etapa și nivelul de industrializare a unei soci etăți este un factor important. Populația unei
societăți cu un grad înalt de industrializare poate să nu fie mulțumită de produse simple.
2. Tradițiile sociale nu se înving ușor. Protecția, factori religioși, deprinderile zilnice sunt
exemple elocvente.
3. Complexitatea produsului este determinată de utilizator. Aceast aspect trebuie avut în
vedere la lansarea proiectului. Utilizatorul – bărbat sau femeie – este un factor hotărâtor. Femeile
au forță redusă, un produs frumos – estetic, mai elegant și mai s electiv este preferabil.
4. Durata de viață. Toate produsele proiectate trebuie să aibă o durată de viață sigură.
Proiectantul trebuie să aleagă și să proiecteze elementele sistemului astfel încât acesta să
funcționeze propriu -zis acest timp. De asemenea proiectantul trebuie să precizeze ce se face cu
produsul după acest timp (uzură morală). Proiectantul trebuie să considere toate posibilele
evenimente în durata de viață a produsului. Condițiile ambietale au un rol important în acest aspect.
5. Condițiile economice. Produsul proiectat are ca beneficiar utilizatorul. Cineva trebuie să
plătească pentru proiect. De aceea nivelul economic este un important criteriu. Un produs pentru
o populație cu venit scăzut este diferit față de un produs pentru o populație cu venit ridicat.
6. Condițiile geografice și climatice.

Fig. 2.1: Procesul iterativ în proiectare

2.1. Inventica
Inventica este știința definitǎ de cele mai multe ori ca o artǎ, de a ajune la lucruri noi,
nefǎcute încǎ.
Specific metodelor interactive de grup este faptul că ele promovează interacțiunea dintre
mințile participanților, ducând la o învățare mai activă și cu rezultate evidente. În condițiile
îndeplinirii unor sarcini simple, activitatea de grup este stimulativ ă, generând un comportament

19
contagios și o strădanie competitivă; în rezolvarea sarcinilor complexe, rezolvarea de probleme,
obținerea soluției corecte e facilitată de emiterea de ipoteze multiple și variate. Interacțiunea
stimulează efortul și productivit atea individului și este importantă pentru autodescoperirea
propriilor capacități și limite, pentru autoevaluare. Există o dinamică intergrupală cu influențe
favorabile în planul personalității, iar subiecții care lucrează în echipă sunt capabili să aplice și să
sintetizeze cunoștințele în moduri variate și complexe, învățând în același timp mai temeinic decât
în cazul lucrului individual. În acest fel se dezvoltă capacitățile subiecților de a lucra împreună.
Acest aspect se constituie într -o componentă imp ortantă pentru viață și pentru activitatea lor
profesională viitoare.
Metodele și tehnicile interactive de grup se pot clasifica astfel:
• Metode de predare -învățare interactivă în grup (cu subclase specifice);
• Metode de fixare și sistematizare a cunoșt ințelor și de verificare (cu subclase
specifice);
• Metode de rezolvare de probleme prin stimularea creativității:Brainstorming,
Starbursting (Explozia stelară), Phillips 6/6, Tehnica 6/3/5, Sinectica, Metoda Delphi;
• Metode de cercetare în gr up: Tema sau proiectul de cercetare în grup.

2.2. Concepții despre proiectare ca științǎ și metodele sale

Știința proiectării include un set de scopuri pentru explorarea proceselor de proiectare,
pentru organizarea și memorarea tuturor cunoștințelor referitoare la proiectare. Pentru crearea unui
sistem real și optimal sunt necesare în principal două decizii a fi nominalizate [7]:

• Despre conținutul, elementele, terminologia etc. și prin aceasta despre frontiera
sistemului;
• Despre structura internă, relații, taxonomie etc.

Au fost propuse mai multe paradigme pentru descrierea procesului de proiectare:
• Proie ctarea → cǎutare. Privit sistemic un proiect se bazeazǎ pe o mulțime de
parametri de intrare și o serie de “obiecte” care trebuie poziționate relativ conform unor relații
funcționale astfel încât sǎ se poatǎ defini mǎrimea de ieșire reprezentatǎ de modelul produsului
proiectat. Procesul de proiectare constǎ într -o cǎutare de variante și soluții.
• Proiectarea → satisfacere a unor condiții.
• Proiectarea → compilare.
• Proiectarea → optimizare.

20
2.2.1. Concepții despre proiectare referitoare la conținut
Există cunoștințe care pot fi desemnate drept cunoștințe tradiționale de proiectare. Cunoștințe
despre rezistența materialelor, elemente constructive, tehnologie sau alte domenii sunt strict
necesare pentru proiectarea mecanică. Nu întotdeauna aceste cuno ștințe sunt sub prezentate o
formă convenabilă proiectanților. Cunoștințele existente trebuie sortate și revizuite.
O mare parte de cunoștințe despre sisteme și proiectare trebuie să completeze baza de
cunoștințe ale unui proiectant.
Pornind de la aceste aspecte, se enunță patru concepte fundamentale pentru conținutul științei
proiectării:
• Cunoștințe tradiționale și extinderi;
• Selecțiuni din cunoștințele tradiționale și extinderi, completări;
• Selecțiuni revizuite din cunoștințele tradiționale și e xtinderi, completări;
• Numai extinderi.

Primul concept include toate științele inginerești în interiorul științei proiectării. În cel de -al
doilea concept domeniul este îmbunătățit numai dacă cunoștințele comune sunt selectate. Chiar și
în acest caz fo rmele de cunoștințe nu răspund încă la întrebările formulate de proiectanți.
Cel de -al treilea concept poate îndeplini obiectivul referitor la cunoștințele relevante pentru
proiectanți în formă convenabilă.
Ultimul concept este atractiv deoarece nu apar contradicții pentru ordinea existentă. În plus
cercetarea procesului de proiectare pare să fie chiar sarcina corectă de cercetare. Acest punct de
vedere este posibil numai dacă proiectanții s -ar presupune că sunt singurele puteri executive de
bază ale procesului efectiv de proiectare. Nici o bază completă nu poate să apară în acest fel care
să descrie transformările generale ale informației așa cum apar ele în procesul de proiectare
incluzând pe cele realizate cu calculatorul. [6]

2.2.2. Surse ale cunoașterii și ale impulsionǎrii proiectǎrii ca științǎ

Proiectarea ca științǎ are multe relații pertinente cu alte ramuri de științǎ. În același timp sunt
acceptate și adaptate multe cunoștințe de alte disc ipline.
Filozofia prin conceptele sale despre cunoaștere și euristicǎ îmbogǎțește știința proiectǎrii.
Etica filozoficǎ servește ca sursǎ pentru abordǎrile specifice din domeniul ingineriei.
Psihologia și sociologia își aduc de asemenea contribuțiile la co nturarea proiectǎrii ca științǎ.
Pentru activitǎțile de grup, specifice proiectǎrii, cunoașterea se obține și din investigații asupra
lucrului în echipǎ și dinamica grupurilor.
Extrem de interesantǎ este strategia ierarhicǎ a unei gândiri raționale. Rezolv area unei
probleme include urmǎtorii pași:
• Definirea (stabilirea) situației (în formǎ similarǎ jocurilor teoretice):
o Cine este implicat? (“actori”, “jucǎtori”);
o Ce lucruri se implicǎ?

21
o Ce s -a întâmplat? (acțiuni);
o Când se întâmplǎ? (scene);
o Unde se întâmplǎ? (locație);
o De ce se întâmplǎ? (cauze);
o Cât de serioasǎ este? (efecte)
• Expunerea obiectivului;
• Generarea de idei;
• Pregǎtirea planului / planurilor;
• Acțiune
Psihologia cognitivǎ recunoaște diverse clase de cunoaștere:
• Cunoaștere declarativǎ – informații reale;
• Cunoaștere proceduralǎ – cum se utilizeazǎ cunoașterea declarativǎ;
• Cunoaștere de situație – înțelegerea unde și când se acceseazǎ cunoașterile declarative și
procedurale;
• Cunoaștere strategicǎ – facilit eazǎ utilizarea cunoștințelor;
• Cunoaștere “tǎcutǎ” (tacidǎ) – cunoaștere existentǎ în memorie.
Prima cunoaștere, declarativǎ, este aproximativ coincidentǎ cu cunoașterea obiect.
Urmǎtoarele trei clase sunt izvorul procesului de cunoaștere.
Limitele capacitǎții umane pentru procesare mintalǎ a informației trebuie sǎ se ia în
considerare în activitatea de proiectare.
Un interes aparte pentru cunoașterea proiectǎrii îl reprezintǎ psihologia motivației cercetǎrii
și al interacțiunii umane (echip a de lucru, construirea echipei). Se obțin cunoștințe relevante pentru
managerul de proiect și instructorul educativ în proiectare. În același timp se poate explica
rezistența (parțial justificatǎ) a proiectanților în ingineria practicǎ pentru a accepta me todele
structurale și sistematice.
Cunoștințele despre “tehnologia de lucru” (working technology) sau tehnologia activitǎții
mentale, metode sau principii de validare și verificare sunt surse importante pentru proiectanți.
Matematica este una din “uneltele ” cele mai importante pentru proiectant. Stabilirea unei
decizii, alegerea unei variante optimale impune utilizarea conceptului matematic. Capitolele
posibile pentru utilizare sunt extrem de variate: analizǎ matematicǎ, statisticǎ, teoria grafurilor,
metod e matriceale etc.
Cibernetica și tehnologia informației sunt alte ramuri ale științei care influențeazǎ proiectarea.
Inteligența artificialǎ și sistemele expert sunt prezente în proiectarea modernǎ prin: facilitǎți în
modelarea solidului, modelare parametr icǎ, baze de date comune pentru proiectare și tehnologie,
proceduri de proiectare, algoritmi genetici, teorii de decizie etc.
Managementul proiectului este esențial în succesul activitǎții. Metodele QFD (Quality
Function Deployment), TQM (Total Quality Man agement), ingineria concurentǎ și simultanǎ sunt
regiuni de granițǎ între management și proiectare.
Inventica, care se suprapune ca și obiectiv cu unele aspecte ale proiectǎrii, este recunoscutǎ
prin influențele produse ale științei proiectǎrii. [6]

22

2.2.3. Conținut și structură în știința proiectării

Orice sistem se poate structura în forme diverse. Elementele structurii definesc în același timp
conținutul sistemului.

Fig. 2.2: Știința proiectării [6]

Caracteristici referitoare la modalitǎți de formulare a științei proiectǎrii sunt prezentate în
tabelul 2.2.
Două aspecte sunt importante pentru utilizator: sursa (prop.3) și dimensiunea obiectului
(prop.5). În primul caz, trei clase fundamentale ies în evidență:
• Instrucțiuni de proiectare educaționale, destinate pentru îndrumarea proiectanților,
pentru instruire;
• Experiențe științifice de proiectare, adresate în special studenților și profesorilor;
• Manuale și memoratoare de pr oiectare, destinate proiectării practice.

Caracteristici ale Starea aplica ției
formul ării științei A B C
proiect ării
1 Formul ări descriptiv prescriptiv normativ
metodologice
2 Formul ări empirice Pre-științifică – Științifică: Științifică:
Experien ță înțelegere Inductiv ă,
practic ă singular ă statistic ă
3 Surse de formul ări Încep ător, student Profesor, proiectant
cercet ător
4 Aspecte ale Sisteme tehnice Procesul de
proiect ării proiectare

23
5 Dimensiunea Universal: toate Sistemele Referin țe
obiectului – subiect procesele tehnice reale specifice din
al formul ării inginerie:
sisteme
mecanice,
regim de
construc ție
etc.
6 Experien ța și Specialitate sau Poziție în Activitate
statutul autorului disciplin ă organiza ție primar ă:
• Practic ă
• Cercetare
• Educa ție
7 Scopul declarativ “Automatizarea” Fundamentare Altele
procesului de empiric ă mai
proiectare bună pentru
metodologie
sau metod ă
Tabelul 2.2. Caracteristici ale formulării științei proiectării [6]

2.2.4. Clase ale științei proiectǎrii

Proiectarea metodologică / productivă este definită în literatură ca și eficientă. Căile
metodologice constau în seturi de documente care definesc în mod explicit o serie de sarcini care
trebuie realizate înainte de a începe efectiv proiectarea. Căile metodologice necesită colectiv
educat și lucru în echipă. Câteva aspecte din punct de vedere metodologic / productiv trebuie avute
în vedere :
• Munca obositoare în planificarea proiectului va fi validată de managerul proiectului
începând cu problemele mici, în schimbul distribuirii problemelor de dim ensiuni mari. Aceasta
este sugestia în proiectele de dimensiune medie și mare la scară industrială.
• Calculul de detaliu poate necesita implementarea unor modele matematice,
soluționare de ecuații diferențiale, sau integrale etc.;
• Optimizarea parametr ilor pentru sistemul dezvoltat;
• Adaptarea activității de proiectare la condițiile particulare din mediu de proiectare
și cerințele firmei;
• Existența unui raport scris pentru o prezentare formală a proiectului realizat.
În general un astfel de rap ort conține o parte desenată (grafică).
Orice produs industrial, indiferent de natura și utilitatea sa, are o duratǎ de viațǎ (existențǎ)
repartizabilǎ pe urmǎtoarele segmente:

24
• viața în interiorul unitǎții / unitǎților care îl produce și care constǎ din durata de
concepție și cea de fabricație;
• viața în exteriorul unitǎții și care constǎ din perioada de livrare, punere în funcțiune
și utilizarea efectivǎ.
Se poate sesiza cǎ practic existǎ douǎ etape mari în dezvoltarea produsului: proiectarea
construc tivǎ și fabricația. Schema bloc privind desfășurarea “lansării” unui nou produs este
prezentată în noile concepte în figura 2.3.
Literatura de specialitate evidențiazǎ diverse categorii de proiectare. Una din clasificările
importante (Pahl and Beitz, 1988) distinge trei clase de proiectare:
• Proiectare originală – presupune elaborarea unei soluții originale pentru un sistem
cu aceleeași sarcini, sarcini similare sau sarcini noi.
• Proiectare adaptivă – presupune adaptarea unei soluții principial cunoscute pentru
o sarcină nouă.
• Proiectare de variantă – presupune adaptarea dimensiunii și / sau aranjarea, cu
aspecte clare, ale unui același sistem fără ca funcția și soluția sistemului să se modifice. [6]

25

Bibliografie

[1] I.N.C.A.S., "History," [Online]. Available:
http://www.incas.ro/index.php?option=com_content&view=article&id=63&Itemid=64. [Accessed
24 03 2017].
[2] I.N.C.A.S., "History," [Online]. Available:
http://www.incas.ro/index.p hp?option=com_content&view=article&id=63&Itemid=64. [Accessed
24 03 2017].
[3] I.N.C.A.S., "Contact," [Online]. Available:
http://www.incas.ro/index.php?option=com_contact&view=contact&id=1&Itemid=56. [Accessed
24 03 2017].
[4] I.N.C.A.S., "Presentation of the institut," [Online]. Available:
http://www.incas.ro/index.php?option=com_content&view=section&layout=blog&id=13&Itemid=
65. [Accessed 24 03 2017].
[5] I.N.C.A.S., "Organization," [Online]. Available:
http://www.incas.ro/index.php?opti on=com_content&view=section&layout=blog&id=21&Itemid=
76. [Accessed 24 03 2017].
[6] I.N.C.A.S., "Flow Physics Department," [Online]. Available:
http://www.incas.ro/index.php?option=com_content&view=article&id=96&Itemid=88. [Accessed
24 03 2017].
[7] I.N.C.A.S., "Structures & Materials Department," [Online]. Available:
http://www.incas.ro/index.php?option=com_content&view=article&id=108&Itemid=90. [Accessed
24 03 2017].
[8] I.N.C.A.S., "Systems Department," [Online]. Available:
http://www.incas.ro/inde x.php?option=com_content&view=article&id=106&Itemid=89. [Accessed
24 03 2017].
[9] Warlock Engineering, "Wind Turbine Blade Calculator," [Online]. Available:
https://www.warlock.com.au/tools/bladecalc -2009.htm.
[10
] 5M, "COMPOSITE PROFILES (GRP, FRP)," [Online]. Available: http://www.5m.cz/en/composite –
profiles -grp-frp/.

26