Produktentstehungsprozess Flashcards
1
Q
Lebenszyklus eines Produktes
Nenne die Schritte: ??(8)
A
1. Auftrag/Idee —> 2. Produktplanung —> 3. Konstruktion —> 4. Arbeitsvorbereitung —> 5. Fertigung/Montage —> 6. Qualitätskontrolle —> 7. Nutzung —> 8. Entsorgung
—> müssen bestimmte Aspekte für spätere Schritte schon vorher berücksichtigen
2
Q
Die Qualitätskontrolle, Arbeitsvorbereitung und Fertigung/Montage haben Einfluss auf Konstruktion und Planung.
Wahr/Falsch?
A
Wahr
3
Q
Nutzung und Entsorgung haben Einfluss auf Produktplanung bzw. müssen bei der Produktplanung berücksichtigt werden.
Wahr/Falsch?
A
Wahr
4
Q
Einordnung der Produktentwicklung in ein Wertesystem
Wechselwirkungen des Produkts mit welchen Bereichen? (4)
A
- Ökonomie
- Gesellschaft
- Natur
- Technik
5
Q
Umweltauswirkungen in einem Produktzyklus
—> Herstellung des Produktes
—> Nutzung des Produktes
—> Recycling des Produktes
(Am besten ein Kreislauf)
Energie, Emissionen und Abfall müssen berücksichtigt werden.
(Nur lesen)
A
…
6
Q
Es gibt unterschiedliche Arten von Emissionen und wir sollten nicht den Fokus nur auf eine legen, sondern ganzheitlich betrachtet welche Emissionen alle auftreten während des Produktzykluses.
Wahr/Falsch?
A
Wahr
7
Q
Lebenszyklus und Produktentwicklungsprozess
Eigentliche Produktentwicklung besteht aus den ersten 3 Schritten des Produktlebenszykluses:
- Idee/Auftrag
- Produktplanung
- Konstruktion
In welche detaillierteren Schritte/Ergebnisse können diese unterteilt werden? (5)
A
1. Produktplanung —> 2. Anforderungsliste —> 3. Konzept —> 4. Gestaltung der Module —> 5. Detailkonstruktion
8
Q
Produktplanung im Entwicklungsprozess
Was wird in den Schritten Produktplanung und Anforderungsliste unternommen?
A
Spezifikation der Informationen —> Ergebnis: Anforderungsliste \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ ( - Situationsanalyse - Strategien - Suche nach Lösungen - Auswahl geeigneter Lösungen - Produktdefinition )
9
Q
Produktplanung im Entwicklungsprozess
Was wird in dem Schritt Konzeption genauer gemacht?
A
Spezifikation der Prinzipien
—> Konzept - prinzipielle Lösung
10
Q
Bei den Schritten Produktplanung und Anforderungsliste findet die Spezifikation der Prinzipien statt.
Wahr/Falsch?
A
FALSCH!!!!!!!
Es findet in diesem Schritten die Spezifikation der INFORMATIONEN statt
—> Spezifikation der Prinzipien findet im Schritt Konzeption statt
11
Q
Produktplanung im Entwicklungsprozess
Was wird in dem Schritt Gestaltung der Module gemacht?
A
Spezifikation der Gestalt
—> Festlegung der Gestalt
12
Q
Produktplanung im Entwicklungsprozess
Was wird in dem Schritt Detailkonstruktion gemacht?
A
Spezifikation der Produktion
—> Produktdokumentation
13
Q
Bedeutung der Anforderungsermittlung
—> Beeinflussungsmöglichkeiten in den ersten Phasen am größten und dann stark abnehmend (bezogen auf den Produzenten)
—> siehe Folie 8 !!!!!!!!!!!!!!!!
A
…
14
Q
Ermittlung der Anforderungen
Definition der Anforderungsliste: ?? (2)
A
- Start des Entwicklungsprozesses
- Definition der Produkteigenschaften
(Problemermittlung)
15
Q
Ermittlung der Anforderungen
Mögliche Quellen der Anforderungen: ?? (2)
A
- Entwicklungsauftrag —> Produktplanung
- Anforderungen auf Grund von Anfragen oder Kritik
16
Q
- Kennen wir das eigentliche Problem?
- Kennen wir die Wünsche und Bedürfnisse unter Kunden?
- Kennen wir das reale Problemumfeld?
- Kennen wir Lösungsansätze?
—> diese Fragen sollte man sich stellen, wenn man eine Anforderungsliste erstellt/erstellt hat.
Nur lesen
A
…
17
Q
Anforderungsliste
Präzise Analyse der Anforderungen und Formulierungen
Was ist der Zweck der Anforderungsliste: ?? (2)
A
- Verständnis für das Problem und den Systemrelationen
- Unterstützung bei der Auswahl und Bewertung der Lösungen
18
Q
Anforderungsliste
Präzise Analyse der Anforderungen und Formulierungen
Nenne Formulierungen der Liste: ?? (4)
(was sie allg. erfüllen sollte)
A
- so vollständig wie möglich
- offen
- so realistische wie möglich
- Akzeptanz bei allen Produktbeteiligten
19
Q
Bsp. Anforderungsliste
—> siehe Folie 14!!
A
…
20
Q
Gliederungsmerkmale für eine Anforderungsliste: ??
Hier nur zum durchlesen!
A
- Geometrie
(Größe, Höhe, Breite, Länge, Durchmesser, Raumbedarf, Anzahl, Anordnung, Anschluss, Ausbau und Erweiterung) - Kinematik
(Bewegungsart, Bewegungsrichtung, Geschw.,Beschleunig.) - Kräfte
(Kraftgröße, Kraftrichtung, Krafthäufigkeit, Gewicht, Last, Verformung, Steifigkeit, Federeigenschaften, Stabilität, Resonanzen) - Energie
(Leistung, Wirkungsgrad, Verlust, Reibung, Ventilation, Zustandsgrößen wie Druck, Temp., Feuchtigkeit, Erwärmung, Kühlung, Anschlussenergie, Speicherung, Arbeitsaufnahme, Energieumformung) - Stoff
(Physikalische und chemische Eigenschaften des Eingangs- und Ausgangsprodukts, Hilfsstoffe, vorgeschriebene Werkstoffe (Nahrungsmittelgesetz u.ä.), Materialfluss und -Transport - Signal
(Eingangs- und Ausgangssignale, Anzeigeart, Betriebs- und Überwachungsgeräte, Signalform) - Sicherheit
(Unmittelbare Sicherheitstechnik, Schutzsysteme, Betriebs-, Arbeits- und Umweltsicherheit) - Ergonomie
(Mensch-Maschine-Beziehung: Bedienung, Bedienungsart, Übersichtlichkeit, Beleuchtung, Formgestaltung) - Fertigung
(Einschränkung durch Produktionsstätte, größte herstellbare Abmessung, bevorzugtes Fertigungsverfahren, Fertigungsmittel, mögliche Qualität und Toleranzen) - Kontrolle
(Mess- und Prüfmöglichkeit, besondere Vorschriften (TÜV, ASME, DIN, ISO,AD-Merkblätter)) - Montage
(Besondere Montagevorschriften, Zusammenbau, Einbau,
Baustellenmontage, Fundamentierung) - Transport
(Begrenzung durch Hebezeuge, Bahnprofil, Transportwege nach Größe und Gewicht, Versandart und -bedingungen) - Gebrauch
(Geräuscharmut, Verschleißrate, Anwendung und Absatzgebiet, Einsatzort (z.B. schwefelige Atmosphäre, Tropen,…)) - Instandhaltung
(Wartungsfreiheit bzw. Anzahl und Zeitbedarf der Wartung, Inspektion, Austausch und Instandsetzung, Anstrich, Säuberung) - Recycling
(Wiederverwendung,Wiederverwertung, Entsorgung, Endlagerung, Beseitigung) - Kosten
(max. zulässige Herstellkosten, Werkzeugkosten, Investition und Amortisation) - Termin
(Ende der Entwicklung,Netzplan für Zwischenschritte, Lieferzeit)
21
Q
Gliederungsmerkmale für eine Anforderungsliste: ??
Nenne die Gliederungsmerkmale: (17)
A
- Geometrie
- Kinematik
- Kräfte
- Energie
- Stoff
————— - Signal
- Sicherheit
- Ergonomie
- Fertigung
- Kontrolle
- Montage
————— - Transport
- Gebrauch
- Instandhaltung
- Recycling
- Kosten
- Termin
22
Q
Teamzusammensetzung meist zu komplexen Teams aus verschiedenen Bereichen.
(Konstruktion, Qualitätskontrolle, Einkauf, Zulieferer, Produktion, Montage, Recycling, Entsorgung, Externe Berater, Vertrieb)
(Nur lesen)
A
…
23
Q
Ermittlung der Kundenanforderungen
Kundensegmentierung
Welche Fragen muss man sich stellen? (4)
A
- Wer sind Käufer und Nutzer eines Produktes
- Wer sind die häufigsten Käufer?
- Welche potenziellen Kunden können identifiziert werden?
- Wie kann der Markt segmentiert werden?
24
Q
Ermittlung der Kundenanforderungen
- Kundenmotivation
Welche Fragen muss man sich diesbezüglich stellen? (2)
A
- Was bewegt die Kunden, die Produkte zu kaufen?
- Welche Ziele verfolgen die Kunden mit dem Kauf der Produkte?
25
Ermittlung der Kundenanforderungen
Unerfüllte Bedürfnisse
Welche Fragen muss man sich diesbezüglich stellen? (2)
Welche Probleme haben Kunden mit dem Produkt?
Gibt es unerfüllte Bedürfnisse, derer sich die Kunden möglicherweise noch gar nicht bewusst sind?
26
Welche passive Methoden der Kundenbedarfsanalyse gibt es? (4)
- Auswertung von Kundendienst- oder Vertriebsberichten
- Analyse von Reklamationen und Kundenanregungen
- Auswertung von Testberichten unabhängiger Institutionen(z.B. Stiftung Warentest)
- Expertenbefragung
27
Welche aktiven Methoden der Kundenbedarfsanalyse gibt es? (4)
- direkte Befragung von aktuellen und potentiellen Zielkunden
- Kundenworkshops oder Produktschulungen mit Kreativitätssitzungen
- Entwicklungsteams mit Pilot- oder Referenzkunden
- Erarbeitung von Lasten- und Pflichtenheften
28
Nenne Methoden zur Ermittlung der Kundenanforderungen: ?? (5)
- Produktklinik
- Fast Concept Development
- Delphi Methode
- Wertanalyse
- Quality Function Deployment
29
Produktklinik (Methode zur Ermittlung der Kundenanforderungen)
Wie lauten die Schritte? (6)
1. Bestimmung der Leistungsunterschiede
2. Bestimmung der Ursachen
3. Rückschlüsse auf die Konstruktion
4. Ermittlung der Unterschiede
5. Analyse der Unterschiede
6. Formulierung der Anforderungen
30
Was versteht man unter QFD ?
House of Quality
| —> Folie 28+29!!!
31
House of Quality
Punkte 1-7 zur Abbildung zuordnen: ??
—> mit Folie 29
1. Stimme des Kunden: Kundenbedürfnisse und -wünsche
2. Produkteigenschaften
3. Beziehungsmatrix zwischen 1 und 2
4. Bewertung aus Sicht de Kunden
5. Bewertung aus technischer Sicht
6. Konflikte zwischen den Anforderungen
7. Qualitative Bewertung der Eigenschaften
32
```
Kano-Modell
—> Koordinatensystem
1) x-Achse?
2) y-Achse?
3) Welche Faktoren lassen sich erkennen?
```
—> siehe Folie 30 (WICHTIG!!)
1)x-Achse: Erfüllungsgrad
—> völlig unzureichend bis vollständig
2) y-Achse: Zufriedenheit
—> völlig unzufrieden bis sehr zufrieden
3)
- Begeisterungsfaktoren
- Leistungsfaktoren
- Basisfaktoren
33
Beispiel Kano Modell:
Klimaanlage in Autos
—> in 70er,80er unüblich in Deutschland, dass in einem PKW eine Klimaanlage eingebaut ist
—> Leute haben auf Reisen in Japan, USA etc. den Vorteil einer Klimaanlage kennen gelernt
—> wenn sie dann bei einem Autoanbieter ein Modell mit Klimaanlage gesehen haben, waren sie begeistert, dass sie das kaufen können
—> also BEGEISTERUNGSFAKTOREN
—> nach einer Weile(voranschreiten der Zeit) haben die meisten Kunden nach Autos mit Klimaanlagen gesucht
—> waren nicht mehr so begeistert, aber sollte ein Auto schon haben
—> also wurden LEISTUNGSFAKTOREN
—> nach weiterem Zeitverzug(heute) gehen die Leute davon aus, dass ein Auto eine Klimaanlage haben muss
—> dann BASISFAKTOR
...
34
Die meisten Produktmerkmale wandeln sich von Begeisterungsfaktoren im Laufe der Zeit in Basisfaktoren um.
Wahr/Falsch
Wahr
—> wichtig bei der Produktentwicklung zu überlegen was Begeisterungsfaktoren und was Leistungs- oder Basisfaktoren sind, damit man erfolgreiches Produkt auf den Markt bringt
35
Portfolios
—> siehe Folie 31 + 32
...
36
Wie viel darf ein Produkt kosten?
—> bzw. Wie viel ist der Kunde bereit für diese Eigenschaft zu bezahlen?
Damit beschäftigt man sich beim ?
Target Costing
37
Was beinhaltet das Target Costing grob? (4)
- Kosten-Funktionsanalyse
- Bewertung der Funktionen
- Gegenüberstellung der Kostenanteile und der Bedeutung
- Zielkostenkontrolldiagramm
—> siehe Folien 34-38
38
Kosten-Funktionsanalyse
Wie ist die Analyse aufgebaut?
(Tabelle
—> linke Spalte die jeweilige Komponente
—> obere Zeile die jeweilige Funktion
—> darunter die Gewichtung der jeweiligen Funktion
—> darunter der Anteil der Komponente an der jeweiligen Funktion)
SIEHE FOLIE 35+36!!!!! (Sehr wichtig)
39
Kosten-Funktionsanalyse
—> Bewertung der Funktion
Berechnung:
Gewichtung der Funktion * Anteil der Komponente an der Funktion
FOLIE 36!!!!!!!!
...
40
Kosten-Funktionsanalyse
Gegenüberstellung der Kostenanteile und der Bedeutung
—> siehe Folie 37
...
41
Analyse des Systemumfeldes
Was muss beachtet werden? (8)
- gesetzliche Regelungen
- Sicherheitsnormen
- Patentsituation
- Umweltauflagen
- Produktionsmöglichkeiten
- Marktanforderungen
- Kosten
- Entwicklungsmöglichkeiten
42
Welche Quellen gibt es für neue Ideen? (6)
- Datenbanken
(gab es für diese Aufgabe schon mal eine Lsg.?)
- Literatur
- Patente
- Wettbewerb
- Kreativitätstechniken
- Natur
43
Ein Patent im Sinne des deutschen Patentrechtes ist nach § 1 des 10.Patentgesetzes von 1981:
Patente werden für Erfindungen erteilt, die ...: ??(3)
(welche 3 Bedingungen müssen für eine Patent erfüllt sein)
- die neu sind
- auf einer erfinderischen Tätigkeit beruhen
- gewerblich anwendbar sind
44
- Entdeckungen sowie wissenschaftliche Theorien und mathematische Methoden
- ästhetische Formschöpfungen
- Pläne, Regeln und Verfahren für gedankliche Tätigkeiten, für Spiele oder für gesellschaftliche Tätigkeiten sowie Programme für Datenverarbeitungsanlagen
- Wiedergabe von Informationen
Sind dies Erfindungen im Sinne des Patentrechts?
NEIN!
45
Patentschutz
Der Patentschutz untersagt Dritten ein Erzeugnis, ein Verfahren oder das durch ein Verfahren unmittelbar hergestellte Erzeugnis anzubieten, in Verkehr zu bringen oder zu gebrauchen oder zu den genannten Zwecken entweder einzuführen oder zu besitzen.
Wahr/Falsch?
Wahr
46
Für die Erteilung eines Patentes gilt folgendes Verfahren:
Nenne Schritte 1-8!
1. Anmeldung
2. Offensichtlichkeitsprüfung
3. Offenlegung
4. Rechercheantrag
5. Prüfungsantrag
6. Prüfungsbescheid
7. Einspruchsverfahren
8. Laufzeit eines Patentes
47
Wie hoch ist die maximale Schutzdauer eines Patents ?
maximal 20 Jahre ab dem Anmeldetag
48
Patent
Offenlegungsschrift
—> Deckblatt (siehe Folie 48)
...
49
Beschreibungsteil bei Patentantrag
—> siehe Folie 49
...
50
Patentansprüche
| —> siehe Folie 50+51 !
...
51
Schutzrechte im Entwicklungsablauf
1) Vor der Entwicklung: Basisrecherchen bestehend aus?
2) Während der Entwicklung: Basisrecherchen bestehend aus?
3) Nach der Entwicklung: Basisrecherchen bestehend aus?
1) Vor der Entwicklung, Basisrecherchen:
—> Stand der Technik
—> Konkurrenz
—> Märkte
2) Während der Entwicklung, Basisrecherchen bestehend aus:
- Stand der Technik
- Technikwissen
- Forschungswissen
3) Nach der Entwicklung: Basisrecherchen bestehend aus:
- Neuheit
- techn. Durchführung
- Marktfähigkeit
52
??
= Begriff ist eine Kombination aus „bio“ und „electronics“
= ein Kunstwort: Verschmelzung aus Biologie und Technik
(...)
= Versuch, zwischen verschiednen Fachgebieten (Biologie, Ingenieurwissenschaften, Architektur) eine Brücke zu schlagen
Bionik
53
Teilbereiche der Bionik
| —> Nenne ein paar
- Strukturbionik
(z. B. Formbildungsprozesse der Diatomeen-Schale als Vorbild für Flächentragwerke)
- Baubionik
(Verwendung von natürlichen Materialien wie in der Natur, z.B. bei Leichtbaukonstruktionen)
- Klimabionik
(passive Lüftung, Kühlung, Heizung, z.B. Termitenbauten)
- Konstruktionsbionik
(z. B. Klettprinzip)
- Bewegungsbionik
(z. B. Haihaut und Widerstandsreduktion bei Flugzeugen)
- Gerätebionik
(Teilgebiet der Struktur- und Konstruktionsbionik z.B. Fischflossen und Flossenpumpen)
- Anthropobionik
- Sensorbionik
- Neurobionik
- Evolutionsbionik
(Verfahren der natürlichen Evolution der Technik nutzbar machen)
54
Beispiele für Bionik (nur lesen)
Klettverschlusskommt ursprünglich von den Kletten (George de Mestral, 1956).
Winglets und Spiroid an Flugzeugflügeln Abgeleitet aus der Beschreibung der Handschwingen von bestimmten Vogelarten (z. B. Bussard, Kondor und Adler), die statt eines großen Wirbels mehrere kleinere verursachen und damit insgesamt weniger Energie verbrauchen.
Riblet-Folienkommt von schnell schwimmenden Haien. Bei diesen besteht die Hautoberfläche aus kleinen, dicht aneinander liegenden Schuppen. Auf diesen Schuppen befinden sich scharfkantige feine Rillen, die parallel zur Strömung ausgerichtet sind. Diese mikroskopisch kleinen Rillen bewirken eine Verminderung des Reibungswiderstands. Flugzeuge können mit einer speziellen Folie beklebt werden (so genannte Riblet- Folien), die auf ihrer Oberseite über eine sehr ähnliche Struktur verfügt und so den Luftwiderstand des Flugzeugs senkt.
...
55
Vorgehensweise bei Bionik?
Nenne Schritte 1-4
1. Schritt: Gewollte Eigenschaften und Funktionen festlegen
2. Schritt: Vorbilder mit ähnlicher Eigenschaften und Funktionen suchen
3. Schritt: Untersuchung des Systems, das diese
Eigenschaft, Funktion besitzt oder hervor bringt
4.Schritt: Prüfung, ob die Wirksamkeit vorhanden ist
56
Beispiel Sensorbionik: Sonar-Prinzip
—> Folie 62
...
57
Denkschritte der Bionik
1. Biologische Funktion (FB)
2. Technische Funktion (FT)
—> FB ähnlich FT —> Stopp
3. Biologische Randbedingungen(RB)
4. Technische Randbedingungen(RT)
—> RB ähnlich RT? —> Stopp
5. Biologische Gütekriterien(GB)
6. Technische Gütekriterien(GT)
—> GB ähnlich GT? —> Stopp
7. Nutzung der evolutiven Lösung
...
58
Die Mechatronik ist ein interdisziplinäres Fachgebiet.
Aus was besteht sie?
- mechanisches System
- elektronisches System
- informationstechnisches System
(Schnittstelle Mechanik/Elektrot.: Aktorik/Sensorik
Schnittstelle Elektot./Informationst.: Prozesstechnik
Schnittstelle Informationst./Mechanik: Modellierung)
59
Mechatronische Vorgehensweise
—> siehe Abb. Folie 66!
Konventionelle Vorgehensweise
—> siehe Abb. Folie 67
Mechatronik zeichnet aus, dass man auch die Wechselwirkung zwischen ?? und ?? berücksichtigt und somit ein geschlossenes Netz entsteht wo alle drei Bereiche eng miteinander arbeiten.
Mechanik und Informatik
60
Maschinensystem - Mechatronische System
| —> Bsp. siehe Folie 70
...
61
Anwendung der Mechatronik bei der Konstruktion von Maschinensystemen: ?? (3)
- Modellierung der mechanischen, elektrischen und informationstechnischen Prozesse und ihrer dazugehörigen Konstruktionselemente
- Signal- und Prozessdatenverarbeitung
- Steuerungs- und regelungstechnische Betrachtungen von Maschinen
62
Mechatronisches Syntheseproblem
—> siehe Abb. Folie 72!!
...
63
Datenverarbeitungsebenen
Nenne Ebenen 1-4: ??
Ebene 1: Prozess (Mechanischer Prozess)
Ebene 2: Steuerung und Regelung
Ebene 3: Diagnose und Überwachung
Ebene 4: Koordinierung und Prozessdatenmanagement
(Siehe auch Folie 73)
64
Folie 74!! (Hydraulik)
...
65
Mechatronik als Erweiterung der Hydraulik
Elektrisch angesteuertes Hydromechanisches System
—> elektrische Ansteuerung des Ventils
—>Folie 76 ansehen
Mechatronisches System
—> Lageregelung der Ventilstellung
—> Folie 77
...
66
Prinzipieller Systemaufbau
Kopplung von vers. Systemen die untereinander in Beziehung stehen.
Dabei gibt es wichtige und unwichtige Kopplungen.
Man muss dann die einzelnen Systemobjekte modellieren und die Relationen(Kopplungen) modellieren.
—> Methoden der Regelungstechnik können sehr hilfreich sein
(—> siehe Abb. Folie 78)
(Nur lesen)
...
67
Allgemeines Blockschaltbild eines Systems
Eingangssignale —> System —> Ausgangssignale
—> siehe Folie 79!
...
68
Theoretische Modellbildung und Identifikation
```
- Theoretische Modellbildung:
—> Annahmen zur Vereinfachung
—> mathematische Beschreibungen
—> Theoretisches Modell(Struktur, Parameter)
—> mathematische Lösung
—> Vereinfachung?
—> Lösung des vereinfachten Modells
```
```
- Experimentelle Modellbildung:
—> Apriori-Kenntnis
—> Experimente, Messungen
—> Identifikationsverfahren (parametrische/nichtparam. Mod.)
—> Experiment(Struktur, Parameter)
```
- Vergleich
—> ob wir mit der theoretischen Modellbildung zum Ergebnis gekommen sind mit der experimentellen Modellbildung
—> siehe Folie 79!!!!
...
69
Modellgesteuerte Prozesssteuerung
Reales System
—> Theoretische und/oder experimentelle Modellbildung
—> Prozesssteuerung
—> Folie 81
...
70
MACHE DIE ÜBUNG zu TARGET COSTING!!!!!!!!!!!
!!!
71
Mit welcher Fragestellung befasst sich das Target Costing prinzipiell?
„Wie viel darf ein Produkt kosten?“
—>
„Wie viel ist der Kunde bereit für diese Eigenschaft zu bezahlen“
