Engineering Experience 4: Design a Small Solar Vehicle/Nl/2013: Team PM13

Welkom op de wikipagina van team DreiZehn.

Gedurende het tweede semester werkt het team aan een Small Solar Vehicle. Dit is een miniatuurversie van een grote zonnewagen. De wagen zal het tegen het einde van het semester moeten opnemen tegen de zonnewagen van een ander team in een korte race. Via deze pagina willen wij iedereen op de hoogte houden van de vorderingen van het team.



Week 1
De eerste lesweek is voorbij en het EE4 project is van start gegaan. Nadat de coach een introductie van het project heeft gegeven, hebben de teamleden kennis gemaakt met elkaar. Het team kwam de dag na de eerste kennismaking al samen om een samenwerkingscontract, plan van aanpak, WBS en Gantt Chart te maken. Ook werd als teamnaam "Dreizehn" gekozen. Het enige wat deze week nog niet gemaakt werd, is een stijlvol logo. De focus ligt voorlopig dus vooral op het enterprising gedeelte van het project. Maar alle teamleden kijken al enthousiast uit naar de rest van het project. [Meeting report 1]

Week 2
Op dinsdag, na het seminarie over het zonnepaneel en de DC motor, heeft het team de karakteristieken van het zonnepaneel bepaald. Het team kreeg ook feedback van de coach op het plan van aanpak, samenwerkingscontract, WBS en Gantt Chart. Deze werden dan ook meteen aangepast waar het nog nodig was. Deze week is er ook een logo ontworpen, dat bovenaan deze pagina te vinden is. Verder werd er ook al druk gebrainstormd over het ontwerp van onze zonnewagen. Tegen vrijdag heeft elk teamlid via Toledo een klein testje gemaakt over DC motor en zonnepaneel. [Meeting report 2]

Week 3
Nudat de WBS, Gantt Chart, het plan van aanpak en het samenwerkingscontract zijn afgewerkt, richt het team zich op de volgende uitdagingen. Het ontwerp van de zonnewagen begint stilaan vorm te krijgen. We hebben besloten een zonnewagen te maken met voorwielaandrijving. De wagen zal twee voorwielen en een achterwiel hebben. Het zonnepaneel zal steeds in de richting van de zon kunnen geplaatst worden doordat het op een kogelgewricht zal staan. [Meeting report 3]

Week 4
Elke week groeit het idee over hoe onze small solar vehicle er zal uitzien. Naast het ontwerpen van het zonnewagentje, wordt het werk voor de volgende deadline verdeeld. De Case SSV, deel I moet tegen het einde van week zes afgewerkt worden. De karakteristiek van het zonnepaneel is al voor een deel afgewerkt. Er wordt nu ook begonnen aan het bepalen van de optimale overbrengingsverhouding tussen de DC motor en het wiel door de wagen in Matlab te simuleren voor verschillende overbrengingsverhoudingen. Ook wordt er al eens naar de bisectiemethode gekeken. En natuurlijk starten we ook met de Case Simulink zodat ook deze op tijd wordt afgewerkt. [Meeting report 4]

Week 5
Na het simuleren van de wagen in Matlab, werd er gekozen voor een optimale overbrengingsverhouding van 9. Nu deze gevonden is kan de snelheids- en verplaatsingskarakteristiek ook manueel eens berekend worden. Verder wordt er nog gewerkt aan de andere taken die vorige week verdeeld werden. Na het korte seminarie over Fablab heeft het team besloten dat het zeker handig kan zijn om in Fablab enkele onderdelen voor onze wagen te gaan maken. Er was ook een korte ontmoeting met de coach om te kijken hoe ver we al zaten in het afwerken van de Case SSV, deel I en de Case Simulink. [Meeting report 5]

Week 6
Alle onderdelen van Case SSV deel I en Case Simulink worden afgewerkt zodat we de deadline van vrijdag halen. In een meeting met de coach stelden we nog enkele vragen in verband met dit verslag zodat we een zo goed mogelijk verslag kunnen afgeven. Zowel Case SSV deel I en Case Simulink waren donderdagavond zo goed als klaar, zodat we tegen vrijdag de lay-out van ons verslag nog konden aanpassen. Op vrijdag werd het verslag op tijd ingediend met misschien nog enkele foutjes in waar we hebben overgekeken. [Meeting report 6]

Week 7
Het is de week voor de paasvakantie en we kregen feedback over Case SSV deel I en Case Simulink. De coach toont ons waar er enkele dingen zijn misgelopen, ons verslag lijkt minder goed dan we verwacht hadden. Ookal zijn we een beetje teleurgesteld, we onthouden de opmerkingen van de coach en beginnen de dingen waarover hij opmerkingen had al te verbeteren. Aangezien de paasvakantie er aankomt, wordt er nog een goede planning gemaakt. Er moeten tijdens de paasvakantie sowieso enkele dingen afgewerkt worden op vlak van ontwerpen van de zonnewagen. We besluiten dat we onderdelen gaan ontwerpen in SolidEdge, die we dan erna kunnen uitsnijden in FabLab. We kiezen ervoor hoofdzakelijk plexiglas te gebruiken voor onze wagen, omdat dit stevig genoeg zal zijn en omdat dit er echt niet slecht uit zal zien. Het uiterlijk van de wagen is uiteindelijk toch ook belangrijk. [Meeting report 7]

Paasvakantie
Hoewel het "vakantie" is wordt er toch druk in solid edge gewerkt. Verschillende onderdelen krijgen vorm in de loop van de vakantie en op het einde van de vakantie zijn deze onderdelen dan ook afgewerkt. Na lang zoeken naar goede tandwielen wordt er besloten dat we ze zelf gaan ontwerpen en maken. Zo moeten we niet wachten op een bestelling die geleverd wordt, en we kunnen ze aanpassen als ze niet perfect zijn. De assen van de wagen worden gekocht door 1 van de teamleden. Onze teamleidster Anja doet er ons ook aan denken dat we Case SSV deel I en Case Simulink nog eens erg goed moeten bestuderen omdat hierover een test afgelegd moet worden in week 8. De leerstof over technisch tekenen wordt ook bestudeerd door alle teamleden.



Week 8
Op dinsdag wordt de test afgelegd en erna overlopen we de dingen die afgewerkt werden tijdens de paasvakantie. Er wordt nog wat gediscussieerd over enkele onderdelen. We beslissen om onze overbrengingsverhouding te realiseren door vier tandwielen te gebruiken, twee tandwielen met 9 tanden en twee tandwielen met 27 tanden. Zo hebben we twee keer een overbrengingsverhouding van drie, wat resulteert in een totale overbrengingsverhouding van negen. Er worden ook plannen gemaakt om de onderdelen van de wagen te maken, 2 teamleden gaan op vrijdag naar fablab om de onderdelen van de wagen uit te snijden met een lasercutter. [Meeting report 8]

Week 9
Op maandag wordt er afgesproken om de voorlopige wagen in elkaar te zetten met de onderdelen die we hebben uitgesneden zodat we onze wagen op dinsdag kunnen gaan testen. Na de test rit op dinsdag kan het team even ontspannen op de kiesweek van Industria. Deze korte ontspanning heeft zeker een goede invloed op de teamgeest. Tijdens de vergadering worden de onderdelen van Case 2 verdeeld zodat iedereen al op tijd aan zijn deel kan beginnen werken. Het team ontdekt ook dat er een klein probleem is met de tandwielen. Er wordt een oplossing gezocht en de tandwielen worden licht veranderd. Donderdag gaan er dan 2 teamleden naar Fablab om deze licht gewijzigde tanwielen uit te snijden met de lasercutter. Zo zijn alle onderdelen goed en afgewerkt op het einde van de week. [Meeting report 9]

Week 10
In week 10 wordt er op dinsdag aan de wagen gewerkt zodat we in week 11 met de wagen kunnen racen. Op dinsdag verzamelt het team en wordt alles in elkaar gezet maar er duiken toch nog enkele probleempjes op waardoor ook nog op donderdag en in het weekend aan de wagen moet worden gewerkt. Onder andere het drogen van de lijm duurt langer dan gedacht en het bevestigen van tandwielen op de as levert ook nog wat probleempjes. Gelukkig bedenken alle teamleden creatieve oplossingen om deze problemen op te lossen. Hieronder kan u al wat previews zien van de wagen, die bijna volledig in elkaar is gestoken. Volgende week zullen foto's van de volledig afgewerkte wagen op deze pagina te vinden zijn! [Meeting report 10]

[Preview 1 zonnewagen] [Preview 2 zonnewagen]

Week 11
Tijdens het weekend is er een groot probleem opgedoken, er is een tand afgebroken van de tandwiel van de motor. Terug naar Fablab dus. Op maandag ochtend trekken 2 teamleden dus terug naar Fablab waar ze zien dat enkele studenten ingenieurswetenschappen architectuur alle lasercutters bezetten omdat ook zij een deadline hebben. Na 7 uur wachten is het eindelijk tijd om het tandwieltje voor op de motor opnieuw uit te snijden en om het logo te laten graveren met de lasercutter. Op maandagavond wordt dit tandwieltje terug op zijn plaats gezet en na het afwerken van wat laatste details is de zonnewagen af. Hieronder vindt u een paar links naar wat foto's van onze afgewerkte zonnewagen.

[Foto1 zonnewagen] [Foto2 zonnewagen] [Foto3 zonnewagen]

Beschrijving wagen


Uiteindelijk ziet onze SSV er dus uit als op bovenstaande afbeelding. We kozen om voornamelijk plexiglas te gebruiken, omdat dit materiaal zeker voldoende stevigheid biedt en omdat plexiglas makkelijk te vinden is. Plexiglas is ook een stof waar in Fablab de lasercutter op losgelaten kan worden. Zo konden we elke vorm die we maar wouden uitsnijden om een mooie wagen te bekomen. Deze keuze bleek erg handig toen we onze tandwielen moesten aanpassen. Als we tandwielen hadden besteld dan moesten we er nieuwe bestellen en opnieuw lang wachten, nu konden we er meteen nieuwe gaan uitsnijden.

Verder kozen we om ons zonnepaneel vast te maken op een houder van plexiglas. Deze houder stond dan op een kogelgewricht zodat de richting van het zonnepaneel makkelijk te veranderen is. Door dat kogelgewricht kunnen we op de dag van de race snel en eenvoudig het zonnepaneel zo goed mogelijk naar de zon richten. Omdat de staaf onder het kogelgewricht hol was, hebben we nog een houten blokje uitgesneden. Dit houten blokje hebben we dan in de staaf gestoken en vastgemaakt op de grondplaat van de wagen. Zo staat het zonnepaneel stevig vast op de wagen.

We kozen voor voorwielaandrijving omdat onze wagen op die manier veel stabieler zal rijden. Die stabiliteit is nodig om niet te hard af te wijken bij het begin van de helling. Daarom kozen we ook voor 1 voorwiel en 2 achterwielen.

Procesverslag
In dit onderdeel vindt u een overzicht van welke ervaringen het team heeft opgedaan tijdens het project.Verder worden de problemen besproken die we onderweg zijn tegengekomen en de oplossingen we hiervoor gevonden hebben. Tot slot vindt u de werking in teamverband.

Planning
De planning die we maakten in de Gantt Chart op het begin van het project, lijkt totaal niet op hoe het project uiteindelijk verlopen is. Dit komt vooral doordat wij op het begin van het project echt moeilijkheden hadden met het inschatten van de tijd die de verschillende onderdelen zouden innemen. Ook zijn er deeltaken die niet in de Gantt Chart opgenomen waren. Bijvoorbeeld de uren die we in Fablab hebben doorgebracht, vooral het laatste bezoek aan Fablab duurde enorm lang. Twee teamleden hebben 7 uur in Fablab gezeten om een kwartier de lasercutter te gebruiken. Tijdens die uren wordt er niet rechtstreeks aan het project gewerkt, maar die teamleden zijn wel in Fablab om voor het project een deeltaak uit te voeren. Daardoor zullen er wel nog een aantal uren bijkomen die we niet konden plannen aan het begin van het project.

Op vlak van organisatie veranderden de verantwoordelijkheden voortdurend. Omdat we de grootte van bepaalde taken onderschat hadden, waren er soms teamleden bedolven in het werk en moesten die taken dus herverdeeld worden. Ook waren er vaak kleine zaken nog niet afgewerkt de dag voor een deadline. Dit kwam meestal doordat we dingen over het hoofd zagen en omdat onze Gantt Chart niet gedetailleerd genoeg was. Meestal konden deze zaken dan nog wel afgewerkt worden, maar hadden soms niet dezelfde kwaliteit als andere delen van het project waarvoor de tijd wel goed verdeeld was.

Samenwerking
Bij elke Case werden de taken verdeeld zodat iedereen ongeveer evenveel werk zou hebben. Als dit toch niet het geval bleek de zijn, konden teamleden die snel klaar waren met hun deeltaak een handje toesteken bij het maken van andere delen van een case. Voor de eerste tussentijdse test werd bij de sommige teamleden door dit systeem te gebruiken wel erg duidelijk dat hun deel minder belangrijk leek voor de coaches. Deze teamleden waren namelijk minder goed in de onderdelen waar ze niet aan gewerkt hadden voor case1 en daardoor hadden ze ook een minder grote kennis over deze onderdelen.

Vaardigheden
In vorige Engineering Experiences hadden alle teamleden ook al planningen gemaakt, maar toch liep het plannen niet altijd van een leien dakje. Of deze Engineering Experience de orgasinatorische vaardigheden van de teamleden nog heeft versterkt, zal duidelijk worden in latere projecten van de teamleden. Op technisch vlak hebben alle teamleden enorm veel bijgeleerd. Van simulaties maken in Simulink tot het opbouwen van een Sankey diagram. Hoewel sommige teamleden sommige delen beter kunnen dan andere, vooral omdat ze zich er meer verdiept in hebben. Hebben alle teamleden hun technische vaardigheden toch vergroot door zeker een basis mee te nemene van de technieken die gebruikt zijn.

Conclusie
Na weer een heel semester aan een Engineering Experience te werken, zijn alle teamleden toch tevreden dat ze het project hebben kunnen afronden. Naast het feit dat de teamleden veel hebben bijgeleerd, zijn er ook weer nieuwe vrienden gemaakt. Dit merk je aan de manier waarop de manier van omgaan tussen de teamleden veranderd is gedurende het project. In week 1 was dit nog veel zakelijker terwijl in week 11 de manier van omgaan echt wel vriendschappelijk was. Hierdoor durfden de teamleden naarmate het project vorderde ook meer te zeggen wat ze dachten, en dit had soms wel positieve effecten op wat er te gebeuren stond. Toen onze wagen afgewerkt was, had iedereen toch ook een beetje een trots gevoel. Vooral omdat de wagen niet enorm slecht uitzag, en omdat bij een laatste test de wagen echt wel vooruit reed. Nu het project is afgerond, is iedereen toch tevreden met de manier waarop we dit semester verschillende problemen hebben overwonnen en taken hebben afgewerkt.