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2019 | Book

Einleitung Read chapter Read first chapter

Konstruktionsmethodik

Kurz und bündig

Author: Dr. Paul Naefe

Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden

Book Series : essentials

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

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About this book

Das vorliegende essential vermittelt einen kurzen Überblick über die wichtigsten Grundlagen der Konstruktionsmethodik. Zunächst wird die Systemtheorie erläutert, die Orientierung bei komplexen Konstruktionsaufgaben bietet. Als zweites ist die VDI-Richtlinie 2221 zu nennen, in der beschrieben wird, wie man bei der Entwicklung eines technischen Erzeugnisses effizient vorgeht. Schließlich wird auf die einschlägige Literatur eingegangen, mit deren Hilfe man sich das nötige Wissen zum Thema Konstruktionsmethodik aneignen kann. Der erfahrene Autor Paul Naefe zeigt Wege auf, wie die angemessene Methode für die jeweilige Aufgabenstellung gefunden werden kann.

Table of Contents

Frontmatter
Kapitel 1. Einleitung
Zusammenfassung
Das Arbeitsgebiet der Ingenieurinnen und Ingenieure erstreckt sich auf nahezu alle Bereiche des tätlichen Lebens. Ihre Aufgabe besteht darin, für technische Probleme Lösungen auf der Basis naturwissenschaftlicher Erkenntnisse zu finden. Dabei ist auch Teamfähigkeit und die Bereitschaft mit anderen Fachbereichen zu kooperieren gefordert. Zur Verbesserung des Lehrens und Lernens der dazu erforderlichen Fähigkeiten wird seit ca. 150 Jahren an allgemeingültigen Methoden gearbeitet. Diese Bemühungen werden durch Normen (DIN) und Richtlinien (VDI) unterstützt.
In der wichtigen VDI-Richtlinie 2221 ist eine konkrete Empfehlung enthalten, wie der Arbeitsfluss beim Konstruieren aussehen sollte. Die Vorgehensweise ist in vier Phasen gegliedert (Planen, Konzipieren, Entwerfen, Ausarbeiten), die in insgesamt sieben Schritten zu durchlaufen sind.
Paul Naefe
Kapitel 2. Planen
Zusammenfassung
Anhand des so genannten Produktlebenslaufs wird erläutert, wie stark die Konstruktion in den Zusammenhang zwischen dem Bedürfnis des Marktes und der Existenzgrundlage des Betriebes eingebunden ist. Da wegen des erhöhten Konkurrenzdrucks der Lebenszyklus eines konkreten Produkts immer kürzer wird, hat sich inzwischen die integrierte Produktentwicklung etabliert, die durch Produkt- und Marktanalyse, Teamarbeit, und Projektorganisation gekennzeichnet ist.
Im weiteren Verlauf des Kapitels wird erläutert, wie das methodische Arbeiten in der Konstruktion durch die systematische Analyse der Aufgabenstellung und den ersten Schritt nach VDI-Richtlinie 2221 „Klären und Präzisieren der Aufgabenstellung“, zu der so genannten Anforderungsliste führt. Es werden methodische Hilfen beschrieben, die dazu beitragen, dass sowohl für den Konstrukteur als auch für den Kunden eine nachvollziehbare Arbeitsgrundlage geschaffen wird. Das wird mithilfe eines konkreten Beispiels dargestellt.
Paul Naefe
Kapitel 3. Konzipieren
Zusammenfassung
Nach dem Klären der Aufgabenstellung und dem Aufstellen der Anforderungsliste erfolgt die prinzipielle Festlegung des Lösungsweges. Hierbei stellt die Systemtheorie eine hervorragende Hilfe dar, indem sie den Kon-strukteur dazu bringt, sich zuerst die Frage danach zu stellen, was genau er erreichen will und mit welchen Mitteln er zum Ziel kommen kann. Als nächstes wird beschrieben, wie man zu einer Funktionenstruktur gelangt, in der die die einzelnen Komponenten des Produkts miteinander in Beziehung gesetzt werden, sie kann in hierarchischer Form oder als FAST-Diagramm dargestellt werden. Entsprechend der neueren Literatur wird auch die so genannte METUS-Raute beschrieben, die einen sehr pragmatischen Weg weist und eine Kombination aus der Funktionenstruktur und der Produkt- oder Baustruktur darstellt (Produktarchitektur).
Als nächstes werden Methoden beschrieben, die dabei helfen, konzeptionelle Varianten für das Produkt zu ermitteln. Um die Entscheidung über das weitere Vorgehen zu erleichtern, empfiehlt es sich mittels eines Bewertungsverfahrens eine Rangfolge der Konzepte aufzustellen. Auch diese Schritte werden an dem erwähnten Beispiel erläutert.
Paul Naefe
Kapitel 4. Entwerfen
Zusammenfassung
Unter der Tätigkeit des Entwerfens wird der Teil des Konstruierens verstanden, in dem das konkrete Aussehen des Produkts festgelegt wird. Dabei sind nicht nur technische, sondern auch wirtschaftliche Gesichtspunkte zu berücksichtigen. Diese Phase ist die umfangreichste, sie kann auch Auswirkungen auf bereits als erledigt betrachtete Tätigkeiten haben, dann ist ein so genanntes schleifenförmiges Vorgehen erforderlich (Iteration). In diesem Kapitel wird der Begriff „Gestalt“ und deren Variation ausführlich erläutert. Außerdem die Gestaltungsgrundregeln, Gestaltungsprinzipien und Gestaltungsrichtlinien.
Wegen der großen Bedeutung der Kosten bei der Entwicklung von Produkten, wird dieser Aspekt ebenfalls behandelt. Es wird insbesondere auf einschlägige Literatur verwiesen.
Paul Naefe
Kapitel 5. Ausarbeiten
Zusammenfassung
Die vierte Phase der Vorgehensweise nach VDI-Richtlinie 2221 enthält die Arbeitsschritte die dazu dienen, alle für die Herstellung des Produkts notwendigen Unterlagen zur Verfügung zu stellen. Das sind natürlich in erster Linie sämtliche für Fertigung und Montage benötigten Einzelteil-, Gruppen-, und Zusammenstellungszeichnungen. Dazu gehören aber auch die Betriebsanleitung mit Gefahrenhinweisen und die Vorschriften für Transport und gegebenenfalls für die Montage und Inbetriebnahme vor Ort.
Im Bestreben, die Herstellkosten für seine Produkte in vertretbaren Grenzen zu halten, ist der Konstrukteur gezwungen, auf die Wünsche von Kunden nur begrenzt einzugehen. Es ist auch ratsam, das Produktangebot des Betriebes von Zeit zu Zeit im Hinblick auf die Notwendigkeit bestimmter Varianten zu überprüfen. Hierfür bietet die Konstruktionsmethodik im Wesentlichen zwei Vorgehensweisen an, entweder die Bildung von Baureihen oder den Aufbau des Produkts als Baukasten. Erstere wird hauptsächlich durch die Variantenkonstruktion unterstütz, die zweite beinhaltet eine mehr oder weniger umfangreiche Analyse der Funktionenstruktur.
Paul Naefe
Kapitel 6. Schlussbetrachtung
Zusammenfassung
In diesem Kapitel erfolgt eine kurze Zusammenfassung dessen, was die Konstruktionsmethodik für den Konstrukteur an Hilfen zur Verfügung stellt. Es geht ja im Wesentlichen darum, den Wesenskern der Aufgabe zu erkennen und die Übersicht über die Struktur des Produkts zu behalten, den Arbeitsablauf folgerichtig und zielstrebig zu gestalten und möglichst alle technischen Lösungsmöglichkeiten zu erkennen.
Um dem Konstrukteur die Aufgabe zu erleichtern, wird der so genannte Methodenbaukasten vorgestellt, in dem bewährte Methoden jeweils den Phasen der VDI-Richtlinie 2221 zugeordnet werden. Schließlich erfolgt noch eine übersichtliche Darstellung der effizientesten Vorgehensweise beim Konstruieren in Abhängigkeit vom Umfang der Aufgabenstellung (Neu-, Anpassungs- oder Variantenkonstruktion).
Paul Naefe
Backmatter
Metadata
Title
Konstruktionsmethodik
Author
Dr. Paul Naefe
Copyright Year
2019
Electronic ISBN
978-3-658-24554-2
Print ISBN
978-3-658-24553-5
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-24554-2

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