Wat is top-down design?

Voordat men een product, machine of werktuig gaat ontwerpen bepaald men meestal eerst de ontwerpmethodes. Er kunnen in de praktijk verschillende ontwerpmethodes worden toegepast. Top-down design is een ontwerpmethode die in de praktijk veel wordt toegepast. Bij deze ontwerpmethode start men met het bepalen van algemene principes en kaders met betrekking tot de functionaliteit en vormgeving van het product.

Met top-down bedoelt men in dit geval dat er wordt begonnen met een algemeen idee. Dit algemene idee bevat algemene principes waaraan het product moet voldoen. Men kan hierbij omschrijven welke functies het product moet hebben en welke bewerking deze moet kunnen uitvoeren. Ook algemene esthetische aspecten kunnen aan de orde komen evenals de beoogde doelgroep. Vanuit deze abstracte omschrijving werkt men gedurende het top-down ontwerpproces steeds meer naar concrete aspecten van het ontwerpproces. Het ontwerp wordt steeds technischer en de componenten worden uiteindelijk duidelijk beschreven. Hierdoor ontstaat een overzicht van de technische details en kunnen aan het einde van het top-down ontwerpproces stuklijsten worden gemaakt van de onderdelen die benodigd zijn voor de fabricage of assemblage van het product of de machine.

De fases van het top-down designproces
Het top-down design heeft een aantal verschillende fasen. Deze zijn als volgt:

  • De eerste fase van top-down designproces start met een algemeen principe. Er wordt benoemd wat er ongeveer gemaakt moet worden. Deze fase is nog erg abstract.
  • De tweede fase bestaat uit het maken van een eenvoudige schets van het beoogde product of machine. Deze schets is de basis voor het lay-outmodel.
  • Het lay-outmodel is de basis voor het verder ontwerpproces. Hieruit worden deelproducten ontworpen via logische referentievlakken.
  • Er kunnen meerdere deelsamenstellingen worden gemaakt vanuit het lay-outmodel. Daarnaast kan men ook gebruik maken van één model dat verband houdt met andere modellen. Dit hoofdmodel wordt ook wel het “skeleton”-model genoemd. Het woord “skeleton” is Engels en kan in het Nederlands worden vertaald met “skelet”. Dit skeletonmodel is het raamwerk van het ontwerp.
  • Aan het einde van het proces worden technische details duidelijk. De verschillende onderdelen worden benoemd en er kunnen stuklijsten worden opgesteld. Ook de verrichtingen die dienen te worden gedaan worden in het eindstadium van het top-down proces.

Top-down design en bottom-up design
Het top-down proces begint algemeen en eindigt concreet. Dit is het grote verschil met bottom-up design. Het bottum-up designproces start met concrete technische gegevens en specificaties en eindigt juist abstracter. Door dit grote verschil kunnen deze twee ontwerpvarianten niet met elkaar worden gecombineerd. Tijdens het top-down design kan echter wel een bottom-up designfase intreden. Deze fase treed in werking wanneer individuele componenten worden samengesteld tot één product.

Wat is een ontwerpspecificatie en waar wordt deze voor gebruikt?

Voordat men een product of dienst levert is het belangrijk dat er een duidelijk ontwerp wordt gemaakt. Dit ontwerp moet als basis dienen voor de vormgeving en specificaties van het product of de dienst. Meestal wordt hiervoor een document gebruikt, dit document is de ontwerpspecificatie.

Binnen de techniek en de bouw worden uiteenlopende producten, werktuigen, apparaten en gebouwen ontworpen en gebouwd. De ontwerpen, eisen, normen, functies en wet en regelgeving omtrent deze objecten zijn divers. Dit zorgt er voor dat elke vakrichting een eigen raamwerk of manier heeft om van een ontwerp een duidelijke specificatie te maken. In de werktuigbouwkunde en dan met name de machinebouw en apparatenbouw worden over het algemeen tekeningen gebruikt met daarbij een omschrijving.

In de bouw is de ontwerpspecificatie een bestek. Ook het Programma van Eisen (PvE) kan als een variant van een ontwerpspecificatie worden beschouwd.

Hoe is een ontwerpspecificatie opgebouwd?
Het is belangrijk dat een ontwerpspecificatie een logische opbouw heeft. De lezers van deze specificatie moeten goed kunnen nagaan hoe een ontwerp tot stand is gekomen. Over het algemeen heeft een ontwerpspecificatie de volgende opbouw.

  • Het document begint met een opsomming van de randvoorwaarden waaraan het product of de dienst moet voldoen. Hierbij kan onder andere aandacht worden besteed aan de ontwikkeltijd, het productieproces, de duur van de productie en de kosten van de productie. Ook de doelgroep van het product of de dienst kan aan de orde komen.
  • Daarna volgt een opsomming van de functies. Met het opsommen van de functies wordt duidelijk gemaakt waarvoor het product of de dienst precies gebruikt kan worden. Zo is de functie van een spaarlamp het verlichten van een omgeving.
  • Het derde deel van de ontwerpspecificatie beschrijft de eisen die aan het product of dienst worden gesteld. Het kan hierbij bijvoorbeeld gaan om de sterkte of het vermogen. Ook de slijtvastheid, corrosiebestendigheid kunnen aan de orde komen. Dit zijn mechanische eisen die aan de producten en werktuigen worden gesteld. Deze eisen zijn in de meeste gevallen fysische meetbare grootheden. Verder kan men ook de kostprijs aangeven in de gewenste valuta.
  • Het laatste onderdeel van de ontwerpspecificatie bestaat uit een opsomming van wensen. Deze wensen hebben onder andere te maken met esthetische aspecten. Deze aspecten zijn nauwelijks meetbaar.

Wat is het tekenprogramma AutoCAD en waar wordt dit tekenprogramma voor gebruikt?

AutoCAD is een tekenprogramma dat ontwikkeld is door het bedrijf Autodesk. Dit Amerikaanse bedrijf heeft het programma AutoCAD in opdracht van het Amerikaanse Ministerie van Defensie vormgegeven. Hierbij werkte Autodesk samen met dit ministerie zodat het programma goed aan de wensen en eisen van het ministerie zou voldoen. Het programma AutoCAD wordt gebruikt om technische tekeningen te maken. Het is een bekend tekenprogramma dat sinds 1982 op de markt werd gebracht. Hierdoor kunnen sinds die tijd ook technische bedrijven gebruik maken van AutoCAD. Het tekenprogramma is al lang op de markt maar is in die tijd niet hetzelfde gebleven. Er zijn verschillende nieuwe releases en updates geweest waardoor AutoCAD geavanceerder is geworden. Hierdoor kan het tekenprogramma goed voldoen aan de nieuwe ontwikkelingen in de markt. De tekensoftware die door technische bedrijven wordt gebruikt moet van een hoog niveau zijn. De techniek staat niet stil. Engineers en tekenaars moeten beschikken over een goed programma om tekeningen en ontwerpen te visualiseren. Door de jaren heen heeft AutoCAD te maken gekregen met concurrentie van verschillende andere tekenprogramma’s. Ondanks dat is AutoCAD tot op de dag van vandaag een heel bekend tekenprogramma, misschien is het wel het bekendste tekenprogramma in de techniek.

Waarvoor wordt AutoCAD gebruikt?
AutoCAD is een CAD-programma, de letters CAD stonden in beginsel voor Computer-Aided Drafting, later is dit verandert in Computer-Aided Design. Dit kan in het Nederlands als volgt worden vertaald: doormiddel van computers ontwerpen en tekenen. AutoCAD is ontwikkelt voor het maken van technische tekeningen. De techniek is echter een algemene term waaronder verschillende technische vakgebieden, deelgebieden en technische richtingen vallen.

Het programma AutoCAD wordt in diverse technische vakgebieden gebruikt. Zo wordt het tekenprogramma gebuikt voor bouwkunde en architectuur. Daarnaast wordt het gebruikt voor civiele techniek en ruimtelijke ordening. Ook voor de landmeetkunde wordt het programma gebruikt. In de werktuigbouwkunde wordt AutoCAD ook toegepast met name in het tekenen van staalconstructie en het ontwerpen van frames, puiconstructies en andere statische objecten. Voor machines met veel draaiende delen (rotating equipment) worden meestal andere tekenprogramma’s gebruikt.

Omdat de verschillende technische vakgebieden te maken hebben met andere materialen en eisen heeft Autodesk verschillende uitvoeringen ontwikkelt. Zo heeft Autodesk het programma AutoCAD Mechanical voor de werktuigbouwkunde en mechanische techniek ontwikkeld. Daarnaast is de uitvoering AutoCAD Architecture speciaal ontwikkelt voor de architectuur zoals de naam al doet vermoeden. Voor ontwerpers en tekenaars in de civiele techniek is AutoCAD Civil 3D ontwikkelt.

Wat is AutoCAD LT en AutoCAD Light?
Het programma AutoCAD LT is een goedkope versie van AutoCAD. Dit programma is op de markt sinds 1993. De afkorting ‘LT’ staat voor Low Technology. AutoCAD LT wordt ook wel AutoCAD Light genoemd en is eenvoudiger dan het volledige AutoCAD programma, daarom is het ook goedkoper. Er ontbreken echter wel verschillende mogelijkheden die de volledige versie wel heeft. De scriptalen VBA en AutoLISP ontbreken. Daarnaast is er in de AutoCAD LT versie ook minder 3D ondersteuning aanwezig. Dit heeft de volledige versie wel meer. Van AutoCAD LT zijn sinds de invoering daarvan ook verschillende nieuwe versies op de markt gebracht. AutoCAD LT 2014 is een populaire tekensoftware en detailleringssoftware. Er wordt beweerd dat AutoCAD LT 2014 het meest populaire 2D tekenprogramma is dat wordt gebruikt voor beginnende en gevorderde tekenaars die technische 2D ontwerpen maken.