פרויקט גמר הנדסת מערכות - גרסה אחרונה לאחר הערות גלזר

© Technion - Israel Institute of Technology, Technion Libraries
‫תקציר התיזה נוצר בספרית הפקולטה לאווירונאוטיקה‬
04-8292310 :‫ טל‬[email protected] :‫דוא"ל‬
‫מנוהל ומתוחזק ע"י הספריה המרכזית ע"ש אלישר‬
04-8292513 ,04-8292520 :‫ טל‬[email protected] :‫יעץ‬
04-8293827 :‫ טל‬[email protected] :‫מחשוב‬
.‫המסמכים במאגר זה מוגנים לפי דיני זכויות היוצרים‬
.‫ לימוד עצמי ומחקר בטכניון‬,‫השימוש בהם מיועד אך ורק לצרכי הוראה‬
‫ ללא הסכמה מראש‬,‫ להפיץ או לפרסם את החומר המוגן או חלק ממנו‬,‫ להעתיק‬,‫אין לשכפל‬
.‫ובכתב של בעל זכויות היוצרים‬
.‫שימוש במאגר מהווה הסכמה לקבלת התנאים המפורטים לעיל‬
The documents in this database are protected by copyright law. You may use
them for the purpose of teaching, self study and research in the Technion.
You may not duplicate, copy, distribute or publish these protected documents
or part of them without prior written consent from the owner of the copyright.
Use of this database constitutes acceptance to the above conditions.
‫הטכניון – מכון טכנולוגי לישראל‬
‫מערכת ייצוב לטיסנים‬
‫עבודת גמר‬
‫לשם מילוי חלקי של הדרישות לקבלת תואר‬
‫מגיסטר להנדסה )‪(M.E.‬‬
‫שמות המגישים‬
‫לירן קיזלשטיין ת‪.‬ז ‪065907867‬‬
‫עוז כהן‬
‫ת‪.‬ז ‪032621062‬‬
‫מרכז הפרויקט – דר' יצחק גלזר‬
‫מנחה הפרויקט – דר' יוסף פרום‬
‫אב תשע"א‬
‫תל אביב‬
‫אוגוסט ‪2011‬‬
‫‪© Technion - Israel Institute of Technology, Technion Libraries‬‬
‫התכנית הבין יחידתית להנדסת מערכות‬
‫ומרכז ברנרד מ‪ .‬גורדון להנדסת מערכות‬
‫תקציר‬
‫החברה מבוססת על שני יזמים אשר זיהו צורך במערכות עזר להטסה של טיסני מסוק ע"י מטיסים‬
‫חדשים ולא מנוסים‪.‬החברה מתבססת על מספר קטן של מהנדסים לפיתוח המוצר בארץ וייצורו‬
‫יבוצע בארצות המזרח הרחוק‪.‬‬
‫הבעיה אשר נדרש לפתור נובעת מכך שהשליטה על טיסני מסוק הינה קשה ודורשת זמן לימוד רב‬
‫כאשר גם משתמשים מנוסים מתקשים להתמודד עם משבי רוח היכולים לגרום להתרסקות‬
‫הטיסן‪.‬פתרון הבעיה ‪ -‬מערכת לייצוב טיסני מסוק המאפשרת לימודי טיסה באופן עצמאי או ע"י‬
‫מדריך טיסה‪.‬‬
‫מסקר שוק שבוצע בעולם קיימים מספר פתרונות לייצוב של טיסני מסוק אך לכולם יש חיסרון אחד‬
‫מהותי‪ ,‬כלל המערכות מבוססות על חיישנים אשר מושפעים מהסביבה )כגון רוח‪ ,‬טמפ'‪ ,‬קרינה‬
‫וכו'(‪.‬לעומתן מערכות אשר חסינות להשפעות הסביבה הינן בעלות מחיר גבוה מאוד שאינו בר השגה‬
‫למירב האנשים שעבורם הטסת טיסנים הוא רק תחביב‪.‬‬
‫בנוסף עלה צורך למערכת שתאפשר ניווט של טיסן לטווחים רחוקים וכן יכולת צילום‪ .‬הוחלט כי‬
‫המוצר שיפותח יהיה מוצר מודולארי הכולל מערכת בסיסית ויכולת ייצוב לטיסן‪.‬‬
‫נכתב מפרט מלא עבור המערכת המפרט‪ ,‬נמצא כי חמשת המאפיינים החשובים מרכיבים‪ 67‬אחוז‬
‫מדרישות הלקוח‪:‬‬
‫פרויקט גמר‪ :‬מערכת לייצוב טיסנים מנחה‪ :‬דר' יוסף פרום מרכז הקורס‪ :‬דר' יצחק גלזר עמוד‪ 3:‬מתוך ‪203‬‬
‫‪© Technion - Israel Institute of Technology, Technion Libraries‬‬
‫הטכניון ‪ -‬מכון טכנולוגי לישראל‬
‫התוכנית הבין יחידתית להנדסת מערכות‬
‫לאחר שלב זה הוגדרו החלופות האפשריות לתכן המערכת‪ ,‬נמצאו ‪ 6‬פרמטרים וקריטריונים )שלושה‬
‫עבור המערכת הבסיסית ושלושה עבור המערכת המורחבת( אשר אפשרו ליצור מספר‬
‫קונספטיםלתכן המערכת ‪:‬‬
‫מערכת בסיסית‪:‬‬
‫•‬
‫כיצד תותקן המערכת כל גבי הטיסן?‬
‫•‬
‫כיצד ימדדו משתני המצב של המערכת?‬
‫•‬
‫כיצד נתערב בבקרת בהגאי הטיסן?‬
‫מערכת מורחבת‪:‬‬
‫•‬
‫כיצד נשדר ונקליט של אות וידאו?‬
‫•‬
‫כיצד נשלוט בפועל על הטיסן?‬
‫•‬
‫כיצד ננווט את הטיסן?‬
‫לאחר מכן יוצרו שלושה קונספטים עיקריים לתכן על של המערכת‪:‬‬
‫‪ .1‬חלופת טיסן עצמאי‬
‫בחלופה זו במערכת הבסיסית לא קיים שום רכיב קרקעי‪ ,‬כלומר כל מרכיבי המערכת‬
‫לצורך ייצוב הטיסן נמצאים על גבי הטיסן‪ .‬רכיבי המערכת על הטיסן הם יחידת החישוב‬
‫וחיישני המדידה‪.‬‬
‫‪ .2‬חלופת עיבוד תמונה בקרקע‬
‫בחלופה זו ישנה מצלמת וידאו על הטיסן‪ .‬הוידיאו משודר אל שלט אוניברסאלי קרקעי‬
‫שמעבד את התמונה‪ ,‬מוצא את קו האופק ושולח פקודות ניהוג ובקרה בחזרה אל הטיסן‪.‬‬
‫‪ .3‬חלופת שליטה על שלט מפעיל‪.‬‬
‫חלופה זו מבוססת על שידור נתוני חיישני ‪ MEMS‬שממוקמים על הטיסן אל הקרקע לשלט‬
‫ייעודי שמתחבר לשלט מפעיל הטיסן הסטנדרטי‪ .‬השלט לשלט מעבד את נתוני החיישנים‬
‫ופוקד דרך שלט המפעיל על הטיסן‪.‬‬
‫ע"י דירוג של החלופות נקבע כי החלופה העדיפה היא חלופת "טיסן עצמאי"‪.‬‬
‫פרויקט גמר‪ :‬מערכת לייצוב טיסנים מנחה‪ :‬דר' יוסף פרום מרכז הקורס‪ :‬דר' יצחק גלזר עמוד‪ 4:‬מתוך ‪203‬‬
‫‪© Technion - Israel Institute of Technology, Technion Libraries‬‬
‫הטכניון ‪ -‬מכון טכנולוגי לישראל‬
‫התוכנית הבין יחידתית להנדסת מערכות‬
‫לאחר מכן נבחן מחדש התכן של המערכת הנבחרת לצורך ביצוע עידון של התכן‪ ,‬נמצאו בסך הכול‬
‫‪ 10‬מודי כשל אפשריים‪ .‬לא כל מודי הכשל טופלו‪ ,‬אלא רק מודי הכשל שלא גררו עליה משמעותית‬
‫במחיר המערכת‪.‬‬
‫בשלב הבא בוצע סקר של הסיכונים בפרויקט ולכל סיכון בעל הסתברות וחומרה גבוהים הוגדרו‬
‫שלבים לצמצום‪ .‬שני הסיכונים הטכניים העיקריים של הפרויקט קשורים ליכולת הייצוב של‬
‫המערכת‪ ,‬והסיכון המהותי ביותר‪,‬שגם מגדיר פרויקט זה כמסוכן‪ ,‬קשור ליכולת השיווק ויכולת‬
‫המכירה להשגת נתח השוק הנדרש לצורך יצירת ריווחיות‪.‬‬
‫ממצאי תוכנית שילובים ואימות תכן למערכת מוצגים להלן‪ .‬התוכנית כוללת סדרה של ‪ 17‬ניסויים‪,‬‬
‫מתוכם‪ 4‬מוטסים‪ .‬במסגרת פרק זו הוכנה טבלת אימות המפרטת עבור כל דרישה את שיטת‬
‫האימות הנדרשת ומועד האימות‪.‬‬
‫הוכנה תוכנית פרויקט אשר מפרטת את כל השלבים העיקרים בפרויקט החל משלב ההתנעה‬
‫והאפיון הראשוני של דרישות המערכת ועד תחילת השיווקוהיצור של המערכת‪.‬אבני הדרך‬
‫העיקריות בפרויקט הן‪:‬‬
‫‪Date‬‬
‫‪01/10/2012‬‬
‫‪16/10/2012‬‬
‫‪22/10/2012‬‬
‫‪Task Name‬‬
‫‪Get FCC Approval‬‬
‫‪FQR‬‬
‫‪PRR‬‬
‫‪Participate in National‬‬
‫‪Exhibition‬‬
‫‪Sign Conracts with Vendors‬‬
‫‪28/02/2013‬‬
‫‪Project Buffer Finish‬‬
‫‪Participate in National‬‬
‫‪Exhibition‬‬
‫‪Open Office in Washington‬‬
‫‪Sell 10,000 Systems‬‬
‫‪Sell 15,000 Systems‬‬
‫‪Open Office in Texas‬‬
‫‪Sell 20,000 Systems‬‬
‫‪Sell 30,000 Systems‬‬
‫‪Sell 40,000 Systems‬‬
‫‪01/12/2012‬‬
‫‪01/01/2013‬‬
‫‪01/12/2013‬‬
‫‪01/01/2014‬‬
‫‪01/01/2014‬‬
‫‪01/01/2015‬‬
‫‪01/01/2016‬‬
‫‪01/01/2016‬‬
‫‪01/01/2017‬‬
‫‪01/01/2018‬‬
‫‪Date‬‬
‫‪03/01/2012‬‬
‫‪19/01/2012‬‬
‫‪24/01/2012‬‬
‫‪Task Name‬‬
‫‪SRR‬‬
‫‪SDR‬‬
‫‪Search for Subcontractors‬‬
‫‪24/02/2012‬‬
‫‪28/03/2012‬‬
‫‪PDR‬‬
‫‪Test 8 - Stabilizer - Hybrid Simulation‬‬
‫‪11/04/2012‬‬
‫‪Flight Test 1 - Indoors‬‬
‫‪18/04/2012‬‬
‫‪02/05/2012‬‬
‫‪14/05/2012‬‬
‫‪30/05/2012‬‬
‫‪20/06/2012‬‬
‫‪01/08/2012‬‬
‫‪03/08/2012‬‬
‫‪18/09/2012‬‬
‫‪Get Final RFQ's‬‬
‫‪CDR‬‬
‫‪Purchase LLI‬‬
‫‪Flight Test 2 - Outdoors‬‬
‫‪Flight Test 3 - Full System‬‬
‫‪Open Office in California‬‬
‫‪TRR‬‬
‫‪Flight Test 4 - Full Production System‬‬
‫פרויקט גמר‪ :‬מערכת לייצוב טיסנים מנחה‪ :‬דר' יוסף פרום מרכז הקורס‪ :‬דר' יצחק גלזר עמוד‪ 5:‬מתוך ‪203‬‬
‫‪© Technion - Israel Institute of Technology, Technion Libraries‬‬
‫הטכניון ‪ -‬מכון טכנולוגי לישראל‬
‫התוכנית הבין יחידתית להנדסת מערכות‬
‫לבסוףהוכנה תוכנית עסקית לשש השנים הקרובות‪.‬יעדי המכירות בתום חמשת השנים מוצגים‬
‫באיור הבא ‪:‬‬
‫לסיכום‪ ,‬נמצא כי הפרויקט מסוכן שיווקית‪ ,‬אך ה‪ IRR-‬שלו גבוה בהתאם )‪ .(47%‬יעד מחיר המכירה‬
‫הינו כ‪ 200%-‬מעלות הייצור ‪ $150 -‬למע' בסיסית ו‪ $500-‬למע' מורחבת‪ .‬המחיר המינימלי שבו ניתן‬
‫למכור את המערכת ועדיין להצדיק את קיום החברה )רווח( הוא ‪ $135‬למע' בסיסית ו‪ $450-‬למע'‬
‫מורחבת‪.‬‬
‫מסקנות עיקריות מעבודה זו‪:‬‬
‫‪ .1‬ישנו צורך ושוק למערכות לייצוב וניווט טיסני מסוק‪.‬‬
‫‪ .2‬נמצא שניתן לפתח מערכת לייצוב וניווט טיסני מסוק תוך שנה‪.‬‬
‫‪ .3‬אין סיכונים טכנולוגיים מהותיים בפיתוח‪.‬‬
‫‪ .4‬השקעה של כ‪ 600-‬אלף‪-‬דולר בחברה יכולה להניב ‪ IRR‬של ‪.47%‬‬
‫‪ .5‬הפרויקט מסוכן שיווקית– יש להגיע ללמעלה מ‪ 60%-‬מיעד השיווק )למכור למעלה מ‪19-‬‬
‫אלף מערכות בסיסיות ו‪ 5500-‬מערכות מורחבות במשך ‪ 5‬שנים(‪.‬‬
‫פרויקט גמר‪ :‬מערכת לייצוב טיסנים מנחה‪ :‬דר' יוסף פרום מרכז הקורס‪ :‬דר' יצחק גלזר עמוד‪ 6:‬מתוך ‪203‬‬
‫‪© Technion - Israel Institute of Technology, Technion Libraries‬‬
‫הטכניון ‪ -‬מכון טכנולוגי לישראל‬
‫התוכנית הבין יחידתית להנדסת מערכות‬