Handbuch Konstruktion:
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| Main Authors: | , |
|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
München ; Wien
Hanser
[2012]
|
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XLI, 1177 Seiten Illustrationen, Diagramme 28 cm |
| ISBN: | 9783446430006 3446430008 |
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IMAGE 1
I N H A L T
TEIL I GRUNDLAGEN I
1 METALLISCHE WERKSTOFFE 5
UWE GLATZEL, FLORIAN SCHERM
1.1 AUFBAU U N D CHARAKTERISTISCHE M E R K M A L E D E R M E T A L L E 6
1.2 BENENNUNG VON WERKSTOFFEN 8
1.3 EISEN UND STAHL 10
1.3.1 DAS EISEN-KOHLENSTOFF-DIAGRAMM 10
1.3.2 BEEINFLUSSUNG D E R EIGENSCHAFTEN D U R C H LEGIERUNGSELEMENTE 11
1.3.3 SYSTEMATIK D E R EINTEILUNG VON STAEHLEN 12
1.3.4 EUROPAEISCHE N O R M U N G 13
1.3.5 EINTEILUNG U N D KENNZEICHNUNG D E R STAEHLE 13
1.3.5.1 UNLEGIERTE STAEHLE 13
1.3.5.2 NICHTROSTENDE STAEHLE 13
1.3.5.3 ANDERE LEGIERTE STAEHLE 13
1.3.5.4 QUALITAETSSTAEHLE (UNLEGIERT/LEGIERT) 14
1.3.5.5 EDELSTAHLE (UNLEGIERT/LEGIERT) 14
1.3.5.6 BEZEICHNUNG NACH VERWENDUNGSZWECK SOWIE M E C H A N I S C H E N
U N D PHYSIKALISCHEN EIGENSCHAFTEN (DIN 10027-1) 15
1.3.5.7 BEZEICHNUNG NACH D E R C H E M I S C H E N Z U S A M M E N S E T
Z U N G (DIN 10027-1) 15
1.3.6 BEISPIELE FUER WICHTIGE STAHLSORTEN: EINTEILUNG N A C H
EINSATZBEREICH U N D V E R W E N D U N G 19
1.3.6.1 WARMGEWALZTE ERZEUGNISSE A U S UNLEGIERTEN BAUSTAEHLEN (DIN EN
10025) 19
1.3.6.2 SCHWEISSGEEIGNETE FEINKORNBAUSTAEHLE 19
1.3.6.3 EINSATZSTAEHLE 19
1.3.6.4 VERGUETUNGSSTAEHLE 19
1.3.6.5 NITRIERSTAEHLE 2 0
1.3.6.6 FEDERSTAEHLE 2 0
1.3.6.7 AUTOMATENSTAEHLE 2 0
1.3.6.8 STAEHLE FUER FEINBLECHE Z U R KALTUMFORMUNG 2 0
1.3.6.9 NICHTROSTENDE STAEHLE 2 0
1.3.7 GUSSWERKSTOFFE 21
1.4 LEICHTMETALLE 22
1.4.1 WERKSTOFFE A U F AI-BASIS 22
1.4.1.1 ALUMINIUM-KNETLEGIERUNGEN 2 2
1.4.1.3 ALUMINIUM-GUSSLEGIERUNGEN 2 4
VII
HTTP://D-NB.INFO/1017776571
IMAGE 2
1.4.2 WERKSTOFFE A U F MG-BASIS 24
1.4.3 WERKSTOFFE A U F TI-BASIS 26
1.4.3.1 REINTITAN 27
1.4.3.2 TITANLEGIERUNGEN 27
1.5 H O C H T E M P E R A T U R L E G I E R U N G E N 29
1.6 KUPFER 29
1.7 "EXOTISCHE" M E T A L L I S C H E WERKSTOFFE 3 0
1.8 WEITERFUEHRENDE I N F O R M A T I O N E N 3 0
2 K U N S T S T O F F G E R E C H T E S KONSTRUIEREN VON
SPRITZGIESSBAUTEILEN 31
ELMAR MORITZER
2.1 P H Y S I K A L I S C H E S WERKSTOFFVERHALTEN T H E R M O - U N D D
U R O P L A S T I S C H E R WERKSTOFFE 3 3
2.2 M A T E R I A L K O S T E N S T E U E R U N G I N D E R K O N S T R
U K T I O N 3 6
2.3 A L L G E M E I N E G E S T A L T U N G S R E G E L N 3 6
2 . 4 GESTALTUNGSREGELN F UE R F L AE C H E N A N B I N D U N G E N 3 8
2.4.1 GESTALTUNGSREGELN FUER RAEUMLICHE S T R U K T U R E N 4 0
2.4.2 S C H R A U B D O M E U N D NOCKEN 41
2.4.3 A N G UE S S E 41
2.4.4 BINDENAEHTE 4 2
2.4.5 WERKZEUGENTLUEFTUNG 42
3 KONSTRUIEREN M I T T E C H N I S C H E R KERAMIK 45
WALTER KRENKEL
3.1 K E R A M I S C H E WERKSTOFFE 47
3.1.1 MONOLITHISCHE KERAMIKEN 4 8
3.1.2 F A S E R V E R B U N D K E R A M I K E N 4 9
3.2 BAUTEILGESTALTUNG U N D K O N S T R U K T I O N S R I C H T L I N I
E N 52
3.2.1 BESONDERHEITEN B E I M KONSTRUIEREN MIT K E R A M I S C H E N
WERKSTOFFEN 5 3
3.2.2 ALLGEMEINE KONSTRUKTIONSRICHTLINIEN F UE R EIN K E R A M I K G E R
E C H T E S DESIGN 5 4
3.2.3 KONSTRUKTIONS- U N D GESTALTUNGSRICHTLINIEN F UE R BAUTEILE A U S F
A S E R V E R B U N D K E R A M I K E N 5 5
3.3 B E I S P I E L E FUER METALL-KERAMIK-HYBRIDKONSTRUKTIONEN 59
3.3.1 GLEITLAGER A U S SIC/SIC-KERAMIKEN 59
3.3.2 KERAMISCHE LEICHTBAUBREMSE A U S C/SIC 6 0
3.3.3 HEISSGASROHRE F UE R KRAFTWERKE 6 0
3 . 4 Z U S A M M E N F A S S U N G U N D A U S B L I C K 61
3.5 WEITERFUEHRENDE INFORMATIONEN 62
VIII
IMAGE 3
4 FESTIGKEITSRECHNUNG 65
FRANK RIEG, FLORIAN NUETZET U N D CHRISTOPH WEHMANN
4.1 GRUNDLAGEN DER FESTIGKEITSRECHNUNG 67
4.2 EINACHSIGE B E A N S P R U C H U N G 6 9
4.2.1 ZUGBEANSPRUCHUNG 6 9
4.2.2 DRUCKBEANSPRUCHUNG 7 0
4.2.3 BIEGEBEANSPRUCHUNG 7 0
4.2.4 TORSIONSBEANSPRUCHUNG 72
4.2.5 SCHUBBEANSPRUCHUNG 7 3
4.3 MEHRACHSIGE BEANSPRUCHUNG 74
4.3.1 SPANNUNGS- U N D D E H N U N G S Z U S T A N D 74
4.3.2 SUPERPOSITIONSPRINZIP 7 5
4.3.3 BEANSPRUCHUNG VON SCHEIBEN 7 5
4.3.4 BEANSPRUCHUNG VON PLATTEN 76
4.3.5 BEANSPRUCHUNG VON SCHALEN 7 8
4.3.6 FESTIGKEITSHYPOTHESEN 7 9
4.3.7 NORMALSPANNUNGSHYPOTHESE 7 9
4.3.8 SCHUBSPANNUNGSHYPOTHESE 8 0
4.3.9 GESTALTAENDERUNGSENERGIEHYPOTHESE 8 0
4.4 STATISCHE U N D D Y N A M I S C H E B E A N S P R U C H U N G 8 0
4.4.1 LASTFAELLE 8 0
4.4.2 MEHRACHSIGE SCHWINGENDE B E A N S P R U C H U N G E I N E R
GETRIEBEWELLE 81
4.4.3 FESTIGKEITSHYPOTHESEN BEI S C H W I N G E N D E R B E A N S P R U
C H U N G 8 3
4.5 KERBWIRKUNG 8 5
4.5.1 RUHENDE BEANSPRUCHUNG, FORMZAHLEN 8 5
4.5.2 WECHSELNDE BEANSPRUCHUNG, KERBWIRKUNGSZAHLEN 8 7
4.5.3 KERBWIRKUNG U N D FESTIGKEITSHYPOTHESEN 8 8
4.6 OBERFLAECHEN- U N D GROESSENEINFLUSS 8 8
4.6.1 EINFLUSS DES OBERFLAECHENBEIWERTS 8 8
4.6.2 EINFLUSS DES GROESSENBEIWERTS 8 9
4.6.3 BERECHNUNG D E R GESTALTSFESTIGKEIT 8 9
4.7 WERKSTOFFEIGENSCHAFTEN 9 0
4.7.1 ZUGVERSUCH U N D SPANNUNGS-DEHNUNGS-DIAGRAMM 9 0
4.7.2 DAUERSCHWINGVERSUCH U N D W OE H L E R K U R V E 91
4.8 KNICKUNG U N D BEULUNG 9 3
4.9 HERTZ'SCHE PRESSUNG 9 5
4.9.1 KUGEL-KUGEL-KONTAKT 9 5
4.9.2 KUGEL-EBENE-KONTAKT 9 6
4.9.3 ZYLINDER-ZYLINDER-KONTAKT 9 7
4.9.4 ZYLINDER-EBENE-KONTAKT 9 8
4.10 FESTIGKEITSNACHWEIS 9 8
4.11 WEITERFUEHRENDE INFORMATIONEN 100
IX
IMAGE 4
5 BETRIEBSFESTIGKEIT U N D S Y S T E M Z U V E R L AE S S I G K E I T 103
BERND BERTSCHE
5.1 BETRIEBSFESTIGKEIT 105
5.1.1 E I N O R D N U N G D E R BETRIEBSFESTIGKEIT IN D E R
SCHWINGFESTIGKEIT 105
5.1.1.1 STATISCHE U N D DAUERFESTE AUSLEGUNG 106
5.1.1.2 ZEITFESTE U N D BETRIEBSFESTE AUSLEGUNG 106
5.1.2 ERMITTLUNG VON BETRIEBSBELASTUNG U N D LASTKOLLEKTIV 108
5.1.2.1 DAS LASTKOLLEKTIV 111
5.1.3 DIE E R T R A G B A R E BELASTUNG, W OE H L E R K U R V E N 113
5.1.3.1 S P A N N U N G S - U N D D E H N U N G S K O N T R O L L I E R
T E W OE H L E R K U R V E N 113
5.1.3.2 ERMITTLUNG D E R WOEHLERLINIEN 114
5.1.4 BETRIEBSFESTIGKEITSRECHNUNG 114
5.1.4.1 S C H A D E N S A K K U M U L A T I O N 115
5.1.4.2 ZWEIPARAMETRIGE S C H AE D I G U N G S R E C H N U N G 117
5.1.4.3 N E N N S P A N N U N G S K O N Z E P T U N D OERTLICHES KONZEPT
117
5.2 S Y S T E M Z U V E R L AE S S I G K E I T 119
5.2.1 STATISTISCHE BESCHREIBUNG U N D DARSTELLUNG D E S
AUSFALLVERHALTENS VON BAUTEILEN 119
5.2.2 M A T H E M A T I S C H E BESCHREIBUNG D E S AUSFALLVERHALTENS D U
R C H VERTEILUNGSFUNKTIONEN 121
5.2.4 ZUVERLAESSIGKEIT BEI SYSTEMEN 126
5.2.5 VERFUEGBARKEIT VON SYSTEMEN 127
5.3 WEITERFUEHRENDE INFORMATIONEN 128
6 M A S C H I N E N E L E M E N T E 129
KLAUS BROEKEL
6.1 S Y S T E M A T I K D E R M A S C H I N E N - U N D K O N S T R U K
T I O N S E L E M E N T E 131
6.2 V E R B I N D U N G S E L E M E N T E 132
6.2.1 S C H R A U B E N V E R B I N D U N G E N 132
6.2.2 NIETE 136
6.2.3 STIFT- U N D BOLZENVERBINDUNGEN 139
6.3 L A G E R - U N D F UE H R U N G S E L E M E N T E 142
6.3.1 WAELZLAGER 142
6.3.2 GLEITLAGER 146
6.3.3 L I N E A R F UE H R U N G E N 152
6 . 4 E L E M E N T E Z U R VERBINDUNG V O N WELLE U N D NABE 156
6.4.1 REIBSCHLUESSIGE WELLE-NABE-VERBINDUNGEN 156
6.4.2 S P A N N E L E M E N T V E R B I N D U N G E N 159
6.4.3 FORMSCHLUESSIGE WELLE-NABE-VERBINDUNGEN 161
6.5 A C H S E N U N D WELLEN 163
6 . 6 GLEICHFOERMIG UE B E R S E T Z E N D E GETRIEBE 168
6.6.1 ZAHNRADGETRIEBE 168
6.6.2 ZUGMITTELGETRIEBE 174
6.6.2.1 KEILRIEMEN 174
6.6.2.2 Z A H N R I E M E N 175
X
IMAGE 5
6.6.2.3 FLACHRIEMEN 177
6.6.2.4 KETTENGETRIEBE 178
6.7 ELASTISCHE ELEMENTE 179
6.7.1 FEDERN 179
6.8 DICHTUNGSSYSTEME 185
6.9 WEITERFUEHRENDE INFORMATIONEN 189
7 TECHNISCHES ZEICHNEN 193
GERHARD ENGELKEN
7.1 UEBERSICHT 195
7.2 TECHNISCHES F R E I H A N D Z E I C H N E N 195
7.3 ZEICHNUNGEN - NORMEN, BEGRIFFE U N D G R U N D R E G E L N 195
7.3.1 NORMEN 195
7.3.2 BEGRIFFE 196
7.3.3 FORMATE, BLATTGROESSEN, VORDRUCKE, MASSSTAEBE 197
7.3.4 LINIEN U N D IHRE A N W E N D U N G 197
7.4 ZEICHNUNG - TRAEGER VON INFORMATIONEN 199
7.4.1 GEOMETRIEINFORMATION 199
7.4.1.1 ANSICHTEN IN PARALLELPROJEKTIONEN 199
7.4.1.2 AXONOMETRISCHE DARSTELLUNGEN 2 0 0
7.4.1.3 BESONDERE ANSICHTEN 201
7.4.1.4 DARSTELLUNG VON EINZELHEITEN 201
7.4.1.5 VEREINFACHTE DARSTELLUNGEN 2 0 2
7.4.1.6 SCHNITTDARSTELLUNGEN 2 0 2
7.4.2 BEMASSUNGSINFORMATION 2 0 4
7.4.2.1 NORMZAHLEN U N D NORMZAHLREIHEN 2 0 4
7.4.2.2 ELEMENTE D E R MASSEINTRAGUNG 2 0 4
7.4.2.3 EINTRAGEN VON MASSEN 2 0 6
7.4.2.4 EINTRAGEN VON TOLERANZEN 2 0 7
7.4.3 TECHNOLOGIE- U N D QUALITAETSINFORMATION 207
7.4.4 ORGANISATORISCHE INFORMATION 207
7.4.4.1 SCHRIFTFELD 2 0 7
7.4.4.2 STUECKLISTE 2 0 8
7.5 CAD - COMPUTER AIDED D E S I G N 2 0 9
7.5.1 DIE NUTZUNG VON 2D-CAD-SYSTEMEN 2 0 9
7.5.2 DIE NUTZUNG VON 3D-CAD-SYSTEMEN 2 0 9
7.5.3 NORMTEILBIBLIOTHEKEN U N D INTERNETPORTALE 210
7.6 WEITERFUEHRENDE INFORMATIONEN 212
XI
IMAGE 6
8 F O R M - U N D LAGETOLERANZEN 213
WOLFGANG SCHUETTE
8.1 NOTWENDIGKEIT G E O M E T R I S C H E R TOLERANZEN 216
8.1.1 AUFGABEN D E R ZEICHNUNGSDARSTELLUNG 216
8.1.2 PROBLEME D E R ZEICHNUNGSDARSTELLUNG 216
8.1.3 GEOMETRISCHE PRODUKTSPEZIFIKATIONEN 217
8.2 G E S T A L T A B W E I C H U N G E N 218
8 . 3 T O L E R I E R U N G S G R U N D S A T Z 2 2 0
8.3.1 UNABHAENGIGKEITSPRINZIP 2 2 0
8.3.2 HUELLPRINZIP 222
8 . 4 G R U N D L E G E N D E D E F I N I T I O N E N Z U R FORM- U N D
LAGETOLERIERUNG 2 2 3
8.4.1 FORMTOLERIERUNG A M BEISPIEL "GERADE KANTE" 2 2 3
8.4.2 LAGETOLERIERUNG A M BEISPIEL "PARALLELE KANTEN" 2 2 4
8.5 Z E I C H N U N G S E I N T R A G U N G 2 2 5
8.5.1 GRUNDREGEL Z U R A N W E N D U N G VON FORM- U N D LAGETOLERANZEN
2 2 5
8.5.2 GEOMETRIEELEMENTE 2 2 5
8.5.3 TOLERIERTES ELEMENT 2 2 5
8.5.4 M E H R E R E G E M E I N S A M TOLERIERTE ELEMENTE 2 2 6
8.5.5 BEZUGSELEMENT 2 2 7
8.5.6 BEZUG A U S M E H R E R E N BEZUGSELEMENTEN 2 2 8
8 . 6 TOLERANZARTEN U N D B E Z UE G E 2 2 8
8.6.1 G R U N D L E G E N D E NORMEN 2 2 8
8.6.2 FORMTOLERANZEN 2 2 9
8.6.3 BEZUEGE U N D BEZUGSSYSTEME 2 2 9
8.6.4 PROFILTOLERANZEN 232
8.6.5 RICHTUNGSTOLERANZEN 2 3 3
8.6.6 ORTSTOLERANZEN 2 3 3
8.6.7 LAUFTOLERANZEN 2 3 5
8.7 A L L G E M E I N T O L E R A N Z E N F UE R FORM U N D LAGE 2 3 5
8 . 8 M E T H O D I S C H E F E S T L E G U N G V O N FORM- U N D
LAGETOLERANZEN 2 3 5
8 . 9 WEITERFUEHRENDE I N F O R M A T I O N E N 2 3 6
9 E L E K T R O M E C H A N I S C H E ANTRIEBE 237
D E T M A R Z I M M E R
9.1 GRUNDLAGEN 2 4 0
9.1.1 BEWEGUNGSFORMEN 2 4 0
9.1.2 ARBEIT, LEISTUNG U N D KINETISCHE ENERGIE 2 4 0
9.1.3 W I R K U N G S G R A D 241
9.1.4 SCHLUPF 242
9 . 2 A N T R I E B S A U S L E G U N G 2 4 3
9.2.1 ARBEITSPROZESSE 2 4 3
XII
IMAGE 7
9.2.2 MOTOREN 2 4 4
9.2.3 BETRIEBSPUNKT 2 4 4
9.2.4 MAXIMALE BESCHLEUNIGUNG 2 4 5
9.2.5 LASTKOLLEKTIVE U N D AEQUIVALENTE BELASTUNG 2 4 6
9.2.6 ANWENDUNGSFAKTOR 247
9.3 KOMPONENTEN VON A N T R I E B S S Y T E M E N 247
9.3.1 ELEKTRISCHE MASCHINEN 2 4 8
9.3.1.1 GLEICHSTROMMOTOREN 2 4 8
9.3.1.2 WECHSELSTROMMOTOREN 249
9.3.1.3 DREHFELDMOTOREN 249
9.3.1.4 LINEARMOTOREN 252
9.3.2 FREQUENZUMRICHTER U N D SERVOREGLER 2 5 3
9.3.2.1 FREQUENZUMRICHTER 2 5 3
9.3.2.2 SERVOREGLER 2 5 6
9.3.3 GETRIEBE 2 5 6
9.3.3.1 FUNKTION 2 5 6
9.3.3.2 BELASTUNG D E R UMGEBUNGSKONSTRUKTION 257
9.3.3.3 THERMISCH ZULAESSIGE LEISTUNG 2 5 9
9.3.3.4 ANWENDUNGSSPEZIFISCHE ASPEKTE 2 6 0
9.3.4 KUPPLUNGEN 261
9.3.4.1 AUSGLEICHSKUPPLUNGEN 261
9.3.4.2 SCHALTKUPPLUNGEN 262
9.3.5 BREMSEN 2 6 3
9.4 ANTRIEBSSYSTEME 2 6 4
9.4.1 BERECHNUNG 2 6 4
9.4.2 FUNKTIONSINTEGRATION 2 6 5
9.4.3 MODULARISIERUNG 2 6 5
9.5 WEITERFUEHRENDE INFORMATIONEN 2 6 6
10 STEUERUNGEN 269
GERHARD FISCHERAUER
10.1 GRUNDKONZEPTE D E R LEITTECHNIK 271
10.2 GLIEDERUNGSSYSTEMATIK 2 7 3
10.2.1 STEUERUNGSHIERARCHIE 2 7 3
10.2.2 SIGNALFORMEN 274
10.2.3 ZEITVERHALTEN 2 7 5
10.2.4 ENERGIEFORMEN 2 7 5
10.3 BESCHREIBUNGSMETHODEN 2 7 7
10.3.1 SCHALTTABELLE, BOOLESCHE ALGEBRA 2 7 7
10.3.2 PETRI-NETZ, ZUSTANDSFOLGEDIAGRAMM 2 7 8
10.3.3 ZEITABLAUFDIAGRAMM 2 7 9
10.3.4 TEXTBASIERTE BESCHREIBUNGEN 279
10.4 VERBINDUNGSPROGRAMMIERBARE S T E U E R U N G E N 2 8 0
10.4.1 SCHALTNETZE FUER V E R K N UE P F U N G S S T E U E R U N G E N 2 8
0
10.4.2 SCHALTWERKE FUER ABLAUFSTEUERUNGEN 281
XIII
IMAGE 8
10.5 SPEICHERPROGRAMMIERBARE S T E U E R U N G E N (SPS) 2 8 2
10.6 K O M M U N I K A T I O N 2 8 5
10.7 E N T W I C K L U N G S T E N D E N Z E N 287
10.8 WEITERFUEHRENDE INFORMATIONEN 2 8 8
1 1 MECHATRONIK 291
GERHARD FISCHERAUER
11.1 GRUNDBEGRIFFE D E R M E C H A T R O N I K 2 9 3
11.2 MODELLBILDUNG M E C H A T R O N I S C H E R S Y S T E M E 2 9 5
11.2.1 GRUNDSAETZLICHES, G R U N D L A G E N D E R S Y S T E M B E S C H
R E I B U N G 2 9 5
11.2.2 KINEMATIK VON M E H R K OE R P E R S Y S T E M E N 2 9 6
11.2.3 KINETIK VON M E H R K OE R P E R S Y S T E M E N 2 9 7
11.2.4 ELEKTRISCHE MODELLBILDUNG 2 9 8
11.3 S Y S T E M S I M U L A T I O N 2 9 9
11.3.1 MECHANISCHES BEISPIEL: E I N M A S S E N S C H W I N G E R 2 9 9
11.3.2 ELEKTROMECHANISCHES BEISPIEL: ELEKTROMAGNET 301
11.4 AKTOREN 3 0 3
11.4.1 ELEKTROMAGNETE 3 0 4
11.4.2 ELEKTROMOTOREN 3 0 4
11.4.3 FLUIDISCHE AKTOREN 3 0 5
11.4.4 MATERIALEFFEKTBASIERTE AKTOREN 3 0 5
11.4.5 VERGLEICH V E R S C H I E D E N E R AKTOREN 3 0 5
11.5 S E N S O R E N FUER M E C H A T R O N I S C H E S Y S T E M E 3 0 7
11.5.1 W E G - U N D W I N K E L M E S S U N G 3 0 7
11.5.2 GESCHWINDIGKEITS- U N D WINKELGESCHWINDIGKEITSMESSUNG 3 0 8
11.5.3 L I N E A R B E S C H L E U N I G U N G S M E S S U N G 3 0 8
11.5.4 KRAFT- U N D D R E H M O M E N T M E S S U N G 3 0 9
11.6 E N T W I C K L U N G S T E N D E N Z E N 310
11.7 WEITERFUEHRENDE I N F O R M A T I O N E N 310
12 M A S C H I N E N A K U S T I K 313
JOACHIM BOES, HOLGER H A N S E L K A
12.1 E I N F UE H R U N G 315
12.2 GRUNDBEGRIFFE U N D G R U N D K O N Z E P T E D E R T E C H N I S C
H E N A K U S T I K 316
12.2.1 LAERM, SCHALL, FREQUENZ, TON, KLANG, GERAEUSCH 316
12.2.2 SCHALLDRUCK - SCHALLDRUCKPEGEL - DEZIBEL - HINWEISE Z U
PEGELANGABEN 317
12.2.3 SCHALLSCHNELLE - SCHNELLEPEGEL - SCHALLKENNIMPEDANZ 3 2 0
12.2.4 SCHALLINTENSITAET - SCHALLINTENSITAETSPEGEL 321
12.2.5 SCHALLLEISTUNG - SCHALLLEISTUNGSPEGEL 321
X I V
IMAGE 9
12.2.6 SCHALL ALS RAEUMLICHES U N D ZEITLICHES P H AE N O M E N -
WELLENLAENGE U N D P E R I O D E N D A U E R 3 2 2
12.2.7 FOURIERANALYSE, F R E Q U E N Z S P E K T R U M ,
CAMPBEIL-DIAGRAMM, O R D N U N G S A N A L Y S E 3 2 4
12.2.8 FREQUENZBEWERTUNG, A-, C-, Z-BEWERTUNG 3 2 6
12.2.9 BEZUGSWERTE FUER DIE PEGELBILDUNG 327
12.2.10 EINFUEHRUNG IN DIE PEGELARITHMETIK 3 2 9
12.2.11 SCHMALBANDFILTER - OKTAVFILTER - TERZFILTER - S U M M E N P E G
E L 332
12.3 MECHANISMEN D E R G E R AE U S C H E N T S T E H U N G 3 3 5
12.3.1 DIREKTE U N D INDIREKTE G E R AE U S C H E N T S T E H U N G 3 3 5
12.3.2 MASCHINENAKUSTISCHE GRUNDGLEICHUNG 3 3 5
12.3.3 ANREGUNGSKRAEFTE 3 3 8
12.3.4 KOERPERSCHALLFUNKTION 3 3 8
12.3.5 ABSTRAHLGRAD 3 3 9
1 2.4 MOEGLICHKEITEN D E R G E R AE U S C H M I N D E R U N G 341
12.4.1 REDUKTION D E R ANREGUNGSKRAEFTE 3 4 2
12.4.2 REDUKTION D E R KOERPERSCHALLFUNKTION 3 4 5
12.4.3 REDUKTION DES ABSTRAHLGRADES 3 4 5
12.4.4 ABSCHLIESSENDE B E M E R K U N G E N 3 4 6
12.5 WEITERFUEHRENDE INFORMATIONEN 3 4 6
13 HYDRAULIK 349
HORST-WALTER GROLLIUS
13.1 AUFBAU E I N E S HYDROSYSTEMS 352
13.2 SCHALTPLAENE 3 5 3
13.3 HYDROPUMPEN .355
13.4 HYDROMOTOREN 3 5 6
13.5 HYDROZYLINDER 357
13.5.1 DOPPELTWIRKENDE ZYLINDER 3 5 7
13.5.2 GLEICHGANGZYLINDER 3 5 8
13.5.3 EINFACHWIRKENDE ZYLINDER 3 5 8
13.5.4 TELESKOPZYLINDER 3 5 9
13.5.5 ENDLAGENDAEMPFUNG 3 6 0
13.6 HYDROVENTILE 3 6 0
13.6.1 WEGEVENTILE 361
13.6.2 SPERRVENTILE 3 6 2
13.6.3 DRUCKVENTILE 3 6 3
13.6.4 STROMVENTILE 3 6 3
13.7 SERVOVENTILE 3 6 4
13.8 HYDRAULIKOELE 3 6 5
13.9 ZUBEHOERTEILE 3 6 6
XV
IMAGE 10
13.10 PROJEKTIERUNG V O N H Y D R O S Y S T E M E N 3 6 7
13.11 WEITERFUEHRENDE INFORMATIONEN 3 6 7
14 P N E U M A T I K 369
HORST-WALTER GROLLIUS
14.1 SCHALTPLAENE P N E U M A T I S C H E R S Y S T E M E 372
14.2 D R U C K L U F T E R Z E U G U N G U N D -AUFBEREITUNG 376
14.3 ZYLINDER 3 7 8
14.3.1 EINFACHWIRKENDE ZYLINDER 3 7 8
14.3.2 DOPPELTWIRKENDE ZYLINDER 3 7 9
14.3.3 SONDERZYLINDER 3 8 0
14.4 S C H W E N K M O T O R E N 381
14.5 DRUCKLUFTMOTOREN 3 8 2
14.6 VENTILE 3 8 3
14.6.1 WEGEVENTILE 3 8 3
14.6.2 SPERRVENTILE 3 8 4
14.6.3 DRUCKVENTILE 3 8 5
14.6.4 STROMVENTILE 3 8 5
14.6.5 ZEITVERZOEGERUNGSVENTILE 3 8 5
14.7 G R U N D S C H A L T U N G E N 3 8 6
14.8 WEITERFUEHRENDE I N F O R M A T I O N E N 3 8 8
TEIL II ENTWICKELN U N D KONSTRUIEREN 391
1 DER ALLGEMEINE K O N S T R U K T I O N S P R O Z E S S - GRUNDLAGEN D
E S M E T H O D I S C H E N KONSTRUIERENS 393
CHRISTIAN SCHINDLER
1.1 E I N F UE H R U N G 3 9 5
1.2 GRUNDLAGEN 3 9 6
1.2.1 UMFELD 3 9 6
1.2.2 EINFLUESSE A U F DIE KONSTRUKTION 3 9 7
1.2.3 EINFLUSSMOEGLICHKEITEN W AE H R E N D D E R KONSTRUKTION 4 0 0
1.2.4 PRODUKTLEBENSZYKLUS 4 0 0
1.3 DER A L L G E M E I N E L OE S U N G S P R O Z E S S 4 0 0
1.4 DER KONSTRUKTIONSPROZESS 4 0 1
XVI
IMAGE 11
1.5 DIE SPEZIFIKATIONSPHASE 4 0 2
1.5.1 LASTEN- UND PFLICHTENHEFT 4 0 3
1.5.2 DER SUBPROZESS D E R SPEZIFIKATION 4 0 3
1.6 DIE KONZEPTPHASE 4 0 8
1.6.1 ABSTRAHIEREN D E R ANFORDERUNGEN 4 0 8
1.6.2 AUFSTELLEN EINER F U N K T I O N S S T R U K T U R 4 0 9
1.6.3 LOESUNGSSUCHE 411
1.6.3.1 RECHERCHIERENDE METHODEN 411
1.6.3.2 HEURISTISCHE METHODEN 412
1.6.3.3 DISKURSIVE METHODEN 414
1.6.3.4 SYSTEMATISCHE KOMBINATION Z U R G E S A M T L OE S U N G 414
1.6.4 WEITERENTWICKLUNG VON PRINZIPLOESUNGEN 416
1.7 LOESUNGSAUSWAHL U N D -BEWERTUNG 418
1.7.1 PUNKTEBEWERTUNG 419
1.7.2 TECHNISCH-WIRTSCHAFTLICHE BEWERTUNG 419
1.7.3 NUTZWERTANALYSE 4 2 0
1.7.4 SCHWACHSTELLENANALYSE 421
1.8 DIE GESTALTUNGSPHASE 4 2 3
1.8.1 GESTALTUNGSGRUNDREGELN 4 2 5
1.8.2 SICHERES GESTALTEN 4 2 6
1.8.2.1 BEHERRSCHEN STOCHASTISCHER GEFAHREN 4 2 7
1.8.2.2 VERMEIDEN DETERMINISTISCHER GEFAHREN 4 2 9
1.8.3 GESTALTUNGSPRINZIPIEN 4 3 0
1.8.3.1 KRAFTFLUSS 431
1.8.3.2 AUFGABENTEILUNG 4 3 2
1.8.3.3 SELBSTHILFE 4 3 2
1.8.3.4 STABILITAET 4 3 4
1.8.3.5 FEHLERMINIMIERUNG 4 3 4
1.8.4 GESTALTUNGSRICHTLINIEN 4 3 4
1.8.4.1 AUSLEGUNGSGERECHTES GESTALTEN 4 3 4
1.8.4.2 LEBENSPHASENGERECHTES GESTALTEN 4 3 6
1.8.4.3 BEACHTEN DES STANDES D E R TECHNIK 4 3 7
1.8.4.4 NICHT TECHNISCHE RESTRIKTIONEN 4 3 7
1.9 DIE AUSARBEITUNGSPHASE 4 3 7
1.10 BERECHNUNGEN U N D VERSUCHE 4 3 8
1.10.1 AUSLEGUNG 4 3 8
1.10.2 VERIFIKATION 4 3 9
1.10.3 VALIDIERUNG 4 3 9
1.11 SCHLUSSBEMERKUNG 4 3 9
1.12 WEITERFUEHRENDE INFORMATIONEN 4 4 0
2 DESIGN FOR X (DFX) 443
HARALD MEERKAMM, SANDRO WARTZACK, STEFAN BAUER, H A R T M U T KREHMER, A
N D R E A S STOCKINGER U N D MICHAEL WALTER
2.1 EINLEITUNG 445
XVII
IMAGE 12
2.2 GRUNDLAGEN D E S DFX 4 4 6
2.2.1 DEFINITION D E S DFX 4 4 6
2.2.2 KOMPLEXITAET D E S DFX 4 4 7
2.3 S T R U K T U R I E R U N G S A N S AE T Z E 4 4 7
2.3.1 PROZESSORIENTIERTE S T R U K T U R I E R U N G 4 4 7
2.3.2 HIERARCHISCHE S T R U K T U R I E R U N G 4 4 8
2 . 4 VORSTELLUNG W I C H T I G E R A S P E K T E D E S DFX 4 5 0
2.4.1 FERTIGUNGSGERECHTES KONSTRUIEREN (DFP/DFM - DESIGN FOR P R O D U C
T I O N / DESIGN FOR MANUFACTURING) 4 5 0
2.4.2 MONTAGEGERECHTE GESTALTUNG (DFA - DESIGN FOR ASSEMBLY) 4 5 2
2.4.3 UMWELTGERECHTE GESTALTUNG (DFE - DESIGN FOR ENVIRONMENT) 4 5 2
2.5 A N S AE T Z E Z U R B E H E R R S C H U N G D E R KOMPLEXITAET D E S
DFX 4 5 2
2.5.1 P R O Z E S S U N T E R S T UE T Z U N G FORFLOW 4 5 3
2.5.2 METHODEN U N D STRATEGIEN Z U R ENTSCHEIDUNGSFINDUNG 4 5 4
2.5.2.1 STRATEGIE-BALANCE 3D 4 5 4
2.5.2.2 MULTIKRITERIELLE BEWERTUNG 4 5 6
2.5.3 WISSENSBEREITSTELLUNG 4 5 6
2.5.4 KONSTRUKTIONS-ASSISTENZSYSTEM 4 5 7
2.5.5 METHODEN U N D WERKZEUGE VON BOOTHROYD/DEWHURST 4 5 9
2.5.6 COMPUTER SUPPORTED COOPERATIVE WORK - CSCW 4 5 9
2.5.7 PHYSIKALISCHE A B S I C H E R U N G - RAPID PROTOTYPING 4 5 9
2.5.8 VIRTUELLE A B S I C H E R U N G - SIMULATION 4 6 0
2.6 Z U S A M M E N F A S S U N G 461
2.7 WEITERFUEHRENDE I N F O R M A T I O N E N 461
3 LEICHTBAU 465
DIETER KRAUSE
3.1 E I N F UE H R U N G I N D I E P R O D U K T E N T W I C K L U N G I
M K O N S E Q U E N T E N LEICHTBAU 4 6 6
3.2 W I S S E N I M LEICHTBAU 4 6 7
3.2.1 STRATEGIEN D E S LEICHTBAUS 4 6 7
3.2.2 LEICHTBAU-BAUWEISEN 4 6 8
3.2.3 GESTALTUNGSPRINZIPIEN U N D -REGELN 4 6 9
3.2.4 STABILITAETSVERLUST U N D VERSAGENSARTEN 4 7 0
3.3 VORGEHEN Z U R LEICHTBAUKONSTRUKTION 471
3.3.1 STRATEGIE Z U R WERKSTOFFWAHL 472
3.3.2 B E R E C H N U N G S W E R K Z E U G E IM LEICHTBAU 474
3.3.3 VERSUCH 4 7 5
3 . 4 WERKSTOFFE I M LEICHTBAU 476
3.4.1 METALLE 4 7 7
2.4.2 FASERKUNSTSTOFFVERBUNDE (FKV, A U C H FASERVERBUNDKUNSTSTOFF, FVK)
4 7 8
3.5 WEITERFUEHRENDE INFORMATIONEN 483
XVIII
IMAGE 13
4 RECYCLINGGERECHTES KONSTRUIEREN 485
JOACHIM CRONE, BERND ROSEMANN U N D M A R K U S MOERTL
4.1 UEBERBLICK 4 8 7
4.2 BEGRIFFE 4 8 7
4.2.1 RECYCLING 4 8 7
4.2.2 RECYCLINGGERECHTES KONSTRUIEREN IM KONTEXT D E S
PRODUKTLEBENSZYKLUS 4 8 8
4.3 RAHMENBEDINGUNGEN 4 8 9
4.3.1 LEGISLATIVE ANFORDERUNGEN 4 8 9
4.3.1.1 STOFFBEZOGENE ANFORDERUNGEN (ROHS U N D WEEE) 4 8 9
4.3.1.2 ALTFAHRZEUGVERORDNUNG 4 9 0
4.3.1.3 BATTERIEGESETZ 4 9 0
4.3.1.4 OEKODESIGN-RICHTLINIE 4 9 0
4.3.1.5 ANFORDERUNGEN DES CHEMIKALIENRECHTS (REACH) 4 9 0
4.3.1.6 DOKUMENTATION 491
4.3.2 MARKTANFORDERUNGEN 491
4.3.2.1 ANGABE VON INHALTSSTOFFEN 491
4.3.2.2 RECYCLER-ANFORDERUNGEN 491
4.3.3 AKTUALISIERUNGSBEDARF 491
4.4 ENTWICKLUNG RECYCLINGGERECHTER PRODUKTE - D E S I G N FOR R E C Y C
L I N G 4 9 2
4.4.1 METHODIK DES DESIGN FOR RECYCLING 4 9 2
4.4.1.1 STELLHEBEL BEI D E R RECYCLINGGERECHTEN PRODUKTGESTALTUNG 4 9 2
4.4.1.2 RECYCLINGGERECHTE PRODUKTGESTALTUNG IM ENTWICKLUNGS- U N D
KONSTRUKTIONSPROZESS 4 9 2
4.4.2 GESTALTUNGSHINWEISE U N D ANWENDUNGSBEISPIELE FUER DIE
RECYCLINGGERECHTE P R O D U K T G E S T A L T U N G 4 9 2 4.4.2.1
FORMULIERUNG E I N E R RECYCLINGSTRATEGIE IM R A H M E N D E R P R O D U
K T E N T W I C K L U N G 4 9 2
4.4.2.2 ANALYSE U N D BEWERTUNG VON VORGAENGER- U N D K O N K U R R E N Z
P R O D U K T E N 4 9 4
4.4.2.3 REGELN FUER EINE V E R W E R T U N G S G E R E C H T E
PRODUKTGESTALTUNG 4 9 6
4.4.2.4 BEISPIEL VERWERTUNG 4 9 7
4.4.2.5 REGELN FUER EINE INSTANDSETZUNGSGERECHTE PRODUKT- U N D
PROZESSGESTALTUNG 4 9 8
4.4.2.6 BEISPIEL INSTANDSETZUNG 4 9 8
4.4.2.7 REGELN FUER EINE M O D E R N I S I E R U N G S G E R E C H T E
PRODUKT- U N D PROZESSGESTALTUNG 501
4.4.2.8 BEISPIEL MODERNISIERUNG 501
4.5 INNOVATIONSFELD DESIGN FOR RECYCLING 502
4.6 RECHNERUNTERSTUETZUNG I M P R O D U K T L E B E N S L A U F 5 0 3
4.6.1 INFORMATIONSBEREITSTELLUNG F UE R DIE KONSTRUKTION 5 0 3
4.6.1.1 MATERIAL- U N D STOFFDATEN 5 0 3
4.6.1.2 COMPLIANCE-ANFORDERUNGEN 5 0 4
4.6.2 INFORMATIONSBEREITSTELLUNG F UE R DIE VERWERTUNG 5 0 5
4.6.2.1 RECYCLINGPASS - ALS INFORMATION FUER D E N VERWERTER 5 0 5
4.6.2.2 INTERNATIONALES DEMONTAGE-INFORMATIONSSYSTEM (1DIS) 5 0 5
4.7 AUSBLICK 5 0 6
4.8 WEITERFUEHRENDE INFORMATIONEN 507
X I X
IMAGE 14
5 S I C H E R H E I T S G E R E C H T E M A S C H I N E N 511
ALFRED NEUDOERFER
5.1 RECHTLICHE B A S I S D E S S I C H E R H E I T S G E R E C H T E N K
O N S T R U I E R E N S 513
5.1.1 EG-MASCHINENRICHTLINIE 514
5.1.2 N O R M E N U N D SICHERHEITSGERECHTES KONSTRUIEREN 517
5.2 GEFAHREN, G E F AE H R D U N G E N U N D R I S I K E N A N M A S C H
I N E N 519
5.2.1 GEFAHRSTELLEN 520
5.2.2 RISIKOBEURTEILUNG 522
5.2.3 PRAKTISCHE D U R C H F UE H R U N G VON RISIKOBEURTEILUNGEN 522
5.3 K O N S T R U K T I O N S M A SS N A H M E N G E G E N S T O C H A S
T I S C H E G E F AE H R D U N G E N 526
5.3.1 DAS SAFE-LIFE-PRINZIP 526
5.3.2 DAS FAIL-SAFE-PRINZIP 528
5.3.3 DAS PRINZIP D E R R E D U N D A N Z 5 2 8
5.3.4 ZUVERLAESSIGKEIT VON S T E U E R U N G E N 5 3 0
5.4 KONSTRUKTIVE M A SS N A H M E N G E G E N D E T E R M I N I S T I S C
H E G E F AE H R D U N G E N 531
5.4.1 UNMITTELBARE SICHERHEITSTECHNIK 532
5.4.2 MITTELBARE SICHERHEITSTECHNIK 5 3 3
5.4.3 VERRIEGELUNGEN T R E N N E N D E R S C H U T Z E I N R I C H T U N
G E N 5 3 3
5.4.4 SICHERHEITSSCHALTER 5 3 6
5.5 H I N W E I S E N D E S I C H E R H E I T S T E C H N I K 5 3 9
5.6 S I C H E R H E I T S T E C H N I S C H E B E S O N D E R H E I T E
N GROSSER M A S C H I N E N 5 4 0
5.7 S I C H E R H E I T S R E L E V A N T E BEFEHLSGERAETE 5 4 0
5.7.1 HAUPTBEFEHLSEINRICHTUNGEN 5 4 0
5.7.2 NOT-BEFEHLSEINRICHTUNGEN 542
5 . 8 WEITERFUEHRENDE I N F O R M A T I O N E N 5 4 3
6 E R G O N O M I E G E R E C H T E S KONSTRUIEREN 5 4 5
RALPH BRUDER, BASTIAN KAISER
6.1 EINLEITUNG 5 4 7
6.2 V O R G E H E N S W E I S E N B E I D E R E R G O N O M I S C H E N
P R O D U K T E N T W I C K L U N G 5 4 9
6.2.1 VORGEHENSWEISE NACH VDL-RICHTLINIE 2 2 4 2 5 4 9
6.2.2 GESTALTUNGSPROZESS N A C H DIN EN ISO 9241-210 551
6.2.2.1 G E S T A L T U N G S G R U N D S AE T Z E 551
6.2.2.2 GESTALTUNGSVORGEHEN 5 5 3
6.2.2.3 NUTZUNGSORIENTIERTE U N D TECHNISCHE GESTALTUNG 5 5 5
6.2.2.4 METHODEN D E R AKTIVEN N U T Z E R E I N B I N D U N G 5 5 5
6.2.2.5 DOKUMENTATION D E R VORGEHENSWEISE 5 5 6
6 . 3 FALLBEISPIEL 5 5 6
6.3.1 NUTZUNGSKONTEXT FESTLEGEN U N D NUTZERANFORDERUNGEN ERMITTELN 557
6.3.2 ERSTE STUDIEN 557
6.3.3 ITERATIONSSCHRITT 5 5 7
X X
IMAGE 15
6.3.4 FAZIT 559
6.4 WEITERFUEHRENDE INFORMATIONEN 559
7 UMWELTGERECHTES KONSTRUIEREN 56I
HERBERT BIRKHOFER, KAROLA RATH U N D SHULIN Z H A O
7.1 EINLEITUNG 5 6 3
7.2 PRODUKTE UND IHRE UMWELTBEEINTRAECHTIGUNGEN 5 6 4
7.2.1 DER PRODUKTLEBENSLAUF 5 6 4
7.2.2 DIE PROZESSE IM PRODUKTLEBENSLAUF 5 6 4
7.2.3 BEEINFLUSSUNG VON UMWELTBEEINTRAECHTIGUNGEN 5 6 5
7.3 UMWELTRECHTLICHE VORGABEN U N D U M W E L T K E N N Z E I C H N U N
G E N 567
7.3.1 EUROPAEISCHE RICHTLINIEN U N D VERORDNUNGEN 567
7.3.2 UMWELTLABELS 5 6 8
7.4 ENTWICKLUNG UMWELTGERECHTER PRODUKTE: ECODESIGN 5 6 9
7.4.1 METHODIK DES ECODESIGN 5 6 9
7.4.2 OEKOLOGISCHE SCHWACHSTELLEN ERMITTELN 5 7 0
7.4.2.1 OEKOBILANZ 5 7 0
7.4.2.2 ECO-INDICATOR 99 570
7.4.2.3 CHECKLISTEN 572
7.4.2.4 HINWEISE Z U R OEKOLOGISCHEN BEWERTUNG 572
7.4.3 OEKOLOGISCHE STELLHEBEL ERMITTELN U N D ENTWICKLUNGSZIEL ABLEITEN
574
7.4.3.1 OEKOLOGISCHES OPTIMIERUNGSPOTENTIAL B E S T I M M E N 574
7.4.3.2 OEKOLOGISCHES ENTWICKLUNGSZIEL ABLEITEN 5 7 5
7.4.4 LOESUNGEN ERARBEITEN - UMWELTBEEINTRAECHTIGUNGEN GEZIELT R E D U Z I
E R E N 576
7.4.4.1 ART UND MENGE D E R VERWENDETEN WERKSTOFFE OPTIMIEREN 576
7.4.4.2 EMISSIONEN MINIMIEREN 5 7 8
7.4.5 MASSNAHMEN GANZHEITLICH BEURTEILEN 579
7.4.5.1 WECHSELWIRKUNGEN MIT A N D E R E N UMWELTWIRKUNGEN 579
7.4.5.2 WECHSELWIRKUNGEN MIT M A R K T A N F O R D E R U N G E N 579
7.4.4.4 ART UND INTENSITAET D E R P R O D U K T N U T Z U N G OPTIMIEREN
579
7.5 ZUSAMMENFASSUNG U N D A U S B L I C K 581
7.6 WEITERFUEHRENDE INFORMATIONEN 581
8 GERAEUSCHGERECHTES KONSTRUIEREN 583
RAINER STORM
8.1 EINFUEHRUNG; INHALTLICHE EIN- U N D A B G R E N Z U N G 5 8 6
8.2 AKUSTISCH RELEVANTE P H A S E N E I N E R P R O D U K T E N T W I C
K L U N G 5 8 9
8.2.1 PHASE 1: DAS LASTEN- U N D PFLICHTENHEFT 5 9 4
8.2.1.1 FALLE 1: ANGABEN ZU LUFTSCHALLPEGELN 5 9 5
8.2.1.2 FALLE 2: ANGABEN ZU KOERPERSCHALLPEGELN 5 9 8
8.2.1.3 FALLE 3: REFERENZWERTE (BEZUGSWERTE) Z U PEGELANGABEN 6 0 0
8 . 2 . 1 . 4 F A L L E 4 : E I N F L U S S UNDEFINIERTER E I N B A U S
I T U A T I O N E N A U F D E N K OE R P E R S C H A L L P E G E L A N D
E N K O P P E L P U N K T E N . 6 0 1
XXI
IMAGE 16
8.2.1.5 FALLE 5: GRENZWERTE U N D G R E N Z K U R V E N F UE R S P E K T
R E N 6 0 4
8.2.1.6 FALLE 6: AKUSTISCHE EFFEKTE D E R KONSTRUKTIVEN U M G E B U N G
6 0 6
8.2.2 PHASE 2: ZIELFUEHRENDE KONZEPTE FUER VORENTWUERFE 6 0 8
8.2.3 PHASE 3: AKUSTISCHE MACHBARKEITSANALYSEN A N PROTOTYPEN 611
8.2.3.1 ERSTE EINFLUSSGROESSE "DYNAMISCHE ANREGUNGSKRAEFTE" 612
8.2.3.2 ZWEITE EINFLUSSGROESSE "EINGANGSIMPEDANZ" 621
8.2.3.3 DRITTE EINFLUSSGROESSE "KOERPERSCHALLTRANSFERFUNKTION" 6 2 9
8.2.3.4 VIERTE EINFLUSSGROESSE "ABSTRAHLGRAD" 6 3 8
8.2.4 P H A S E 4: ISTZUSTANDS-, SCHWACHSTELLEN- U N D URSACHENANALYSE,
A K U S T I S C H E ZUSATZOPTIONEN 641
8.2.4.1 AKUSTISCHE ANALYSEN A N FUNKTIONSPROTOTYPEN U N D TECHNISCHEN
PROTOTYPEN U N D VORSERIENPRODUKTEN 641
8.2.4.2 ZUSATZOPTIONEN "SOUND DESIGN" U N D "SCHWINGUNGSUEBERWACHUNG" 6 4
9
8.2.5 PHASE 5: A B N A H M E M E S S U N G E N , ABGLEICH MIT
PFLICHTENHEFT, A K U S T I S C H E S FINE-TUNING; BEITRAGSANALYSE;
END-OF-LINE-PRUEFUNG 6 5 0
8.2.5.1 A B N A H M E M E S S U N G E N , ABGLEICH MIT PFLICHTENHEFT, A
K U S T I S C H E S FINE-TUNING 6 5 0
8.2.5.2 BEITRAGSANALYSE U N D UE B E R T R A G U N G S W E G A N A L Y S
E 6 5 2
8.2.5.3 END-OF-LINE-PRUEFUNGEN 6 5 3
8.2.6 PHASE 6 (BEGLEITENDE ZUSATZPHASE): AUFBAU E I N E R EIGENEN
KERNKOMPETENZ "AKUSTIK" 6 5 4
8 . 3 WEITERFUEHRENDE I N F O R M A T I O N E N 6 5 4
9 MODULARE P R O D U K T S T R U K T U R I E R U N G 659
DIETER KRAUSE
9.1 BEGRIFFLICHE GRUNDLAGEN 6 6 0
9.1.1 PRODUKTFAMILIEN U N D P R O D U K T V A R I A N T E N 6 6 0
9.1.2 P R O D U K T S T R U K T U R U N D P R O D U K T A R C H I T E K
T U R 6 6 0
9.1.3 ARTEN D E R P R O D U K T S T R U K T U R 6 6 0
9.1.3.1 DIFFERENTIAL- U N D INTEGRALBAUWEISE 6 6 0
9.1.3.2 BAUREIHEN 661
9.1.3.3 BAUKAESTEN 6 6 2
9.1.3.4 MODULBAUWEISE 6 6 2
9.1.3.5 PRODUKTPLATTFORM 6 6 2
9.1.3.6 PAKETE 6 6 3
9.1.3.7 MODULAR S T R U K T U R I E R T E P R O D U K T E 6 6 3
9 . 2 POTENTIALE U N D G R E N Z E N M O D U L A R E R P R O D U K T F A
M I L I E N 6 6 4
9 . 3 M E T H O D E N Z U R E N T W I C K L U N G M O D U L A R E R P R
O D U K T F A M I L I E N 6 6 6
9.3.1 DER POWER TOWER N A C H MEYER/LEHNERD 6 6 7
9.3.2 PLANNING FOR PRODUCT PLATFORMS N A C H ROBERTSON/ULRICH 6 6 7
9.3.3 METHOD OF MODULE HEURISTICS NACH STONE 6 6 8
9.3.4 INTEGRATION ANALYSIS METHODOLOGY NACH P I M M L E R / E P P I N G
E R 6 6 9
9.3.5 MODULAR FUNCTION DEPLOYMENT (MFD) NACH ERIXON 6 7 0
9.3.6 MODULARE PRODUKTENTWICKLUNG NACH GOEPFERT 671
9.3.7 METHODE Z U R INTEGRIERTEN ENTWICKLUNG M O D U L A R E R
PRODUKTFAMILIEN NACH KRAUSE ET AL 672
9.3.7.1 AUFNAHME D E R B E S T E H E N D E N VIELFALT 672
9.3.7.2 VARIANTENGERECHTE PRODUKTGESTALTUNG 674
9.3.7.3 L E B E N S P H A S E N M O D U L A R I S I E R U N G 674
9.4 WEITERFUEHRENDE INFORMATIONEN 677
XXII
IMAGE 17
10 DESIGN MATRIX 681
FRANK DEUBZER, MATTHIAS KREIMEYER, UDO L I N D E M A N N U N D M A I K M
A U R E R
10.1 ANALYSE U N D PLANUNG KOMPLEXER S Y S T E M E 681
10.1.1 KOMPLEXITAET IN D E R ENTWICKLUNG 681
10.1.2 VERNETZUNG IN D E R P R O D U K T A R C H I T E K T U R - EIN
BEISPIEL 6 8 2
10.2 METHODEN ZUR HANDHABUNG K O M P L E X E R S Y S T E M E 6 8 4
10.2.1 DER UMGANG MIT KOMPLEXEN SYSTEMEN IN D E R WISSENSCHAFT 6 8 4
10.2.2 ALLGEMEINE PRINZIPIEN Z U M UMGANG M I T KOMPLEXITAET 6 8 4
10.2.3 MATRIX-BASIERTE METHODEN Z U R H A N D H A B U N G VON
KOMPLEXITAET 6 8 5
10.3 ANALYSE U N D S Y N T H E S E A U F B A S I S MATRIX-BASIERTER M E
T H O D E N 6 8 8
10.3.1 DEFINITION DES ZU BETRACHTENDEN SYSTEMS 6 8 9
10.3.2 ERFASSUNG VON ABHAENGIGKEITEN 6 8 9
10.3.3 MODELLIERUNG VON ABHAENGIGKEITEN 6 9 0
10.3.4 VORGEHEN Z U R ANALYSE 691
10.4 ANWENDUNGEN VON MATRIX-BASIERTEN M E T H O D E N 6 9 2
10.4.1 BEISPIEL PRODUKTARCHITEKTUR 6 9 2
10.4.2 BEISPIEL PROZESS- U N D P R O J E K T M A N A G E M E N T 6 9 4
10.4.3 BEISPIEL ORGANISATIONSGESTALTUNG 6 9 7
10.5 LEISTUNGFAEHIGKEIT VON M E T H O D E N I M U M G A N G M I T
KOMPLEXITAET 6 9 8
10.5.1 WERKZEUGUNTERSTUETZUNG 6 9 8
10.5.2 HINWEISE U N D EMPFEHLUNGEN 6 9 9
10.6 WEITERFUEHRENDE INFORMATIONEN 7 0 0
TEIL III VERFAHREN UND M E T H O D E N 703
1 KOSTENRECHNUNG IN D E R KONSTRUKTION 705
MARKUS MOERTL
1.1 EINFUEHRUNG 7 0 7
1.2 MAERKTE U N D DEREN VERAENDERUNG 7 0 8
1.3 KOSTENVERANTWORTUNG LIEGT I N D E N F R UE H E N P H A S E N 7 0 9
1.4 KOSTENRECHNUNG U N D D E R E N G R U N D L A G E N 710
1.4.1 KOSTENBEGRIFF 710
1.4.2 KOSTENARTEN 711
1.4.3 KOSTENTRAEGER 711
1.4.4 KOSTENSTELLEN 711
1.4.5 EINZEL-, GEMEINKOSTEN 711
1.4.6 FIXE, VARIABLE KOSTEN 712
1.4.7 SELBSTKOSTEN 712
1.4.8 LEBENSLAUFKOSTEN 712
1.4.9 KOSTENRECHNUNGSARTEN 7 1 3
XXIII
IMAGE 18
1.4.9.1 ZUSCHLAGSKALKULATION 7 1 3
1.4.9.2 TEILKOSTENRECHNUNG U N D D E C K U N G S B E I T R A G S R E C H
N U N G 714
1.4.9.3 PLATZKOSTENRECHNUNG 715
1.4.9.4 P R O Z E S S K O S T E N R E C H N U N G 715
1.5 E I N F L U S S M OE G L I C H K E I T E N Z U R K O S T E N S E N K
U N G 715
1.5.1 AUFGABENSTELLUNG 717
1.5.2 KONZEPT 717
1.5.3 GESTALT 717
1.5.4 STUECKZAHL 717
1.5.5 BAUGROESSE 717
1.5.6 FERTIGUNG U N D MONTAGE 718
1.5.7 EIGEN-/FREMDFERTIGUNG 718
1.5.8 VARIANTEN 718
1.6 K O S T E N S C H AE T Z E N U N D K U R Z K A L K U L A T I O N S V
E R F A H R E N 719
1.6.1 METHODISCHES VORGEHEN 719
1.6.2 KONTINUIERLICHE KOSTENVERFOLGUNG U N D - D O K U M E N T A T I O N
719
1.6.3 ORGANISATORISCHER R A H M E N F UE R KOSTENSENKUNGSPROJEKTE 721
1.6.4 KOSTENSCHAETZEN U N D GENAUIGKEIT 722
1.6.5 A U F W A N D S R E D U Z I E R U N G BEIM KOSTENSCHAETZEN U N D
KALKULIEREN 722
1.6.6 KURZKALKULATIONSVERFAHREN 722
1.6.6.1 GEWICHTSKOSTENKALKULATION 722
1.6.6.2 MATERIALKOSTENMETHODE 7 2 3
1.6.6.3 KALKULATION BEI G E O M E T R I S C H E R AEHNLICHKEIT U N D
HALBAEHNLICHKEIT 7 2 3
1.6.6.4 S U M M A R I S C H E S HERSTELLKOSTENWACHSTUMSGESETZ 7 2 3
1.7 A B K UE R Z U N G E N 7 2 3
1.8 WEITERFUEHRENDE I N F O R M A T I O N E N 7 2 3
2 GEWERBLICHER R E C H T S S C H U T Z 725
BETTINA ALBER-LAUKANT
2.1 PATENTE 7 2 9
2.1.1 IST DIE G E M A C H T E ERFINDUNG PATENTIERBAR? - VORAUSSETZUNGEN
FUER DIE ERTEILUNG E I N E S PATENTS 7 3 0
2.1.2 WO K A N N DIE ERFINDUNG A N G E M E L D E T W E R D E N ? - DIE
NATIONALE, E U R O P AE I S C H E U N D I N T E R N A T I O N A L E P A T
E N T A N M E L D U N G 731
2.1.3 WIE S I E H T EIN PATENT A U S ? - FORMALE ERFORDERNISSE A N D E N
AUFBAU E I N E R P A T E N T A N M E L D U N G 7 3 3
2.1.3.1 TITELBLATT 7 3 3
2.1.3.2 BESCHREIBUNG 7 3 6
2.1.3.3 P A T E N T A N S P R UE C H E 7 3 6
2.1.4 DIE EINREICHUNG - UND W A S P A S S I E R T DANACH? - DAS
EINREICHUNGS- U N D P R UE F U N G S V E R F A H R E N ,
DIE EINSPRUCHSMOEGLICHKEITEN, DIE ERTEILUNG E I N E S PATENTS 737
2.1.5 WAS K A N N M A N BEI S T OE R E N D E N F R E M D P A T E N T E N
M A C H E N ? - DIE LIZENZRECHTE, DIE P A T E N T R E C H E R C H E 740
2.2 G E B R A U C H S M U S T E R 741
2.3 G E S C H M A C K S M U S T E R 742
2 . 4 GEWERBLICHE K E N N Z E I C H E N 7 4 4
2.4.1 MARKEN 7 4 5
X X I V
IMAGE 19
2.4.2 UNTERNEHMENSBEZEICHNUNGEN 747
2.4.3 GEOGRAFISCHE H E R K U N F T S A N G A B E N 7 4 8
2.4.4 MARKENRECHTSVERLETZUNGEN 7 4 8
2.5 WEITERE SCHUTZRECHTE 748
2.5.1 URHEBERRECHT 7 4 8
2.5.2 TOPOGRAFIE 749
2.5.3 SOFTWARE 749
2.6 ONLINE-RECHERCHEMOEGLICHKEITEN FUER S C H U T Z R E C H T E 749
2.7 WEITERFUEHRENDE INFORMATIONEN 7 5 0
3 SERVICE ENGINEERING 751
ROLF STEINHILPER
3.1 SERVICE ENGINEERING - W A S IST DAS? 7 5 3
3.1.1 SERVICE ENGINEERING: E I N E J U N G E WISSENSCHAFT 7 5 3
3.1.2 INTERAKTIONEN ZWISCHEN K O N S T R U K T E U R U N D SERVICE: N E
U E H E R A U S F O R D E R U N G E N 7 5 4
3.1.3 TYPOLOGISIERUNG VON DIENSTLEISTUNGEN: WEGBEREITEND FUER
TREFFSICHERE MASSNAHMEN Z U R EFFIZIENZSTEIGERUNG.755 3.1.4 SERVICE
ENGINEERING FUER MATERIELLE GUETER: E I N E HOECHST VIELSCHICHTIGE AUFGABE
7 5 7
3.2 SERVICE ENGINEERING FUER K O N S U M G UE T E R 7 5 8
3.2.1 REPARIEREN LOHNT SICH DOCH 7 5 8
3.2.2 TYPISCHE DEFEKTE G E N E R I E R E N TYPISCHE
KONSTRUKTIONSAUFGABEN 7 5 9
3.2.3 TYPISCHE SERVICEFAELLE E R F O R D E R N P A S S E N D E
SERVICEKONZEPTE 7 6 0
3.2.4 NEUE AKTEURE IM SERVICEMARKT: ABSCHIED VOM KLASSISCHEN KONZEPT
"WERKSKUNDENDIENST" 761 3.2.5 NEUE BETAETIGUNGSFELDER D E R N E U E N A K
T E U R E U N D N E U E OPTIONEN 762
3.3 SERVICE ENGINEERING FUER A U T O M O B I L E 7 6 3
3.3.1 DIE GROESSTE UMWAELZUNG SEIT D E R ERFINDUNG D E S AUTOMOBILS IST IN
VOLLEM GANGE 7 6 3
3.3.2 DAS PHAENOMEN RUECKRUFAKTIONEN FAELLT MEIST A U F D E N K O N S T R U
K T E U R Z U R UE C K 7 6 4
3.3.3 SERVICEKONZEPTE U N D SERVICEANGEBOTE UNTERLIEGEN IM ZEITLAUF D E
S F A H R Z E U G G E B R A U C H S E I N E M SIGNIFIKANTEN WANDEL 7 6 5
3.3.4 ERSATZTEILVERSORGUNG W AE H R E N D U N D NACH D E R P R O D U K T
I O N S D A U E R E I N E S AUTOMODELLS 7 6 6
3.3.5 REFABRIKATION VON KFZ-AUSTAUSCHERSATZTEILEN 7 6 8
3.3.6 SCHUTZRECHTE 7 7 2
3.3.7 HAFTUNG FUER SERVICEARBEITEN 7 7 3
3.4 SERVICE ENGINEERING F UE R INVESTITIONSGUETER 7 7 4
3.4.1 DIE INVESTITIONSGUETER-INSTANDHALTUNG H A T IHRE E I G E N E N D E
T E R M I N A N T E N 774
3.4.2 DIE "TOTAL COST OF OWNERSHIP" SOWIE Z U S A T Z N U T Z E N E N T
S C H E I D E N UE B E R D E N SERVICEANBIETER S E H R WESENTLICH MIT 7 7
5
3.4.3 ERSATZTEILVERSORGUNG FUER INVESTITIONSGUETER: T R E N D S IN DIE
FLAECHE U N D IN RICHTUNG INTELLIGENTER BEDARFSPROGNOSEN 776
3.5 INSTANDHALTUNGSGERECHTES K O N S T R U I E R E N 7 7 7
3.5.1 GERINGER INSTANDHALTUNGSAUFWAND ERFORDERT ZUVERLAESSIGKEIT PLUS
INSTANDHALTBARKEIT 7 7 7
3.5.2 GRUNDSAETZLICHE REGELN Z U M I N S T A N D H A L T U N G S G E R E
C H T E N KONSTRUIEREN 7 7 8
3.5.2.1 HANDLUNGSFELD "OPTIMIEREN D E R ZUVERLAESSIGKEIT" 7 7 8
3.5.2.2 HANDLUNGSFELD "VERRINGERN D E S I N S T A N D H A L T U N G S A
U F W A N D S " 781
3.5.2.3 HANDLUNGSFELD "ERLEICHTERN D E R I N S T A N D H A L T U N G S M
A SS N A H M E N " 781
XXV
IMAGE 20
3 . 6 A M HORIZONT: S E R V I C E F UE H R E R S C H A F T 782
3.6.1 INNOVATIONEN B E I M SERVICE E N G I N E E R I N G FOLGEN A N D E
R E N R H Y T H M E N 782
3.6.2 DAS GESCHAEFTSFELD SERVICE H A T DIE WEITESTE DIMENSION 7 8 3
3.7 WEITERFUEHRENDE I N F O R M A T I O N E N 7 8 4
4 Q U A L I T AE T S M A N A G E M E N T IN D E R ENTWICKLUNG U N D
KONSTRUKTION 785
ALBERT WECKENMANN, MARTIN B O O K J A N S
4.1 E I N F UE H R U N G 787
4.1.1 BEDEUTUNG D E S Q U A L I T AE T S M A N A G E M E N T S FUER D E N
NACHHALTIGEN U N T E R N E H M E N S E R F O L G 787
4.1.2 Q U A L I T AE T S M A N A G E M E N T W E R K Z E U G E IM
PRODUKTLEBENSZYKLUS 7 8 8
4 . 2 G R U N D W E R K Z E U G E 7 8 9
4.2.1 SEVEN TOOLS O F Q U A L I T Y 7 8 9
4.2.2 SEVEN NEW TOOLS O F Q U A L I T Y 791
4 . 3 QUALITY F U N C T I O N D E P L O Y M E N T 7 9 3
4.3.1 HISTORISCHE ENTWICKLUNG 7 9 3
4.3.2 HOUSE OF QUALITY 7 9 3
4.3.3 KANO-MODELL 7 9 5
4 . 4 WERTANALYSE 7 9 5
4 . 5 FEHLERMOEGLICHKEITS- U N D E I N F L U S S A N A L Y S E (FMEA) 7 9
6
4.5.1 ARTEN VON FMEA 7 9 6
4.5.2 VORGEHENSWEISE 7 9 6
4 . 6 FEHLERBAUM- U N D E R E I G N I S A B L A U F A N A L Y S E 7 9 8
4.6.1 EREIGNISABLAUFANALYSE 7 9 8
4.6.2 F E H L E R B A U M A N A L Y S E 7 9 9
4 . 7 D E S I G N FOR S I X S I G M A 801
4.7.1 SIX SIGMA - D E R U R S P R U N G D E S DESIGN FOR SIX SIGMA 801
4.7.2 ZIELE U N D EINSATZGEBIETE D E S DESIGN FOR SIX SIGMA 8 0 3
4.7.3 ABLAUFSCHEMATA F UE R DESIGN-FOR-SIX-SIGMA-PROJEKTE 8 0 3
4.7.4 DMADV - KERNPROZESS D E S DESIGN FOR SIX SIGMA 8 0 3
4 . 8 ROBUST D E S I G N 8 0 4
4.8.1 VERLUSTFUNKTION N A C H TAGUCHI 8 0 5
4.8.2 ARTEN VON EINFLUSSFAKTOREN 8 0 5
4.8.3 P H A S E N D E S ROBUST DESIGN 8 0 6
4 . 9 TRIZ/TIPS 8 0 6
4.9.1 KLASSIFIKATION VON PRODUKTINNOVATIONEN 8 0 6
4.9.2 MORPHOLOGISCHE W I D E R S P R U C H S M A T R I X 8 0 7
4 . 1 0 M I Z E N B O U S H I 8 0 8
4.11 P O K A Y O K E 8 0 9
4.12 WEITERFUEHRENDE INFORMATIONEN 809
XXVI
IMAGE 21
5 REVERSE ENGINEERING 8II
BERND ROSEMANN, STEFAN FREIBERGER
5.1 ZWECK UND EINSATZ D E S REVERSE E N G I N E E R I N G 813
5.2 TECHNOLOGISCHE VORAUSSETZUNGEN, V O R G E H E N S W E I S E U N D T
E C H N I S C H E A N W E N D U N G S G R E N Z E N 814
5.2.1 DER REVERSE-ENGINEERING-PROZESS 814
5.2.2 BAUTEILERFASSUNG (SCANNING) 815
5.2.3 GEOMETRIEVERARBEITUNG 818
5.2.4 WEITERVERARBEITUNG D E R FLAECHENMODELLE 821
5.3 ANWENDUNG D E S REVERSE E N G I N E E R I N G 821
5.4 RECHTLICHE ASPEKTE D E S REVERSE E N G I N E E R I N G 821
5.5 WEITERFUEHRENDE INFORMATIONEN 821
TEIL IV C O M P U T E R E I N S A T Z 823
1 KONSTRUIEREN MIT CAD 825
REINHARD HACKENSCHMIDT
1.1 CAD-GRUNDLAGEN 827
1.1.1 GEOMETRISCHES MODELLIEREN 827
1.1.2 REPRAESENTATIONSFORMEN G E O M E T R I S C H E R G R U N D E L E M
E N T E 8 2 7
1.1.3 MODELLFORMEN 8 2 9
1.1.4 PARAMETRISCHES MODELLIEREN 831
1.1.5 FEATUREBASIERTES MODELLIEREN 832
1.1.6 AUFBAU VON 3D-PRODUKTMODELLEN 8 3 3
1.2 FUNKTIONSUEBERSICHT CAD-SYSTEME 8 3 3
1.2.1 DESIGNSTADIUM 8 3 3
1.2.2 MODELLIERUNGSPHASE 8 3 5
1.2.3 WEITERFUEHRENDE WERKZEUGE 8 3 7
1.3 DATENQUALITAET 8 3 8
1.3.1 AUSTAUSCH VON CAD-MODELLEN 8 3 9
1.3.2 QUALITAETSSICHERUNG IM CAD-BEREICH 8 4 0
1.3.3 ORGANISATORISCHE LOESUNGEN 842
1.4 WEITERFUEHRENDE E N T W I C K L U N G E N 8 4 4
1.5 WEITERFUEHRENDE INFORMATIONEN 8 4 4
2 FINITE-ELEMENTE-ANALYSE 847
BERND ROITH, MARTIN NEIDNICHT U N D FRANK RIEG
2.1 EINLEITUNG 849
XXVII
IMAGE 22
2.2 DAS G R U N D S AE T Z L I C H E VORGEHEN 851
2 . 3 B E I S P I E L E F UE R T Y P I S C H E EINSATZGEBIETE D E R FEA 8
5 8
2.3.1 LINEARE FESTIGKEITSRECHNUNG - KOLBEN 8 5 8
2.3.2 NICHTLINEARE FESTIGKEITSRECHNUNG - TELLERFEDER 8 6 3
2.3.3 T H E R M O M E C H A N I S C H E ANALYSE: VENTIL 8 6 5
2.3.4 EIGENFREQUENZ-ANALYSE: KURBELWELLE 8 6 9
2 . 4 WEITERFUEHRENDE I N F O R M A T I O N E N 871
3 CNC-PRODUKTION 873
STEFAN FREIBERGER, B E R N D R O S E M A N N
3.1 E I N F UE H R U N G I N CNC 8 7 5
3.2 CNC-MASCHINEN I N P R O D U K T I O N U N D M O N T A G E 8 7 5
3.3 F U N K T I O N E N V O N CNC-MASCHINEN 876
3 . 4 P O S I T I O N S E R K E N N U N G 8 7 7
3 . 5 CNC-PROGRAMM 8 7 8
3 . 6 S I M U L A T I O N I N D E R NC-FERTIGUNG 8 8 2
3.7 W E I T E R F UE H R E N D E I N F O R M A T I O N E N 8 8 4
4 SIMULATION 887
BETTINA ALBER-LAUKANT, MARTIN NEIDNICHT U N D B E R N D ROITH
4.1 COMPUTERGESTUETZTE S I M U L A T I O N S W E R K Z E U G E 8 9 0
4 . 2 COMPUTER-AIDED-X: CAX 891
4 . 3 V O R G E H E N S W E I S E B E I E I N E R S I M U L A T I O N 8
9 2
4 . 4 M O D E L L B I L D U N G 8 9 4
4.4.1 PHYSIKALISCHE U N D M A T H E M A T I S C H E MODELLE 8 9 4
4.4.1.1 PHYSIKALISCHE MODELLE 8 9 4
4.4.1.2 M A T H E M A T I S C H E MODELLE 8 9 4
4.4.1.3 ANALYTISCHE MODELLE 8 9 6
4.4.1.4 N U M E R I S C H E SIMULATION 8 9 7
4.4.1.5 E I N O R D N U N G D E R M A T H E M A T I S C H E N
ANALYSEVERFAHREN 9 0 2
4.4.2 GRAFISCHE MODELLE 9 0 3
4 . 5 QUALITAET, E R G E B N I S S E U N D P R O G N O S E F AE H I G K E
I T D E R S I M U L A T I O N 9 0 4
4.6 WEITERFUEHRENDE INFORMATIONEN 906
XXVIII
IMAGE 23
5 GENERATIVE FERTIGUNGSVERFAHREN 907
MICHAEL ZAEH, JOHANNES SCHILP, MICHAEL OTT U N D SEBASTIAN WESTHAEUSER
5.1 EINFUEHRUNG 9 0 9
5.2 DEFINITION 910
5.3 VERFAHRENSKETTE 911
5.3.1 BAUPROZESSVORBEREITUNG 912
5.3.2 BAUPROZESS 912
5.3.3 NACHARBEIT 913
5.4 EINTEILUNG DER GENERATIVEN FERTIGUNGSVERFAHREN 913
5.4.1 EINTEILUNG NACH D E M AUSGANGSMATERIAL 913
5.4.2 EINTEILUNG NACH D E R ART D E R F O R M G E B U N G 914
5.5 VORSTELLUNG WICHTIGER SCHICHTBAUVERFAHREN 915
5.5.1 STRAHLSCHMELZEN 915
5.5.2 3D-DRUCKEN 916
5.6 RICHTLINIEN FUER DIE KONSTRUKTION G E N E R A T I V E R B A U T E I L
E 917
5.6.1 FUNKTIONSINTEGRATION 917
5.6.2 BAUTEILGROESSE U N D POSITIONIERUNG 9 2 0
5.6.3 VERARBEITBARE WERKSTOFFE 9 2 0
5.6.4 MECHANISCHE KENNWERTE 921
5.6.5 OBERFLAECHENGUETE U N D AUFMASS 921
5.6.6 TREPPENSTUFENEFFEKT (STAIR CASING) 9 2 2
5.6.7 SUPPORT U N D MASSHALTIGKEIT 9 2 2
5.7 POTENTIALE 9 2 3
5.8 ZUSAMMENFASSUNG U N D AUSBLICK 9 2 3
5.9 WEITERFUEHRENDE INFORMATIONEN 9 2 3
6 VIRTUELLE P R O D U K T E N T S T E H U N G 925
REINER ANDERL, THOMAS ROLLMANN, DIANA VOELZ, R O L A N D NATTERMANN,
SEBASTIAN M A I T Z A H N U N D CHRISTIAN M O S C H
6.1 PROZESSKETTE VIRTUELLE P R O D U K T E N T S T E H U N G U N D S I M
U L T A N E O U S E N G I N E E R I N G 9 2 9
6.1.1 WISSENSBASIERTE PRODUKTENTWICKLUNG 9 2 9
6.1.2 SIMULTANEOUS ENGINEERING (SE) 9 3 0
6.2 DATENMANAGEMENT 932
6.2.1 PRODUKTDATENMANAGEMENT (PDM) 932
6.2.2 SIMULATIONSDATENMANAGEMENT (SDM) 9 3 4
6.2.3 FABRIKDATENMANAGEMENT (FDM) 9 3 6
6.3 ZUSAMMENFASSUNG 9 3 7
6.4 WEITERFUEHRENDE INFORMATIONEN 938
X X I X
IMAGE 24
7 3 D - D A T E N A U S T A U S C H U N D D A T E N F O R M A T E IN D E
R P R O D U K T E N T W I C K L U N G 939
A L E X A N D E R TROLL
7.1 G R U N D L A G E N D E S A U S T A U S C H S V O N CAX-MODELLDATEN
941
7.1.1 D A T E N A U S T A U S C H ALS TEIL D E R P R O D U K T E N T W I
C K L U N G 941
7.1.2 KOPPLUNG VON CAX-WERKZEUGEN 942
7.1.3 A U S T A U S C H B A R E INHALTE VON CAX-MODELLEN 9 4 3
7.2 NEUTRALFORMATE - ARTEN, INHALTE U N D VORZUEGE 946
7.2.1 OFFENE CAX-DATENFORMATE F UE R DIE 3D-GEOMETRIEUEBERTRAGUNG 946
7.2.1.1 ACIS (DATEIENDUNG *.SAT, *.ACIS) 9 4 6
7.2.1.2 PARASOLID (DATEIENDUNG *.X_T, *.XT) 947
7.2.1.3 JUPITER TESSELATION JT (DATEIENDUNG *.JT) 947
7.2.1.4 STL (DATEIENDUNG *.STL) 947
7.2.1.5 VIRTUAL REALITY M A R K U P LANGUAGE VRML (DATEIENDUNG *.VRML) U
N D EXTENSIBLE 3D X3D (DATEIENDUNG *.X3DV) 9 4 8
7.2.2 NEUTRALE, S T A N D A R D I S I E R T E CAX-DATENFORMATE FUER P R O
D U K T D A T E N 9 4 8
7.2.2.1 INITIAL GRAPHICS EXCHANGE S T A N D A R D 1GES (DATEIENDUNG
*.IGS, *.IGES) 9 4 8
7.2.2.2 STANDARD FOR T H E EXCHANGE OF PRODUCT (MODEL) DATA STEP
(DATEIENDUNG *.STP, *.STEP) 9 4 8
7.2.3 VOR- U N D NACHTEILE N E U T R A L E R CAX-FORMATE 951
7.2.3.1 DATENKONSISTENZ 951
7.2.3.2 UMFANG D E R A U S T A U S C H B A R E N DATEN 951
7.2.3.3 KOMPLEXITAET U N D FLEXIBILITAET 951
7 . 3 D A T E N A U S T A U S C H I N D E R B E T R I E B L I C H E N P
R A X I S 952
7.3.1 NORMEN, RICHTLINIEN U N D BEST PRACTICES 9 5 2
7.3.1.1 D A T E N A U S T A U S C H NACH VDA - VEREINBARUNGEN, VORGEHEN,
INHALTE 952
7.3.1.2 D A T E N A U S T A U S C H NACH DIN 4003-1 FF. 9 5 5
7.3.2 ALLGEMEINE VORGEHENSHILFEN FUER DIE V E R W E N D U N G N E U T R A
L E R CAX-DATENFORMATE 9 5 6
7.3.2.1 A N F O R D E R U N G S K L AE R U N G IM CAX-DATENAUSTAUSCH 9 5
6
7.3.2.2 KRITERIEN F UE R DIE F O R M A T A U S W A H L 9 5 6
7 . 4 WEITERFUEHRENDE I N F O R M A T I O N E N 9 5 6
8 W O R K F L O W U N T E R S T UE T Z U N G IN D E R P R O D U K T E N T
W I C K L U N G 959
KRISTIN PAETZOLD
8.1 E I N L E I T U N G 961
8.2 GRUNDLAGEN Z U R B E S C H R E I B U N G V O N K O N S T R U K T I O
N S P R O Z E S S E N 962
8.2.1 EINE C H A R A K T E R I S I E R U N G VON E N T W I C K L U N G S
P R O Z E S S E N 962
8.2.2 SYSTEMTHEORETISCHE UEBERLEGUNGEN F UE R KONSTRUKTIONSPROZESSE 9 6 5
8 . 3 WORKFLOWBETRACHTUNGEN FUER D I E K O N S T R U K T I O N 9 6 9
8.3.1 G R U N D L A G E N FUER DIE WORKFLOWUNTERSTUETZUNG 9 6 9
8.3.2 WORKFLOWBETRACHTUNGEN IM KONTEXT VON K O N S T R U K T I O N S P R
O Z E S S E N 9 7 0
8.3.2.1 EIN 3-EBENEN-MODELL Z U R FLEXIBLEN P R O Z E S S B E S C H R E
I B U N G IN D E R KONSTRUKTION 971
8.3.2.2 A N P A S S U N G D E S PROZESSMODELLS A N DIE BEDINGUNGEN IM U
N T E R N E H M E N 9 7 3
8.3.2.3 R E C H N E R U N T E R S T UE T Z U N G F UE R DIE
WORKFLOWANWENDUNG 974
8.3.3 Z U R VERVOLLSTAENDIGUNG D E R P R O Z E S S B E S C H R E I B U N
G 974
8.3.3.1 PROZESSE U N D ORGANISATION 9 7 5
8.3.3.2 DATENVERWALTUNG U N D WERKZEUGEINSATZ 976
XXX
IMAGE 25
8.3.3.3 PRODUKTDATEN 9 7 7
8.3.3.4 PROZESSDATEN 9 7 7
8.3.3.5 METHODEN U N D H A N D H A B U N G 9 7 7
8.4 AUSBLICK 9 7 8
8.5 WEITERFUEHRENDE INFORMATIONEN 9 7 9
TEILV PRODUKTION UND M A N A G E M E N T 98I
1 NUMMERUNG UND STUECKLISTEN 983
REINHARD HACKENSCHMIDT
1.1 NUMMERUNG 9 8 5
1.1.1 ANFORDERUNGEN 9 8 5
1.1.2 GESTALTUNG 9 8 6
1.1.3 AUFBAU 9 8 8
1.1.4 FEHLER UND FEHLERARTEN 9 9 0
1.1.5 FEHLERERKENNUNG U N D -VERMEIDUNG 991
1.2 STUECKLISTEN 9 9 3
1.2.1 MENGENUEBERSICHTS-STUECKLISTEN 9 9 4
1.2.2 BAUKASTEN-STUECKLISTEN 9 9 4
1.2.3 STRUKTUR-STUECKLISTEN 9 9 6
1.2.4 VARIANTEN-STUECKLISTEN 9 9 7
1.2.5 STUECKLISTENVERWENDUNG IN D E R SAP R / 3 P R O D U K T I O N S P L
A N U N G U N D -STEUERUNG 9 9 7
1.3 WEITERFUEHRENDE INFORMATIONEN 9 9 8
2 SPANENDE FERTIGUNG 1001
BERND ROSEMANN
2.1 EINLEITUNG 1003
2.2 PRODUKTE UND DEREN FERTIGUNG 1003
2.2.1 PRODUKTERSTELLUNG 1003
2.2.2 FERTIGUNGSVERFAHREN 1004
2.3 FERTIGUNGSVERFAHREN D E S Z E R S P A N E N S 1005
2.3.1 EINORDNUNG U N D EINSATZ S P A N E N D E R FERTIGUNGSVERFAHREN
1005
2.3.2 VERHAELTNISSE BEIM SPANPROZESS U N D D E R S P A N B I L D U N G
1007
2.3.3 SPANEN MIT GEOMETRISCH B E S T I M M T E N S C H N E I D E N 1008
2.3.4 UEBERSICHT D E R VERFAHREN D E S S P A N E N S MIT GEOMETRISCH B E
S T I M M T E N S C H N E I D E N 1009
2.3.5 SPANEN MIT GEOMETRISCH U N B E S T I M M T E N SCHNEIDEN 1012
2.3.6 UEBERSICHT D E R VERFAHREN D E S S P A N E N S MIT GEOMETRISCH U N
B E S T I M M T E N SCHNEIDEN 1013
2.4 ENTWICKELN FERTIGUNGSGERECHTER PRODUKTE: D E S I G N FOR M A N U F A
C T U R I N G 1016
2.4.1 FERTIGUNGS- U N D VERFAHRENSGERECHTE P R O D U K T G E S T A L T U
N G 1016
2.4.2 FERTIGUNGSGERECHTES GESTALTEN IM KONSTRUKTIONSABLAUF 1016
XXXI
IMAGE 26
2.5 FERTIGUNGSGERECHTE W E R K S T UE C K G E S T A L T U N G 1016
2.5.1 FERTIGUNGSGERECHTE WERKSTOFFWAHL 1017
2.5.2 AUSWAHL VON FERTIGUNGSVERFAHREN 1020
2.5.3 GESTALTUNGSRICHTLINIEN F UE R DIE GROBGESTALT 1022
2.5.4 GESTALTUNGSRICHTLINIEN F UE R DIE FEINGESTALT 1028
2.5.5 GESTALTUNGSHINWEISE F UE R V E R F A H R E N S G E R E C H T E
BAUTEILKONSTRUKTIONEN 1030
2.5.5.1 D R E H E N 1031
2.5.5.2 BOHREN, S E N K E N U N D G E W I N D E S C H N E I D E N 1034
2.5.5.3 F R AE S E N 1038
2.5.5.4 SCHLEIFEN 1040
2.6 T R E N D S 1042
2.6.1 HOCHGESCHWINDIGKEITSFRAESEN STATT S E N K E R O D I E R E N 1042
2.6.2 H A R T D R E H E N ANSTELLE SCHLEIFEN 1043
2.6.3 KOMPLETTBEARBEITUNG U N D DREHFRAESEN S T A T T D R E H E N 1043
2.6.4 MULTIPROZESSBEARBEITUNG 1044
2.7 Z U S A M M E N F A S S U N G U N D A U S B L I C K 1046
2.8 WEITERFUEHRENDE I N F O R M A T I O N E N 1046
3 U M F O R M E N 1049
E D M U N D B OE H M
3.1 E I N F UE H R U N G 1051
3.1.1 WAS IST "UMFORMEN"? 1051
3.1.2 EINTEILUNG D E R UMFORMVERFAHREN 1051
3.1.3 VERFAHRENSUEBERSICHT 1052
3.2 WERKSTOFFE U N D I H R E E I G E N S C H A F T E N 1053
3.2.1 WERKSTOFFAUSWAHL 1053
3.2.2 F O R M AE N D E R U N G 1053
3.2.3 EINFLUSSFAKTOREN 1054
3.2.4 BLECHPRUEFUNG 1055
3 . 3 B L E C H U M F O R M E N 1056
3.3.1 BIEGEN 1056
3.3.2 TIEFZIEHEN 1061
3.3.3 STRECKZIEHEN 1064
3.3.4 DRUECKEN 1065
3 . 4 M A S S I V U M F O R M E N 1066
3.4.1 SCHMIEDEN 1066
3.4.2 KALTFLIESSPRESSEN 1069
3.4.3 S T R A N G P R E S S E N 1072
3.4.4 WALZEN 1073
3.5 B E S O N D E R E UMFORMVERFAHREN 1076
3 . 6 KONSTRUKTION U N D FERTIGUNG 1079
3.6.1 BEISPIEL TELESKOP-HUBVORRICHTUNGEN 1079
3.6.2 BEISPIEL FEINSCHNEIDTECHNIK 1081
XXXII
IMAGE 27
3.6.3 BEISPIEL KONTAKTSTECKER U N D LEADFRAMES F UE R DIE
ELEKTRONIKINDUSTRIE 1082
3.6.4 BEISPIEL UMFORMTECHNISCHES FUEGEN 1082
3.6.5 BEISPIELE AUS D E R M A S S I V U M F O R M U N G 1084
3.6.6 BEISPIEL KUPPLUNGSLAMELLENTRAEGER 1085
3.7 BEISPIELE AUS VERSCHIEDENEN B R A N C H E N 1086
3.7.1 ALLGEMEINER MASCHINENBAU 1086
3.7.2 STAHL-(HOCH-)BAU 1088
3.7.3 APPARATE- U N D BEHAELTERBAU 1089
3.7.4 FAHRZEUGBAU 1090
3.8 WEITERFUEHRENDE INFORMATIONEN 1091
4 FUEGETECHNIK - SCHWEISSEN ( S C H W E I SS K O N S T R U K T I O N E N )
1093
EDMUND BOEHM
4.1 EINFUEHRUNG 1095
4.1.1 WAS IST "SCHWEISSEN"? 1095
4.1.2 EINORDNUNG IN DIE FERTIGUNGSTECHNIK 1095
4.1.3 SYSTEMATISCHE EINTEILUNG 1095
4.2 ANWENDUNGSGEBIETE 1095
4.2.1 AUFGABENGEBIETE 1095
4.2.2 ANWENDUNGSBEREICHE 1096
4.3 SCHWEISSVERFAHREN (UEBERSICHT) 1097
4.3.1 EINTEILUNG 1097
4.3.2 SCHWEISSEN VON METALLEN 1097
4.3.3 SCHWEISSEN VON KUNSTSTOFFEN 1099
4.4 ENTWURF UND KONSTRUKTION 1100
4.4.1 KONSTRUKTIONSVORGABEN 1100
4.4.1.1 AUSFUEHRUNGSMOEGLICHKEITEN 1100
4.4.2 DOKUMENTATION 1100
4.4.3 BENENNUNGEN U N D SYMBOLE 1101
4.4.4 ZEICHNERISCHE DARSTELLUNG 1101
4.4.5 TOLERANZEN BEI SCHWEISSVERBINDUNGEN 1102
4.5 GESTALTUNGSGRUNDSAETZE 1103
4.5. 1 SCHWEISSGERECHTE GESTALTUNG 1103
4.5.2 PRUEFGERECHTE GESTALTUNG 1103
4.5.3 FERTIGUNGSGERECHTE GESTALTUNG 1103
4.5.4 KORROSIONSSCHUTZGERECHTE GESTALTUNG 1103
4.5.5 SICHERHEITSGERECHTE GESTALTU N G 1104
4.5.6 UMWELTORIENTIERTE GESTALTUNG 1104
4.5.7 KOSTENBEWUSSTE GESTALTUNG 1104
4.6 BERECHNUNG VON SCHWEISSNAEHTEN 1104
4.6.1 BELASTUNGEN U N D L A S T A N N A H M E N 1104
4.6.2 BELASTUNGSARTEN 1104
4.6.3 BEANSPRUCHUNGSARTEN 1105
4.6.4 ZUSAMMENGESETZTE S P A N N U N G E N 1105
XXXIII
IMAGE 28
4 . 7 WERKSTOFF A U S W AE H L 1106
4.7.1 SCHWEISSEIGNUNG 1106
4.7.2 STAHL- U N D EISENWERKSTOFFE 1106
4.7.3 NICHTEISENMETALLE 1107
4.7.3.1 LEICHTMETALLE 1107
4.7.3.2 SCHWERMETALLE " . 1107
4.7.4 NICHTMETALLE (KUNSTSTOFFE) 1107
4.7.5 SCHWEISSZUSATZSTOFFE 1108
4 . 8 A N F O R D E R U N G E N A N D I E F E R T I G U N G 1108
4.8.1 ARBEITSVORBEREITUNG 1108
4.8.2 G E R AE T E - / M A S C H I N E N A U S S T A T T U N G 1108
4.8.3 WERKZEUGE U N D VORRICHTUNGEN 1108
4.8.4 WERKSTOFF-/HALBZEUG-LOGISTIK 1109
4 . 9 A U S F UE H R U N G V O N S C H W E I SS V E R B I N D U N G E N 1
109
4.9.1 UMWELTEINFLUESSE BEI D E R HERSTELLUNG 1109
4.9.2 EINFLUESSE A U F DIE S C H W E I SS N A H T 1109
4 . 1 0 P R UE F U N G U N D QUALITAET V O N S C H W E I SS V E R B I N D U
N G E N 1110
4.10.1 HERSTELLUNGSBETRIEB 1110
4.10.2 SCHWEISSPERSONAL 1110
4.10.3 VERFAHRENSPRUEFUNGEN 1110
4.10.4 PRUEFVERFAHREN 1110
4.10.5 SCHWEISSNAHTFEHLER 1111
4.11 B E I S P I E L E V O N S C H W E I SS K O N S T R U K T I O N E N
1111
4.11.1 ALLGEMEINER M A S C H I N E N B A U U L I
4.11.2 STAHL-(HOCH-)BAU 1111
4.11.3 APPARATE- U N D BEHAELTERBAU 1115
4 . 1 2 WEITERFUEHRENDE I N F O R M A T I O N E N 1122
5 F UE G E T E C H N I K - KLEBEN 1125
GEORGES R O M A N O S
5.1 EINLEITUNG, A N W E N D U N G E N 1127
5.2 KLEBSTOFFE 1129
5.2.1 CHEMISCH A B B I N D E N D E KLEBSTOFFE (REAKTIONSKLEBSTOFFE) 1130
5.2.1.1 POLYADDITIONSKLEBSTOFFE 1130
5.2.1.2 POLYMERISATIONSKLEBSTOFFE 1131
5.2.1.3 POLYKONDENSATIONSKLEBSTOFFE 1132
5.2.2 PHYSIKALISCH A B B I N D E N D E KLEBSTOFFE 1133
5.2.3 KOMBINATIONSKLEBSTOFFE 1133
5.2.3.1 REAKTIVE SCHMELZKLEBSTOFFE 1133
5.2.3.2 WEITERE DUAL H AE R T E N D E KLEBSTOFFE 1133
5.3 HERSTELLUNG V O N K L E B V E R B I N D U N G E N 1134
5.3.1 OBERFLAECHENBEHANDLUNG 1134
5.3.2 KLEBSTOFFVERARBEITUNG 1135
5.3.3 KLEBSTOFFAUFTRAGUNG 1136
X X X I V
IMAGE 29
5.3.4 FUEGEN, FIXIEREN 1137
5.3.5 AUSHAERTUNG (VERFESTIGUNG) 1138
5.3.6 VERARBEITUNG VON DICHTSTOFFEN 1139
5.3.7 FERTIGUNGSKONTROLLE 1139
5.4 TRAGFAEHIGKEITSVERHALTEN 1139
5.4.1 BEANSPRUCHUNGSBEDINGUNGEN 1139
5.4.2 TEMPERATUREINFLUSS, ZEITABHAENGIGKEIT 1141
5.4.3 ERMUEDUNG BEI S C H W I N G E N D E R BELASTUNG 1141
5.4.4 LANGZEITBESTAENDIGKEIT, UMWELTEINFLUESSE 1142
5.5 DIMENSIONIERUNG, FESTIGKEITSNACHWEIS 1142
5.5.1 DIMENSIONIERUNGSGRUNDLAGEN 1142
5.5.2 SPANNUNGSBERECHNUNG MITHILFE VON N AE H E R U N G S M E T H O D E N
1144
5.5.3 ANWENDUNG N U M E R I S C H E R METHODEN, SIMULATION 1144
5.6 PRUEFUNG 1146
5.7 GESTALTUNGSHINWEISE 1150
5.8 WEITERFUEHRENDE INFORMATIONEN 1152
XXXV |
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