SPM Reka Cipta (3763) cheat sheet

Reka cipta ialah proses menghasilkan produk atau sistem baharu yang memenuhi keperluan pengguna melalui gabungan kreativiti, sains dan kemahiran teknikal.

Proses reka bentuk lazimnya mengikut urutan: mengenal pasti masalah, kajian literatur, menjana idea, memilih idea, membina prototaip, menguji, menambah baik dan mendokumentasi.

Penyataan masalah yang baik mengandungi kriteria reka bentuk (keperluan wajib) dan kekangan (had seperti kos, saiz, bahan dan masa).

Kriteria reka bentuk mesti boleh diukur, contohnya 'menampung beban 5 kg' bukan 'mesti kuat'.

Kaedah sumbang saran (brainstorming) menjana banyak idea tanpa penilaian awal; penilaian dibuat pada peringkat pemilihan idea.

Analisis morfologi memecahkan produk kepada subsistem dan menggabungkan pilihan setiap subsistem untuk menghasilkan konfigurasi baharu.

Kaedah matriks penilaian memberi pemberat kepada setiap kriteria dan menjumlahkan skor untuk memilih reka bentuk terbaik secara objektif.

Reka bentuk inklusif mengambil kira pengguna dengan keupayaan berbeza, termasuk saiz badan, kekuatan cengkaman dan kebolehlaksanaan operasi.

Invensi mencipta sesuatu yang belum wujud, manakala inovasi menambah baik produk sedia ada dari segi fungsi, kos atau kemudahan penggunaan.

Carta Gantt memaparkan aktiviti projek pada paksi menegak dan tempoh masa pada paksi mendatar, membolehkan aktiviti bertindih dikenal pasti.

Laluan kritikal ialah rangkaian aktiviti terpanjang dalam sesuatu projek; kelewatan pada mana-mana aktiviti dalam laluan ini melewatkan keseluruhan projek.

Garis masa projek = jumlah tempoh aktiviti pada laluan kritikal, bukan jumlah semua aktiviti.

Skop projek mentakrifkan hasil yang akan disiapkan; perubahan skop tanpa kawalan menyebabkan projek melebihi kos dan masa.

Belanjawan projek = kos bahan + kos buruh + kos overhed + kos pemasaran + peruntukan kontingensi.

Kontingensi biasanya diperuntukkan sebagai peratusan (contohnya 10-15%) daripada jumlah kos untuk menampung risiko yang tidak dijangka.

Pemecahan kerja (WBS) membahagikan projek kepada tugasan kecil yang boleh dianggarkan masa dan kosnya.

Tonggak (milestone) ialah titik semakan tanpa tempoh yang menandakan penyiapan sesuatu fasa seperti prototaip atau ujian fungsi.

Risiko projek dinilai melalui kebarangkalian berlakunya kejadian darab kesan terhadap kos, masa atau keselamatan.

Lakaran isometrik menggunakan tiga paksi pada 30 darjah dari garis mendatar dan menunjukkan tiga muka objek dalam satu pandangan.

Lukisan ortografik menunjukkan pandangan hadapan, atas dan sisi pada satah serenjang; setiap pandangan hanya menunjukkan dua dimensi.

Pandangan pertama (first angle) meletakkan pandangan sisi kanan di sebelah kiri pandangan hadapan; pandangan ketiga meletakkannya di sebelah kanan.

Skala lukisan ditulis sebagai nisbah, contohnya 1:2 bermaksud lukisan separuh saiz objek sebenar.

Garisan objek tebal dan berterusan; garisan tersembunyi menggunakan garis putus-putus; garisan pusat menggunakan garis sempang-titik.

Unjuran serong (oblique) melukis muka hadapan dalam saiz sebenar dengan paksi kedalaman pada 45 darjah, biasanya separuh skala.

Perspektif satu titik menggunakan satu titik lenyap pada garis ufuk; perspektif dua titik menggunakan dua titik lenyap untuk menunjukkan sudut objek.

Lakaran piktorial seperti isometrik dan serong digunakan untuk menyampaikan idea awal kerana mudah difahami oleh bukan juruteknik.

Dimensi mesti diletakkan pada garisan dimensi dengan anak panah dan nilai, dan tidak boleh bertindih dengan garisan objek.

Kekuatan ialah keupayaan bahan menahan daya tanpa pecah; kekerasan ialah rintangan terhadap calar atau lekuk permukaan.

Kemuluran (ductility) membolehkan bahan diregangkan menjadi dawai; kebolehtempaan (malleability) membolehkan bahan dibentuk menjadi kepingan nipis.

Keliatan (toughness) ialah keupayaan menyerap tenaga hentaman tanpa patah, berbeza daripada kekerasan.

Logam ferus mengandungi besi (contohnya keluli lembut, keluli karbon); logam bukan ferus termasuk aluminium, tembaga, zink dan plumbum.

Keluli tahan karat mengandungi kromium yang membentuk lapisan oksida pelindung untuk menghalang kakisan.

Termoplastik seperti akrilik dan polietilena boleh dilembutkan dan dibentuk semula berulang kali; termoset seperti epoksi tidak boleh dibentuk semula setelah dikeraskan.

Kayu keras seperti meranti dan jati berasal daripada pokok berdaun lebar; kayu lembut seperti meranti putih dan pain berasal daripada pokok konifer.

Papan lapis (plywood) dibuat dengan melekatkan lapisan venir bersilang arah gentian untuk mengurangkan kecenderungan meleding.

Pemilihan bahan dibuat berdasarkan sifat mekanikal, kos, kemudahan pemesinan, rintangan kakisan dan kesan alam sekitar, bukan hanya kekuatan.

Penuangan (casting) mengisi acuan dengan logam lebur; sesuai untuk bentuk kompleks dan pengeluaran besar.

Tempaan (forging) membentuk logam melalui daya mampatan; menghasilkan struktur gentian yang lebih kuat daripada penuangan.

Penyemperitan (extrusion) menolak bahan melalui die untuk menghasilkan profil berkeratan rentas tetap seperti bingkai aluminium.

Penggulungan (rolling) menipiskan bahan melalui silinder; menghasilkan kepingan dan plat logam.

Kimpalan arka menggunakan elektrod dan arus elektrik untuk melebur logam pengisi; sesuai untuk sambungan kekal.

Pateri lembut (soldering) menggunakan aloi timah-plumbum atau timah-perak pada suhu di bawah takat lebur bahan kerja.

Pemesinan kisar (milling) menggunakan alat pemotong berputar untuk meratakan permukaan dan membuat alur.

Pemesinan larik (turning) memutar bahan kerja terhadap alat pemotong untuk menghasilkan bentuk silinder.

Pengeluaran secara kelompok (batch) sesuai untuk kuantiti sederhana kerana kos persediaan dapat diagihkan kepada banyak unit.

Angkup vernier mengukur dimensi luar, dalam dan kedalaman dengan kejituan lazim 0.02 mm atau 0.05 mm.

Mikrometer mengukur ketebalan atau diameter luar dengan kejituan 0.01 mm dan julat ukur terhad.

Pembaris keluli dan pita ukur digunakan untuk ukuran kasar; tolok perasa (feeler gauge) mengukur jurang kecil.

Gerudi meja memerlukan bahan kerja dikepit dan mata gerudi dipilih mengikut bahan serta diameter lubang.

Gergaji tangan memotong kayu atau logam; bilangan gigi setiap inci mempengaruhi kemasan potongan dan kelajuan pemotongan.

Mesin larik memerlukan bahan kerja dipegang dengan chuck dan alat pemotong ditetapkan pada ketinggian pusat pusingan.

Mesin kisar menegak menggunakan alat pemotong paksi menegak, manakala mesin kisar mendatar menggunakan alat pemotong paksi mendatar.

Kimpalan arka memerlukan topeng muka berlensa gelap untuk melindungi mata daripada sinaran ultraviolet dan percikan.

Pemilih kelajuan dan suapan pada mesin mesti disesuaikan dengan bahan: bahan keras memerlukan kelajuan potong lebih rendah.

Momen = daya x jarak serenjang dari titik pangsi, dengan unit newton meter (N m).

Prinsip tuas: beban x jarak beban = usaha x jarak usaha; tuas kelas pertama mempunyai fulkrum di antara beban dan usaha.

Nisbah gear = bilangan gigi gear dipacu dibahagi bilangan gigi gear pemacu; nisbah lebih besar mengurangkan kelajuan dan menambah tork.

Sistem takal tetap mengubah arah daya tanpa faedah mekanikal; takal bergerak memberikan faedah mekanikal.

Hukum Ohm: V = I x R, dengan V dalam volt, I dalam ampere dan R dalam ohm.

Kuasa elektrik: P = V x I, dengan P dalam watt; tenaga = kuasa x masa dalam unit joule atau kilowatt jam.

Perintang bersiri dijumlahkan (R = R1 + R2); perintang selari mematuhi 1/R = 1/R1 + 1/R2.

Diod membenarkan arus mengalir dalam satu arah sahaja; LED menyala apabila dipasang dengan pincang hadapan dan perintang had arus.

Litar bersiri memutuskan seluruh litar jika satu komponen gagal; litar selari mengekalkan komponen lain berfungsi.

CAD 2D digunakan untuk lukisan ortografik dan pendimensian; CAD 3D membina model pepejal atau permukaan dengan isipadu.

Pemodelan parametrik menyimpan dimensi dan kekangan sebagai pemboleh ubah, membolehkan reka bentuk dikemas kini secara automatik.

Fail CAD 3D pepejal boleh dieksport sebagai STL untuk percetakan 3D; STL menyimpan geometri permukaan sebagai jaringan segi tiga.

Pencetak 3D FDM membina objek lapisan demi lapisan dengan mengekstrusi filamen termoplastik yang dipanaskan.

Ketebalan lapisan (layer height) lebih kecil menghasilkan permukaan lebih halus tetapi menambah masa cetakan.

Pemotong laser dan mesin CNC membaca fail vektor atau kod G untuk memandu pergerakan alat.

Simulasi komputer membolehkan analisis tegasan dan ujian perlanggaran dijalankan sebelum prototaip fizikal dibina.

Sistem pengurusan maklumat reka bentuk menyimpan versi fail dan sejarah perubahan untuk mengelakkan kekeliruan versi.

Prototaip pantas mengurangkan kos ujian kerana kegagalan dikenal pasti pada model digital sebelum pembuatan sebenar.

Alat pelindung diri asas bengkel termasuk gogal keselamatan, apron, kasut keselamatan dan pelindung pendengaran.

Peralatan elektrik mesti dibumikan dan pemutus litar bocor bumi (ELCB) dipasang untuk melindungi pengguna.

Pemadam api kelas B digunakan untuk cecair mudah terbakar; kelas C untuk gas; kelas A untuk bahan pepejal biasa.

Pelarut dan cat mesti disimpan dalam bekas bertutup di tempat berudara baik kerana wasapnya mudah terbakar dan toksik.

Sisa logam, plastik dan kertas diasingkan untuk kitar semula; sisa kimia tidak boleh dibuang ke longkang.

Tanda keselamatan bentuk bulatan merah dengan garis pepenjuru menandakan larangan, manakala segi tiga kuning menandakan amaran.

Bunyi melebihi 85 dB dalam tempoh lapan jam memerlukan perlindungan pendengaran.

Reka bentuk mesra alam mengurangkan bahan, tenaga dan sisa sepanjang kitaran hayat produk, termasuk peringkat pelupusan.

Analisis kitaran hayat menilai kesan alam sekitar daripada perolehan bahan mentah hingga pelupusan akhir produk.

Kos tetap tidak berubah dengan kuantiti pengeluaran (sewa, insurans); kos berubah berubah mengikut kuantiti (bahan, upah langsung).

Kos overhed ialah perbelanjaan tidak langsung seperti elektrik dan penyelenggaraan yang tidak boleh dikaitkan terus dengan satu unit produk.

Jumlah kos = kos tetap + (kos berubah seunit x kuantiti).

Titik pulang modal (unit) = kos tetap / (harga jualan seunit - kos berubah seunit).

Margin keuntungan = (harga jualan - kos seunit) / harga jualan x 100%.

Harga jualan mesti melebihi kos seunit supaya setiap unit menyumbang kepada menampung kos tetap.

Campuran pemasaran (4P) terdiri daripada produk, harga, tempat dan promosi.

Segmentasi pasaran membahagikan pengguna mengikut umur, pendapatan, lokasi atau gaya hidup untuk menyesuaikan tawaran.

Rancangan perniagaan yang baik mengandungi analisis pasaran, strategi pemasaran, unjuran kewangan dan penilaian risiko.

Penilaian produk menggunakan kriteria yang ditetapkan pada awal projek supaya keputusan tidak dipengaruhi pilihan peribadi.

Ujian fungsi menyemak sama ada produk memenuhi keperluan wajib; ujian ketahanan menyemak prestasi dalam keadaan berulang atau melampau.

Ujian pengguna melibatkan pengguna sebenar untuk mengumpul maklum balas tentang kemudahan penggunaan dan keselamatan.

Matriks penilaian memberi skor setiap kriteria (contohnya 1 hingga 5) dan mendarab dengan pemberat sebelum dijumlahkan.

Pemberat kriteria mesti berjumlah 100% atau 1.0 supaya skor akhir boleh dibandingkan antara reka bentuk.

Laporan projek mesti merekodkan masalah, kriteria, alternatif, keputusan, ujian dan cadangan penambahbaikan.

Keselamatan produk dinilai melalui potensi bahaya seperti bucu tajam, permukaan panas, bahagian kecil dan kegagalan struktur.

Kebolehpasaran produk bergantung pada nilai kepada pengguna, harga berpatutan, kemudahan penggunaan dan rupa bentuk.

Penambahbaikan selepas ujian mesti direkodkan bersama sebab perubahan supaya reka bentuk akhir boleh dijustifikasi.

Penilaian produk menggunakan kriteria yang ditetapkan pada awal projek supaya keputusan tidak dipengaruhi pilihan peribadi.

Ujian fungsi menyemak sama ada produk memenuhi keperluan wajib; ujian ketahanan menyemak prestasi dalam keadaan berulang atau melampau.

Ujian pengguna melibatkan pengguna sebenar untuk mengumpul maklum balas tentang kemudahan penggunaan dan keselamatan.

Matriks penilaian memberi skor setiap kriteria (contohnya 1 hingga 5) dan mendarab dengan pemberat sebelum dijumlahkan.

Pemberat kriteria mesti berjumlah 100% atau 1.0 supaya skor akhir boleh dibandingkan antara reka bentuk.

Laporan projek mesti merekodkan masalah, kriteria, alternatif, keputusan, ujian dan cadangan penambahbaikan.

Keselamatan produk dinilai melalui potensi bahaya seperti bucu tajam, permukaan panas, bahagian kecil dan kegagalan struktur.

Kebolehpasaran produk bergantung pada nilai kepada pengguna, harga berpatutan, kemudahan penggunaan dan rupa bentuk.

Penambahbaikan selepas ujian mesti direkodkan bersama sebab perubahan supaya reka bentuk akhir boleh dijustifikasi.