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Über dieses Buch

Diese Dissertation beschreibt eine Methodik zur Potential- bzw. Gesamtwirtschaftlichkeitsbewertung generativer Fertigungsverfahren von Produkten in der Vor-Design Phase. Drei Potentialbereiche Leichtbau, Funktion und Kosten/Zeit werden quantitativ bewertet. Dabei liegt der inhaltliche Fokus auf der Abschätzung des optimierten Bauteilgewichts und Leichtbaupotentials. Die Betrachtungen beinhalten die Bauteilgruppen der Sekundärstrukturelemente und Hydraulikkomponenten aus der Luftfahrt sowie die Fertigungsverfahren Selektives Laserschmelzen, CNC-Fräsen und Feinguss.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Chapter 1. Einleitung

In den letzten Jahren sind Themen wie Nachhaltigkeit, Ressourcenschonung und Energieeffizienz vor allem in Hochtechnologieländern näher in den Fokus gerückt [FrMa08]. Sich weiter verschärfende Rahmenbedingungen hinsichtlich dieser Themen, zusammen mit immer strengeren gesetzlichen Regelungen zur CO2-Emission, werden den Trend auch in der Zukunft weiter verstärken.

Tobias Schmidt

Chapter 2. Definition zentraler Begriffe

Der Begriff Wirtschaftlichkeit wird in der Betriebswirtschafslehre im Allgemeinen zur Abbildung des Unternehmens- oder Projekterfolges verwendet. Er beschreibt hier meist das Verhältnis zwischen Ertrag und Aufwand, aber auch zwischen Leistungen (Erlösen) und Kosten [WöDö13, ThAc12]. Ist die Kennzahl der Wirtschaftlichkeit nach dieser Definition größer als eins, liegt ein positives Ergebnis vor, welches sich wiederum aus der Differenz aus den beiden Eingangsgrößen ergibt [WöDö13].

Tobias Schmidt

Chapter 3. Stand der Wissenschaft und Technik

Dieses Kapitel stellt die notwendigen Grundlagen für die weiteren Inhalte der Arbeit zur Verfügung und gibt einen Überblick über den aktuellen Wissensstand in den betrachteten Bereichen generative Fertigungsverfahren (vgl. Abschnitt 3.1), Entwicklungsprozesse und konventionelle Fertigungsverfahren in der Luftfahrt (Abschnitte 3.2 und 3.3) sowie Methoden zur Wirtschaftlichkeitsbewertung (Abschnitt 3.4). Der letzte Abschnitt behandelt neben Bewertungen der Gesamtwirtschaftlichkeit auch Ansätze zur Beurteilung der Einzelpotentiale, wie Leichtbau, Funktion und Kosten.

Tobias Schmidt

Chapter 4. Methodik der Potentialbewertung

In diesem Kapitel wird die Methodik zur gesamtheitlichen Potentialbewertung generativ gefertigter Bauteile vorgestellt. Ausgehend von den im Abschnitt 3.4 beschriebenen Ansätzen wird eine Methodik entwickelt, die es ermöglicht, eine bauteilspezifische Gesamtwirtschaftlichkeitsaussage abzuleiten und das Produktportfolio eines Unternehmens zu priorisieren. Der Hauptfokus liegt dabei auf der Entwicklung einer Methode zur Abschätzung des optimierten Bauteilgewichts bzw. Leichtbaupotentials vor dem Beginn des eigentlichen Bauteilentwicklungsprozesses (vgl. Abschnitt 4.4).

Tobias Schmidt

Chapter 5. Validierung und Ergebnisse der Potentialbewertung

Der folgende Abschnitt dient der Validierung und Ergebnisdiskussion der im Abschnitt 4.4 vorgestellten Methode zur Abschätzung des Bauteilgewichts und Leichtbaupotentials. Dabei sollen beide Anwendungsbereiche der Methode betrachtet werden.

Tobias Schmidt

Chapter 6. Anwendungsbeispiele

In diesem Kapitel soll die Methodik der Potentialbewertung anhand von zwei Anwendungsbeispielen beschrieben werden. Ausgewählt wurden hierfür das CCRC- sowie das FCRC-Bracket als Sekundärstrukturen im Flugzeug. Das CCRC-Bracket weist unter den betrachteten Bauteilen eines der höchsten Gesamtpotentiale auf.

Tobias Schmidt

Chapter 7. Schlussbetrachtung

In der Schlussbetrachtung dieser Arbeit sollen zunächst die Kernaussagen und Ergebnisse der Untersuchungen zusammengefasst werden. Ausgehend davon wird ein Ausblick auf die zukünftige Rolle generativer Fertigungsverfahren für Unternehmen, Kunden und die Umwelt gegeben.

Tobias Schmidt

Backmatter

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