Erarbeitung einer Theorie der Eigenschaften technischer Produkte: ein Beitrag für die konventionelle und algorithmenbasierte Produktentwicklung
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| Published: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
2012
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| Edition: | Als Ms. gedr. |
| Series: | Fortschritt-Berichte VDI
Reihe 1, Konstruktionstechnik, Maschinenelemente ; 414 |
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V
INHALTSVERZEICHNIS
ABKUERZUNGEN VIII
ZUSAMMENFASSUNG IX
1 EINLEITUNG 1
1.1 AUSGANGSSITUATION UND MOTIVATION 1
1.2 EINORDNUNG DER ARBEIT IN DEN SONDERFORSCHUNGSBEREICH 666 3
1.3 AUFBAU UND ZIELE DER ARBEIT 4
2 STAND DER FORSCHUNG & TECHNIK 7
2.1 BLECHBAUWEISEN 7
2.1.1 DIE FERTIGUNGSVERFAHREN SPALTPROFILIEREN UND SPALTBIEGEN 8
2.1.2 INTEGRALE BLECHBAUTEILE HOEHERER VERZWEIGUNGSORDNUNG 10
2.2 GRUNDLAGEN UND DEFINITIONEN ZU TECHNISCHEN SYSTEMEN 11
2.2.1 SYSTEMBEGRIFF 11
2.2.2 DEFINITIONEN TECHNISCHER SYSTEME 13
2.2.3 KLASSIFIKATION TECHNISCHER SYSTEME 14
2.3 BESCHREIBUNG TECHNISCHER SYSTEME 15
2.3.1 EIGENSCHAFTSBEGRIFF 16
2.3.2 EIGENSCHAFTSKATEGORIEN 17
2.3.3 SKALIERUNG VON EIGENSCHAFTEN 22
2.3.4 BESCHREIBUNG TECHNISCHER SYSTEME IN PATENTSCHRIFTEN 2 4
2.4 MODELLE UND METHODIKEN DER PRODUKTENTWICKLUNG 26
2.4.1 MODELLBEGRIFF 2 6
2.4.2 PRODUKTMODELLE 2 8
2.4.3 ABLAUFORIENTIERTE MODELLE 35
2.4.4 PROZESSMODELLE 38
2.5 METHODEN UND MODELLE ZUR GENERIERUNG, BESTIMMUNG UND TRANSFORMATION
VON EIGENSCHAFTEN 41
2.5.1 SYSTEMATISCHE VARIATION VON EIGENSCHAFTEN 4 1
2.5.2 QUALITY FUNCTION DEPLOYMENT 42
2.5.3 CPM/PDD-THEORIE 4 3
2.5.4 AXIOMATIC DESIGN 4 6
2.6 METHODISCHE ANSAETZE ZUR WERKSTOFFWAHL 4 7
2.7 DEFIZITE DES STANDS DER TECHNIK UND ABGELEITETE ZIELE FUER DIE ARBEIT
4 9
3 ERARBEITUNG EINES ANSATZES ZUR BESCHREIBUNG TECHNISCHER SYSTEME 52
3.1 LEITBEISPIEL WAERMEUEBERTRAGER 52
3.2 TRANSFORMATION VON DER KUNDENANFRAGE ZUR PRODUKTEIGENSCHAFT 54
3.3 ANFORDERUNGEN ALS HYPOTHETISCHE EIGENSCHAFTEN EINES PRODUKTES 55
3.4 FORMALISIERUNG IN UNABHAENGIGE UND ABHAENGIGE EIGENSCHAFTEN 56
3.5 UNABHAENGIGE EIGENSCHAFTEN 57
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IMAGE 2
VI
3.5.1 UNABHAENGIGE GEOMETRIEEIGENSCHAFTEN 58
3.5.2 UNABHAENGIGE WERKSTOFFEIGENSCHAFTEN 59
3.5.3 KONSTRUKTIVE PARAMETER 6 2
3.6 ABHAENGIGE EIGENSCHAFTEN 6 3
3.7 PRODUKT- UND PROZESSEIGENSCHAFTEN 64
3.8 ANSATZ ZUR KATEGORISIERUNG VON EIGENSCHAFTEN 6 7
3.9 ENTWICKLUNG EINER EIGENSCHAFTS- UND MERKMALSAMMLUNG 6 9
3.10 RELATIONEN DER EIGENSCHAFTEN 7 0
3.10.1 QUALITATIVE EIGENSCHAFTSRELATIONEN 72
3.10.2 QUANTITATIVE EIGENSCHAFTSRELATIONEN 72
3.11 INFORMATIONSSPEICHER UEBER EIGENSCHAFTSBEZIEHUNGEN 73
3.11.1 ELEMENTARE INFORMATIONSSPEICHER 7 4
3.11.2 KOMBINIERTE INFORMATIONSSPEICHER 79
3.12 MODELLIERUNG VON EIGENSCHAFTSRELATIONEN 81
3.12.1 THEORIE DER EIGENSCHAFTS- UND MERKMALNETZWERKE 82
3.12.2 EIGENSCHAFTSRELATIONEN IM NETZWERK DARSTELLEN 8 3
3.12.3 BEISPIELNETZWERK DER DURCHBIEGUNG 85
3.12.4 BEISPIELNETZWERK DER WAERMEUEBERTRAGUNG MIT DER
OPTIMIERUNGSRICHTUNG
89
3.13 FAZIT ZU KAPITEL 3 91
4 EIGENSCHAFTEN VON PRODUKTMODELLEN UND DEREN MODELLDETAILLIERUNG 92
4.1 ELEMENTE UND STRUKTUREN DER PRODUKTMODELLE 92
4.1.1 UNABHAENGIGE EIGENSCHAFTEN VON PRODUKTMODELLEN 93
4.1.2 ABHAENGIGE EIGENSCHAFTEN VON PRODUKTMODELLEN 95
4.2 ABHAENGIGKEITEN DER MODELLEBENEN 9 7
4.3 PRODUKTMODELLE UND DEREN MODELLDETAILLIERUNG 98
4.4 LEBENSPHASENABHAENGIGKEIT DER EIGENSCHAFTEN 105
4.5 FAZIT ZU KAPITEL 4 107
5 EVALUATION UND NUTZEN DES ANSATZES FUER DIE PRODUKTENTWICKLUNG 108
5.1 NUTZEN FUER DIE KONVENTIONELLE PRODUKTENTWICKLUNG 108
5.1.1 ERMITTLUNG DER KONSTRUKTIVEN PARAMETER UND ERKENNEN VON
ZIELKONFLIKTEN
108
5.1.2 ANWENDEN DES EIGENSCHAFTSNETZWERKES AUF DAS MASCHINENELEMENT
PASSFEDERVERBINDUNG 113
5.1.3 ANWENDEN DER EIGENSCHAFTSSTRUKTURIERUNG UND DES MODELLS BEI DER
METHODE QFD 116
5.1.4 ANALYSE EINER PATENTSCHRIFT MIT DER ERARBEITETEN
EIGENSCHAFTSKLASSIFIZIERUNG 121
5.1.5 PROZESSEINFLUSSGROESSEN ZUR IDENTIFIKATION VON LOESUNGSMOEGLICHKEITEN.
125
IMAGE 3
VII
5.2 NUTZEN FUER DIE ALGORITHMENBASIERTE PRODUKTENTWICKLUNG 130
5.2.1 FORMULIERUNG VON ZIELFUNKTIONEN UND NEBENBEDINGUNGEN 132
5.2.2 FORMULIERUNG DER NEBENBEDINGUNGEN 134
5.2.3 RECHENERGEBNISSE DER TOPOLOGISCHEN OPTIMIERUNG 135
5.3 FAZIT ZU KAPITEL 5 137
6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 138
7 ANHANG 143
8 LITERATUR 146
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