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CAE > Klausurfragen > Flashcards

Klausurfragen Flashcards

1
Q

Welchen Anforderungen muss sich die Produktentwicklung verstärkt stellen?

A
  • Kürzere Entwicklungszeiten
  • Steilerer Serienanlauf
  • Parallele Produkt- und Prozessentwicklung
  • Steigende Varianten(an)zahl
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2
Q

Wozu werden Simulationen eingesetzt

A
  • Frühzeitige Absicherung von Produktfunktion
  • Frühzeitige Absicherung von Herstellprozess
  • Reduzierung von physischen Prototypen
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3
Q

Die Kosten für die Änderung eines Produktes

A

…steigen im Laufe des Produktlebenszyklus

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4
Q

Wie viel Prozent der Kosten werden in der Produktentwicklung festgelegt

A

70%

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5
Q

Wie werden die Kosten im Laufe des Produktlebenszyklus beeinflusst?

A
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6
Q

Wie ist Simulation definiert

A

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)

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7
Q

Wie wird die Verlagerung des Entwicklungsaufwandes bezüglich der Kosten genannt

A

Frontloading

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8
Q

Bennenen Sie die wichtigsten Phasen eines Produktentstehungsprozesses

A
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9
Q

Wie wird die Ergebnisaufbereitung einer FEM-Berechnung genannt

A

Postprocessing

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10
Q

In welchen Bereichen werden FEM-Analysen überwiegend eingesetzt

A
  • Verformungs- und Spannungsberechnung
  • Temperatursimulation
  • Elektrostatik-Simulation
  • (Strömungsberechnungen)
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11
Q

Ergänzen Sie den dargestellten typischen Ablauf einer
FEM-Analyse

A
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12
Q

Erklären und skizzieren Sie die Netzverkleinerung durch eine
h-Adaption

A

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.

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13
Q

Bewährte Lösungsmethoden der numerischen Strömungsmechanik sind

A
  • Finite-Differenzen-Methode (FDM)
  • Finite-Volumen-Methode (FVM)
  • Finite-Elemente-Methode (FEM)
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14
Q

Nennen Sie Vorteile von CFD-Analysen im Flugzeugbau

A
  • 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
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15
Q

In welchen Industriebereichen wird die Mehrkörpersimulation überwiegend eingesetzt?

A
  • Automobilindustrie
  • Luft- und Raumfahrt
  • Schienenfahrzeugindustrie
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16
Q

Mit welchem Bild wird das dargestellte Versuchskonzept bezeichnet?

A

Hardware-in-the-loop

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17
Q

Woraus wird das dargestellte Ergebnis zur Füllsicherheit abgeleitet?

A

Zeigt kritische Bereiche die nicht ausreichend mit Kunststoff gefüllt werden.

Wird abgeleitet aus

  • Druckverlauf
  • Temperaturverlauf
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18
Q

Was ist bei der automatischen Analyse der optimalen Angusslage zu beachten?

A
  • Dekorative Anforderungen sind nicht berücksichtigt
  • Werkzeugkonzept ist nicht berücksichtigt
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19
Q

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

A
  • Erhöhung von Wandstärken
  • Verwendung eines alternativen Materials
  • Änderung der Prozessparameter
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20
Q

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

A
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21
Q

Das Prozesspotential cp hängt..

A

nur von der Prozessstreubreite ab.

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22
Q

Welche statistische Methode ist für die Materialflusssimulation von Bedeutung?

A

Markov’scher Prozess

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23
Q

Wie lautet die englische Bezeichnung der Materialfluss-Simulation?

A

DES = Discrete Event Simulation

24
Q

Wie verläuft die Zeit in einer Materialfluss-Simulation?

A

Diokret/Sprungweise

25
Q

Wie heißt die in der Software “Plant Simulation” verwendete Programmiersprache?

A

SimTalk

26
Q

Worauf wird in der Software “Plant Simulation” durch das Kurzzeichen “@” zugegriffen?

A

Auf den BE, der die Methode ausgelöst hat

27
Q

Was bedeutet die Abkürzung MTBF?

A

Mean Time Between Failure

28
Q

Der Nutzungsgrad ist…

A

ein Ergebnis der Materialfluss-Simulation

29
Q

Welche Verteilungsfunktion wird in der Software “Plant Simulation” als Standard zur Beschreibung der Störungsdauer verwendet?

A

Erlangverteilung (Erlang)

30
Q

Berechnen Sie wann das erste rote Teil in der Senke ankommt.

A
31
Q

Skizzieren Sie den typischen Verlauf einer Pufferkennlinie.

A
32
Q

Skizzieren Sie den typischen Verlauf einer Werkstückträgerkennlinie.

A
33
Q

Welche Belegung des Puffers vor M2 stellt sich in der dargestellten Fertigungslinie ein, wenn Anlaufeffekte durch eine geeignete Statistikrücksetzung nicht mehr sichtbar sind?

A
34
Q

Leiten Sie aus der dargestellten objektorientierten Datenstruktur die Attribute u. Methoden der Klasse “Fahrrad” ab.

A
  • Fahrzeugnummer
  • Leergewicht
  • zulässiges Gesamtgewicht
  • Rahmenhöhe
  • …Verfügbarkeit
35
Q

Welcher Zeitanteil wird in der Statistikübersicht von “PlantSimulation” standardmäßig grau dargestellt?

A
36
Q

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.

A

Verfügbarkeit erhöhen

–> Puffer verursachen Kosten (zusätzliche Kapitalbindung)

37
Q

Für welche Fragestellung ist die Digitale Fabrik zuständig?

A

Wie soll produziert werden?

  • Welche Fertigungsschritte sind notwendig
  • Welche Reihenfolge haben die Fertigungsschritte
38
Q

Schließen der Automatisierungslücke in der Produtkionsplanung

A

Produkt // Prozess //Ressource:

  • Konstruktion
  • Fertigungsplanung
  • Produktion
  • Arbeitswirtschaft
  • Kalkulation
39
Q

Ziele der Digitalen Fabrik

A
  • Planungsqualität erhöhen // Planungskosten senken
  • Planungssicherheit schaffen // Planungszeit verkürzen
  • Planungsfehler vermeiden // Kommunikation verbessern
  • Best-Practice-Lösung // Integration der Planer
  • Standardiesierung erreichen // Wissensverarbeitung
40
Q

Digitale Fabrik - Datendurchgängigkeit:
Reduzierung der Schnittstellen durch Daten-Backbone

A

Systemspezifische Schnittstellen / Direktkopplungen n*(n-1)

Neutrale Schnittstellen / Daten-Backbone 2*n

41
Q

Digitale Fabrik Begriffsdefinition

A

Digitale Fabrik ist der Oberbegriff für ein umfassendes Netzwerk von digitalen Modellen, Methoden und Werkzeugen die durch ein durchgängiges Datenmanagement integriert werden.

42
Q

PDM/PLM-Systeme als Daten-Backbone

A
43
Q

DF - Eingangsdaten aus der Konstruktion

A
  • Datenquelle: PDM- und/oder CAD-System
  • Stücklisten inklusive Struktur
  • Produktgeometrien

Produktdaten werden immer nur im PDM- oder CAD-System geändert!

44
Q

DF - Layoutplanung

A
  • Austausch von Positions- und Orientierungsdaten
  • Voraussetzung: Bibliotheken mit 2D/3D-Daten der Betriebsmittel
  • Wichtig für Lieferantenanbindung, z.B. über AutoCAD
45
Q

DF - Qualitätsplanung

A
  • Übertragung der Fertigungsschritte inklusive Betriebsmittel und Teilezuordnung
  • Basis zum Aufbau Prozess-FMEA
46
Q

DF - Materialflusssimulation

A
  • Übertragung der Fertigungsabläufe und -Parameter
    (Zeiten, Verfügbarkeiten, Ausschuss)
  • Rückführung von Ergebnissen aus der Simulation in die Planung
47
Q

DF - Arbeitsplatzgestaltung, Zusammenbau- und Robotersimulation

A
  • Direkte Verwendung der Betriebsmittel- und Produktgeometrien inkl. Positions- und Orientierungsdaten
  • Rückführung von Simulationsergebnissen
48
Q

DF - Übertragung von Planungsergebnissen in der ERP-System

A
  • Arbeitspläne
  • Fertigungsstücklisten
49
Q

DF - Fertigungsplanung: Hauptaufgaben und Planungsergebnisse

A
  1. Strukturierung der Konstruktionsstückliste (Fertigungsstückliste)
  2. Prozessplanung (Arbeitsplan)
  3. Betriebsmittelplanung (Layout)
50
Q

DF - Fertigungsplanung: Beispiele für Check-In / Check-Out

A

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
51
Q

DF - Fertigungsplanung: Entwicklung / Standard

A
52
Q

DF - Fabrikplanung: Notwendigkeit einer frühzeitigen digitalen Absicherung

A
53
Q

DF - Fabrikplanungsebenen

A
54
Q

DF - Immersive Visualisierungs-Techniken (3D)

A
  • PowerWall
  • HoloBench
  • Tiled Display
  • Cave
55
Q

FEM Anwendungsfelder und theoretischer Hintergrund

A
  • Verformungs- und Spannungsberechnungen
    • Elastizitätstheorie
  • Strömungsberechnungen
    • Navier-Stockes-Gleichung
  • Temperaturverteilung
    • Laplace-Gleichung
  • Elektrostatik
    • Maxwell-Gleichung
56
Q
A

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