05 - Produktentwicklung - Konzipieren Flashcards
Arbeitsschritte beim Konzipieren
1 - Abstrahieren zum Erkennen der wesentlichen Probleme
2 - Aufstellen von Funktionsstrukturen. Gesamtfunktion - Teilfunktion
3 - Suchen von Wirkprinzipien zum Erfüllen der Teilfunktion
4 - Kombinieren der Wirkprinzipien zur Wirkstruktur
5 - Auswählen geeigneter Kombinationen
6 - Konkretisieren zu prinzipiellen Lösungsvarianten
7 - Bewerten nach technischen und wirtsch. Kriterien
-> Konzept. Freigabe zum Entwerfen
Ziel der Abstraktion
konventionelle Vorstellungen auflösen
Durchbruch zu besseren Lösungen ermöglichen
das Allgemeingültige und Wesentliche hervorheben
Vorgehen: Schrittweise Abstraktion anhand der Anforderungsliste
- gedanklich Wünsche weglassen
- Forderungen weglassen, die die Funktion nicht unmittelbar betreffen
- quantitative Angaben in qualitative umsetzen
- Erkanntes sinnvoll erweitern
- Problem lösungsneutral formulieren
Vorgehen: Aufstellen von Funktionsstrukturen
- Gesamtfunktion ermitteln
- Teilfunktion ableiten
- Funktionsstruktur aufstellen
- Systemgrenze festlegen
- Funktionsstruktur variieren
Unterschied von Haupt- und Nebenfunktionen
Hauptf.: dienen unmittelbar der Gesamtfunktion
Nebenf.: tragen im Sinne von Hilfsfunktionen nur mittelbar zur Gesamtfunktion bei
haben unterstützenden oder ergänzenden Charakter
Beispiele für Energieumsatz-Funktionen
Energie wandeln (elektr -> mech Energie)
Energie ändern (z.B. Drehmoment vergrößern)
Energie mit Signal verknüpfen
Energie leiten
Energie speichern
Beispiele für Stoffumsatz-Funktionen
Stoff wandeln
Stoff ändern
Stoff mit elektrischen Signal verknüpfen
Stoff leiten
Stoff speichern
Beispiele für Signalumsatz-Funktionen
Signal wandeln
Signal ändern
Signal mit Energie verknüpfen
Signal mit Stoff verknüpfen
Signal leiten
Signal speichern
Welche Methoden werden für die Suche nach Wirkprinzipien verwendet?
Intuitive Methoden (Brainstorming, Methode 635, usw)
Diskursive Methoden (Ordnungsschemata, Konstruktionskataloge)
Ordnungsschemata
- Aufbau
Ordnende Gesichtspunkte werden gegeneinander aufgetragen, um eine Lösung durch Analyse und systematisches Variieren zu finden.
Def.: Ordnende Gesichtspunkte
Energiearten, physikalische Größen oder Gestaltungsmerkmale für ein Ordnungsschemata
Kontstruktionskataloge
- Allg. Aufbau und Zweck
spezielle Art des Ordnungsschemas
tabellarische Lösungssammlung
enthalten bekannte und bewährte Lösungen für bestimmte konstruktive Aufgaben oder Teilfunktionen
Grundsätzlicher Aufbau von Konstruktionskatalogen (Kategorien)
Gliederungsteil
Hauptteil
Zugriffsteil
Anhang
Konstruktionskatalog
- Inhalt des Gliederungsteils
enthält ordnende Gesichtspunkte mit systematisierenden Merkmalen
bestimmt den systematischen Aufbau des Katalogs
beeinflusst die Handhabbarkeit und den schnellen Zugriff
Konstruktionskatalog
- Inhalt des Hauptteils
enthält die Objekte / Lösungen in Form von Skizzen bzw. Zeichnungen
wird mit Identifikationsnummern ergänzt
Konstruktionskatalog
- Inhalt des Zugriffsteils
enthält für die Auswahl erleichternde Merkmale
beschreibt die Eigenschaften der Lösungen
(dient der Auswahl der Lösungen) -> ja, ach ne!
Konstruktionskatalog
- Inhalt des Anhangs
ermöglicht Angabe über Herkunft
ergänzende Anmerkungen
Anforderungen an Konstruktionskataloge
unabhängig von der Konstruktionsmethode einsetzbar
allgemeingültig
möglichst vollständiges Lösungsfeld
Ergänzungen müssen möglich sein
schneller Zugriff auf Lösungen und deren Eigenschaften
Probleme beim Kombinieren der Wirkprinzipien
Hauptsächlich: Erkennen von Verträglichkeiten bzw. Unverträglichkeiten
Außerdem: Auswahl der technisch und wirtschaftlich günstigsten Kombinationen
Vorgehensmöglichkeiten zum Kombinieren der Wirkprinzipien
intuitive Methoden
oder empfohlen: morphologischer Kasten als diskursive Methode
Vorgehen beim morphologischen Kasten
Teilfunktionen gegen dazugehörige Lösungen in Ordnungsschema auftragen
bildliche Darstellung der Lösungen bevorzugen
Lösungen nach Zweckmäßigkeit ordnen
Unverträglichkeiten feststellen und somit sinnvolle Kombinationen als Gesamtlösung suchen
Kriterien für die Auswahl von geeigneten Kombinationen (aus morphologischem Kasten)
A: untereinander verträglich
B: Forderungen erfüllt
C: Realisierung möglich
D: zulässiger Aufwand
E: Sicherheitstechnig gegeben
F: im eigenen Bereich bevorzugt
Wie muss das Formular für die Auswahl geeigneter Kombinationen ausgefüllt werden?
- Lösungsvariante eintragen
- nach Auswahlkriterien überprüfen
- Bei Aussage “Nein” nicht weiter beurteilen
- Beurteilung näher kennzeichnen
- Entscheidung fällen, ob Ausscheiden oder Weiterverfolgung der Lösung
Vorgehen: Bewertung nach technischen und wirtschaftlichen Kriterien
- Erkennen der entscheidungsrelevanten Eigenschaften
- Prüfen ihrer Bedeutung für den Gesamtwert der Lösung
- Eigenschaften möglichst in quantitativen Kenngrößen beschreiben
- Beurteilen der jeweiligen Eigenschaft der verschiedenen Varianten
- Bestimmen des Gesamtwertes jeder Variante
- Vergleich
- Abschätzen der Beurteilungsunsicherheiten
- Schwachstellenanalyse
Technische Wertigkeit
- Formel
pk = Punktzahl für die jeweils bewertete Eigenschaft
pmax = maximal zu erzielende Punktzahl
n = Anzahl der bewerteten Eigenschaften
-> Prozent der idealen Lösung erreicht
Beurteilung der technischen Wertigkeit
Wt > 0,8 gute Lösung
Wt ≈ 0,7 gute Lösung, punktuell verbessern
Wt < 0,6 unbefriedigende Lösung
Wirtschaftliche Wertigkeit
- Formel
WW = H0 / HVariante
mit H0 = 0,7 • Hzulässig = 0,7 • Hminimum
Aufbau eines Wertigkeitsdiagramms
Wirtschaftliche Wertigkeit gegen die technische Wertigkeit auftragen
Gerade von (0,0) bis (1,1) ziehen
rechts oben = optimal
Aufstellen von Bewertungskriterien
- Grundlage
- Prüfung
- bei Nicht-Erfüllung?
- Anforderungsliste
- Forderung der Anforderungsliste erfüllt?
- Lösung ausscheiden
Woraus werden die Bewertungskriterien gewonnen?
Anforderungen aus der Anforderungsliste
techn./wirtsch. Eigenschaften und Merkmale
Beispiele für Bewertungskriterien
Funktion, Wirkprinzip, Gestaltung
Sicherheit, Ergonomie, Fertigung, Kontrolle
Montage, Transport, Gebrauch, Instandhaltung, Aufwand
