Hogeschool van Amsterdam Amsterdamse Hogeschool voor Techniek Engineering, Design and Innovation
Plan van aanpak : Project 2 – Project Design ‘Intelligent’ Fitnessapparaat
Opdrachtgevers: FIT HvA Groep 2EV1J: J. Martens F. Pourquie B. Roy J. Schreurs M. Troostheide M. van Turnhout
flying_steps_12@hotmail.com asjenietergvin@hotmail.com buddyroy@chello.nl jschreurs1@hotmail.com solidbeat@hotmail.com mikeyvt07@hotmail.com
Amsterdam, 14-11-2006
Inhoudsopgave 1. Inleiding
2
2. Probleemstelling
3
3. Doelstelling
3
4. Onderzoek bestaande fitnessapparatuur
4
5. Randvoorwaarden van het project
4
6. Pakket van eisen
5
7. Project afspraken
5
8. Bijlage lijst
6
1
1. Inleiding Dit project gaat over het ontwerpen van een intelligent fitnessapparaat. Het is aan ons als ingenieursbureau, samen met de Hogeschool van Amsterdam om voor u een daadwerkelijk, goed apparaat te ontwerpen. Het uiteindelijke ontwerp moet een zo innovatief en intelligent mogelijk krachttrainingapparaat worden, dat de gezondheid van de gebruiker meet en deze in de gaten houd. Ouderen mensen kunnen tegenwoordig niet zoveel zelf meer doen, dit was dan ook de aanleiding voor het project. Zodat op deze manier, de mensen zichzelf veel beter kunnen redden en minder vaak een fysiotherapeut nodig hebben. Het ontwerp moet te gebruiken zijn bij revalidatiecentra en fysiotherapie praktijken. Het project zal uitsluitend gaan over het ontwerpen van het geavanceerde apparaat. Het definitieve ontwerp wordt dan ook niet in productie gebracht, alleen word er een schaalmodel van gemaakt. Het ontwerp is alleen geschikt om u een overzicht te geven van de mogelijkheden op het gebied van ontwerpen van intelligente producten. Er zijn in totaal zeven weken ter beschikking gesteld om dit project af te ronde. In dit plan van aanpak wordt geprobeerd om duidelijke grenzen te stellen voor het ontwerp van een intelligent trainingsapparaat. In het tweede hoofdstuk zullen we de probleemstelling behandelen: “Wat moeten we waarom ontwerpen ofwel inleveren als eindproduct van het project�. Vervolgens staat er in hoofdstuk 3 de doelstelling wat er met dit project bereikt moet worden. Er is een onderzoekje gedaan naar de techniek achter bestaande fitnessapparatuur, die in hoofdstuk 4 kan worden bekeken. De randvoorwaarden van het project worden behandeld in hoofdstuk 5, en het voorlopige eisenpakket vermelden we in hoofdstuk 6. Ook belangrijk is de afbakening van het project die in hoofdstuk 7. Als laatst in hoofdstuk 8 is er de bijlagenlijst. Hierin is onder andere de planning terug te vinden, de projectafspraken en wie wij zijn. Het eindproduct wordt ingeleverd in de vorm van een verslag met daarop volgend een presentatie. Hier word ook een schaalmodel en een animatiemodel aan toegevoegd. We zetten ons als groep helemaal in voor het project en we zijn er dan ook zeker van dat dit project tot een goed en innovatief product zal leiden.
2
2. Probleemstelling Doordat de vergrijzing toeneemt de aankomende 15 jaar zullen de kosten in de gezondheidszorg dramatisch gaan stijgen. In Nederland moeten mensen zichzelf bewust worden van hun eigen invloed op hun gezondheid. Er moeten nieuwe producten ontwikkeld worden waardoor mensen zelf gemakkelijk voor hun gezondheid kunnen zorgen. Zodat ze niet meer afhankelijk hoeven te zijn van fysiotherapeuten. De fabrikant FIT produceert al 23 jaar verschillende typen fitness- en cardioapparatuur in Nederland. De directeur zou graag een nieuw soort fitnessapparaat op de markt brengen, een zo gehete gebruikersvriendelijk fitness apparaat. Daarom krijgen wij als ingenieursbureau 'Bright Engineering' de kans om een innovatief ontwerp te bedenken, omdat U zelf geen ontwerpers in dienst heeft. Een ander probleem is, dat het veel geld kost om een ontwerp te laten maken door een ontwerpbureau. Door eerst een ontwerp van een intelligent fitnessapparaat te laten maken bij een ingenieursbureau, kan U waarschijnlijk beter inschatten wat de latere consequenties zullen zijn, om bijvoorbeeld het product op de markt te brengen. De ingenieurs moeten vrij diep ingaan op eisen die gesteld zijn door de fabrikant FIT. Hierbij zijn verschillende onderzoeken en berekeningen van zeer groot belang, enkele voorbeelden zijn de materiaalkeuze, het marktonderzoek en nieuwe innovatie mogelijkheden. De productie zelf vind in Nederland plaats en is in hoge mate geautomatiseerd en gerobotiseerd. De mensen die tot de doelgroep behoren zijn o.a. ouderen, mensen met chronische aandoeningen, mensen die moeten revalideren, maar het is vooral ook bedoelt om mensen steeds meer zelf te laten kunnen, zodat er steeds minder fysiotherapeuten nodig zijn. Dit gehele project zal zeven weken in beslag nemen.
3. Doelstelling Op vrijdag 15 december van dit jaar moeten wij als ingenieursbureau 'Bright Engineering' een innovatief en ergonomisch fitnessapparaat hebben ontworpen. Het fitnessapparaat moet de gezondheid van bejaarden van 60+ bevorderen. Echter moet het ook simpel te bedienen zijn door deze groep mensen. Het fitnessapparaat is een zogeheten intelligent apparaat, dat wil zeggen, dat het de gezondheid meet van de gebruiker en deze gezondheid ook bijhoud. Het apparaat wordt geleverd in een kartonnen doos en het in elkaar zetten van het fitnessapparaat is in dertig minuten gebeurd. De van te voren opgegeven randvoorwaarden, waaraan het project aan moet voldoen staan hieronder nog vermeld. Hierbij hoort ook de doelgroep, die voor ons al is opgegeven, de senioren 60+. Dit project neemt zeven weken in beslag.
3
4. Onderzoek bestaande fitnessapparatuur We hebben onderzoek gedaan naar wat er op de markt is aan Fitness apparatuur en hun bijbehorende mogelijkheden. Hier onder laten wij een overzicht zien van de dingen die we in het onderzoek zijn tegengekomen. Er zijn verschillende Manieren om het gewicht bij de oefening in te stellen: • Met luchtdruk • Steekgewichten • Katrollen met gewichten eraan De Displaymogelijkheden van een apparaat: • Tijd van de oefening • Vetpercentage meting • Hartslag meting • Calorieverbruik • De kracht die je uitoefent Materialen waarvan de fitnessapparaten tegenwoordig van gemaakt zijn: • Leren bekleding op de zittingen en leuningen • Staal • Schuimrubber plateaus tegen verwondingen • Hardstaal, bij de draaipunten In de sommige fitnessapparaten zit tegenwoordig ook een televisie, zodat je naar je favoriete programma kunt blijven kijken, terwijl je lekker aan het sporten bent.
5. Randvoorwaarden van het project • Het ontwerpproces volgt het methodisch ontwerpen volgens het boek van Siers. • Het project wordt met de hele projectgroep uitgevoerd behalve in week 4, 5, 6. Hierbij worde de projectgroep opgedeeld in twee groepjes van 3 a 4 personen, die beide een concept uitwerken. • Op de cd staan alle projectresultaten: het verslag + notulen + Presentatie + tekeningen + rest van projectresultaten. • De tijdsduur van het project is zweven weken. • Inleverdatum CD is de presentatiedatum • Inleverdatum: Twee verslagen vrijdag 15 december om 12.00! bij L. Hoiting kamer C4.17 en een exemplaar van het verslag bij M. van Houten C4.23.
4
6. Pakket van eisen Eisen van opdrachtgever (FIT) • Het ontwerp moet de gezondheid van de gebruiker meten en deze in de gaten houden. • Het ontwerp is voor in Revalidatiecentra en Fysiotherapie praktijken. • Lichaamslengte moet per persoon instelbaar zijn, dit wil zeggen dat de zitting, rugleuning en beengedeelten instelbaar moeten zijn. • In het uiteindelijke ontwerp moeten meerdere oefeningen mogelijk zijn. • Het ontwerp moet kwalitatief goed zijn. • Het apparaat moet opgeslagen kunnen worden in een ruimte van 3m2. • Het apparaat moet gemakkelijk te vervoeren zijn. Eisen van HvA • Het ontwerp moet innovatief zijn. • Het ontwerp moet een bediening (display) hebben.
7. Project afspraken Bij absentie het liefst bellen naar de voorzitter en anders naar een ander groepslid waarvan u zeker weet dat hij of zij op tijd bij de vergadering aanwezig is. Wanneer u weet dat u te laat zal komen door vertraging, met bijvoorbeeld het openbaar vervoer, ook het liefst melden bij de voorzitter. Anders bij een ander groepslid melden die wel op tijd zal zijn. U kunt wanneer u te laat binnen komt geen uitleg eisen over wat er zojuist is besproken maar na de vergadering zal u de notulen door moeten lezen of verhaal halen bij een collega. Wanneer u te laat komt doordat u zich gewoonweg verslapen hebt of een andere slechte reden, dit geld dus voor de vooraf afgesproken vergader tijdstippen, kan de groep overwegen om een waarschuwing te geven. Wanneer u uw stukken niet voor de door de groep gestelde deadline kan inleveren zonder geldige reden krijgt u een gele kaart. Krijgt u twee keer een gele kaart dan word er contact opgenomen met een docent. Alles wat u maakt voor het project, moet op BSCW worden geplaatst.
5
8. Bijlage lijst Bijlage I: Piramidemodel
7
Bijlage II: Voorlopige inhoudsopgave van het projectverslag
8
Bijlage III: Wie zijn wij
9
Bijlage IV: Vergaderschema en vergaderafspraken
10
Bijlage V: Onderzoek naar bestaande fitnessapparatuur V. a Display V. b Natuurlijke Transmissie
11 11 12
Bijlage VI: Evaluatie van project 1
13
Bijlage VII: Literatuurlijst
14
6
I Piramide model
Het ontwerp van een intelligent fitnessapparaat
2 Bepalen van werkwijze
1 ProbleemdefiniĂŤrende fase
1.1 Analyse van het probleem
3 Uitwerken van concepten
2.1 Morfologisch overzicht
4 Conclusie en aanbeveling
3.1 Uitwerking concept 1
4.1Keuze uit de ontwerpen
3.1.1 Detaillering ontwerp
4.2 Eisen controle
1.1.2 Doelstelling
3.1.2 Berekeningen
4.3 Conclusie
1.1.3 Onderzoeken
3.1.3 Materiaalkeuze
1.1.1 Probleemstelling
1.2 Programma van eisen
1.3 Functieblokschema
2.2 Keuze uit morfologisch overzicht
4.4 Aanbeveling
3.1.4 Technische specificaties
3.2 Uitwerking concept 2
3.2.1 Detaillering concept
3.2.2 Berekeningen
3.1.3 Materiaalkeuze
3.1.4 Technische specificaties
7
II voorlopige inhoudsopgave van het verslag Samenvatting Summary Inleiding 1 ProbleemdefiniĂŤrende fase -1.1 Analyse van het probleem -1.1.1 Probleemstelling -1.1.2 Doelstelling -1.1.3 Onderzoeken -1.2 Programma van eisen -1.2.1 Procesboom -1.2.2 Eisenpakket -1.3 Functieonderzoek 2 Bepalen van werkwijze -2.1 Morfologisch overzicht -2.2 Keuze uit morfologisch overzicht -2.2.1 concept 1 -2.2.2 concept 2 3 Uitwerken van concepten -3.1 Uitwerking concept 1 -3.1.1. Detaillering ontwerp -3.1.1.1 Berekeningen -3.1.1.2 Materiaal keuze -3.1.1.3 Technische specificaties -3.2 Uitwerking concept 2 -3.2.1 Detaillering ontwerp -3.2.1.1 Berekeningen -3.2.1.2 Materiaal keuze -3.2.1.3 Technische specificaties 4 Definitief ontwerp -4.1 Ontwerpkeuze -4.1.1 Voor- en nadelen -4.1.2 Controle pakket van eisen -4.2 Conclusie en aanbeveling Literatuurlijst Bijlagenlijst
8
III Wie zijn wij
(v.l.n.r.) Buddy Roy, Mikey van Turnhout, Minne Troostheide, Jordy Schreurs, John Martens, Felix Pourquie.
9
IV Project afspraken • • • • • •
Bij absentie bellen naar de voorzitten, en anders een anders groepslid. Bij te laat komen melden aan de voorzitter, wederom anders een ander groepslid. Zelf de notulen doorlezen om te weten wat er gezegd is. Bij een niet verantwoorde manier van te laat komen een waarschuwing. Als er stukken niet voor de deadline ingeleverd worden, en er is hiervoor geen goede verklaring; gele kaart. Twee gele kaarten; contact met projectbegeleider. Alles wat er voor het project gemaakt wordt, moet onder de leden verspreid worden en afzonderlijk doorgelezen worden.
Week nummer
Voorzitter
Notulist
1 (6-11 tot 12-11)
Felix
Buddy
2 (13-11 tot 19-11)
Buddy
Felix
3 (20-11 tot 26-11)
Minne
Jordy
4 (27-11 tot 3-12)
Jordy
Minne
5 (4-12 tot 10-12)
John
Mike
6 (11-12 tot 17-12)
Mike
John
Persoonlijke Deadline: 11-december! 7 (18-12 tot 24)
Schaalmodel bouwen
Vergader dagen: - Maandag (tijd nog bepalen) - Donderdag 12:00 (meeting op 4e verdieping - ruimte zoeken) Taken voorzitter: Tijdens de vergaderingen is de taak alles te leiden en te regelen. De voorzitter is dan ook van alles goed op de hoogten. Ook zorgt de voorzitter ervoor aan de hand van een checklist die wordt gemaakt dat de afgesproken dingen ook daadwerkelijk worden gedaan, en vinkt ze af. Dit gebeurt aan het einde van de week of na het weekend. Notulist : • Zorgt er voor dat de afspraken, binnen 1 of maximaal 2 dagen nog eens duidelijk op papier worden gezet en op BSCW komen staan zodat ze voor iedereen beschikbaar zijn! • Bij absentie het liefst bellen naar de voorzitter en anders naar een ander groepslid waarvan u zeker weet dat hij of zij op tijd bij de vergadering aanwezig is. • Wanneer een groepslid weet dat hij te laat zal komen door vertraging, met bijvoorbeeld het openbaar vervoer, ook het liefst melden bij de voorzitter. Anders bij een ander groepslid melden die wel op tijd zal zijn. Hij kan wanneer hij te laat binnen komt geen uitleg eisen over wat er zojuist is besproken maar na de vergadering zal hij de notulen door moeten lezen of verhaal halen bij een collega. • Wanneer een groepslid te laat komt doordat u zich gewoonweg verslapen hebt of een andere slechte reden, dit geld dus voor de vooraf afgesproken vergader tijdstippen, kan de groep overwegen om een waarschuwing te geven. • Wanneer u uw stukken niet voor de door de groep gestelde deadline kan inleveren zonder geldige reden krijgt u een gele kaart. Krijgt u twee keer een gele kaart dan word er contact opgenomen met een docent. • Alles wat een proepslid maakt van een project, Moet op BSCW worden geplaatst. 10
V Onderzoek Bestaande Fitness apparatuur V.a Display
Display van een Fiets Fitnessapparaat Op dit display kunt u de tijd zien, dat u bezigt bent of nog te gaan hebt. Ook de afstand die u gefietst hebt is erop af te lezen. De calorieÍn die u verbruikt, rekent het apparaat zonder moeite uit. Met je handen pakt u de handgreep vast, waarop een stalenplaat is bevestigd, Door deze stalen plaat kunt u hartslag gemeten worden. V.b Natuurlijke transmissie Een project in de University of Technology in Helsinki lag aan de basis van het ontstaan van het bedrijf HUR. Het resultaat van het project Natural Transmission™, een uniek mechanisme dat de zware gewichten en katrollen, die gebruikt worden bij de traditionele fitnesstoestellen, vervangt. Het voordeel van de Natuurlijke Transmissie™ De Natuurlijke Transmissie werd ontwikkeld om de effecten van massatraagheid te elimineren. In plaats van gewichten en katrollen, gebruikt HUR de pneumatische technologie en transmissie, die de functie van de spieren nabootst. Dit betekent dat de weerstand zich altijd aanpast aan de kracht van de spieren, ongeacht de snelheid van de beweging. Het Natuurlijke Transmissie-mechanisme bij de HUR-toestellen bootst de werking van de spieren na.
11
HUR introduceert het voordeel van de hoge snelheid. Snelle bewegingen zijn cruciaal in elke sport en in ons dagelijks leven. Of u nu springt, gooit, stampt of loopt, uw spieren moeten kracht produceren in een fractie van een seconde. Om goed evenwicht te kunnen houden, zijn snelle en correcte bewegingen nodig. Snelheid kan kwetsuren voorkomen. Vele verwondingen zijn het gevolg van een late reactie op iets dat rondom ons gebeurt. Traditionele fitnesstoestellen Onze spierkracht varieert voortdurend tijdens het trainen. De weerstand zou zich daaraan moeten aanpassen. Bij de klassieke fitnesstoestellen gebruikt men katrollen om dit effect te bereiken. Maar er is nog steeds extra kracht nodig bij het begin van elke beweging om de gewichten te verplaatsen. Op het einde van elke beweging is dan weer extra kracht nodig om de gewichten af te remmen. Dit betekent dat de weerstandscurves van zulke fitnesstoestellen veranderen, naarmate de snelheid van de beweging verandert. Weerstandscurve van HUR's Leg Extension De weerstandscurves bij de HUR-toestellen blijven hun vorm behouden, ongeacht de snelheid van de beweging. Fitnesstoestellen met gewichten zijn geschikt voor krachttraining tegen een lage snelheid. HUR geeft u de mogelijkheid om zowel tegen hoge als lage snelheid te trainen. Omdat er geen effecten van massatraagheid zijn, maakt dit de toestellen uiterst geschikt voor oudere mensen of mensen die in revalidatie zijn, maar ook voor topatleten. U kunt harder trainen, met een miniem risico op verwondingen. Weerstandscurves van een klassiek fitnesstoestel bij trage en snelle beweging. Weerstand is 20 kg
12
VI Evaluatie Project 1 De groepsverslagen van de projectleden van het vorige project zijn allemaal doorgelezen om te kunnen bekijken wat de sterke en zwakke punten zijn van de nieuwe project groep. De vermoedelijke zwakke en sterke punten van de nieuwe projectgroep staan in hier beschreven. Uit alle groepsproject verslagen kwam naar voren dat iedereen een slechte start had gemaakt vanwege onwetendheid. Er werd niet goed in boeken gekeken en de projectopdracht werd niet goed gelezen waardoor veel opnieuw gedaan moest worden vanwege fouten en misverstanden. Dit heeft veel tijd gekost waardoor het aan het einde stressen werd. Wat ook een probleem bleek was de afwezigheid van meerderen groepsleden. Er waren wel afspraken gemaakt maar die waren te mild of werden niet nageleefd. Sommige groepsleden hebben het eerste project ook niet serieus genomen. Dit had ten gevolge dat het project traag op gang kwam. Ook was niet duidelijk wat er precies van je verwacht werd waardoor het altijd onduidelijk was wat je precies moest maken. Ook waren de groepen vrij groot wat voor irritatie en moeilijker werken zorgde. Nadat de projectgroep een kort gesprek heeft gehad over wat onze sterke en zwakke punten waren is er gekeken of het consequenties zou hebben voor ons volgende project. De groep weet wat er mis is gegaan en denkt dat de door ons opgedane kennis hier geen problemen meer mee gaan hebben. In het Project ‘Product Design’ heeft de groep meer ervaring met de start van een project. Elk idividueel weet hoe hij moet plannen en hij weet wat hij uit boeken kan halen om het project in goede banen te leiden. Wat een bijkomend voordeel is dat de groepsleden nu bestaan uit serieuze werkers die altijd aanwezig zijn. De hoeveelheid groepsleden is ook kleiner geworden waardoor het werk overzichtelijker wordt.
13
VII Literatuurlijst Elling, R. Rapportagetechniek. 3e druk. Groningen, 2005 Grit, R. Projectmanagement Projectmatig werken in de praktijk. 4e druk. Groningen, 2005 Hoiting, L. Product design, krachtrainingsapparaat voor fisiotherapie Amsterdamse Hogeschool voor Techniek Hogeschool van Amsterdam, Amsterdam, 2006 Siers, F.J. Methodisch ontwerpen: Volgens H.H. van den Kroonenberg. 3e druk. Groningen, 2004 Wentzel, T. (2006) Het Projectgroepsverslag: Topdown en Bottom-up Amsterdamse Hogeschool voor Techniek, Engineering,Design & Innovation, Amsterdam, 2006
Internetbronnen: Datum Naam Url/ Adres laatste update http://www.hur.fi/nl/index.asp?menu=hurinfo&s=info_rd_natural Niet HUR(Human Rehabilitation) vermeld
Datum raadpleging 10november 2006
14