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通用工程介绍/CDIO/最小构思

来自维基教科书,开放世界中的开放书籍

构思和设计系统

设计一款智能宠物喂食器,它不仅可以方便用户喂食宠物,还能减轻宠物节食的困扰 (MT)。

问题陈述

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使用 RFID 标签和机械操作的食物碗旋转器设计一个宠物食物控制器,让所有宠物主人能够随时喂食宠物,只需指示要分配多少食物以及何时喂食 (MT)。

设定系统目标和需求

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市场/客户需求

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我们最初计划设计一个多宠物喂食器。经过几个星期的会议和对多宠物食物储存系统的研究,我知道这将远远超出工作范围。我决定为了更可行和更具成本效益的宠物食物控制器,我需要改变我的设计,为单一宠物喂食器 (MT)。

设定需求背景的因素

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  • 客户需求 (MT)
  • 材料成本 (MT)
  • 项目时间/持续时间 (MT)
  • 美观 (MT)
  • 实用性 (MT)
  • 市场营销能力 (MT)
  • 可用资源 (MT)
企业目标和能力
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竞争对手和基准信息
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当我第一次被分配到这个项目时,我立即研究了所有已完成的相关项目。由于这是一个相当独特的项目,幸运的是,我几乎没有找到任何与宠物食物控制器相似的项目。但是,我在Instructables上发现有人创建了与我被分配设计的产品几乎相同的项目。这并不是一个大问题,原因有几个:一是,他非常详细地记录了他的设计过程,我能够从中获得对想要完成的内容的相当多的见解,二是,我注意到他对自己的产品几乎没有进行任何营销,这意味着市场仍然非常广阔 (MT)。

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在伦理方面,我觉得没有太多需要解决的问题,除了最终产品需要 99% 的可靠性,因为我不能昧着良心推销一款可能影响动物健康的產品 (MT)。

系统目标和需求

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初始目标目标(基于需求、机会和其他影响)
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系统性能指标
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定义功能、概念和架构

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必要的系统功能

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  • 利用 RFID 标签将食物分配给特定的动物 (MT)
  • 分配定量食物,以维持动物的健康饮食 (MT)
  • 保持低成本预算 (MT)
  • 方便排除机械、电气和清洁问题 (MT)

系统概念

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概念之间的权衡

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  • 多管食物储存罐与每个宠物单独使用一个食物储存罐 (MT)
    • 多管食物储存需要一个通往食碗的公共漏斗,每个罐子需要一个机械操作的旋转螺旋送料器 (MT)
    • 单个食物储存罐允许制作更简单的原型,然后可以进行改进,最终成为多管储存罐 (MT)
  • 一个最终产品用于多个宠物,而另一个最终产品用于每个宠物 (MT)

高级建筑形式和结构

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将形式分解为子系统,将功能分配给子系统,并定义接口

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系统建模并确保目标可以实现

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合适的技术性能模型

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实施和运营计划

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各种目标和功能之间的权衡

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开发项目管理

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项目成本和进度

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资源的估计和分配

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风险和备选方案

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下一步

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