3. Design solutions

A. Design objectives  

 

Company design procedure - the design brief

 

A design brief for the proposed products should be drawn up by the project engineer. They should consist of a detailed list of technical objectives which the design team must work to, in order to produce a design solution. 

 

Key elements of the brief are;

• function - the product's intended use (what it is designed to do), including performance targets (strength, power, durability, etc)
• constraints - limits on the design (for example, it must not exceed a maximum size or weight limit)
• comparative -  how well the product should perform, compared with existing models (competing products already on the market, or the current model that the new product will replace)
• design features - specific things the design must have (for example, rechargeable batteries, or lid with a lock)
• budget - the cost limits that must not be exceeded, in order to make the design cost-effective.

 

*objective [əbˈdʒektɪv] 1.명사 목적, 목표 (=goal) 2.명사 전문 용어 대물렌즈 3.형용사 객관적인 (=unbiased), (↔subjective) 4.형용사 철학 실재하는, 실증적인 (↔subjective)
*procedure [prəˈsiːdʒə(r)프러씨이져어ㄹ] 1.명사 (특히 어떤 일을 늘·제대로 하는) 절차[방법] to follow normal/standard/accepted procedure 정상적인/표준/인정되는 절차를 따르다[밟다] 2.명사 (특히 상업·법률·정치에서 일을 하는 공식적인) 절차[수순]3.명사 의학 수술
*draw something up (세심한 생각·계획이 필요한 것을) 만들다[작성하다]
*function [ˈfʌŋkʃn] 1.명사 (사람사물의) 기능2.명사 행사, 의식3.동사 (제대로) 기능하다[작용하다] (=operate)
*performance [pər'fɔːrməns퍼ㄹ포얼먼쓰] 1.명사 공연, 연주회 2.명사 (개인의) 연기[연주] 3.명사 실적, 성과, 성능 high-performance cars 고성능 자동차 performance test (자동차·항공기 등의) 성능 검사
*durability [dʊrə'bɪləti듀어빌리리] 내구성
*constraint [kənˈstreɪnt] 1.명사 제약(이 되는 것), (=restriction) 2.명사 제한, 통제
*comparative [kəmˈpærətɪv] 1.형용사 (무엇에 대한 연구가) 비교를 통한, 비교의 2.형용사 상대적인, 비교적 (=relative) 3.명사 문법 비교급 (→superlative)
 *feature  [ˈfiːtʃə(r)피이쳐ㄹ] 1.명사 특색, 특징, 특성 (→water feature) Which features do you look for when choosing a car? 당신은 승용차를 고를 때 어떤 특성을 찾나요? 2.명사 이목구비(의 각 부분) 3.(신문·텔레비전 등의) 특집 (기사/방송) 4.동사특별히 포함하다, 특징으로 삼다 (~의) 특징을 이루다
*budget [ˈbʌdʒɪt] 1.명사 예산, (지출 예상) 비용 2.명사 (정부회사 등의) 예산(안) 3.동사 예산을 세우다
*cost-effective 비용 효율[효과]이 높은

 

B. design calculations

 

Design information is shown on drawings, and written in specifications - documents which describe the materials, sizes and technical requirements of components. In order to specify this detailed information, an engineer must evaluate - that is, identify and calculate - the loads (forces) that key components will have to carry. To do this, the engineer needs to determine (identify) the different loads, then quantify them - that is, calculate them in number form. Usually, each load is quantified based on a worst-case scenario - in other words, the engineer will allow for the maximum loads, such as an aircraft making a very hard landing, or a bridge being hit by extremely high winds.

 

After maximum loads have been quantified, an engineer will apply a factor of safety. This is an extra margin to make the components strong enough to carry loads that are higher than the worst-case scenario. For example, a factor of 1.5 increases the load a component can carry by 50%. After this has been factored in, the engineer will then size the components - that is, calculate their required size.

 

Engineers are sometimes criticized because they overdesign things (add excessive factors of safety), which increases costs. However, according to Murphy's Law, 'Anything that can go wrong, will.' This suggests that belt and braces - an expression often used in engineering, based on the safest method of holding up trousers - is a sensible approach.

 

*calculation  [ ˌkælkjuˈleɪʃn 캘큐레이션 ] 1.명사 계산, 산출 2.명사 추정, 추산 3.명사 못마땅함 타산

*specification  [ˌspesɪfɪˈkeɪʃn 스페시피케이션] 명사  C, U (자세한) 설명서, 사양(仕樣), 설계 명세서, 시방서 the technical specifications of the new model (자동차) 새 모델의 기술 설명서 The house has been built exactly to our specifications. 그 집은 정확히 우리 사양대로 지어졌다.

*specify [ˈspesɪfaɪ] 동사 (구체적으로) 명시하다 [VN] Remember to specify your size when ordering clothes. 의류를 주문할 때에는 잊지 말고 치수를 명시하세요. [V wh-] The contract clearly specifies who can operate the machinery. 그 계약서에는 그 기계류를 조작할 수 있는 사람이 분명히 명시되어 있다. [V that] The regulations specify that calculators may not be used in the examination. 시험 때에는 계산서를 사용할 수 없다고 규정에 명시되어 있다.

*evaluate [ɪˈvæljueɪt 이밸류에잍] 동사 (양·가치·품질 등을) 평가하다[감정하다] (=assess) [V wh-] We need to evaluate how well the policy is working. 우리는 그 정책이 얼마나 잘 작용하고 있는지 평가해 볼 필요가 있다.

*identify  [aɪˈdentɪfaɪ] 1.동사 (신원 등을) 확인하다[알아보다] 2.동사 찾다, 발견하다 3.동사 (신원 등을) 알아보게[인정하게] 하다

*load [ loʊd ] 1. C(사람·차량 등이 운반하는, 보통 많은 양의) 짐[화물] 2. C [흔히 합성어에서] (운반하거나 실을 수 있는) 짐의 양[적재량], 한 짐[차] They ordered three truckloads of sand. 그들은 트럭 세 대분의 모래를 주문했다. 3. C, 주로 단수로 (짐의) 무게, 하중, 부하

*force  [fɔːrs] 1.명사 물리력, 폭력 2.명사 (물리적으로 나타나는) 힘 the force of the blow/explosion/collision 그 타격/폭발/충돌의 힘 3.동사 (~을 하도록) ~를 강요하다[(어쩔 수 없이) …하게 만들다] (=compel) 4.동사 (물리력을 이용하여) 억지[강제]로 …하다

*component [ kəm'poʊnənt 컴포어넌ㅌ] 1. (구성) 요소, 부품 the components of a machine 기계 부품들 Key components of the government’s plan are… 그 정부 계획의 핵심 요소는 …

*determine [dɪ'tɜːrmɪn 디터얼민] 1.동사 알아내다, 밝히다 (=establish) [Vwh-] We set out to determine exactly what happened that night. 우리는 그날 밤에 정확히 무슨 일이 있었는지를 알아내는 작업에 착수했다. [also VN that] 2.동사 (무엇의 방식·유형을) 결정하다 3.동사 (공식적으로) 확정[결정]하다 

*quantify  ['kwɑːntɪfaɪ 쿠안너파이] 동사 양을 나타내다, 수량화하다 This was the first attempt to quantify people's food intake.  이것은 사람들의 음식 섭취를 계량화하는 첫 번째 시도였다.

*a worst-case scenario  [səˈnærioʊ ㅆ내리오] 최악의 경우도 고려한 예상.

*margin  [ˈmɑːrdʒən] 1.명사 (책 페이지의) 여백 2.명사 (시간·득표 수 등의) 차이[차] 3.명사 상업 (=profit margin) 4. 주로 단수로 (어떤 일의 성공을 확실히 하기 위한 시간·공간·돈 등의) 여유[여지] a safety margin 안전[확실성]이 보장되는 여유 The narrow gateway left me little margin for error as I reversed the car. 출입구가 좁아서 내가 (차를) 후진할 때 실수를 해도 되는 여지가 거의 없었다. margin (of power) 토목 공급 예비력(供給豫備力) margin of error 오차 범위

*factor something in ~을 고려하다[감안하다] 1. ~을 고려하다[감안하다] Remember to factor in staffing costs when you are planning the project. 그 프로젝트에 대한 계획을 세울 때 잊지 말고 인건비도 감안하세요.

*size 1.크기 2.크기를 표시하다 3.크기를 바꾸다

*criticize [ ˈkrɪtɪsaɪz 크리디싸이즈] 1. 비판[비난]하다 The government has been criticized for not taking the problem seriously. 정부는 그 문제를 심각하게 받아들이지 않았다는 비판을 받아 왔다.

*overdesign 과설계 1.[Verb] (ambitransitive) To design too specifically or to too great an extent, as by including unnecessary features.

* Murphy's law (머피의 법칙)  'If anything can go wrong, it will' 만약 어떤 것이 잘못될 수 있다면, 그렇게 될 것이다.

*belt and braces 벨크와 맬빵; 만전을 기하는, 형용사 providing double security, in case one security measure should fail / a belt-and-braces policy 만전을 기하자는 정책 That would be a belt and braces approach. 이것은 만전을 기하는 접근법이 될 것이다.

*brace  [ breɪs ] 1. 버팀대 죔쇠 2.C (美 braces [pl.]) 치아 교정기 3. pl. 英 (美 suspenders braces) 멜빵 5. C 중괄호({ }) 동사 1.대비를 하다; 대비시키다2.버팅기다4. 타동사 전문 용어 [VN] 떠받치다, 보강하다 The roof was braced by lengths of timber. 지붕은 긴 목재 기둥들로 떠받쳐져 있었다.

*sensible  [ˈsensəbl] 1. 형용사  (사람이나 그의 행동이)분별[양식] 있는, 합리적인 She’s a sensible sort of person. 그녀는 합리적인 사람이다. I think that’s a very sensible idea. 난 그것이 아주 합리적인 생각이라고 본다 I think that that is a sensible approach. 나는 그것이 합리적인 접근 방식이라고 생각합니다. 2. 형용사 (멋있기보다는) 실용적인 sensible shoes 실용적인 신발

 

1. Of course, money is limited. Cost limitations are always a constraint. But some finance is available. A budget has been allocated for the preliminary design phase - a total of $35,000. but we mustn't exceed that amount.

 

2. Obviously, if we have to spend $80 on components for each appliance and the appliances are sold for $70, that's not a cost-effective design solution.

 

3. The function of this detector is to locate underground cables by giving audio feedback. Since it's designed to be used in noisy environments, the earphone is an important feature.

4. Are these already on the market - are they existing products? Or are we talking about proposed products that are still under development?

 

1. The types of loads that will be encountered must be determined.
2. Maximum loads are based on predicted worst-case scenarios.
3. On top of maximum loads, additional safety margins are factored in.
4. For cost reasons, components shouldn't be overdesigned.
5. The practice of overdesigning components can be described as the belt and braces approach.
6. Sizing components means calculating their dimensions.

 

 

Most engineering designs make provision for (allow for) excessive or abnormal operating conditions. The critical question is, how much of a percentage of extra size or capacity (factor of safety) should be applied without adding too much of a margin (overdesigning)? To calculate an amount for (quantify) this figure, it is critical to assess the consequences of a technical failure. Where the stakes are high, in applications such as aviation, designing for the most extreme situations (worst-case scenarios) is clearly critical on safety grounds. On the face of it, the result of this may seem costly. But where the human implications and expense of failure are serious, a high level of expenditure aimed at accident prevention can be considered financially viable (cost-effective).

 

*make provision for …을 준비하다. 대비하다.
*provision [prəˈvɪʒn] 1. 명사 공급, 제공 2.명사 대비, 준비 You should make provision for things going wrong. 사태가 잘못될 경우에 대한 대비를 해야 한다. 3.동사 격식 (특히 특정 기간 동안 필요한 식량을) 공급하다
*allow for somebody/something ~을 감안하다[참작하다] All these factors must be allowed for. 이 모든 요소들이 감안되어야 한다.
*technical failure 기술 결함

*stakes are high 리스크가 크다, 위험성이 높다 Stakes are so high that we can't invest on this business. 위험성이 너무 높아서 우리는 이 사업에 투자할 수 없다.
*On the face of it (겉으로) 보기에는[표면적으로는] On the face of it, it seems like a great deal. 표면상으로는 그것이 대단한 거래인 것 같다.
*expenditure  [ɪkˈspendɪtʃə(r)] 1.명사 (공공 기금의) 지출; 비용, 경비 plans to increase expenditure on health 보건비 지출 증액 계획 2.명사 (에너지·시간 등의) 소비[소모] (→income)