Помощь студентам в учебе
Дыхательный тренажер для реабилитации легких
|
Введение 13
1 Научно-исследовательская часть 15
1.1 Актуальность 15
1.1.1 Проблематика 16
1.2 Изучение специфики дыхательного тренажера 17
1.3 Исследование рынка аналогов дыхательного тренажера 18
1.3.1 Анализ по принципу работы 18
1.3.1.1 IMT (Inspiratory Muscle Training) 18
1.3.1.2 PEP (Positive Expiratory Pressure) 21
1.3.1.3 OPEP (Oscillating positive expiratory pressure) 22
1.3.1.4 Тренажеры, основанные на создании кратковременной
гипоксии 25
1.3.2 Патентный анализ 27
1.4 Особенность многофункционального дыхательного тренажера 30
1.5 Выявления целевой аудитории 31
1.5.1 Сценарий использования тренажера 35
1.6 Общие нормативы для проектирования медицинского тренажера 37
1.7 Формирование требований проектирования 39
1.7.1 Технологические требования 39
1.7.2 Эксплуатационные требования 39
1.7.3 Экономические требования 40
1.7.4 Социальные требования 40
1.8 Выводы по первой главе 41
2 Проектно-художественная часть 42
2.1 Методы проектирования 42
2.1.1 Системный метод 42
2.1.2 Комбинаторный метод 42
2.1.3 Сценарный метод 43
2.1.4 Соматографический метод 43
2.2 Особенности проектируемого устройства 43
2.3 Эскизирование 47
2.4 Эргономический анализ корпуса 48
2.4.1 Эргономика 48
2.5 Соматографический анализ 51
2.5.1 Макетирование 52
2.5.2 Соматографический анализ на проектируемой форме 53
2.6 Изучение производства корпуса 56
2.6.1 Технология производства корпусов медицинского оборудования .... 56
2.6.1.1 Технология 3D печати: 57
2.6.1.2 Технология литья полиуретана в силиконовые формы: 60
2.6.2 Специфика составления модели для производства 61
2.6.3 Проектирование ребер жесткости и крепежных отверстий 62
2.6.4 Материалы 64
2.7 3д -моделирование 66
2.7.1 Стандартные элементы 70
2.7.2 Декоративные элементы 70
2.7.3 Цветовое решение 71
2.8 Выводы по главе 2 73
3 Разработка художественно-конструкторского решения 74
3.1 Разработка конструкторской документации 74
3.2 Оформление графических и презентационных материалов 74
3.2.1 Создание планшета 74
3.2.2 Создание презентации 75
3.2.3 Создание видеоролика 76
3.3 Макетирование 76
4. Описание продукта как результата НИР 81
4.1 Интеллектуальная собственность 84
4.2 Объем и емкость рынка 85
4.3 Анализ современного состояния и перспектив развития отрасли 86
4.4 Планируемая стоимость продукта 88
4.5 Конкурентные преимущества создаваемого продукта 93
4.6 Целевые сегменты 95
4.7 Бизнес-модель проект 96
4.8 Стратегия продвижения продукта на рынок 96
5. Социальная ответственность 100
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 100
5.1.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности.
регламентирует Трудовой кодекс Российской федерации 100
5.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны 101
5.2 Производственная безопасность 101
5.3 Анализ опасных и вредных производственных факторов 102
5.3.1 Отклонение показателей микроклимата в помещении 102
5.3.2 Повышенный уровень шума на рабочем месте 104
5.3.3 Отсутствие или недостатки необходимого искусственного
освещени 105
5.4 Экологическая безопасность 107
5.4.1 Воздействие пластика на атмосферу и гидросферу 108
5.4.2 Воздействие пластика на литосферу 108
5.5 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 109
Заключение 111
Список использованных источников 112
Приложение А (Обязательное) Сборочный чертёж 121
Приложение Б (Обязательное) Чертеж верхней крышки 122
Приложение В (Справочное) Планшет 1 123
Приложение Г (Справочное) Планшет 2 124
Приложение Д (Обязательное) Бизнес-модель проекта по Остервальдер
1 Научно-исследовательская часть 15
1.1 Актуальность 15
1.1.1 Проблематика 16
1.2 Изучение специфики дыхательного тренажера 17
1.3 Исследование рынка аналогов дыхательного тренажера 18
1.3.1 Анализ по принципу работы 18
1.3.1.1 IMT (Inspiratory Muscle Training) 18
1.3.1.2 PEP (Positive Expiratory Pressure) 21
1.3.1.3 OPEP (Oscillating positive expiratory pressure) 22
1.3.1.4 Тренажеры, основанные на создании кратковременной
гипоксии 25
1.3.2 Патентный анализ 27
1.4 Особенность многофункционального дыхательного тренажера 30
1.5 Выявления целевой аудитории 31
1.5.1 Сценарий использования тренажера 35
1.6 Общие нормативы для проектирования медицинского тренажера 37
1.7 Формирование требований проектирования 39
1.7.1 Технологические требования 39
1.7.2 Эксплуатационные требования 39
1.7.3 Экономические требования 40
1.7.4 Социальные требования 40
1.8 Выводы по первой главе 41
2 Проектно-художественная часть 42
2.1 Методы проектирования 42
2.1.1 Системный метод 42
2.1.2 Комбинаторный метод 42
2.1.3 Сценарный метод 43
2.1.4 Соматографический метод 43
2.2 Особенности проектируемого устройства 43
2.3 Эскизирование 47
2.4 Эргономический анализ корпуса 48
2.4.1 Эргономика 48
2.5 Соматографический анализ 51
2.5.1 Макетирование 52
2.5.2 Соматографический анализ на проектируемой форме 53
2.6 Изучение производства корпуса 56
2.6.1 Технология производства корпусов медицинского оборудования .... 56
2.6.1.1 Технология 3D печати: 57
2.6.1.2 Технология литья полиуретана в силиконовые формы: 60
2.6.2 Специфика составления модели для производства 61
2.6.3 Проектирование ребер жесткости и крепежных отверстий 62
2.6.4 Материалы 64
2.7 3д -моделирование 66
2.7.1 Стандартные элементы 70
2.7.2 Декоративные элементы 70
2.7.3 Цветовое решение 71
2.8 Выводы по главе 2 73
3 Разработка художественно-конструкторского решения 74
3.1 Разработка конструкторской документации 74
3.2 Оформление графических и презентационных материалов 74
3.2.1 Создание планшета 74
3.2.2 Создание презентации 75
3.2.3 Создание видеоролика 76
3.3 Макетирование 76
4. Описание продукта как результата НИР 81
4.1 Интеллектуальная собственность 84
4.2 Объем и емкость рынка 85
4.3 Анализ современного состояния и перспектив развития отрасли 86
4.4 Планируемая стоимость продукта 88
4.5 Конкурентные преимущества создаваемого продукта 93
4.6 Целевые сегменты 95
4.7 Бизнес-модель проект 96
4.8 Стратегия продвижения продукта на рынок 96
5. Социальная ответственность 100
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 100
5.1.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности.
регламентирует Трудовой кодекс Российской федерации 100
5.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны 101
5.2 Производственная безопасность 101
5.3 Анализ опасных и вредных производственных факторов 102
5.3.1 Отклонение показателей микроклимата в помещении 102
5.3.2 Повышенный уровень шума на рабочем месте 104
5.3.3 Отсутствие или недостатки необходимого искусственного
освещени 105
5.4 Экологическая безопасность 107
5.4.1 Воздействие пластика на атмосферу и гидросферу 108
5.4.2 Воздействие пластика на литосферу 108
5.5 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 109
Заключение 111
Список использованных источников 112
Приложение А (Обязательное) Сборочный чертёж 121
Приложение Б (Обязательное) Чертеж верхней крышки 122
Приложение В (Справочное) Планшет 1 123
Приложение Г (Справочное) Планшет 2 124
Приложение Д (Обязательное) Бизнес-модель проекта по Остервальдер
Тема выпускной квалификационной работы связана с процессом проектирования корпуса многофункционального дыхательного тренажёра.
В качестве объекта для проектирования выбран медицинский тренажёр для тренировки и укрепления дыхательной системы. Он предназначен для помощи людям с различными состояниями или проблемами, связанными с дыханием.
Заболевания дыхательной системы, такие как астма, хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), бронхит и другие, стали все более распространенными по всему миру. Сюда входит и возникновение нового острого инфекционного заболевания Coronavirus 2019 в Китае в декабре 2019 года и его последующее распространение по всему миру, пандемия стали катализатором исследований и разработок оборудования для лечения и реабилитации пациентов, страдающих от этого заболевания.
Появившаяся необходимость требовала разработки и изготовления специализированного оборудования, способного тренировать и улучшать дыхательную функцию пациентов.
Данное оборудование представляет собой многофункциональный дыхательный тренажер, совмещающий в себе 4 типа тренировок, который помогает в реабилитации и тренировке дыхательных мышц. Данная процедура основана на самостоятельном вдыхании или выдыхании воздуха под определенным сопротивлением или через дополнительный элементы.
Проблема этого тренажера заключается в отсутствии удобного корпуса, надежной конструкции и простой системы регулировки. Через внедрение нового дизайна мы можем представить инновационное устройство, которое имеет высокую социальную значимость на российском рынке, с целью заменить импортные аналоги и обеспечить импортозамещение.
Актуальность и практическое значение этой проблемы связаны с современной ситуацией в мире, вызванной пандемией Covid и постоянным увеличением заболеваемости респираторных заболеваний. В этой связи необходимо разработать новые средства борьбы с этими заболеваемостями и предотвращение их развития, а также создать промышленный дизайн для эргономичных и функциональных корпусов медицинского тренажера, чтобы уменьшить зависимость от импортных продуктов.
Цели: разрабатывается корпус дыхательного тренажера, предназначенного для реабилитации и тренировки дыхательной системы при заболеваниях дыхательных путей и последствиях COVID-19. В процессе проектирования учитывается специфика медицинской процедуры, санитарной обработки и дезинфекции, а также принимаются во внимание антропометрические характеристики и эргономические факторы.
Для реализации, следует установить задачи:
- провести анализ существующих технологий и предложений на рынке, включая описание используемых технологий, их особенности, ключевые характеристики, анализ сильных и слабых сторон имеющихся аналогов;
- определить основные параметры прибора путем составления технического задания;
- изучить и подобрать технологию производства корпуса и материалы для его изготовления, анализировать основные характеристики и свойства выбранных материалов;
- разработать корпус тренажера;
- провести расчет себестоимости и определить цену изделия;
- рассмотреть вопросы, связанные с социальной ответственностью, финансовым менеджментом, эффективным использованием ресурсов и экономией ресурсов;
- создать презентационный материал;
- создать прототип, разработав макет корпуса.
Объект исследования: многофункциональное промышленное медицинское устройство, предназначенные для восстановления, улучшение легочной системы и повышение физической выносливости.
Предмет исследования: дыхательный тренажер для реабилитации легких
В качестве объекта для проектирования выбран медицинский тренажёр для тренировки и укрепления дыхательной системы. Он предназначен для помощи людям с различными состояниями или проблемами, связанными с дыханием.
Заболевания дыхательной системы, такие как астма, хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), бронхит и другие, стали все более распространенными по всему миру. Сюда входит и возникновение нового острого инфекционного заболевания Coronavirus 2019 в Китае в декабре 2019 года и его последующее распространение по всему миру, пандемия стали катализатором исследований и разработок оборудования для лечения и реабилитации пациентов, страдающих от этого заболевания.
Появившаяся необходимость требовала разработки и изготовления специализированного оборудования, способного тренировать и улучшать дыхательную функцию пациентов.
Данное оборудование представляет собой многофункциональный дыхательный тренажер, совмещающий в себе 4 типа тренировок, который помогает в реабилитации и тренировке дыхательных мышц. Данная процедура основана на самостоятельном вдыхании или выдыхании воздуха под определенным сопротивлением или через дополнительный элементы.
Проблема этого тренажера заключается в отсутствии удобного корпуса, надежной конструкции и простой системы регулировки. Через внедрение нового дизайна мы можем представить инновационное устройство, которое имеет высокую социальную значимость на российском рынке, с целью заменить импортные аналоги и обеспечить импортозамещение.
Актуальность и практическое значение этой проблемы связаны с современной ситуацией в мире, вызванной пандемией Covid и постоянным увеличением заболеваемости респираторных заболеваний. В этой связи необходимо разработать новые средства борьбы с этими заболеваемостями и предотвращение их развития, а также создать промышленный дизайн для эргономичных и функциональных корпусов медицинского тренажера, чтобы уменьшить зависимость от импортных продуктов.
Цели: разрабатывается корпус дыхательного тренажера, предназначенного для реабилитации и тренировки дыхательной системы при заболеваниях дыхательных путей и последствиях COVID-19. В процессе проектирования учитывается специфика медицинской процедуры, санитарной обработки и дезинфекции, а также принимаются во внимание антропометрические характеристики и эргономические факторы.
Для реализации, следует установить задачи:
- провести анализ существующих технологий и предложений на рынке, включая описание используемых технологий, их особенности, ключевые характеристики, анализ сильных и слабых сторон имеющихся аналогов;
- определить основные параметры прибора путем составления технического задания;
- изучить и подобрать технологию производства корпуса и материалы для его изготовления, анализировать основные характеристики и свойства выбранных материалов;
- разработать корпус тренажера;
- провести расчет себестоимости и определить цену изделия;
- рассмотреть вопросы, связанные с социальной ответственностью, финансовым менеджментом, эффективным использованием ресурсов и экономией ресурсов;
- создать презентационный материал;
- создать прототип, разработав макет корпуса.
Объект исследования: многофункциональное промышленное медицинское устройство, предназначенные для восстановления, улучшение легочной системы и повышение физической выносливости.
Предмет исследования: дыхательный тренажер для реабилитации легких
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы был разработан индивидуальный многофункциональный тренажер реабилитации и тренировки легочной системы. Разработка основывалась на исследованиях биосовместимых материалов, технологии производства медицинского оборудования и учете антропометрических аспектов взрослого человека.
В результате применения разработанного корпуса были решены следующие проблемы:
- Обеспечение портативности;
- Упрощение процесса регулировки;
- Обеспечение безопасности и надежности устройства;
- Повышение эффективности процедуры за счет возможности
использования разных режимов тренировок.
Также были созданы презентационные материалы, включающие планшеты формата А0, видеоролик и альбом конструкторской документации. Была проведена оценка себестоимости производства корпуса, а также рассчитана эффективность проекта и ожидаемая прибыль на первый год разработки.
По итогу проектирования была разработана конструкция и дизайн оболочки многофункционального дыхательного тренажера. В соответствии с заданием выпускная квалификационная работа выполнена в полном объеме
В результате применения разработанного корпуса были решены следующие проблемы:
- Обеспечение портативности;
- Упрощение процесса регулировки;
- Обеспечение безопасности и надежности устройства;
- Повышение эффективности процедуры за счет возможности
использования разных режимов тренировок.
Также были созданы презентационные материалы, включающие планшеты формата А0, видеоролик и альбом конструкторской документации. Была проведена оценка себестоимости производства корпуса, а также рассчитана эффективность проекта и ожидаемая прибыль на первый год разработки.
По итогу проектирования была разработана конструкция и дизайн оболочки многофункционального дыхательного тренажера. В соответствии с заданием выпускная квалификационная работа выполнена в полном объеме