Klausurfragen Flashcards
Welchen Anforderungen muss sich die Produktentwicklung verstärkt stellen?
- Kürzere Entwicklungszeiten
- Steilerer Serienanlauf
- Parallele Produkt- und Prozessentwicklung
- Steigende Varianten(an)zahl
Wozu werden Simulationen eingesetzt
- Frühzeitige Absicherung von Produktfunktion
- Frühzeitige Absicherung von Herstellprozess
- Reduzierung von physischen Prototypen
Die Kosten für die Änderung eines Produktes
…steigen im Laufe des Produktlebenszyklus
Wie viel Prozent der Kosten werden in der Produktentwicklung festgelegt
70%
Wie werden die Kosten im Laufe des Produktlebenszyklus beeinflusst?
Wie ist Simulation definiert
Simulation ist das Nachbilden eines Systems mit seinen dynamischen Prozessen in einem experementierfähigen Modell, um zu Erkenntnissen zu gelangen, die auf die Wirklichkeit übertragbar sind. (VDI-Simulation)
Wie wird die Verlagerung des Entwicklungsaufwandes bezüglich der Kosten genannt
Frontloading
Bennenen Sie die wichtigsten Phasen eines Produktentstehungsprozesses
Wie wird die Ergebnisaufbereitung einer FEM-Berechnung genannt
Postprocessing
In welchen Bereichen werden FEM-Analysen überwiegend eingesetzt
- Verformungs- und Spannungsberechnung
- Temperatursimulation
- Elektrostatik-Simulation
- (Strömungsberechnungen)
Ergänzen Sie den dargestellten typischen Ablauf einer
FEM-Analyse
Erklären und skizzieren Sie die Netzverkleinerung durch eine
h-Adaption
Bei der h-Methode wird die Maschenweite der zu verfeinernden Dreiecke halbiert, wodurch drei neue Elemente entstehen.
Um die Netzkompabilität zu erhalten, müssen die angrenzenden Elemente ebenfalls verfeinert werden.
Sie werden entlang der zu verfeinernden Seite halbiert.
Da die letzte Verfeinerung spitze Winkel der entstehenden Dreiecke zur Folge hat, die ungünstig sind, sollte eine Methode der Netzverbesserung angewendet werden.
Bewährte Lösungsmethoden der numerischen Strömungsmechanik sind
- Finite-Differenzen-Methode (FDM)
- Finite-Volumen-Methode (FVM)
- Finite-Elemente-Methode (FEM)
Nennen Sie Vorteile von CFD-Analysen im Flugzeugbau
- Durchführung von experementellen Untersuchungen ist selten möglich und zudem sehr teuer
- Untersuchung der unmittelbaren Umgebung eines Flugzeugs möglich
- CFD-Simulation im Flugzeugbau einfacher und besser als im Windkanal
In welchen Industriebereichen wird die Mehrkörpersimulation überwiegend eingesetzt?
- Automobilindustrie
- Luft- und Raumfahrt
- Schienenfahrzeugindustrie
Mit welchem Bild wird das dargestellte Versuchskonzept bezeichnet?
Hardware-in-the-loop
Woraus wird das dargestellte Ergebnis zur Füllsicherheit abgeleitet?
Zeigt kritische Bereiche die nicht ausreichend mit Kunststoff gefüllt werden.
Wird abgeleitet aus
- Druckverlauf
- Temperaturverlauf
Was ist bei der automatischen Analyse der optimalen Angusslage zu beachten?
- Dekorative Anforderungen sind nicht berücksichtigt
- Werkzeugkonzept ist nicht berücksichtigt
Die Spritzguss-Simulation zeigt, dass die Lage einer Bindenaht nicht mit der Spezifikation aus Ihren Pflichtenheft vereinbar ist. Welche Korrekturmaßnahmen sind möglich und sinnvoll, wenn das Spritzgusswerkzeug bereits fertiggestellt wurde
- Erhöhung von Wandstärken
- Verwendung eines alternativen Materials
- Änderung der Prozessparameter
Berechnen Sie für das dargestellte Beispiel die arithmetische Schließmaßtoleranz Ta nach DIN 7186
Berechnen Sie für das dargestellte Beispiel die statistische Schließmaßtoleranz Ts nach DIN 7186
Das Prozesspotential cp hängt..
nur von der Prozessstreubreite ab.
Welche statistische Methode ist für die Materialflusssimulation von Bedeutung?
Markov’scher Prozess
Wie lautet die englische Bezeichnung der Materialfluss-Simulation?
DES = Discrete Event Simulation
Wie verläuft die Zeit in einer Materialfluss-Simulation?
Diokret/Sprungweise
Wie heißt die in der Software “Plant Simulation” verwendete Programmiersprache?
SimTalk
Worauf wird in der Software “Plant Simulation” durch das Kurzzeichen “@” zugegriffen?
Auf den BE, der die Methode ausgelöst hat
Was bedeutet die Abkürzung MTBF?
Mean Time Between Failure
Der Nutzungsgrad ist…
ein Ergebnis der Materialfluss-Simulation
Welche Verteilungsfunktion wird in der Software “Plant Simulation” als Standard zur Beschreibung der Störungsdauer verwendet?
Erlangverteilung (Erlang)
Berechnen Sie wann das erste rote Teil in der Senke ankommt.
Skizzieren Sie den typischen Verlauf einer Pufferkennlinie.
Skizzieren Sie den typischen Verlauf einer Werkstückträgerkennlinie.
Welche Belegung des Puffers vor M2 stellt sich in der dargestellten Fertigungslinie ein, wenn Anlaufeffekte durch eine geeignete Statistikrücksetzung nicht mehr sichtbar sind?
Leiten Sie aus der dargestellten objektorientierten Datenstruktur die Attribute u. Methoden der Klasse “Fahrrad” ab.
- Fahrzeugnummer
- Leergewicht
- zulässiges Gesamtgewicht
- Rahmenhöhe
- …Verfügbarkeit
Welcher Zeitanteil wird in der Statistikübersicht von “PlantSimulation” standardmäßig grau dargestellt?
Sie können die Ausbringung einer Fertigungslinie erhöhen, indem Sie einen Puffer einfügen oder alternativ die Verfügbarkeit der kritischen Station erhöhen.
Für welche Maßnahme entscheiden Sie sich?
Begründen Sie ihre Antwort kurz.
Verfügbarkeit erhöhen
–> Puffer verursachen Kosten (zusätzliche Kapitalbindung)
Für welche Fragestellung ist die Digitale Fabrik zuständig?
Wie soll produziert werden?
- Welche Fertigungsschritte sind notwendig
- Welche Reihenfolge haben die Fertigungsschritte
Schließen der Automatisierungslücke in der Produtkionsplanung
Produkt // Prozess //Ressource:
- Konstruktion
- Fertigungsplanung
- Produktion
- Arbeitswirtschaft
- Kalkulation
Ziele der Digitalen Fabrik
- Planungsqualität erhöhen // Planungskosten senken
- Planungssicherheit schaffen // Planungszeit verkürzen
- Planungsfehler vermeiden // Kommunikation verbessern
- Best-Practice-Lösung // Integration der Planer
- Standardiesierung erreichen // Wissensverarbeitung
Digitale Fabrik - Datendurchgängigkeit:
Reduzierung der Schnittstellen durch Daten-Backbone
Systemspezifische Schnittstellen / Direktkopplungen n*(n-1)
Neutrale Schnittstellen / Daten-Backbone 2*n
Digitale Fabrik Begriffsdefinition
Digitale Fabrik ist der Oberbegriff für ein umfassendes Netzwerk von digitalen Modellen, Methoden und Werkzeugen die durch ein durchgängiges Datenmanagement integriert werden.
PDM/PLM-Systeme als Daten-Backbone
DF - Eingangsdaten aus der Konstruktion
- Datenquelle: PDM- und/oder CAD-System
- Stücklisten inklusive Struktur
- Produktgeometrien
Produktdaten werden immer nur im PDM- oder CAD-System geändert!
DF - Layoutplanung
- Austausch von Positions- und Orientierungsdaten
- Voraussetzung: Bibliotheken mit 2D/3D-Daten der Betriebsmittel
- Wichtig für Lieferantenanbindung, z.B. über AutoCAD
DF - Qualitätsplanung
- Übertragung der Fertigungsschritte inklusive Betriebsmittel und Teilezuordnung
- Basis zum Aufbau Prozess-FMEA
DF - Materialflusssimulation
- Übertragung der Fertigungsabläufe und -Parameter
(Zeiten, Verfügbarkeiten, Ausschuss) - Rückführung von Ergebnissen aus der Simulation in die Planung
DF - Arbeitsplatzgestaltung, Zusammenbau- und Robotersimulation
- Direkte Verwendung der Betriebsmittel- und Produktgeometrien inkl. Positions- und Orientierungsdaten
- Rückführung von Simulationsergebnissen
DF - Übertragung von Planungsergebnissen in der ERP-System
- Arbeitspläne
- Fertigungsstücklisten
DF - Fertigungsplanung: Hauptaufgaben und Planungsergebnisse
- Strukturierung der Konstruktionsstückliste (Fertigungsstückliste)
- Prozessplanung (Arbeitsplan)
- Betriebsmittelplanung (Layout)
DF - Fertigungsplanung: Beispiele für Check-In / Check-Out
Eingecheckt:
- dieser Projektumpfang wird z. Zt. von niemandem verwendet und kann ausgechekt werden
Ausgecheckt von mir:
- dieser Projektumpfang ist von mir ausgecheckt und
kann von mir bearbeitet werden
Ausgecheckt von anderem Benutzer:
- dieser Projektumpfang wurde von jemand anderem reserviert und kann nur eingesehen, nicht jedoch bearbeitet werden
DF - Fertigungsplanung: Entwicklung / Standard
DF - Fabrikplanung: Notwendigkeit einer frühzeitigen digitalen Absicherung
DF - Fabrikplanungsebenen
DF - Immersive Visualisierungs-Techniken (3D)
- PowerWall
- HoloBench
- Tiled Display
- Cave
FEM Anwendungsfelder und theoretischer Hintergrund
- Verformungs- und Spannungsberechnungen
- Elastizitätstheorie
- Strömungsberechnungen
- Navier-Stockes-Gleichung
- Temperaturverteilung
- Laplace-Gleichung
- Elektrostatik
- Maxwell-Gleichung
