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2019 | Book

Einleitung Read chapter Read first chapter

Fahrwerkentwicklung und produktionstechnische Integration ab der frühen Produktentstehungsphase

Author: Dr. Bastian Leistner

Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden

Book Series : Wissenschaftliche Reihe Fahrzeugsystemdesign

Part of: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik"

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About this book

In der vorliegenden Dissertation wird eine Methode beschrieben, mit welcher bereits

ab der frühen Entwicklungsphase Fahrwerkkonzepte hinsichtlich ihrer Montagefähigkeit

bewertet und optimiert werden können. Der Methode liegt eine detaillierte

Analyse des Entwicklungsprozesses in der Automobilindustrie zugrunde. Es wird

aufgezeigt, welche Rollen innerhalb der Entwicklung für die Erarbeitung eines Achskonzeptes

verantwortlich sind, welches im Rahmen der industriellen Serienfertigung

produzierbar ist. Die entwickelte Methode unterstützt diese Entwicklungstätigkeiten

gezielt und ermöglicht somit eine Steigerung der Effizienz.

Table of Contents

Frontmatter
1. Einleitung
Zusammenfassung
Während der Entwicklung moderner Kraftfahrzeuge wird eine Vielzahl von Anforderungen an die Funktionalität der Produkte gestellt. Die zunehmende Verkürzung der Entwicklungszeit und steigende Variantenvielfalt [61] durch stark ausgeprägte Kundenorientierung sorgen gleichzeitig für eine noch höhere Komplexität der Anforderungssituation. Gründe hierfür lassen sich in stetig steigendem Wettbewerbsdruck und zunehmender Regulatorik finden [105][84][29].
Bastian Leistner
2. Grundlagen
Zusammenfassung
Bereits seit mehreren Jahrzehnten thematisieren zahlreiche Autoren die Problematik der fertigungs- und montagegerechten Produktgestaltung in Bezug auf nahezu alle Industriebereiche[18, S. 51]. Barthelmeß [5] beschreibt im Jahr 1987, dass diese Bestrebungen bereits seit mehr als 25 Jahren bestehen, also wenigstens in die frühen sechziger Jahre zurückreichen. Dennoch ist diese Problemstellung noch immer nicht hinreichend gelöst. Eine Ursache hierfür lässt sich in der stets zunehmenden Variantenvielfalt [114] und Komplexität technischer Produkte finden. Des Weiteren bieten neuartige, virtuelle Entwicklungsmethoden effizientere Möglichkeiten die Montagefähigkeit zu untersuchen [89]. Die dritte Ursache für das fortwährende Bestehen dieser Herausforderung ist das Entstehen neuer Organisationsstrukturen in Verbindung mit modernen Entwicklungsprozessen [95].
Bastian Leistner
3. Stand der Technik
Zusammenfassung
Unter dem Begriff Anforderungsmanagement versteht man „das ingenieurmäßige Festlegen der Anforderungen an ein System“. Die Aufgaben sind die „Ermittlung, Beschreibung, Analyse und Gewichtung der Anforderungen in einer möglichst exakten und operationalen Form, um eine qualitative Verbesserung der Anforderungsdefinition und eine Reduktion der Fehler zu erreichen“[98]. Folglich werden im Rahmen des Anforderungsmanagements alle auf ein System wirkenden Forderungen hinsichtlich der Erfüllung verschiedener Eigenschaften in zeitlichem Bezug zum Entwicklungsprozess definiert und nachgehalten.
Bastian Leistner
4. Anforderungsmanagement für frühe Phasen der Produktentwicklung
Zusammenfassung
Im Kontext der virtuellen Produktentwicklung ist es wichtig die relevanten Anforderungen für die Produktgestaltung bereits frühzeitig zu kennen. Neben den ohnehin ablaufenden Aufgaben zu achsinternen geometrischen Integration müssen auch Untersuchungen für übergreifende Umfänge durchgeführt werden. Dabei werden für die unterschiedlichen Simulationen verschiedene Informationen als Eingangsgrößen benötigt. So ist beispielsweise für Mehrkörpersimulationen mit Fokus auf fahrdynamisches Fahrzeugverhalten klar beschrieben, welche Eingangsgrößen und Informationen vorliegen müssen. Auch für die geometrischen Freigangsuntersuchungen für Achsbauteile in Betriebszuständen sind die Eingangsgrößen umfassend beschrieben.
Bastian Leistner
5. Generischer Lösungsansatz
Zusammenfassung
Um die im vorherigen Abschnitt dargestellte Anforderungssituation möglichst effizient zu beherrschen, gilt es mehrere methodische Elemente innerhalb der Methodik zu erarbeiten. Dabei sollen möglichst alle geometrisch relevanten Informationsklassen mit produktionstechnischen Belangen betrachtet werden. In den nachfolgenden Abschnitten werden diese Methoden zusammenhängend betrachtet und in methodischen, organisatorischen und praktischen Bezug gestellt.
Bastian Leistner
6. Exemplarische Umsetzung am Beispiel des Aggregateeinbaus
Zusammenfassung
Im Rahmen der prototypischen Umsetzung der entwickelten Methoden wird die produktionstechnische Integration einer Doppelquerlenker-Vorderachse dargestellt. Das betrachtete Referenzfahrzeug ist ein BMW X5 mit Verbrennungsmotor und Allradantrieb (Abbildung 6.1). Für den Fahrwerkumfang sind die Komponenten und Baugruppen des Vorderwagens aus den Modulen Achsen, Lenkung, Vertikaldynamik und Bremse herangezogen worden. Das Modul Räder/Reifen wird nicht betrachtet, da die Komponenten aufgrund der Montagereihenfolge noch nicht verbaut sind.
Bastian Leistner
7. Zusammenfassung
Zusammenfassung
Im Rahmen der Fahrwerkentwicklung moderner Straßenfahrzeuge muss eine Vielzahl von konkurrierenden Anforderungen erfüllt werden. Die hierfür notwendige Kompromissfindung betrifft zunehmend auch produktionstechnische Anforderungen. Im Kontext des Wandels der Automobilindustrie etablieren sich neuartige Fahrzeugkonzepte mit Innovationen in der Antriebstechnologie. Diese haben wiederum Auswirkungen auf das Package im Achsverbund. Da der Wandel nicht schlagartig vollzogen wird, müssen weiterhin konventionelle Fahrzeugkonzepte entwickelt und produziert werden. Häufig müssen beide Fahrzeugkonzepte mit den gleichen Montage- und Produktionsanlagen gefertigt werden, da die umfangreichen Investitionen in den Produktionsstandorten über mehrere Jahrzehnte bestehen.
Bastian Leistner
8. Ausblick
Zusammenfassung
Der eingangs erläuterte Wandel der Automobilindustrie wird sich in den kommenden Jahren bestätigen. Welches der vielen Szenarien der Realität entspricht, ist jedoch weiterhin offen. Dennoch sind die Trends hinsichtlich zunehmender Digitalisierung in allen Bereichen erkennbar. So wird auch dieser Trend zunehmend Einzug in die automobile Serienfertigung halten.
Bastian Leistner
9. Anhang
Zusammenfassung
Verzeichnis der Anlagen
Bastian Leistner
Backmatter
Metadata
Title
Fahrwerkentwicklung und produktionstechnische Integration ab der frühen Produktentstehungsphase
Author
Dr. Bastian Leistner
Copyright Year
2019
Electronic ISBN
978-3-658-26867-1
Print ISBN
978-3-658-26866-4
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-26867-1

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