Hoofdstuk 4, Ontwerpen en produceren

Hoofdstuk 4 Ontwerpen en produceren

Paragraaf 1
Een ontwerpcyclus:
-probleem analyseren en beschrijven
-programma van eisen opstellen
-(deel)uitwerkingen bedenken
-ontwerpvoorstel formuleren
-ontwerp realiseren
-ontwerp testen en evalueren
Ontwerpers beginnen eerst met een probleemanalyse, daarbij betrekken ze probleemhebbers. De probleemanalyse is de basis van het programma van eisen(B). Ontwerpen is een multidisciplinair proces (een aantal disciplines). De computer is een onmisbaar voorwerp als het om ontwerpen gaat. Er wordt een computermodel gemaakt. Het ontwerpvoorstel wordt voorzien van een materialenlijst. Als dat klaar is, krijgt een specialist de opdracht om van het ontwerpvoorstel en de materialenlijst het eerste prototype te maken.
Een prototype moet eerst een uitgebreid testprogramma doorstaan. De ontwerpers moeten een octrooi aanvragen bij de opdrachtgevers. Een octrooi is het alleenrecht om een uitvinding te maken, verkopen, gebruiken enz.
In het programma van eisen vind je veel functionele eisen en sociaal-economische eisen waar aan een product moet voldoen. Het moet ook ergonomisch(gebruiksvriendelijk)zijn. zie boek voor uitleg percentielen. Ethische eisen zijn eisen die zo min mogelijk schadelijk zijn voor het milieu.

Paragraaf 2
Voor elke autotype zijn veiligheidseisen in het ontwerpvoorstel. Een computermodel van een auto moet eerst een groot aantal virtuele botsproeven ondergaan. Testmodellen van een auto registreren het effect van de botsingen. I.p.v. mensen worden er dummy’s gebruikt. Tussen het prototype en het uiteindelijke product ligt een lange weg. Een duurproef is een test waar je het effect van het dagelijks gebruik gedurende een lange tijd kunt nabootsen. Een optimalisatie, is een proces van een aantal malen testen en kleine verbeteringen aanbrengen. Een fabrikant moet eerst 6 jaar lang onderzoeken doen op een product voordat deze op de markt gebracht mag worden. Het College ter Beoordeling van Geneesmiddelen beslist over de toelating van elk nieuw of verbeterd geneesmiddel. Pas na toelating op de geneesmiddelenmarkt mogen artsen het nieuwe medicijn voorschrijven. Bij ernstige bijwerkingen kan de toelating alsnog worden ingetrokken.

Paragraaf 3.
Aardolie, aardgas en erts zijn onmisbaar op de wereld. Deze natuurlijke hulpbronnen worden gebruikt als brandstof of bouwmateriaal. Ze dienen ook als grondstoffen voor andere materialen. Kunststoffen worden in de petrochemische industrie gemaakt uit aardolie. Een chemische reactie, bij iedere reactie worden de moleculen van de grondstof afgebroken en ontstaan er nieuwe moleculen, die van de reactieproducten. Tegenwoordig kan men van tevoren nieuwe moleculen met bepaalde eigenschappen ontwerpen op de computer. Als de virtuele moleculen de gewenste materiaaleigenschappen hebben, dan zoeken ze naar een synthesevoorschrift(recept) om het molecuul in het echt te kunnen maken. Uit testen moet in het laboratorium blijken of het aan de eigenschappen voldoet. Keramische materialen bestaan uit een synthetische verbinding van een niet-metaal met diverse andere elementen. Vliegtuigen en ruimteschepen worden blootgesteld aan extreme omstandigheden. Voor deze omstandigheden zijn materialen nodig waar op aarde geen vraag naar is. Composieten zijn materialen uit vezels die in een bepaalde structuur zijn samengevoegd d.m.v. kunsthars. Spin-off/ technologietransfer is het zoeken naar toepassingen van nieuwe materialen buiten de sector waarvoor ze ontworpen zijn. Norit werd ontwikkeld voor het zuiveren van een wasachtige stof uit suikerrietafval. In de medische sector werd Norit een probaat middel tegen maagklachten vergiftigingen en diarree.

Paragraaf 4
Al eeuwenlang zijn er in veel culturen methoden bekend om melk langer houdbaar te maken. Je moet telkens verse melk toevoegen bij de yoghurt. Door de hoge omgevingstemperatuur ondergaat de melk een gistingsproces(fermentatie). De melk wordt dikker en verandert van smaak. Bacteriën zijn hiervan de oorzaak. Schimmels maken antibiotica, medicijnen kunnen worden gebruikt om schadelijke bacteriën te bestrijden, gisten (eencellige schimmels) gebruikt bij bereiding van brood wijn en bier. Biotechnologie is het gebruik van levende organismen om waardevolle producten te maken. Opschalen is een productieproces op grotere schaal, hierdoor worden kosten bespaard. De kwaliteitscontrole, yoghurt moet bijvoorbeeld altijd dezelfde smaak hebben. In de Warenwet staan richtlijnen voor samenstelling en kwaliteit van voedingsstoffen opgesteld. De Keuringsdienst van Waren controleert daarop.
Intensieve veehouderij/ bio-industrie is dat de productie is opgeschaald door toepassingen van natuurwetenschappelijke kennis en technologie. Deze wijze van produceren heeft ook nadelen en sommige boeren vragen zich af of er geen alternatief voor is. Ook consumenten vinden dat het dierenwelzijn in het gedrang komt. Boeren gaan daarom de dieren meer bewegingsvrijheid geven. De productiekosten van het biologische vlees is alleen wel veel hoger. Alternatieven voor dierlijk vlees is er ook. Eiwitproducten zijn gemaakt van soja of door gebruik te maken van schimmels.