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Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Einführung

Zusammenfassung
Betrachtet man das Erscheinen neuer technischer Produkte auf dem Markt — seien es relativ einfache technische Gebrauchsgegenstände oder komplizierte technische Systeme, wie beispielsweise Raumfahrtsystem —, so stellt man fest, daß diesen eine Fülle von Ideen vorangegangen sein muß, um sie in einer Vollkommenheit entstehen zu lassen, wie sie derzeitige Produkte üblicherweise besitzen.
Rudolf Koller

2. Produktplanung und Aufgabenstellung

Zusammenfassung
Aufgabenstellungen, welche später in Konstruktionsabteilungen in Produktbeschreibungen umgesetzt werden, entstehen durch Kundenaufträge oder durch Produktplanung. Für Produktplanungen sind in Unternehmen meist eigene Planungsabteilungen vorgesehen. Produktplanung ist vorwiegend bei der Konsumgüterindustrie bzw. bei Gütern, welche in großer Stückzahl gefertigt werden, wie beispielsweise Fahrzeuge, Haushaltsmaschinen, Unterhaltungselektronik etc., üblich. Aufgabenstellungen durch Kundenaufträge sind vorwiegend bei Investitionsgütern, d. h. relativ teuren Gütern, wie beispielsweise Kraftwerken, Walzwerkanlagen, Spezialmaschinen u. a., welche nur in relativ kleinen Stückzahlen produziert werden, üblich. Aufgabe der Produktplanungsabteilungen ist es, die Bedürfnisse der verschiedenen Märkte und/oder „Kundenkreise“ zu analysieren, um dem jeweiligen Markt oder den Kundenbedürfnissen entsprechende Aufgabenstellungen zu erstellen. So unterscheiden sich die Forderungen an Produkte wesentlich, je nachdem ob diese für Industrie- oder Entwicklungsländer geeignet sein sollen. Bei der Entwicklung von Produkten für Entwicklungsländer werden diesbezüglich oft Fehler gemacht. Auch zwischen den Märkten unterschiedlicher Industrieländer gibt es oft wesentliche Unterschiede in den an Produkte zu stellenden Forderungen. Bei der Erstellung von Aufgabenstellungen sind diese unterschiedlichen Marktforderungen zu erkunden und zu berücksichtigen.
Rudolf Koller

3. Technische Systeme

Zusammenfassung
Betrachtet man die vielfältigen, auf dem Markt befindlichen Produkte, — es gibt derzeit einige Tausend unterschiedliche Maschinenbauprodukte —, so stellt man fest, daß diese auf sehr unterschiedlichen physikalischen und chemischen Phänomenen beruhen. Grundlagen einer Konstruktionslehre müssen deshalb die Physik, Chemie, Mathematik, Werkstoffkunde, Dynamik, Statik, Festigkeitslehre, Getriebelehre, Thermodynamik, Wärmelehre, Strömungslehre, Optik, Akustik, Elektrotechnik, Fertigungstechnik und andere Wissenschaftsbereiche sein.
Rudolf Koller

4. Grundlagen des Konstruierens

Zusammenfassung
Obgleich im Laufe der Technikgeschichte viele hervorragende Produkte konstruiert wurden, fand man es in der Vergangenheit nicht der Mühe wert, Konstruktionsvorgänge zu erforschen und zu beschreiben. Man begnügte sich damit, das „Ergebnis“ festzuhalten; wie man zu einer Lösung kam, war unwichtig. Den Konstruktionsprozeß zu beschreiben, diesen Aufwand glaubte man sich nicht leisten zu können. Für bessere und wirtschaftlichere Konstruktionselemente sowie die Entwicklung von Konstruktionsprogrammen ist jedoch die Kenntnis von Konstruktionsprozessen eine notwendige Voraussetzung. Müssen bestimmte Produkte der jeweiligen Aufgabenstellung entsprechend immer wieder „neu konstruiert“ werden, so ist es wirtschaftlich sinnvoll, deren Prozeß zu analysieren und zu beschreiben sowie Programme zu deren automatisierter Konstruktion zu schaffen. Deshalb wird die wirtschaftliche Bedeutung der Beschreibung von Konstruktionsprozessen zukünftig noch sehr an Bedeutung gewinnen.
Rudolf Koller

5. Produktneutraler oder allgemeiner Konstruktionsprozeß

Zusammenfassung
Zur Entwicklung technischer Produkte bedarf es verschiedener Arten geistiger Tätigkeiten, welche im folgenden unter den gleichbedeutenden Oberbegriffen „Konstruieren“ oder „Entwickeln“ zusammengefaßt werden sollen.
Rudolf Koller

6. Funktionsbauweisen technischer Systeme

Zusammenfassung
In der Konstruktionspraxis werden „hervorzuhebende Eigenschaften“ von technischen Produkten häufig als „Bauweisen“ bezeichnet. Die Folge sind sehr verschiedenartige „Bauweisenbezeichnungen“.
Rudolf Koller

7. Standardisieren von Produkten

Zusammenfassung
Aufgrund von Kundenwünschen werden Produkte häufig jahrzehntelang immer wieder neu konstruiert; es entstehen auf diese Weise oft hunderte geringfügig unterschiedliche Bauteile gleicher Funktion. Wirtschaftlicher wäre es, von Produkten nicht ständig neue Varianten zu konstruieren, sondern deren Gestalt-, Leistungs- und anderen Parameterwerte für einen bestimmten Zeitraum festzulegen („einzufrieren“), d. h., diese zu standardisieren.
Rudolf Koller

8. Produktspezifische oder spezielle Konstruktionsprozesse

Zusammenfassung
Produkte, welche nicht standardisiert werden können, werden in der Praxis immer wieder „neu“ konstruiert. Auf diese Weise entsteht eine Typenvielfalt für verschiedene Produktarten. Solche sind beispielsweise bekannt für Zahnradgetriebe, Gelenkgetriebe, Stoßdämpfer, Schnappverbindungen, Karosserien, Kraftfahrzeugachsen, Sitzeinsteller u. a. m. Ziel der Konstruktionsforschung ist es, Konstruktionsprozesse häufig zu konstruierender Produkte unterschiedlicher Arten zu analysieren sowie in Regeln (Algorithmen) zu beschreiben und gegebenenfalls zu programmieren. Diese nur zur Konstruktion einer bestimmten Art von Produkten („Produktefamilie“) bzw. nur zur Konstruktion bestimmter Typvarianten einer Produkteart gültigen Regeln, sollen als „spezielle oder produktspezifische Konstruktionsbeschreibungen, -regeln oder -algorithmen“ bezeichnet werden. Unter den Begriffen „produktspezifische oder spezielle Entwicklungs- oder Konstruktionsprozesse“ sind die Synthese-, Analyse- und Entscheidungstätigkeiten zu verstehen, welche zur Konstruktion von Varianten einer bestimmten Produkteart erforderlich sind. Algorithmen zur Gestaltung von Zahnrädern, Synthese von Viergelenkgetrieben [18], PKW-A-Säulen [231] oder PKW-Heckleuchten [177] können als Beispiele produktspezifischer Konstruktionsalgorithmen gelten.
Rudolf Koller

9. Beispiele methodischen Konstruierens

Zusammenfassung
Die produktneutrale Beschreibung von Konstruktionsvorgängen (Theorie des methodischen Konstruierens) scheint sehr einfach und plausibel zu sein. Versucht man jedoch, allgemeingültige Konstruktionsregeln an konkreten Konstruktionsaufgaben anzuwenden, so stellt man fest, wie schwer es ist, diese in die Praxis umzusetzen. Deshalb soll dies im folgenden an einigen Beispielen gezeigt werden.
Rudolf Koller

10. Automatisieren von Konstruktionsprozessen

Zusammenfassung
Unter „Automatisieren von Konstruktionsprozessen“ soll das Beschreiben und Programmieren der Tätigkeiten verstanden werden, welche zur Bestimmung der qualitativen und quantitativen Parameterwerte eines Produktes notwendig sind.
Rudolf Koller

11. Informationssysteme über technische Produkte

Zusammenfassung
Für die Konstruktion und andere Unternehmensbereiche ist es von besonderer wirtschaftlicher Bedeutung, schnell und kostengünstig an Informationen über technische Produkte zu gelangen. Zeit- und Kostenaufwand für die Konstruktion technischer Produkte könnten deutlich gesenkt werden, wenn es gelänge, Konstrukteure schneller und besser zu informieren als es bisher möglich ist. Bessere Informationssysteme könnten insbesondere dazu beitragen, Konstruktionsarbeit und Fehlermöglichkeiten zu reduzieren, unnötige Typen- und Variantenvielfalt zu vermeiden und Kosten zu sparen. Für die Konstruktion wesentliche Informationen lassen sich gliedern in
  • Informationen über bereits konstruierte, eigene Produkte,
  • Informationen zum Konstruktionsprozeß dieser Produkte,
  • Informationen über mögliche Zukaufteile und -baugruppen zu diesen Produkten sowie
  • Informationen über vergleichbare Konkurrenzprodukte.
Rudolf Koller

12. Patentwesen, methodisches Konstruieren und Erfinden

Zusammenfassung
Patentgesetze dienen dem Schutze geistigen Eigentums. Das erste Patentgesetz wurde im Jahr 1474 vom Senat in Venedig erlassen. Erste Patente wurden bereits ca. 60 Jahre vor Erlaß dieses ersten Patentgesetzes in Florenz und Venedig erteilt. Dieses in Venedig erlassene, erste Patentgesetz trägt bereits alle Merkmale heutiger patentrechtlicher Regelungen. Das erste deutsche Patentgesetz stammt aus dem 19. Jahrhundert.
Rudolf Koller

13. Anhang

Ohne Zusammenfassung
Rudolf Koller

Backmatter

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