Da DDL Wiki

• 1 Executive Summary
• 2 Stakeholder e Bisogni del Prodotto
  • 2.1 Consumatori
  • 2.2 Distributori / Rivenditori
  • 2.3 Produttori
  • 2.4 di Spedizione / Trasporto
• 3 Utilizzo
  • 3.1 Come viene Utilizzato
  • 3.2 Utente di Studi
• 4 distinta Materiali
  • 4.1 Componenti
  • 4.2 Schema di Montaggio
• 5 Funzione meccanica
• 6 Design per la Produzione e l’Assemblaggio (DFMA)
• 7 Modalità di Guasto and Effects Analysis (FMEA)
• 8 (Design for Environment (DFE) – EIO-LCA
  • 8.1 Produzione
  • 8.2 Uso
  • 8.3 Fine della Vita
  • 8.4 Conclusioni DFE
• 9 Ruoli dei membri del team
• 10 Referenze

Executive Summary

La manovella, radio solare mostrata sopra è stata analizzata per determinare i suoi componenti, funzionalità, tecniche di assemblaggio e punti di forza e di debolezza del design. Per ottenere ciò, abbiamo sezionato il prodotto per ottenere una migliore comprensione dei componenti e delle loro funzioni meccaniche (o non meccaniche) all’interno del sistema. Alcune delle parti principali della radio di emergenza includono un generatore, una scatola ingranaggi, una manovella, un pannello solare e una serie di circuiti elettronici. Queste parti sono utilizzate principalmente per trasferire l’energia nel suono e in diverse funzioni disponibili con la radio. Alcune di queste funzioni sono il quadrante On / Off / Volume, il quadrante del sintonizzatore e l’antenna.

Dopo la dissezione del prodotto, abbiamo eseguito tre diverse analisi sul dispositivo: Failure Modes and Effects Analysis (FMEA), Design for Manufacture and Assembly (DFMA) e Design for Environment (DFE). Lo scopo di FMEA era quello di ottenere una migliore comprensione delle possibili modalità di guasto che possono verificarsi quando l’utente interagisce con la radio, e quali effetti questi guasti potrebbero avere sull’utente e sui suoi dintorni. Dalla nostra analisi, è stato chiaro che la maggior parte delle possibili modalità di guasto non avrà un effetto dannoso sull’utente ma potrebbe rendere il sistema inutilizzabile.

Il DFMA ci ha dato una migliore comprensione di come ogni parte è stata fabbricata e assemblata, quali materiali sono stati utilizzati, e se le tecniche di produzione erano efficaci durante il montaggio di ogni parte. Ci sono alcune caratteristiche che il produttore ha fatto per facilitare il processo di assemblaggio, ma c’è ancora spazio per miglioramenti.

L’analisi DFE ha fornito informazioni sull’impatto del prodotto sull’ambiente. I risultati di un approccio simile EIO-LCA (Economic InputOutput-Life Cycle Analysis) hanno delineato come l’esistenza della radio a manovella impatta sulle emissioni di gas serra di vari settori dell’economia. Poiché questo dispositivo è autonomo (cioè genera la propria potenza), la produzione di energia e l’alimentazione durante la produzione contribuiscono maggiormente alle emissioni di gas serra. Per ridurre la quantità di inquinamento causato dalla produzione, dall’uso e dallo smaltimento, diverse opzioni sono presentate nella sezione corrispondente di seguito.

Stakeholder e Product Needs

Ci sono quattro principali stakeholder interessati a questo prodotto: consumatori, distributori / rivenditori, produttori e trasportatori (spedizione). Ciascuna delle parti interessate ha esigenze diverse come elencato di seguito.

Consumatori

La manovella radio solare Kikkerland è diretta verso i consumatori domestici che sono preoccupati per la loro impronta di carbonio o disastri naturali (che possono causare interruzioni di corrente prolungate). Sulla base dei nostri studi sugli utenti, queste sono alcune aree su cui i consumatori ritengono che la radio possa essere migliorata.

• Prezzo del prodotto più economico
• Chiarezza & volume della radio
• Dimensioni
• Durata & affidabilità
• Efficienza della cella solare & manovella (cioè numero di giri al minuti di radio time)
• Facilità di utilizzo
• Impermeabile
• Facilità di tuning
• Migliore ricezione del segnale
• spedizione Veloce ed efficiente di trasporto

Distributori / Rivenditori

Per i rivenditori e distributori, le seguenti caratteristiche della radio può venire in pratico.

• Efficienza di imballaggio per a buon mercato & facile trasporto
• imballaggio Sicuro per proteggere il prodotto funzioni
• packaging Accattivante per mostrare al negozio
• Minimo i rifiuti di imballaggio
• il Prodotto deve essere richiesta
• Facilità di conservazione (ad esempio, la lavorabilità)
• di Alta domanda

Produttori

Il Kikkerland Solare Radio a Manovella dovrebbe soddisfare le esigenze del cliente pur essendo prodotto con la minima spesa, e quindi di guadagno, la società un maggiore margine di guadagno. Di seguito sono riportati alcuni aspetti che i produttori vogliono nella loro produzione della radio.

• Meno parti
• materiali
• Facile montaggio per ridurre i costi di manodopera
• assemblaggio Automatizzato
• parti Standardizzate
• Ridurre i costi di spedizione
• più Economica dei costi di produzione
• di Alta domanda

Trasporto

Per la facilità di trasporto, queste caratteristiche sono importanti.

• Leggero
• Facilità di stoccaggio (ad es. impilabilità)
• Durabilità
• Elevata richiesta (ad esempio grandi quantità di spedizione)

Uso

Come viene utilizzato

Questa radio non richiede né una batteria né un cavo di alimentazione per funzionare. Per il potere, questa radio possiede un piccolo pannello solare sulla sua faccia superiore così come una manovella sul suo lato come mostrato nelle figure qui sotto.

Figura 2. Vista frontale.

Figura 3. Vista laterale.

Figura 4. Vista posteriore.

Figura 5. Vista dall’alto.

Il pannello solare consente all’utente di lasciare la radio esposta alla luce solare diretta e ascoltare la propria stazione preferita mentre la radio raccoglie l’energia solare. La manovella è particolarmente utile all’interno, durante la notte, o in situazioni di emergenza in cui la luce non è direttamente accessibile. La radio contiene un generatore di dinamo in grado di immagazzinare l’energia creata dall’avviamento manuale e raccolta dal pannello solare nella batteria 300 mAh/2.3 Ni-MH. Ecco i passaggi per far funzionare la radio dynamo solar:

1. Ruotare il braccio o esporre radio al sole per generare energia

• 1 min a gomito = 30 min radio di tempo per giocare
• 5 ore di luce solare = 30 min radio di tempo per giocare

1. Girare la manopola del Volume
2. Modificare le frequenze di commutazione AM/FM/WB switch
3. Girare la manopola di sintonia per cambiare le stazioni
4. Collegare le cuffie per cuffie opzione

Radio Frequenza Disponibile:

• Gamma di Frequenza Fm: 87-108 MHz
• Am Gamma di Frequenza: 530-1600 kHz
• Radio Gamma di Frequenza: 149-186 MHz

Studi utente

La radio portatile a manovella sembrava molto facile da usare. Tuttavia, c’erano alcune aree di design che devono essere cambiate. Ad esempio, la resistenza del movimento della manovella sembra essere proporzionale alla velocità della manovella. Più veloce è l’avviamento, maggiore è la potenza generata, ma maggiore è la resistenza. È necessario essere in grado di trovare un punto di equilibrio tra resistenza nelle ruote e potenza generata dalla manovella e dal pannello solare.

Durante la ricerca di questo prodotto, c’erano alcuni temi comuni nella revisione del prodotto. Essi sono come segue:

1. luce Diretta del sole è necessaria per i pannelli di assorbire la luce solare in modo efficiente
2. Antenna per la radio va verso l’alto, essa non si piega
3. Se si utilizza il prodotto al di fuori in una giornata di sole, non avete mai manovella per la potenza del pannello solare fornirà la radio con abbastanza potenza
4. In media, 1 minuto di carica da circa 15-25 minuti di gioco. O, 100 giri di manovella è pari a circa 10 minuti di audio
5. La radio è piccola e leggera, si adatta perfettamente nel palmo della tua mano

Da questi commenti, si può concludere che la conversione di energia da meccanica a elettrica o solare in elettrica, è piuttosto efficiente. Con alcune modifiche, potrebbe essere possibile integrare questo sistema con altri apparecchi di vita quotidiana per convertire l’energia meccanica di laminazione in energia elettrica. Un sistema economico e portatile per recuperare l’energia persa da un processo meccanico nella nostra vita quotidiana può presentare un’interessante opportunità di ricerca e di business. Per raggiungere questi obiettivi per il processo di progettazione, devono essere fatte ulteriori conoscenze e ricerche sul prodotto.

Bill of Materials

Questa manovella radio ha 41 componenti in totale. Oltre all’elettronica, la maggior parte dei componenti sono realizzati in plastica tramite stampaggio a iniezione o stampaggio. Un righello è incluso in tutte le immagini per fornire un senso di scala. Fare riferimento alla figura 6 sotto la tabella di montaggio per vedere tutti i componenti.

Componenti

Numero di Parte	Nome	MODELLO	Peso (g)	Funzione	Materiale	Processo di Produzione	Immagine
1	Caso Posteriore	1	31.2	Tiene insieme il gruppo. Dove la manovella è collegato	Plastica	stampaggio ad Iniezione
2	Altoparlante Schermo di Maglia	1	8.5	Protegge i diffusori da disturbo fisico	Acciaio	Stampaggio
3	Custodia Frontale	1	25.5	Tenendo premuto il diffusore	Plastica	stampaggio ad Iniezione
4	Diffusore Piastra	1	8.5	l’Alloggiamento del magnete per creare la vibrazione	Acciaio	Stampaggio
5	Cono dell’Altoparlante	1	a Meno di un grammo	Vibrazione per produrre il suono	Plastica / Polimero	Stampaggio, formatura sotto Vuoto
6	Pannello Solare Assemblea	1	5.7	la Conversione dell’energia solare in energia elettrica	Wafer di Silicio Monocristallino, Plastica, Piombo, Gomma, Rame	Saldatura, la Litografia, la Mascheratura, Deposito, Acquaforte
7	Stazione Radio Tuner Indicatore	1	a Meno di un grammo	che Indica la frequenza della radio	Plastica	stampaggio ad Iniezione, la Stampa di etichette
8	Generatore a Magnete	1	2.8	la Produzione di campo magnetico per generare elettricità	Leghe Metalliche	Premendo, Riscaldamento, Ricottura, di Finitura, di Magnetizzazione
9	Generatore Di Piastra	1	14.2	possesso di ingranaggi e generatore in luogo	Acciaio	Stampaggio
10	Ingranaggio 4	1	a Meno di un grammo	Collegare il generatore ad altri ingranaggi	Acciaio	Taglio
11	Ingranaggio Albero	1	a Meno di un grammo	il Collegamento del generatore di gear 4, attrezzi di Montaggio 4	Acciaio	laminazione a Freddo
12	Ingranaggio 1	1	A meno di un grammo	Traduzione di manovella movimento	Nylon (autolubrificanti)	stampaggio ad Iniezione
13	Generatore	1	11.3	la Generazione di energia elettrica dalla rotazione	Rame, Acciaio	Stampaggio, Stratificazione, Avvolgimento
14	Ingranaggio 2	1	a Meno di un grammo	Traduzione di manovella movimento	Nylon (autolubrificanti)	stampaggio ad Iniezione
15	Generatore Di Shell	1	5.7	con il magnete in posizione	Acciaio	Stampaggio
16	Ingranaggio 3	1	a Meno di un grammo	Traduzione di manovella movimento	Nylon (autolubrificanti)	stampaggio ad Iniezione
17	Batteria	1	14.2	la Conservazione di energia per il funzionamento della radio	Plastica, Rame, Gomma, Nichel-Idruro di Metallo	Avanzate tecniche di lavorazione,
18	Il Volume e l’Alimentazione del Circuito di Montaggio	1	8.5	Controllare il volume e accendere la radio	Plastica, Piombo, Rame, Gomma, semiconduttori Materiali, Polimeri / Cera	Saldatura, la Litografia, la Mascheratura, Deposito, Acquaforte
19	al di Fuori di Vite	4	a Meno di un grammo	tenere Premuto i due casi insieme	Acciaio Inox	per stampaggio a Freddo, la rullatura
20	Altoparlante a Vite	3	a Meno di un grammo	montaggio del diffusore anteriore a caso	Acciaio Inox	per stampaggio a Freddo, la rullatura
21	Antenna Solenoide	1	a Meno di un grammo	Generare il campo magnetico necessario per il segnale radio	Rame	Avvolgimento, Tempra
22	Pannello Solare Pad	2	a Meno di un grammo	Stabilizzare il pannello solare	Schiuma / Carta / Polimero	Polimerizzazione formando
23	Manovella di Centraggio	1	a Meno di un grammo	Collegamento dell’albero a gomito e collo	Acciaio	laminazione a Freddo
24	On / Off / Indicatore di Volume	1	a Meno di un grammo	Regolare il volume dell’altoparlante	Plastica	stampaggio ad Iniezione, la Stampa di etichette
25	Antenna	1	8.5	Migliorare la ricezione del segnale	in acciaio Inox, Alluminio, Ottone	trafilatura a Freddo, Die disegno
26	Jack per Cuffie Assemblea	1	a Meno di un grammo	Collegamento di cuffie, l’altoparlante	tubo Rame, Plastica, Gomma, Acciaio, Piombo	Saldatura, la Litografia, la Mascheratura, Deposito, Acquaforte
27	Manopola della Manovella	1	2.8	Rendendo più facile girare la manovella	Plastica	stampaggio ad Iniezione
28	dell’Albero a gomito	1	2.8	Aumentando il braccio di leva	Plastica	Stampaggio ad Iniezione
29	Manovella di fissaggio del Disco	1	2.8	Collegamento dell’albero a gomito per il gear	Plastica	Stampaggio ad Iniezione
30	manovella collare	1	a Meno di un grammo	Stabilizzare il movimento di rotazione della manovella	Acciaio	Stampaggio
31	Tuning Microprocessore Assemblea	1	22.7	la Sintonizzazione della radio frequenza (FM / AM / BM)	Plastica, Piombo, Rame, Gomma, semiconduttori Materiali, Polimeri / Cera	Saldatura, la Litografia, la Mascheratura, Deposito, Acquaforte
32	Generatore di viti	4 (3 tipi diversi)	> Meno di un grammo	possesso di generatore per il caso e il sistema di ingranaggi	Acciaio Inox	per stampaggio a Freddo, la rullatura
33	Cuffie Viti	2	a Meno di un grammo	possesso di adattatore per cuffie	Acciaio Inox	per stampaggio a Freddo, la rullatura
34	Antenna a Vite	1	a Meno di un grammo	Tenendo l’antenna per il caso	Acciaio Inox	per stampaggio a Freddo, Rullatura
35	Manovella-Gear Collare	1	a Meno di un grammo	Collegare la manovella del collare e l’ingranaggio	Plastica	stampaggio ad Iniezione
36	Ingranaggio Collare di Morsetti	2	a Meno di un grammo	possesso di attrezzi insieme	Acciaio	Stampaggio
37	Gamma di Frequenza Interruttore Manopola	1	a Meno di un grammo	che Indica se la gamma di frequenza della radio (FM / AM / BM)	Plastica	stampaggio ad Iniezione
38	Cavo	1	a Meno di un grammo	Collegamento di componenti elettrici	Rame, Gomma	Disegno di gomma morire
39	O-Ring	2	a Meno di un grammo	montare il magnete sulla parte superiore del generatore	Plastica	Stampaggio
40	Altoparlante Magnete	1	2.8	Controllare la vibrazione della cassa per generare il suono	leghe Metalliche	Premendo, Riscaldamento, Ricottura, di Finitura, di Magnetizzazione
41	Altoparlante A Bobina	1	8.5	Permettendo l’altoparlante di vibrazione dello schermo	Rame	Rolling

Schema di montaggio

I componenti non possono essere montate indietro dopo l’assunzione di loro a parte grazie per le connessioni dei fili che devono essere tagliati per separare i circuiti integrati. La procedura di assemblaggio può tuttavia essere descritta come segue:

1. Montare la scatola ingranaggi con il generatore collegandolo alla parte 9. (Scatola ingranaggi è costituito da parte 10, 12, 14, 15, 16, 36 e il generatore consiste della parte 8, 11, 13, 15, 39).
2. Montare l’altoparlante mettendo il magnete (parte 40) sulla piastra dell’altoparlante (parte 4) e quindi collegare la bobina dell’altoparlante (parte 41) al cono dell’altoparlante (parte 5). Collegare i due gruppi insieme.
3. Collegare i circuiti integrati utilizzando i cavi con il relativo indicatore (parte 6, 7, 17, 18, 24, 26, 31, 37, 38).
4. Collegare l’antenna e il solenoide con il circuito integrato (parte 21, 25, 31, 34, 38).
5. Montare la manovella (parte 23, 27, 28, 29, 30, 35).
6. Inserire il gruppo manovella sul fondello (parte 1).
7. Collegare il generatore e il gruppo ingranaggi al fondello (utilizzando la parte 32).
8. Collegare il gruppo altoparlante alla cassa anteriore (parte 3 utilizzando la parte 20).
9. Collegare i circuiti integrati alla custodia anteriore e fissare il jack per cuffie utilizzando la parte 33, collegare il pannello solare utilizzando i pad (parte 22).
10. Fissare la custodia anteriore alla custodia posteriore utilizzando la parte 19.
11. Infine inserire la mesh dello schermo dell’altoparlante (parte 2) sulla cassa anteriore.

Funzione meccanica

L’aspetto meccanico è costituito dal sistema generatore-manovella. La struttura di base è la seguente (si prega di fare riferimento alla figura 6 per riferimento):

La manovella contiene una maniglia che è rigidamente attaccato ad un albero, che viene poi montato a gear 1. Lo scopo della maniglia è quello di rendere più facile per l’utente di “manovella” e quindi inserire la coppia nel sistema di ingranaggi da amplificare. Il sistema di ingranaggi è composto da 4 marce, con gear 1 che è l’ingranaggio di coppia in ingresso, gear 4 che è l’ingranaggio di coppia in uscita e gears 2 e 4 che sono gli ingranaggi di ingrandimento della velocità angolare. Inoltre, gear 4 è collegato ad un albero che ruota il guscio del generatore. L’idea alla base del sistema di ingranaggi è che con una “manovella” completa della maniglia, gli ingranaggi ingrandiranno questa rotazione in 10 o 20 rotazioni complete di gear 4. Ciò aumenta drasticamente l’efficienza nella rotazione del guscio del generatore per generare elettricità. Secondo la Legge di induzione di Faraday, la rotazione del guscio del generatore genera un campo magnetico, che genera quindi una corrente che può essere immagazzinata e utilizzata dalla radio a manovella.

Più veloce è la rotazione, più corrente viene generata; pertanto, il sistema di ingranaggi è progettato per avere una potenza superiore e una velocità inferiore da parte dell’utente che deve essere convertita in una potenza inferiore, ma una velocità maggiore nel generatore. Pertanto, quando l’utente desidera riprodurre il rapporto, deve ruotare manualmente la manovella per generare il campo magnetico che a sua volta genererebbe corrente elettrica che alimenta la radio a manovella.

Design for Manufacturing and Assembly (DFMA)

L’obiettivo principale dell’analisi Design for Manufacturing and Assembly (DFMA) è quello di apportare vari miglioramenti volti a semplificare il processo di produzione e assemblaggio. Alcune considerazioni importanti possono includere il conteggio delle parti, la selezione dei materiali, il volume di produzione, le tolleranze, ecc.

Questa radio a manovella è composta da 41 parti e assiemi come mostrato nella sezione sopra. La maggior parte delle parti non metalliche sono realizzate in plastica o gomma attraverso stampaggio a iniezione o stampaggio. Questi sono metodi piuttosto efficienti di produzione di componenti non metallici per la produzione di massa. I componenti metallici, d’altra parte, sono fatti di vari materiali tra cui acciaio, alluminio, leghe metalliche e molti altri. A seconda dell’uso e della forma dei componenti metallici, i processi di produzione vanno dalla laminazione a freddo, allo stampaggio, alla litografia, ecc.

Alcuni sforzi sono stati fatti per semplificare la progettazione per la facilità di produzione e montaggio. Questi metodi includono:

• Le linguette piegate sullo schermo dell’altoparlante lo rendono facile da montare e consente di fissarlo senza parti aggiuntive.
• La maggior parte degli ingranaggi sono realizzati in nylon autolubrificante, con dimensioni e materiali standardizzati progettati per ridurre al minimo l’attrito.
• La maggior parte dei componenti non metallici sono realizzati con stampaggio ad iniezione. Cambiando lo stampo, uno stampaggio ad iniezione standard può potenzialmente produrre tutti i componenti non metallici.
• La custodia esterna è realizzata con la stessa dimensione consentendo loro di condividere caratteristiche simili e consentendo loro di essere fissati tra loro facilmente.
• Un sacco di le manopole di controllo sono integrati. Ad esempio, i controlli on/off e volume sono integrati in un unico indicatore, riducendo il numero di pezzi e semplificando la progettazione.
• Le parti con poca necessità di tolleranze strette sono realizzate in plastica attraverso lo stampaggio ad iniezione, evitando la necessità di esaminare le dimensioni durante il processo di produzione.
• La maggior parte delle parti non metalliche sono realizzate mediante stampaggio a iniezione senza la necessità di alcun processo di produzione secondario.
• Gli ingranaggi sono stampati ad iniezione nello stesso colore per facilità di coordinamento e la cassa esterna è stampata ad iniezione in verde per appeal estetico e ambientale (cioè la radio è ecologica, suggerita dal suo “greeness”).
• I fori filettati eliminano la necessità di dadi e rondelle, riducendo al minimo il numero di pezzi e garantendo un montaggio veloce.
• La maggior parte dell’elettronica è disponibile in sottoinsiemi che possono essere prodotti in serie da altre fabbriche, consentendo al produttore della radio di specializzarsi nell’assemblaggio della radio insieme.
• Anche se la custodia anteriore e posteriore sembrano molto simili, sono molto facili da differenziare l’uno dall’altro.
• Prese di plastica con diverse dimensioni e champfers indicano dove collegare quali gruppi elettrici sui casi.

Alcuni miglioramenti possono essere apportati nelle seguenti aree:

• Ci sono molte viti con varie dimensioni. Le viti standardizzate renderanno il processo di assemblaggio più semplice e veloce.
• I vari circuiti possono essere combinati in un unico circuito, riducendo al minimo il numero di parti e semplificando l’assemblaggio.
• Il gruppo ingranaggi sembra complicato e difficile da smontare a causa di vincoli di spazio e volume.
• Il metal gear è stato premuto fit in. Questa procedura richiede elevata precisione e bassa tolleranza.
• I fili collegano gli assemblaggi di circuiti su entrambi i lati dei casi rendendo difficile lo smontaggio se c’è qualcosa di sbagliato.
• Snap fits può essere utilizzato al posto di viti in alcuni casi.

Failure Modes and Effects Analysis (FMEA)

Failure mode and effects analysis (FMEA) della radio di emergenza Kikkerland Dynamo Solar and Crank fornisce una grande panoramica dell’attuale applicazione del generatore dinamo e del pannello solare in un prodotto commerciabile. Questo prodotto ha dimostrato di essere un pezzo molto compatto che ospita con successo numerosi componenti, consentendo diverse funzioni. Tuttavia questa radio non è senza i suoi difetti con vari modi identificabili di guasto, tabulati sotto.

Nel complesso il grado di occorrenza (O) di guasto nelle sue varie modalità è piuttosto basso, con un picco di 5 per una modalità. Ciò indica che ci si dovrebbe aspettare che questo prodotto mantenga la funzionalità per un lungo periodo di tempo. Sfortunatamente, la gravità dei guasti ha una valutazione massima di 7 per quattro modalità e una valutazione di 6 per quattro modalità. Anche il rilevamento della valutazione di guasto (D) è relativamente basso con la maggior parte delle valutazioni inferiori a 4, ma ha una modalità con una valutazione di 9 e un’altra con 8. Tuttavia, i tassi di progettazione ben nel complesso, indicato dal più alto rating RPN di 105.

Pertanto, il prodotto Kikkerland ha dimostrato di essere stato progettato abbastanza bene con un’elevata longevità di utilizzo. Molte delle modalità di guasto sono dovute all’usura o a condizioni estreme come grande umidità o calore. Il nostro prodotto che progettiamo dovrebbe emulare il design della radio, ma cercheremo di migliorare. Alcune aree che intendiamo migliorare sono: impermeabilizzazione dell’elettronica e dei gruppi di microprocessori; aumento della ventilazione o della dissipazione del calore dagli ingranaggi o dal motore; sostituzione del materiale dell’ingranaggio per evitare l’usura; protezione degli ingranaggi e del generatore dagli urti; cambiare le batterie per evitare perdite di acido.

La radio Kikkerland è un prodotto molto robusto e può operare in diverse aree e condizioni e può continuare a funzionare per un lungo periodo di tempo. Crediamo che eseguendo metodi di guasto e analisi degli effetti possiamo aumentare la durata e l’affidabilità del nostro prodotto per superare quella della radio Kikkerland.

Di seguito è riportato un riepilogo delle modalità di guasto più comuni:

Numero di Parte	l’Elemento	Funzione	Modalità di Guasto	Effetti del Fallimento	S	Cause di Fallimento	O	Controlli di Design	D	RPN	Azioni Consigliate
25	Antenna	Antenna di Ricezione del Segnale	Aggancio, di Rottura, di Curvatura	Bassa qualità del segnale, un eventuale malfunzionamento	5	Cadere la radio, l’uso improprio	3	l’Antenna è collapsable	1	15	Internatlize antenna in radio o rendere l’antenna flessibile
27	Manovella	Conversione dell’energia manuale agli ingranaggi	Rottura, piegatura, distacco	Non più potenza generata dall’avviamento. Può solo radio di potenza con la luce del sole	6	la Piegatura, la caduta, la filatura manovella troppo veloce	2	la Manovella è fatto per essere breve e denso, quindi difficile da rompere	1	12	Scrivere un messaggio di avviso sul prodotto, utilizzare un materiale più forti
18, 22, 26, 31	Elettronica / Microprocessori Assemblee	Prendendo elettrica di ingresso e di determinare l’output appropriato per ogni segnale	danni da Acqua	Inutilizzabile sistema	7	Pioggia, acqua accidentali danni	4	Tutti i componenti elettronici sono protetti all’interno del caso	4	112	Guarnizione elettronica per renderli impermeabili, scrivere “acqua” avviso sul prodotto
17, 18, 22, 26, 31	Elettronica / Microprocessori Assemblee, Batteria	Prendendo elettrica di ingresso e di determinare l’output appropriato per ogni segnale, la conservazione di energia	Surriscaldamento	si è notevolmente ridotto	6	Esteso l’utilizzo, estesa sole e la temperatura elevata esposizione	1	Tutti elettronica sono protetti all’interno del caso	5	30	Aggiungere una ventola, aggiungere un segno di avvertimento, aggiungere un sensore di temperatura, aggiungere un dissipatore di calore
10, 12, 14, 16	Ingranaggi	Traduzione di manovella meccanica energia in ingresso al generatore	Usura	Non più di generazione di energia attraverso l’avviamento, significativo le perdite per attrito, scivolando di ingranaggi	6	Ampio uso, difetti di fabbricazione	1	gli Ingranaggi sono fatti di nylon, che è un relativamente forte auto-lubrificanti polimero	4	24	Cambiare i materiali degli ingranaggi. Per esempio, i metalli sono meno soggetti a usura
38	Cavi	Trasferimento di segnale elettrico da / per vari componenti	Cadere radio, l’usura, l’uso prolungato	Inutilizzabile sistema	7	Scarsa produzione, surriscaldamento, danni shock	3	Ci sono più cavi con bassa resistenza all’interno di ogni cavo	4	84	Utilizzare un unico circuito integrato per tutti assemblaggio elettronico
24	On / Off-Indicatore di Volume	che consentono all’utente di modificare il volume dell’altoparlante e accendere la radio on / off	Breaking	in Grado di manipolare il volume dell’altoparlante	5	Ribaltamento manopola, costringendo la manopola nella direzione sbagliata	2	La manopola è etichettato per informare gli utenti che la direzione può o non può girare	2	20	Aggiungere tappo in gomma per limitare la manopola del movimento
7	Stazione Radio Tuner Indicatore	che consentono all’utente di modificare la frequenza della radio	Breaking	in Grado di passare i canali radio	5	Ribaltamento manopola, costringendo la manopola nella direzione sbagliata	2	La manopola è etichettato per informare gli utenti che la direzione può o non può girare	2	20	Aggiungere tappo in gomma per limitare la manopola del movimento
1, 3	Anteriore e Posteriore della Custodia	possesso di montaggio e altoparlante insieme, la protezione di componenti	Breaking, coming apart	Estetica, l’esposizione delle componenti più vulnerabili	4	Cadere la radio	5	Ci sono più di una le viti che fissano la parte anteriore e posteriore della custodia insieme, diminuendo la probabilità di rompere	2	40	Aggiungere ammortizzatori per ridurre al minimo l’impatto
4, 5, 40, 41	Diffusore piastra, cono, magnete, bobina	Tradurre il segnale elettrico in suono	Vibrazionale stress	Altoparlante malfunzionamento e inutilizzabile sistema	7	radio a volume massimo, usura	5	Altoparlante è fatta di spaziare su tutto il campo uditivo umano	3	105	Aggiungi avviso per mantenere il volume al 90% del massimo. Limite di volume internamente per 90%
8, 13, 15	Generatore, magnete, shell	Traduzione di energia di rotazione in energia elettrica tramite induzione magnetica	Smagnetizzazione	Non più di potenza generata dal generatore / braccio di manovella	6	ad Alta temperatura, cortocircuito	2	bobine di Rame e magneti sono disponibili in molteplici parti, che gli permette di continuare a funzionare anche quando non lavoro	8	96	Aggiungi isolamento del generatore, aggiungere solar shield / dissipatore di calore al generatore assemblea
17	Batteria	Memorizzazione di energia elettrica	Fuoriuscita di acido della batteria	sistema Inutilizzabile a causa di danni d’acqua e la mancanza di energia, dispositivo di memorizzazione	7	Batteria di scarico, il surriscaldamento	1	Ci sono due batterie per immagazzinare l’energia in essi sono memorizzati con un ulteriore involucro di plastica intorno a loro	9	63	Cambiare a stato solido batteria
26	jack per Cuffie assembly	presa per cuffie	Breaking, malfunzionamento	Cuffia opzione non disponibile	3	Colpire il jack per cuffie con piccoli utensili (ad es. cacciaviti)	1	La posizione del jack delle cuffie, rende improbabile che possano essere danneggiati con pezzi più piccoli	3	9	Aggiungere una gomma rimovibile coperchio al jack delle cuffie
19, 20, 32, 33, 34	Assortiti viti	componenti della tenuta insieme	Thread sono usurati, la perdita di alcune viti	Ripetitivo allentamento e serraggio di viti	3	la Morbidezza, la malleabilità di plastica, la dimensione della vite	3	le Viti sono fornite in formati standard, rendendo più facile sostituisci	2	18	Utilizzare helicoils, rafforzare il caso materiali intorno vite punti

Design for Environment (DFE) – EIO-LCA

La produzione della radio a manovella solare è il fattore maggiore nelle emissioni di gas serra del prodotto. I settori economici che contribuiscono maggiormente a questa cifra sono la produzione e la fornitura di energia elettrica, le acciaierie e la produzione di semiconduttori e dispositivi correlati. La maggior parte di queste emissioni sono influenze indirette sulle emissioni di gas serra. Potenziali aree di riprogettazione sono discussi nelle sezioni seguenti. Un aumento di GH 30 nelle tasse legate al GHG aumenterebbe il costo della vita del prodotto di $0.60, che è circa il 2% del costo del prodotto. Il risultato può essere riassunto nella tabella seguente:

Categoria	Articolo Acquistato	Miglior Match Settore Economico # e il Nome	Fiducia che il settore rappresenta l’elemento	Unità di Riferimento	consumata per Unità di vita del prodotto	Costo per unità	costo di Vita	Economia-largo mt di anidride carbonica rilasciata per 1 milione di dollari di uscita per il settore	Implicita mt di anidride carbonica per la vita del prodotto	anidride carbonica (tassa di$30 / mt)
Produzione	Manovella Radio	334310: Audio e video fabbricazione di attrezzature	Alta	Manovella Radio	1	$30	$30	549	0.01647	$0.4941
Produzione	Pannello Solare	334413: Semiconduttori e i relativi centri di produzione di dispositivi	Alta	Pannello Solare	1	$5	$5	603	0.003015	$0.09045

Produzione

La radio a manovella solare è composta principalmente da componenti in plastica stampati ad iniezione, viti metalliche standardizzate e circuiti elettronici prefabbricati. Anche se funziona fuori dalla griglia, il dispositivo non riesce ad essere completamente “verde”. Diverse modifiche potrebbero essere apportate al processo di produzione per ridurre l’impatto ambientale di questo prodotto. In primo luogo, i componenti in plastica (di cui il materiale non è specificato esplicitamente dal produttore) potrebbero essere sostituiti da plastica post-consumo, plastica riciclabile o plastica a base di cellulosa. In secondo luogo, l’imballaggio in plastica potrebbe essere sostituito con un materiale più ecologico come il cartone. Infine, la quantità di saldatura potrebbe essere ridotta utilizzando circuiti integrati e il processo di saldatura potrebbe comportare saldatura senza piombo. Come nel caso di qualsiasi prodotto, la riduzione del materiale è preferita per ridurre i costi e l’impatto ambientale.

Usa

La radio a manovella solare ha una funzione molto limitata: catturare i segnali radio. Mentre completa questo compito con un impatto ambientale trascurabile, la sua funzione potrebbe essere ampliata per ridurre l’impatto dannoso di altri dispositivi sull’ambiente. Per esempio, una sveglia potrebbe essere aggiunto per migliorare la funzionalità. Una capacità di ingresso mp3 potrebbe anche ampliare la sua base di utenti. Per sostituire completamente un orologio da comodino, il dispositivo potrebbe inoltre aver bisogno di un cavo di alimentazione (che può essere rimosso per l’uso off-grid). Impermeabilizzazione sarebbe una raccomandazione finale per aumentare la funzionalità. Ciò aumenterebbe anche la durata prevista del prodotto.

Fine vita

La radio a manovella solare non ha alcun scopo quando cessa di funzionare. È più probabile che venga smaltito quando è rotto. Questo è un peccato a causa degli effetti nocivi che l’elettronica e le batterie possono esibire sull’ambiente. Oltre a costruire il gruppo da materiali biodegradabili o bio-friendly, poche opzioni rimangono per estendere la vita di questo dispositivo quando la sua funzione originale scade.

Conclusioni DFE

In conclusione, i due metodi più semplici per ridurre l’effetto della radio a manovella solare sull’ambiente sono l’uso di materiali “più verdi” e l’espansione della funzionalità del prodotto.

Ruoli dei membri del team

Oscar Chahin: FMEA, Analisi meccanica, Studio degli utenti
Evan Gates: DFE, Stakeholder, DFE-IOC
Kartik Goyal: Bill Of Materials and Diagram, Usage, User Study, Mechanical Function
Huan (Steve) Qin: DFMA, DFE-IOC ,Studio degli utenti
Andre Sutanto: Wikipedia editor, Bill of Materials, Stakeholder

Carnegie Mellon University Green Design Institute. (2008) Economic Input-Output Life Cycle Assessment (EIO-LCA), US 1997 Industry Benchmark model. < http://www.eiolca.net>Dieter, George E., e Linda C. Schmidt. Progettazione ingegneristica. 4a edizione. New York, NY: McGraw-Hill, 2009. 707-715. Stampa.

Immagini tratte da: Figura 1: www.amazon.com/Kikkerland-Dynamo-Solar-Crank-Emergency/dp/B0017S4C26/ref=sr_1_2?ie=UTF8&qid=1346370017&sr=8-2&keywords=