Verfügbarkeit: Integrierte Produktentwicklung

Integrierte Produktentwicklung: Denkabläufe, Methodeneinsatz, Zusammenarbeit

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser:	Ehrlenspiel, Klaus 1930- (VerfasserIn), Meerkamm, Harald 1943- (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	München ; Wien Hanser [2017]
Ausgabe:	6., überarbeitete und erweiterte Auflage
Schlagworte:	Methode Produktlebenszyklus Produktentwicklung Methodisches Konstruieren Simultaneous Engineering Lehrbuch
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	XXVIII, 991 Seiten Illustrationen, Diagramme 25 cm
ISBN:	9783446440890 3446440895

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adam_text	INHALT VORWORT ZUR 6. AUFLAGE ..................................................................... V VORWORT ZUR 5. AUFLAGE ...................................................................................... VII VORWORT ZUR 4. AUFLAGE ...................................................................................... IX VORWORT ZUR 3. AUFLAGE ...................................................................................... XI VORWORT ZUR 2. AUFLAGE ...................................................................................... XIII VORWORT ZUR 1. AUFLAGE ....................................................................................... XV 1 EINLEITUNG.................................................................................... 1 1.1 ZIELSETZUNG UND MOEGLICHER LESERKREIS ..................................................... 1 1.2 GLIEDERUNG DES B UCHES.............................................................................. 9 1.3 ZUR AKZEPTANZ UND WEITERENTWICKLUNG DER KONSTRUKTIONSMETHODIK . . . 12 1.4 FORSCHUNGSBEDARF...................................................................................... 19 1.4.1 EINE VISION FUER EINE MOEGLICHE ENTWICKLUNGSMETHODIK- FORSCHUNG ....................................................................................... 21 2 TECHNISCHE SYSTEMEUND IHRE EIGENSCHAFTEN............................. 25 2.1 EINLEITUNG................................................................................................... 25 2.2 DER SYSTEMBEGRIFF ..................................................................................... 28 2.2.1 ALLGEMEINGUELTIGES .......................................................................... 28 2.2.2 TECHNISCHE SYSTEME........................................................................ 35 2.3 EIGENSCHAFTEN UND KLASSIFIKATION TECHNISCHER SYSTEME ......................... 38 2.3.1 ALLGEMEINGUELTIGES ZU EIGENSCHAFTEN ............................................. 38 2.3.2 KLASSIFIKATION TECHNISCHER SYSTEM E............................................... 40 2.3.3 VERKNUEPFUNG VON SACH- UND HANDLUNGSSYSTEMEN ....................... 51 2.4 DER LEBENSLAUF TECHNISCHER SYSTEME UND IHRE PLANUNG IM HANDLUNGSSYSTEM ..................... 62 3 DER MENSCH ALS PROBLEMLOSER ................................................... 67 3.1 WAS IST EIN PROBLEM?.................................................................................. 68 3.1.1 ALLGEMEINE PROBLEME ...................................................................... 68 3.1.2 DIE KONSTRUKTIONSAUFGABE ALS P ROBLEM ......................................... 74 3.2 DER PROBLEMLOESENDE M EN SCH .................................................................... 77 3.2.1 GEDAECHTNISMODELLE.......................................................................... 78 3.2.2 WAS HEISST DENKEN?.......................................................................... 81 3.2.3 DENKSCHWAECHEN UND D ENKFEHLER................................................... 89 3.3 MASSNAHMEN ZUR LOESUNG VON PROBLEMEN ................................................. 92 3.3.1 DAS TOTE-SCHEMA ............................................................................ 103 3.3.2 DER PROBLEMLOESUNGS- UND DER VORGEHENSZYKLUS ........................... 106 3.3.3 DER VORGEHENSZYKLUS UND ZUGEHOERIGE STRATEGIEN ......................... 123 3.3.4 BEISPIEL ZUM VORGEHENSZYKLUS....................................................... 127 3.4 KONSTRUKTIONSPROZESSE VON EINZELPERSONEN ............................................. 133 3.4.1 PROJEKT 1: VERSUCHSBEDINGUNGEN (NACH DYLLA) ............................... 134 3.4.2 ERKENNTNISSE AUS PROJEKT 1 ............................................................. 138 3.4.3 PROJEKT 2: KONSTRUKTIONSPROZESSE VON PRAKTIKERN (GUENTHER) ---- 145 3.4.4 ZUM BILDHAFTEN GEDAECHTNIS UND FAKTENWISSEN DES KONSTRUKTEURS .......................................................................... 147 3.4.5 WODURCH ZEICHNEN SICH ERFOLGREICHE EINZELKONSTRUKTEURE AUS? .. 151 3.5 KONSTRUKTIONSPROZESSE VON GRUPPEN IN UNTERNEHMEN ........................... 153 3.6 DENK- UND INFORMATIONSOEKONOMIE ALS EIN HAUPTEINFLUSS DES V ERHALTENS............................................................................................ 157 3.7 FEHLER - NICHT NUR BEIM KONSTRUIEREN ..................................................... 167 3.8 DIE WIRKSAMKEIT VON METHODEN ............................................................... 173 3.8.1 UEBERBLICK UEBER M ETHODEN............................................................... 173 3.8.2 WARUM METHODEN VERWENDEN?....................................................... 175 3.8.3 SIND METHODEN PRAKTISCH WIRKSAM? WELCHE LEHRE?...................... 184 3.9 IST KONSTRUIEREN KUNST ODER WISSENSCHAFT? ............................................. 189 3.10 PERSOENLICHE INTEGRATIONSFAEHIGKEIT - ANGEBOREN ODER ERLERN B AR? ............. 192 4 METHODIK DER INTEGRIERTEN PRODUKTERSTELLUNG IM UNTERNEHMEN......................................................................... 197 4.1 KONVENTIONELLE - NICHT INTEGRIERTE - PRODUKTERSTELLUNG ......................... 198 4.1.1 DER PROZESS DER PRODUKTERSTELLUNG................................................. 198 4.1.2 EINFLUESSE AUF DEN PROZESS DER PRODUKTERSTELLUNG.......................... 200 4.1.3 ARBEITSTEILUNG ZUR BEWAELTIGUNG DER KOMPLEXITAET DER PRODUKTERSTELLUNG............................................................................ 203 4.1.3.1 BEGRUENDUNG UND ARTEN DER ARBEITSTEILUNG ..................... 203 4.1.3.2 DOKUMENTE ALS FOLGE DER ARBEITSTEILUNG ......................... 206 4.1.4 AUFBAUORGANISATION........................................................................ 208 4.1.5 ABLAUFORGANISATION UND VORGEHENSPLAENE ....................................... 211 4.1.6 PRAXISBEISPIEL EINER PRODUKTERSTELLUNG: HEIZGERAET ....................... 219 4.1.7 PROBLEME HEUTIGER PRODUKTERSTELLUNG........................................... 226 4.1.7.1 GRUENDE FUER DIE PROBLEME AUS DER GESCHICHTE DER PRODUKTERSTELLUNG ...................................................... 226 4.1.7.2 PROBLEME DER KONVENTIONELLEN - NICHT INTEGRIERTEN - PRODUKTERSTELLUNG AM BEISPIEL ENTWICKLUNG UND K ONSTRUKTION .............................................................. 228 4.2 INTEGRIERTE PRODUKTERSTELLUNG .................................................................. 233 4.2.1 WAS HEISST INTEGRIERTE PRODUKTERSTELLUNG? ..................................... 234 4.2.2 BEWUSSTSEINSAENDERUNG.................................................................. 239 4.2.2.1 ENTWICKLUNG DER PRODUKTERSTELLUNG ................................. 240 4.2.2.2 ENTWICKLUNG DES WISSENSCHAFTLICHEN WELTBILDES .............. 240 4.2.3 BEGRUENDUNG INTEGRIERTER PRODUKTERSTELLUNG AUS DEM INFORMATIONSFLUSS.................................................................... 243 4.2.3.1 ARTEN UND ORGANISATION DES INFORMATIONSFLUSSES ............ 243 4.2.3.2 FOLGEN DER SCHNITTSTELLENBEDINGTEN INFORMATIONSVERARBEITUNG................................................. 247 4.2.4 METHODENSYSTEM FUER DIE INTEGRIERTE PRODUKTERSTELLUNG................ 249 4.3 ORGANISATORISCHE METHODEN DER INTEGRIERTEN PRODUKTERSTELLUNG ............ 253 4.3.1 PRODUKTBEZOGENE AUFBAUORGANISATION........................................... 253 4.3.2 METHODEN DER ABLAUFORGANISATION................................................. 256 4.3.3 GRUPPEN-UND TEAMARBEIT.............................................................. 262 4.3.3.1 WAS VERSTEHT MAN UNTER EINER GRUPPE, WAS UNTER EINEM TEAM ?...................................................................... 262 4.3.3.2 VORTEILE UND ANWENDUNGSBEREICHE VON GRUPPENARBEIT .. 262 4.3.3.3 PROBLEME BEI TEAMARBEIT .................................................. 263 4.3.3.4 REGELN FUER EFFEKTIVE TEAMARBEIT ....................................... 265 4.3.4 PROJEKTMANAGEMENT........................................................................ 267 4.3.4.1 AUFGABEN DES PROJEKTMANAGEMENTS ................................. 268 4.5.4.2 EINSATZBEREICHE DES PROJEKTMANAGEMENTS ....................... 272 4.3.4.3 METHODEN UND HILFSMITTEL DES PROJEKTMANAGEMENTS ___ 273 4.4 INTEGRIERENDE VORGEHENSWEISEN .............................................................. 274 4.4.1 SIMULTANEOUS ENGINEERING............................................................ 275 4.4.1.1 IDEE UND ARBEITSWEISE DES SIMULTANEOUS ENGINEERING .. 275 4.4.1.2 AUSWIRKUNGEN DES SIMULTANEOUS ENGINEERING ................ 277 4.4.1.3 PRAXISBEISPIEL ZU SIMULTANEOUS ENGINEERING: ENTWICKLUNG EINES DIGITALEN M ANOM ETERS ....................... 280 4.4.1.4 REALISIERUNG DES SIMULTANEOUS ENGINEERING (SE) IN DER PRAXIS ...................................................................... 284 4.4.2 QUALITAETS- UND SICHERHEITSMANAGEMENT ......................................... 286 4.4.3 QUALITAETSSTEIGERUNG MIT OED ........................................................ 292 4.5 AUSWIRKUNG DER INTEGRATION: MERKMALE ERFOLGREICHER UNTERNEHMEN . . . 297 5 ENTWICKLUNG UND KONSTRUKTION - GRUNDLAGEN ........................... 305 5.1 ZIELE, AUFGABEN UND TAETIGKEITEN IN ENTWICKLUNG UND KONSTRUKTION ___ 307 5.1.1 DEFINITION UND BEDEUTUNG DES ENTWICKELNS UND KONSTRUIERENS .. 307 5.1.2 ZIELE DES ENTWICKELNS UND KONSTRUIERENS ..................................... 311 5.1.3 TAETIGKEITEN UND KONSTRUKTIONSPHASEN ........................................... 312 5.1.3.1 KLAEREN DER AUFGABENSTELLUNG............................................. 321 5.1.3.2 KONZIPIEREN........................................................................ 322 5.1.3.3 ENTWERFEN .......................................................................... 324 5.1.3.4 AUSARBEITEN........................................................................ 326 5.1.4 ARTEN DES K ONSTRUIERENS ................................................................ 328 5.1.4.1 KONSTRUKTIONEN UNTERSCHIEDLICHER BEARBEITUNGSTIEFE: KONSTRUKTIONSARTEN ........................................................... 328 5.1.4.2 KONSTRUKTIONEN MIT UNTERSCHIEDLICHER EIGENSCHAFTS ERMITTLUNG DURCH BERECHNUNG UND VERSUCHE .................. 334 5.1.4.3 KORRIGIERENDES UND GENERIERENDES V ORGEHEN.................. 335 5.1.4.4 KONSTRUKTIONEN HOEHERER KOMPLEXITAET - MECHATRONISCHE PRODUKTE ............................................................................ 339 5.1.4.5 KONSTRUKTIONEN UNTERSCHIEDLICHER ART DER HAUPTFORDERUNG - DESIGN FOR X ......................................... 350 5.1.4.6 KUNDENGEBUNDENE UND KUNDENOFFENE KONSTRUKTION ___ 351 5.1.4.7 KONSTRUKTIONEN MIT UNTERSCHIEDLICHEN KONSTRUKTIONSZEITEN UND-KOSTEN ..................................... 351 5.1.5 WIE ARBEITET MAN SICH IN EIN NEUES PRODUKTSPEKTRUM EIN? .......... 354 5.2 MANAGEMENT IN ENTWICKLUNG UND K ONSTRUKTION ..................................... 356 5.2.1 ORGANISATION UND FUEHRUNGSANFORDERUNGEN ................................. 357 5.2.1.1 DIE M ITARBEITERSTRUKTUR..................................................... 357 5.2.1.2 BERUFSBILDER IN KONSTRUKTION UND FERTIGUNGSVORBEREITUNG 362 5.2.1.3 ORGANISATION ...................................................................... 364 5.2.1.4 FUEHRUNGSANFORDERUNGEN................................................... 365 5.2.2 LEISTUNGSSTEIGERUNG, DURCHLAUFZEITVERKUERZUNG UND EFFIZIENZMESSUNG IN ENTWICKLUNG UND KONSTRUKTION.................... 371 5.2.2.1 WAS HEISST LEISTUNGSSTEIGERUNG IN ENTWICKLUNG UND KONSTRUKTION?.................................................................... 372 5.2.2.2 VORGEHENSWEISE BEI DER RATIONALISIERUNG UND DURCHLAUFZEITVERKUERZUNG................................................... 375 S.2.2.3 LEISTUNGSMESSUNG IN ENTWICKLUNG UND KONSTRUKTION . . . 378 5.2.2A KOSTEN DER KONSTRUKTIONSABTEILUNG ................................. 380 5.2.2.5 COMPUTEREINSATZ BEIM ENTWICKELN UND KONSTRUIEREN . . . 381 5.2.2.OE ZUR BEGRUENDUNG DER TERMIN- UND KAPAZITAETSPLANUNG . . . 388 5.2.27 DURCHFUEHRUNG DER TERMIN- UND KAPAZITAETSPLANUNG ........ 389 5.2.2.5 EINFUEHRUNG EINER TERMIN- UND KAPAZITAETSPLANUNG .......... 392 6 METHODIK DER INTEGRIERTEN PRODUKTERSTELLUNG IPE IN ENTWICKLUNG UND KONSTRUKTION ............................................. 395 6.1 EINLEITUNG UND ZIELSETZUNG ...................................................................... 395 6.2 DARSTELLUNG DER IPE-METHODIK.................................................................. 397 6.2.1 IN H ALTE............................................................................................. 397 6.2.2 ELEMENTE DER IPE-METHODIK UND IHR ZUSAMMENWIRKEN................ 399 6.2.3 ZUM FLEXIBLEN EINSATZ DER IPE-METHODIK....................................... 402 6.3 ANWENDUNG DER IPE-METHODIK IN UNTERSCHIEDLICHEN BEREICHEN .............. 409 6.3.1 VERGLEICH DER METHODIKELEMENTE IN DREI UNTERNEHMENSBEREICHEN................................................................ 409 6.3.2 EINSATZ VON VORGEHENSPLAENEN ........................................................ 411 6.3.2.1 AUFTEILUNG IN UNTERSCHIEDLICHE TEILPROZESSE AM BEISPIEL DER PRODUKTION..................................................... 411 6.3.2.2 AUFTEILUNG IN UNTERSCHIEDLICHE TEILPROZESSE UND TEILOBJEKTE AM BEISPIEL KONSTRUKTION ............................... 412 OE.3.2.3 BEISPIELE FUER EINEN VORGEHENSPLAN BEI INTEGRIERTER PRODUKTERSTELLUNG .............................................................. 414 6.4 UNTERNEHMENS- UND PRODUKTSPEZIFISCHE ANPASSUNG UND EINFUEHRUNG DER IPE-METHODIK ....................................................................................... 415 6.4.1 VORGEHENSWEISE.............................................................................. 415 6.4.2 PERSONENBEZOGENE VORAUSSETZUNGEN............................................. 418 6.5 ANWENDUNG FUER DAS VORGEHEN BEIM ENTWICKELN UND KONSTRUIEREN ........ 419 6.5.1 VORGEHENSPLAENE FUER DIE HAUPTFORDERUNG FUNKTION ...................... 420 6.5.2 VORGEHEN FUER BELIEBIGE HAUPTFORDERUNGEN - DESIGN FOR X .......... 427 7 SACHGEBUNDENE METHODEN FUER DIE ENTWICKLUNG UND KONSTRUKTION ....................................................................... 433 7.1 METHODENBAUKASTEN .................................................................................. 434 7.1.1 STRUKTUR UND ANWENDUNG DES METHODENBAUKASTENS.................... 434 7.1.2 AUSWAHL VON M ETHODEN.................................................................. 437 7.1.3 BEISPIEL FUER EINE METHODENAUSWAHL............................................... 440 7.2 METHODEN ZU PRODUKTPLANUNG UND INNOVATION ....................................... 443 7.2.1 PRODUKTSTRATEGIEN UND INNOVATION................................................ 444 7.2.2 ERMITTELN DES UNTERNEHMENSPOTENZIALS ....................................... 451 7.2.3 ERMITTELN DES PRODUKTPOTENZIALS ................................................... 454 7.2.4 FINDEN VON PRODUKTBEREICHEN UND PRODUKTIDEEN ....................... 457 7.2.5 ORGANISATORISCHE UND PSYCHOLOGISCHE MASSNAHMEN ZUR FOERDERUNG DER INNOVATIONSFAEHIGKEIT ....................................... 468 7.2.6 PRAXISBEISPIEL: MUELLGROSSBEHAELTER................................................... 471 7.3 METHODEN ZUR AUFGABENKLAERUNG .............................................................. 474 7.3.1 ZWECK UND GUELTIGKEITSBEREICH DER M ETHODEN ............................... 475 7.3.2 SYSTEMATISCHES FINDEN VON ANFORDERUNGEN ................................. 478 7.3.2.1 ARTEN VON ANFORDERUNGEN................................................. 480 7.3.2.2 HILFSMITTEL FUER DAS ERMITTELN VON ANFORDERUNGEN ............ 484 7.3.3 AUFGABENKLAERUNG UND SYSTEMABGRENZUNG MITTELS BLACK-BOX ___ 489 7.3.4 PROBLEMANALYSE DURCH SYSTEMGRENZENVERSCHIEBUNG.................... 489 7.3.5 AUFGABENANALYSE DURCH ABSTRAKTION ............................................. 491 7.3.6 ERSTELLEN EINER ANFORDERUNGSLISTE UND ANFORDERUNGSMANAGEMENT .......................................................... 494 7.3.7 AUFGABENKLAERUNG UND VORGEHENSSTRUKTURIERUNG KREATIVE KLAERUNG ...................................... 496 7.4 METHODEN ZUR AUFGABENSTRUKTURIERUNG................................................... 499 7.4.1 ORGANISATORISCHE STRUKTURIERUNG................................................... 500 7.4.1.1 STRUKTURIEREN NACH M ODULEN............................................. 501 7.4.1.2 STRUKTURIEREN NACH DER BEARBEITUNGSREIHENFOLGE VON M ODULEN ...................................................................... 504 7.4.2 INHALTLICHE STRUKTURIERUNG NACH F UNKTIONEN ............................... 507 7.4.2.1 ZWECK UND BEGRUENDUNG DER METHODE ............................. 509 7.4.2.2 BEGRIFFE ZU FUNKTION........................................................... 512 7.4.2.3 DEFINITION DER ELEMENTE UND SYMBOLE EINER FUNKTIONSSTRUKTUR ............................................................ 514 Z.4.2.4 FUNKTIONSSTRUKTUR FUER GERAETE MIT ZENTRALER STEUERUNG (MECHATRONIK)................................................... 517 7.5 METHODEN ZUR (PRINZIPIELLEN) LOESUNGSSUCHE ........................................... 518 7.5.1 GRUNDLAGEN ZUR LOESUNGSSUCHE....................................................... 519 7.5.2 STRATEGIEN ZUR LOESUNGSSUCHE ........................................................ 521 7.5.3 NAHE LIEGENDE LOESUNGEN SUCHEN ................................................... 522 7.5.4 LOESUNGSSUCHE MIT KREATIVITAETSTECHNIKEN (INTUITIVES VORGEHEN) .. 523 7.5.5 LOESUNGSSUCHE MIT SYSTEMATIKEN (DISKURSIVES VORGEHEN) ............ 530 7.5.5.1 ORDNUNGSSCHEMATA ............................................................ 530 7.5.5.2 KONSTRUKTIONSKATALOGE....................................................... 538 7.5.5.3 ORDNUNGSSCHEMATA FUER PHYSIKALISCHE EFFEKTE.................. 539 7.5.5.4 ORDNUNGSSCHEMATA ZUR LOESUNG TECHNISCHER WIDERSPRUECHE (ALTSHULLER; TRIZ) ....................................... 549 1.5.5.5 CHECKLISTEN ....................................................................... 551 7.5.6 KOMBINATION VON LOESUNGSPRINZIPIEN: MORPHOLOGISCHER KASTEN .. 552 7.5.6.1 ZWECK UND BEGRUENDUNG DER METHODE ............................. 553 7.5.OE.2 BEISPIELE FUER DIE VERWENDUNG DES MORPHOLOGISCHEN KASTENS .............................................................................. 557 7.6 METHODEN ZUM GESTALTEN - VARIATION DER GESTALT ................................... 557 7.6.1 DIREKTE VARIATION DER GESTALT ......................................................... 564 7.6.1.1 VARIATION DER FLAECHEN UND KOERPER ................................... 564 7.6.1.2 VARIATION DER FLAECHEN- UND KOERPERBEZIEHUNGEN.............. 567 7.6.1.3 VARIATION DER STOFFART ........................................................ 573 7.6.2 INDIREKTE VARIATION DER G ESTALT....................................................... 573 7.6.2.1 VARIATION DER STOFFLICHEN EIGENSCHAFTEN IM EINZELNEN . . . 573 7.6.22 VARIATION DES FERTIGUNGS- UND MONTAGEVERFAHRENS .......... 574 7.OE.2.3 VARIATION DER BEWEGUNGEN................................................. 575 7.6.2.4 VARIATION DER KRAFTUEBERTRAGUNG ....................................... 578 7.6.2.5 VARIATION DER GETRIEBEART................................................... 585 7.6.3 UMKEHRUNG ALS NEGIERENDES VARIATIONSMERKMAL ......................... 587 7.6.4 VORGEHEN BEIM ZEICHNERISCHEN GESTALTEN UND VARIIEREN VON LOESUNGEN.................................................................................. 588 7.6.5 VARIATIONSBEISPIEL WELLENKUPPLUNG............................................... 592 7.7 METHODEN ZUM GESTALTEN - GESTALTUNGSPRINZIPIEN ................................. 596 7.7.1 PRINZIP DER FUNKTIONSVEREINIGUNGZ-TRENNUNG ............................... 597 7.7.2 PRINZIP DER INTEGRAL/DIFFERENZIALBAUWEISE ................................... 601 7.7.3 PRINZIP DES KRAFTFLUSSES ................................................................ 605 7.7.4 PRINZIP DES LASTAUSGLEICHS ............................................................ 609 7.7.5 PRINZIP DER SELBSTHILFE.................................................................... 613 7.8 ANALYSEMETHODEN FUER PRODUKTEIGENSCHAFTEN........................................... 617 7.8.1 UEBERLEGUNG UND DISKUSSION ALS ANALYSEMETHODE ....................... 621 7.8.1.1 METHODEN ZUR SCHWACHSTELLENANALYSE ............................. 621 7.8.1.2 METHODE DER SCHADENSANALYSE ......................................... 624 7.8.2 RECHEN- UND SIMULATIONSMETHODEN, OPTIMIERUNG, KENNZAHLENMETHODEN .................................................................... 627 7.8.2.1 BERECHNUNGSARTEN TECHNISCHER SICHERHEITEN.................... 627 7.5.2.2 WEITERE RECHNERISCHE ANALYSEMETHODEN ......................... 628 7.8.3 VERSUCHSMETHODEN.......................................................................... 629 7.9 METHODEN ZUM BEURTEILEN UND ENTSCHEIDEN ........................................... 634 7.9.1 ZWECK UND GUELTIGKEITSBEREICH DER M ETHODEN ............................... 634 7.9.2 EIGENHEITEN UND SCHWACHSTELLEN REALER BEWERTUNGS UND ENTSCHEIDUNGSPROZESSE . . ........................................................ 636 7.9.3 HILFEN ZUR VERBESSERUNG DER ENTSCHEIDUNGSSICHERHEIT................ 639 7.9.4 AUSWAHL VON BEWERTUNGSMETHODEN............................................... 641 7.9.5 METHODEN FUER DIE EINFACHE BEWERTUNG ........................................... 642 7.9.6 METHODEN FUER DIE INTENSIVE BEWERTUNG, NUTZWERTANALYSE ............ 646 7.9.7 MULTIKRITERIELLES BEWERTEN ............................................................ 652 7.10 METHODEN ZUR INFORMATIONS- UND WISSENSVERARBEITUNG........................ 655 7.10.1 ZWECK UND BEGRUENDUNG ................................................................ 655 7.10.2 INFORMATIONSGEWINNUNG - INFORMATIONSQUELLEN ........................... 659 7.10.3 INFORMATIONSVERARBEITUNG - INFORMATIONSFLUSS ............................. 660 7.10.4 INFORMATIONSWEITERGABE - DOKUMENTATION - PRODUKTPIRATERIE . . . 663 7.10.5 FORMEN INDIVIDUELLER INFORMATIONSVERARBEITUNG UND KOMMUNIKATION.............................................................................. 666 7.10.6 SCHUTZRECHT-STRATEGIE IM PRODUKTLEBENSZYKLUS ........................... 669 7.10.7 VERHALTEN IN KRISEN ........................................................................ 674 8 ENTWICKLUNGS- UND KONSTRUKTIONSBEISPIELE .............................. 681 8.1 ENTWICKLUNG EINER FISCHENTGRAETUNGSMASCHINE ....................................... 683 8.1.1 WAS ZEIGT DAS BEISPIEL? .................................................................. 683 8.1.2 AUFGABE K LAE RE N ................................................................................ 684 8.1.2.1 AUFGABE ANALYSIEREN .......................................................... 684 8.1.2.2 AUFGABE FORMULIEREN (ANFORDERUNGSLISTE ERARBEITEN) ----- 685 8.1.3 FUNKTIONEN ERM ITTELN ...................................................................... 687 8.1.3.1 GESAMTFUNKTION/TEILFUNKTIONEN FORMULIEREN .................. 687 8.1.3.2 FUNKTIONSSTRUKTUR ERARB EITEN ........................................... 688 8.1.4 LOESUNGSPRINZIPIEN SUCHEN ............................................................. 691 8.1.4.1 PHYSIKALISCHE EFFEKTE SUCHEN ........................................... 691 8.1.4.2 WIRKFLAECHEN, WIRKBEWEGUNGEN, STOFFARTEN SUCHEN .......... 691 8.1.5 KONZEPT ERARBEITEN.......................................................................... 693 8.1.5.1 LOESUNGSPRINZIPIEN ZU KONZEPTVARIANTEN KOMBINIEREN . . . 693 8.1.5.2 ORIENTIERENDE, ENTWICKLUNGSBEGLEITENDE VERSUCHE ......... 693 8.1.5.3 PROTOTYP GESTALTEN, BAUEN UND TE S TE N ............................... 693 8.1.5.4 VERSUCHSERGEBNISSE UND PROBLEME ................................... 695 8.1.6 WAS KANN MAN DARAUS LE RN E N ?....................................................... 696 8.2 NEUKONSTRUKTION EINES TRAGETASCHENSPENDERS (DISPENSER), DER EIN MARKTFLOP W URDE............................................................................ 696 8.2.1 WAS ZEIGT DAS B EISPIEL? .................................................................. 696 8.2.2 AUSGANGSSITUATION.......................................................................... 697 8.2.3 AUFGABE K LAE RE N ................................................................................ 697 8.2.4 LOESUNGEN S U C H E N ............................................................................ 698 8.2.5 LOESUNGEN AUSWAEHLEN UND VERWIRKLICHEN ....................................... 700 8.2.6 WAS KANN MAN DARAUS LE RN E N ?....................................................... 702 8.3 DIE KONSTRUKTION EINER WANDHALTERUNG - EIN NICHT OPTIMALER PROZESS .. 703 8.3.1 WAS ZEIGT DAS BEISPIEL? ....... .......................................................... 703 8.3.2 DIE KONSTRUKTIONSAUFGABE .............................................................. 704 8.3.3 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG .................................................................. 705 8.3.4 DER KONSTRUKTIONSPROZESS DER VERSUCHSPERSON OTTO ................ 706 8.3.5 ANALYSE DES PROZESSES .................................................................... 710 8.3.6 WAS KANN MAN DARAUS LE RN E N ?....................................................... 711 8.4 EINFACHERER LASTAUSGLEICH FUER PLANETENGETRIEBE ..................................... 712 8.4.1 WAS ZEIGT DAS BEISPIEL? .................................................................. 712 8.4.2 AUSGANGSSITUATION.......................................................................... 713 8.4.3 AUFGABE K LAE RE N ................................................................................ 716 8.4.4 LOESUNGEN S U C H E N ............................................................................ 718 8.4.5 LOESUNGEN AUSWAEHLEN UND VERWIRKLICHEN ....................................... 719 8.4.6 DAS ENTSTEHEN EINER ERFINDUNG ...................................................... 720 8.4.7 DAS RISIKO DER WERKSTOFFWAHL ........................................................ 722 8.4.8 WAS KANN MAN DARAUS LE RN E N ? ...................................................... 723 8.5 GERAEUSCHGUENSTIGER UNTERDRUCKSTELLANTRIEB ............................................. 723 8.5.1 WAS ZEIGT DAS BEISPIEL? .................................................................. 723 8.5.2 TECHNISCHE AUFGABENSTELLUNG ........................................................ 724 8.5.3 STRUKTUR DER BEISPIELDARSTELLUNG ................................................... 725 8.5.4 AUFGABENKLAERUNG UND ERSTE LOESUNGSIDEEN ................................... 726 8.5.5 ENTSCHEIDUNG ZWISCHEN KORRIGIERENDEM UND GENERIERENDEM VORGEHEN .............................................................. 730 8.5.6 SUCHE NACH WEITEREN LOESUNGEN ..................................................... 731 8.5.7 LOESUNGSANALYSE ZUR LOESUNGSAUSWAHL ........................................... 734 8.5.8 WAS KANN MAN DARAUS LE RN E N ? ...................................................... 739 8.6 MONTAGEGUENSTIGE KONSTRUKTION EINES REIHENSCHALTERS ........................... 740 8.6.1 WAS ZEIGT DAS B EISPIEL?.................................................................. 740 8.6.2 AUSGANGSSITUATION.......................................................................... 741 8.6.3 KONSTRUKTIONSABLAUF ...................................................................... 742 8.6.3.1 LOESUNG LI (ITERATION 1) ...................................................... 744 8.6.3.2 LOESUNG L2 (ITERATION 2 ) ...................................................... 745 5.6.3.3 LOESUNG L3 (ITERATION 3 ) ...................................................... 746 8.OE.3.4 LOESUNG L4 (ITERATION 4 ) ...................................................... 748 8.6.4 WAS KANN MAN DARAUS LERN EN ? ...................................................... 750 8.7 ENTWICKLUNG EINER PKW-KENNZEICHENHALTERUNG....................................... 752 8.7.1 WAS ZEIGT DAS BEISPIEL? .................................................................. 752 8.7.2 AUFGABE K LAE RE N ................................................................................ 752 8.7.3 LOESUNGEN SU C H E N ............................................................................ 755 8.7.4 LOESUNGEN AUSW AEHLEN...................................................................... 758 8.7.5 LOESUNG............................................................................................. 761 8.7.6 WAS KANN MAN DARAUS LERN EN ? ...................................................... 762 8.8 EIN FERTIGUNGSTECHNOLOGISCH NEUES ROHBAUKONZEPT FUER DIE STRASSENBAHN-PLATTFORM AVENIO .................................................................. 763 8.8.1 WAS ZEIGT DAS BEISPIEL? .................................................................. 763 8.8.2 AUSGANGSSITUATION.......................................................................... 764 8.8.3 VORGEHENSWEISE IM PROJEKT ............................................................ 765 8.8.3.1 TEAM.................................................................................... 765 8.5.3.2 ORGANISATION, PROJEKTMANAGEMENT ................................... 765 5.8.3.3 METHODENEINSATZ ................................................................ 766 8.5.3.4 IT-EINSATZ............................................................................ 766 5.8.3.5 PRINZIPIELLE VORGEHENSWEISE............................................. 769 8.8.4 AUFGABE K LAE RE N ................................................................................ 770 8.8.4.1 AUFGABE ANALYSIEREN........................................................... 770 5.8.4.2 AUFGABE FORMULIEREN, ANFORDERUNGSLISTE ERSTELLEN .......... 771 8.8.5 FUNKTIONSSTRUKTUR.......................................................................... 772 8.8.6 LOESUNGSPRINZIPIEN SUCHEN ............................................................ 774 8.8.6.1 MODULARISIERUNGSMOEGLICHKEITEN ....................................... 774 8.8. OE.2 TECHNOLOGIEFINDUNG ....................................................... 776 8.8. OE.3 KNOTENKONZEPTE ....................... 777 8.8.7 ERARBEITEN EINER KONZEPTLOESUNG..................................................... 780 8.8.7.1 WAGEN-KONZEPT .................................................................. 780 8.87.2 KORROSIONSSCHUTZ-KONZEPT................................................. 782 8.8.8 PROTOTYP BAUEN (UND TESTEN) ........................................................... 783 8.8.8.1 WAGEN-KONZEPT .................................................................. 783 5.8.8.2 KORROSIONSSCHUTZ-KONZEPT................................................. 785 8.8.9 ERGEBNISSE DER UM SETZUNG............................................................. 786 8.8.10 WAS KANN MAN DARAUS LERN EN ?....................................................... 786 8.9 FASER-ENTSTAUBUNG: BESSERE QUALITAET UND WENIGER KOSTEN ..................... 789 8.9.1 WAS ZEIGT DAS B EISPIEL? .................................................................. 789 8.9.2 PROBLEMBESCHREIBUNG .................................................................... 789 8.9.3 AUFGABE KLAEREN HINSICHTLICH FUNKTION ........................................... 790 8.9.4 AUFGABE KLAEREN HINSICHTLICH HERSTELLKOSTEN ................................. 790 8.9.5 LOESUNGSSUCHE UND NEUES K ONZEPT................................................. 792 8.9.6 KONSTRUKTION, ERPROBUNG UND EINSATZ........................................... 792 8.9.7 WAS KANN MAN DARAUS LE RN E N ?....................................................... 793 9 KOSTENGUENSTIG ENTWICKELN UND KONSTRUIEREN ......................... 795 9.1 KOSTEN KONSTRUIEREN? .................................................................... 795 9.1.1 KOSTENSENKEN AUS DER NUTZERSICHT (LEBENSLAUFKOSTEN, LIFE-CYCLE-COSTS)................................................................................ 797 9.1.2 KOSTENSENKEN AUS HERSTELLERSICHT ................................................. 799 9.1.3 KOSTENVERANTWORTUNG DER KONSTRUKTION ....................................... 801 9.1.4 PROBLEME BEIM KOSTENGUENSTIGEN KONSTRUIEREN ........................... 802 9.1.5 EINFLUSSGROESSEN AUF DIE HERSTELLKOSTEN EINES PRODUKTS.................. 805 9.2 VORGEHEN: ZIELKOSTENGESTEUERTES KONSTRUIEREN (TARGET C OSTING) ............ 813 9.2.1 ERMITTLUNG UND AUFSPALTEN DES KOSTENZIELES ............................... 818 9.2.2 SUCHE KOSTENGUENSTIGER LOESUNGEN................................................... 821 9.2.3 KONSTRUKTIONSBEGLEITENDE KALKULATION - KOSTENERMITTLUNG BEIM KONSTRUIEREN.......................................................................... 825 9.2.4 BEISPIEL FUER KOSTENGUENSTIGES KONSTRUIEREN: GEHAEUSE EINER ZENTRIFUGE.............................................................................. 829 9.3 INTEGRIEREND WIRKENDE METHODEN UND ORGANISATIONSFORMEN.................. 836 9.3.1 FERTIGUNGS- UND KOSTENBERATUNG ................................................... 836 9.3.2 WERTANALYSE .................................................................................... 838 9.3.3 TARGET COSTING.................................................................................. 841 9.3.3.1 GRUNDSAETZLICHES VORGEHEN BEIM TARGET C OSTING .............. 841 9.3.3.2 BEISPIEL FUER TARGET COSTING: BETONMISCHER IN EINZEL- UND KLEINSERIENFERTIGUNG................................................... 843 9.3.4 KOSTENGUENSTIG KONSTRUIEREN MIT INTEGRIERTEN RECHNERWERKZEUGEN 854 9.3.4.1 KOSTENINFORMATIONSSYSTEME ............................................. 854 9.3.4.2 ANWENDUNG EINES KOSTENINFORMATIONSSYSTEMS................ 856 9.4 VARIANTENMANAGEMENT.............................................................................. 863 9.4.1 URSACHEN VON PRODUKT- UND TEILEVIELFALT ....................................... 865 9.4.2 AUSWIRKUNGEN DER PRODUKT- UND TEILEVIELFALT AUF HERSTELLKOSTEN 869 9.4.3 ANALYSE DER VARIANTEN- UND TEILEVIELFALT....................................... 871 9.4.4 VERRINGERUNG DER PRODUKT- UND TEILEVIELFALT ................................. 876 9.4.4.1 TECHNISCHE MASSNAHMEN .................................................. 876 9.4.4.2 ORGANISATORISCHE MASSNAHMEN ......................................... 880 9.4.5 BAUREIHENKONSTRUKTION.................................................................. 880 9.4.5.1 NORMZAHLREIHEN ALS HILFSMITTEL ZUR BAUREIHENKONSTRUKTION .................................................... 883 9.4.5.2 GRUNDSAETZLICHES VORGEHEN................................................. 883 9.4.5.3 AEHNLICHKEITSGESETZE ALS HILFSMITTEL ZUR BAUREIHENKONSTRUKTION .................................................... 885 9.4.6 BEISPIEL FUER EINE BAUREIHE .............................................................. 888 9.4.7 BAUKASTENKONSTRUKTION.................................................................. 890 9.4.7.1 GRUNDSAETZLICHES ................................................................ 892 9.47.2 AUFBAU VON BAUKAESTEN - BEGRIFFE ..................................... 895 9.47.3 ENTWICKELN VON BAUKAESTEN................................................. 897 10 BEGRIFFE........................................................................................ 903 11 ANHANG DES GEDRUCKTEN BUCHES ............................................... 919 AL ERSTELLEN VON FUNKTIONSSTRUKTUREN.......................................................... 919 AL.L ELEMENTE UND SYMBOLE ................................................................... 919 AL.1.1 DIE LOGISCHEN OPERATIONEN................................................. 920 AL.1.2 ARTEN VON RELATIONEN......................................................... 921 A1.2 FORMALE REGELN ZUM UMGANG MIT DEN ELEM ENTEN........................ 921 AL.2.1 DIE REIHENFOLGEREGEL ........................................................ 921 AL.2.2 DIE VOLLSTAENDIGKEITSREGEL.................................................. 922 AL.2.3 DIE STRUKTURARTENREGEL...................................................... 922 AL.2.4 DIE DYNAMISCHE REGEL ..................................................... 923 AL.2.5 DIE STRUKTURIERUNGSREGEL.................................................. 924 A1.3 INHALTLICHE REGELN ZUM UMGANG MIT DEN ELEMENTEN.................... 925 AL.3.1 DIE FLUSSREGEL................................................................... 925 AL.3.2 DIE UMSATZARTENREGEL........................................................ 925 AL.3.3 DIE UMSATZ TYPREGEL ......................................................... 925 AL.3.4 DIE VERKNUEPFUNGSREGELN .................................................. 927 AL.3.5 ZUSTANDSAENDERUNGEN MIT ELEMENTAREN O PERATIONEN ___ 930 AL.3.6 VERWENDUNG TECHNISCHER OPERATIONEN ............................. 932 A1.4 ERSTELLEN VON FUNKTIONSSTRUKTUREN ............................................... 933 AL.4.1 ANALYSE BESTEHENDER TECHNISCHER SYSTEME ...................... 933 AL.4.2 SYNTHESE NEUER TECHNISCHER SYSTEME ............................... 934 AL.4.3 AUFBAU VON NEBENUMSAETZEN ............................................. 936 A2 VERFUEGBARE KONSTRUKTIONSKATALOGE.......................................................... 936 A3 STRUKTURIERTE METHODENSAMMLUNG (METHODENBAUKASTEN) ..................... 938 A4 ANHANG IM INTERNET (INHALTSANGABE) (ADRESSE IM VORWORT) ................... 938 LITERATUR............................................................................................. 941 STICHWORTVERZEICHNIS 979
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