Verfügbarkeit: Pahl/Beitz Konstruktionslehre

Pahl/Beitz Konstruktionslehre: Methoden und Anwendung erfolgreicher Produktentwicklung

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Bibliographische Detailangaben
Weitere Verfasser:	Bender, Beate 1967- (HerausgeberIn), Gericke, Kilian (HerausgeberIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Berlin Springer Vieweg [2021]
Ausgabe:	9. Auflage
Schlagworte:	Methode Konstruktionslehre Produktentwicklung Hardback TEC016020 TBD CAD Konstruktion Maschinenbau Produktplanung buch konstruktionslehre buch produktentwicklung cad produktentwicklung computer aided design finite elemente methode fem maschinenbau methoden der produktentwicklung produktarchitektur produktentstehungsprozess produktentstehungsprozess pep produktentwicklung produktentwicklung dokumentation produktplanung rapid prototyping COM004000 UYQ A SCT17020: Engineering Design SCT11014: Computational Intelligence SUCO11647: Engineering 1682: Hardcover, Softcover / Technik/Maschinenbau, Fertigungstechnik
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	XIX, 1162 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm x 16.8 cm
ISBN:	9783662573020 3662573024

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG . 1 BEATE BENDER UND KILIAN GERICKE LITERATUR . 5 TEIL I GRUNDLAGEN 2 GRUNDLAGEN TECHNISCHER SYSTEME . 9 GERHARD PAHL, WOLFGANG BEITZ, KILIAN GERICKE, BEATE BENDER, JOERG FELDHUSEN UND KARL-HEINRICH GROTE 2.1 SYSTEM, ANLAGE, APPARAT, MASCHINE, GERAET, BAUGRUPPE, EINZELTEIL . 9 2.2 ENERGIE-, STOFF- UND SIGNALUMSATZ . 11 2.3 FUNKTIONSZUSAMMENHANG . 14 2.4 WIRKZUSAMMENHANG . 18 2.5 BAUZUSAMMENHANG . 22 2.6 SYSTEMZUSAMMENHANG . 22 LITERATUR . 24 3 GRUNDLAGEN METHODISCHEN VORGEHENS IN DER PRODUKTENTWICKLUNG . 27 KILIAN GERICKE, BEATE BENDER, GERHARD PAHL, WOLFGANG BEITZ, JOERG FELDHUSEN UND KARL-HEINRICH GROTE 3.1 GRUNDLAGEN . 27 3.1.1 PRODUKTENTWICKLUNG ALS PROBLEMLOESEPROZESS . 28 3.1.2 PRODUKTENTWICKLUNG ALS INFORMATIONSUMSATZ . 36 3.1.3 PRODUKTENTWICKLUNG ALS ITERATIVER PROZESS . 37 3.1.4 PRODUKTENTWICKLUNG ALS KOEVOLUTION VON PROBLEM UND LOESUNG . 39 3.2 VORGEHENSSTRATEGIEN DER METHODISCHEN PRODUKTENTWICKLUNG . 39 3.3 ALLGEMEIN ANWENDBARE METHODEN . 49 LITERATUR . 54 VIII INHALTSVERZEICHNIS 4 DER PRODUKTENTWICKLIINGSPROZESS . 57 KILIAN GERICKE, BEATE BENDER, GERHARD PAHL, WOLFGANG BEITZ, JOERG FELDHUSEN UND KARL-HEINRICH GROTE 4.1 PRODUKTLEBENSZYKLUS UND PRODUKTENTSTEHUNGSPROZESS . 58 4.2 MODELLE DES PHYSIKALISCHEN PRODUKTS . 59 4.3 MODELL DES PRODUKTENTWICKLUNGSPROZESSES . 61 4.3.1 ALLGEMEINER LOESUNGSPROZESS . 61 4.3.2 ALLGEMEINES VORGEHENSMODELL DER PRODUKTENTWICKLUNG . 65 4.3.3 BEGLEITPROZESSE DER PRODUKTENTWICKLUNG . 73 4.4 ERSTELLUNG UND GEBRAUCH VON PROZESSMODELLEN . 74 4.5 ENTWICKLUNG KONTEXTSPEZIFISCHER PRODUKTENTWICKLUNGSPROZESSE . 75 4.6 ALTERNATIVE PROZESSMODELLE . 80 4.6.1 KLASSIFIZIERUNG . 80 4.6.2 VERGLEICH . 82 4.6.3 HISTORIE . 82 LITERATUR . 90 TEIL II KLAEREN DER AUFGABENSTELLUNG 5 PRODUKTPLANUNG . 97 MATTHIAS KREIMEYER, WERNER SEIDENSCHWARZ UND MATTHIAS REHFELD 5.1 ABGRENZUNG DER PRODUKTPLANUNG . 98 5.2 VORGEHENSMODELLE ZUR PRODUKTPLANUNG . 99 5.3 ZENTRALE GRUNDMETHODEN IN DER PRODUKTPLANUNG . 102 5.4 UNTERNEHMENS- UND PRODUKTSTRATEGIE . 109 5.4.1 EBENEN DER STRATEGIE UND EINFLUSS AUF DAS PRODUKT . 111 5.4.2 EINFLUESSE UND RAHMENBEDINGUNGEN ZUR PRODUKTSTRATEGIE . 113 5.5 PORTFOLIOPLANUNG UND -MANAGEMENT . 115 5.5.1 DAS PORTFOLIO (PRODUKTPORTFOLIO, TECHNOLOGIEPORTFOLIO) . 116 5.5.2 PLANUNG DER PRODUKTROADMAP . 120 5.6 PLANUNG EINZELNER PRODUKTE UND PRODUKTPORTFOLIOS . 123 5.6.1 VORGEHENSMODELL FUER DIE PROJEKTANBAHNUNG . 124 5.6.2 ROLLE DER ARCHITEKTUR UND DER MODULARISIERUNG . 126 5.6.3 BEISPIEL: PLANUNG EINES PRODUKTPROJEKTS IM NUTZFAHRZEUGBEREICH . 127 5.7 BEGLEITUNG VON ENTWICKLUNGSPROJEKTEN AUS SICHT DER PRODUKTPLANUNG . 131 LITERATUR . 132 INHALTSVERZEICHNIS IX 6 NUTZERBEDUERFNISSE . 137 KRISTIN PAETZOLD 6.1 DAS SPANNUNGSFELD ZWISCHEN ENTWICKLER UND NUTZER - EINE EINFUEHRUNG . 137 6.1.1 UNTERSCHIEDLICHE SICHTWEISEN AUF DAS PRODUKT . 137 6.1.2 VERANTWORTLICHKEIT DER ENTWICKLUNG IN DER PRODUKTGESTALTUNG . 139 6.2 CHARAKTERISIERUNG UND KLASSIFIZIERUNG VON NUTZERN . 140 6.2.1 EINFLUSSFAKTOREN AUF WUENSCHE UND BEDUERFNISSE DER NUTZER . 140 6.2.2 BESTANDTEILE UND INTERPRETATION DES PRODUKTBEGRIFFES IM KONTEXT . 142 6.2.3 UNTERSCHEIDUNG VON NUTZERN NACH DEREN INTERESSE AM PRODUKT . 143 6.3 SYSTEMATIK DER NUTZERINTEGRATION . 147 6.3.1 RAHMENBEDINGUNGEN FUER DIE NUTZERINTEGRATION . 148 6.3.2 AUSDIFFERENZIERUNG DER EINZELASPEKTE DER NUTZERINTEGRATION . . 149 6.3.3 DER UNTERSUCHUNGSPROZESS IM RAHMEN DER NUTZERPARTIZIPATION . 155 6.4 AUSWAHL VON METHODEN . 159 6.4.1 UNTERSCHEIDUNG ZWISCHEN QUALITATIVEN UND QUANTITATIVEN UNTERSUCHUNGEN . 159 6.4.2 TYPISCHE METHODEN DER DATENERHEBUNG . 161 6.4.3 HERAUSFORDERUNGEN BZW. FEHLERQUELLEN . 165 LITERATUR . 166 7 ENTWICKELN DER ANFORDERUNGSBASIS: REQUIREMENTS ENGINEERING . 169 BEATE BENDER UND KILIAN GERICKE 7.1 ZIELSYSTEM DES ENTWICKLUNGSVORHABENS . 171 7.1.1 PRODUKTBEZOGENE ZIELE, TERMINZIELE UND KOSTENZIELE . 172 7.1.2 MODELL FUER ZIEL-, OBJEKT-, PROZESS-, UND HANDLUNGSSYSTEM . 174 7.1.3 ROLLE VON ZIELEN UND ANFORDERUNGEN IN DER PRODUKTENTWICKLUNG . 176 7.2 ENTWICKELN DER INITIALEN ANFORDERUNGSBASIS . 178 7.2.1 ENTWICKLUNGSAUFTRAG . 180 7.2.2 LASTEN- UND PFLICHTENHEFT . 183 7.2.3 ARTEN VON ANFORDERUNGEN . 186 7.3 METHODISCHES VORGEHEN BEIM KLAEREN DER AUFGABE . 189 7.3.1 ANFORDERUNGEN ERMITTELN . 192 7.3.2 ANFORDERUNGEN SPEZIFIZIEREN . 197 7.3.3 ANFORDERUNGEN STRUKTURIEREN . 200 7.3.4 ANFORDERUNGEN ANALYSIEREN . 204 LITERATUR . 207 X INHALTSVERZEICHNIS 8 ARBEITEN MIT ANFORDERUNGEN: REQUIREMENTS MANAGEMENT . 211 DIETMAR GOEHLICH UND TU-ANH FAY 8.1 REQUIREMENTS MANAGEMENT IM PRODUKTENTWICKLUNGSPROZESS . 212 8.2 DOKUMENTE UND STANDARDS FUER DAS ARBEITEN MIT ANFORDERUNGEN . 216 8.2.1 ANFORDERUNGSLISTE . 217 8.2.2 STANDARDS UND RICHTLINIEN FUER LASTEN-UND PFLICHTENHEFTE . 218 8.2.3 GENERISCHE LASTENHEFTSTRUKTUR FUER MECHATRONISCHE KOMPONENTEN . 219 8.3 S OFTWARE FUER DAS ARBEITEN MIT ANFORDERUNGEN . 221 8.3.1 ANFORDERUNGEN DEFINIEREN UND DOKUMENTIEREN . 222 8.3.2 ANFORDERUNGEN AENDERN, VERSIONIEREN UND RUECKVERFOLGEN . 224 8.3.3 ANFORDERUNGEN KOMMUNIZIEREN UND UEBER SCHNITTSTELLEN AUSTAUSCHEN . 227 LITERATUR . 228 TEIL III KONZEPTENTWICKLUNG 9 FUNKTIONEN UND DEREN STRUKTUREN . 233 KILIAN GERICKE, BEATE BENDER, GERHARD PAHL, WOLFGANG BEITZ, JOERG FELDHUSEN UND KARL-HEINRICH GROTE 9.1 ABSTRAHIEREN ZUM ERKENNEN DER WESENTLICHEN PROBLEME . 234 9.1.1 ZIEL DER ABSTRAKTION . 234 9.1.2 SYSTEMATISCHE ERWEITERUNG DER PROBLEMFORMULIERUNG . 236 9.1.3 PROBLEM ERKENNEN AUS DER ANFORDERUNGSLISTE . 238 9.2 AUFSTELLEN VON FUNKTIONSSTRUKTUREN . 241 9.2.1 GESAMTFUNKTION . 242 9.2.2 AUFGLIEDERN IN TEILFUNKTIONEN . 243 9.2.3 AUFSTELLEN EINER FUNKTIONSSTRUKTUR ANHAND EINES BEISPIELS . 245 9.2.4 HINWEISE ZUM ERKENNEN UND BILDEN VON TEILFUNKTIONEN . 247 9.2.5 WEITERE BEISPIELE . 249 9.3 PRAXIS DER FUNKTIONSSTRUKTUR . 251 LITERATUR . 254 10 ENTWICKELN VON WIRKSTRUKTUREN . 255 KILIAN GERICKE, BEATE BENDER, JOERG FELDHUSEN UND KARL-HEINRICH GROTE 10.1 SUCHE NACH WIRKPRINZIPIEN . 257 10.2 LOESUNGSFINDUNGSMETHODEN . 258 10.2.1 KONVENTIONELLE METHODEN UND HILFSMITTEL . 259 10.2.2 INTUITIV BETONTE METHODEN . 260 10.2.3 ASSOZIATIV BETONTE METHODEN . 266 10.2.4 DISKURSIV BETONTE METHODEN . 278 INHALTSVERZEICHNIS XI 10.3 KOMBINIEREN VON WIRKPRINZIPIEN ZU EINER WIRKSTRUKTUR . 299 10.3.1 SYSTEMATISCHE KOMBINATION . 300 10.3.2 KOMBINIEREN MITHLIFE MATHEMATISCHER METHODEN . 302 10.4 PRAXIS DER WIRKSTRUKTUR . 303 LITERATUR . 305 11 AUSWAHL- UND BEWERTUNGSMETHODEN . 307 SANDRO WARTZACK 11.1 EINFACHE BEWERTUNGSVERFAHREN ZUR VORAUSWAHL VON LOESUNGS VARIANTEN . 313 11.2 AUFWENDIGE BEWERTUNGSVERFAHREN ZUR LOESUNG VON ENTSCHEIDUNGSAUFGABEN . 317 11.3 KOMPLEXE BEWERTUNGSVERFAHREN ZUR ENTSCHEIDUNGSFINDUNG . 323 11.4 RECHNERUNTERSTUETZUNG . 325 11.5 UEBERPRUEFUNG DER BEWERTUNGSERGEBNISSE . 330 LITERATUR . 332 12 PRODUKTARCHITEKTUR . 335 DIETER KRAUSE, THOMAS VIETOR, DAVID INKERMANN, MICHAEL HANNA, TIMO RICHTER UND NADINE WORTMANN 12.1 DEFINITION DER PRODUKTARCHITEKTUR . 336 12.2 BAUWEISEN TECHNISCHER SYSTEME . 337 12.2.1 INTEGRAL-UND DIFFERENTIALBAUWEISE . 338 12.2.2 MODULBAUWEISE . 340 12.2.3 VERBUNDBAUWEISE . 342 12.2.4 INTEGRIERENDE BAUWEISE . 343 12.2.5 MULTIFUNKTIONALBAUWEISE . 343 12.3 ZIELSTELLUNGEN FUER DIE GESTALTUNG DER PRODUKTARCHITEKTUR . 345 12.3.1 PLANUNG UND ENTWICKLUNG DES PRODUKTPROGRAMMS . 346 12.3.2 WERTSCHOEPFUNGSPROZESSE IM UNTERNEHMEN . 347 12.3.3 PRODUKTNUTZEN FUER DEN KUNDEN . 348 12.3.4 INTERAKTION ZWISCHEN KUNDEN UND UNTERNEHMEN . 348 12.4 PRODUKTSTRUKTURIERUNG UNTER BERUECKSICHTIGUNG DER VARIANTENVIELFALT . 349 12.4.1 HERAUSFORDERUNGEN DER VARIANTENVIELFALT . 350 12.4.2 STRATEGIEN ZUR MODULAREN PRODUKTSTRUKTURIERUNG . 352 12.4.3 BAUREIHENSTRATEGIE . 356 12.5 AUSGEWAEHLTE METHODEN FUER DIE GESTALTUNG DER PRODUKTARCHITEKTUR . 359 12.5.1 SYSTEMATISCHES VORGEHEN BEI DER FUNKTIONSINTEGRATION . 360 12.5.2 STRATEGIE DER EINTEILIGEN MASCHINE . 361 12.5.3 CHANGE MODE & EFFECTS ANALYSIS (CMEA) . 364 12.5.4 THEORY OF MODULAR DESIGN . 367 XII INHALTSVERZEICHNIS 12.5.5 INTEGRATION ANALYSIS METHODOLOGY AUF GRUNDLAGE DER DESIGN STRUCTURE MATRIX . 368 12.5.6 VORGEHEN BEIM ENTWICKELN VON BAUKAESTEN . 370 12.5.7 MODULAR FUNCTION DEPLOYMENT . 372 12.5.8 PRODUCT FAMILY MASTER PLAN . 373 12.5.9 INTEGRIERTER PKT-ANSATZ ZUR ENTWICKLUNG MODULARER PRODUKTFAMILIEN . 377 12.6 BEISPIELE . 384 12.6.1 ANWENDUNG DES PKT-ANSATZES ZUR MODULARISIERUNG VONAUFZUEGEN . 385 12.6.2 INTEGRALES BODENMODUL FUER LEICHTE NUTZFAHRZEUGE . 388 LITERATUR . 390 TEIL IV PRODUKTGESTALTUNG 13 GESTALTUNG - PROZESS UND METHODEN . 397 SVEN MATTHIESEN 13.1 EINLEITUNG . 397 13.2 DIE EINORDNUNG DER GESTALTUNG IN DEN PRODUKTENTWICKLUNGSPROZESS NACH VDI 2221 . 398 13.3 VORGEHEN IN DER GESTALTUNG UND WICHTIGE BEGRIFFE . 402 13.3.1 GRUNDLEGENDE EMPFEHLUNGEN ZUM VORGEHEN IN DER GESTALTUNG . 415 13.4 RISIKEN IN DER GESTALTUNG ABHAENGIG VON DEN ZENTRALEN EINGANGSGROESSEN . 418 13.5 CONTACT&CHANNEL-ANSATZ - C&C 2 -A, EIN MODELL ZUR MODELLBILDUNG . 420 13.5.1 ELEMENTE DES C&C 2 -ANSATZES . 421 13.5.2 DAS CONTACT&CHANNEL-MODELL - C&C 2 -M, EIN MODELL ZUR BESCHREIBUNG DER GESTALT-FUNKTION-ZUSAMMENHAENGE IM PRODUKT . 425 13.5.3 VORGEHEN BEI DER MODELLBILDUNG MIT DEM C&C 2 -ANSATZ . 427 13.6 SYNTHESEGETRIEBENE ANALYSE IN DER GESTALTUNG . 431 13.6.1 TECHNIKEN IN DER SYNTHESEGETRIEBENEN ANALYSE . 432 13.6.2 ERKENNTNISGEWINN IN DER GESTALTUNG DURCH HYPOTHESENBILDUNG UND -PRUEFUNG . 446 13.6.3 KONSTRUKTIONSHYPOTHESEN ALS HILFSMITTEL ZUM ERKENNTNISGEWINN . 451 13.6.4 GESTALT-FUNKTION-ZUSAMMENHAENGE ERKENNEN UND UEBERPRUEFEN DURCH TESTI NG . 454 13.6.5 QUANTIFIZIERUNG VON GESTALT-FUNKTION-ZUSAMMENHAENGEN DURCH ENTWICKLUNGSPRUEFSTAENDEN . 457 INHALTSVERZEICHNIS XIII 13.7 SYNTHESE IN DER GESTALTUNG . 460 13.7.1 TECHNIKEN IN DER SYNTHESE . 461 13.8 ZUSAMMENFASSUNG . 462 LITERATUR . 463 14 GRUNDREGELN DER GESTALTUNG . 467 ECKHARD KIRCHNER UND ALFRED NEUDOERFER 14.1 GRUNDREGELN, GESTALTUNGSPRINZIPIEN UND GESTALTUNGSRICHTLINIEN . 468 14.2 EINDEUTIG . 472 14.2.1 KONSTRUKTIVE ASPEKTE DER EINDEUTIGKEIT . 473 14.2.2 EINDEUTIGKEIT IN DER AUSLEGUNG . 477 14.2.3 DIE GRUNDREGEL EINDEUTIG IM PRODUKTLEBENSLAUF . 479 14.3 EINFACH . 482 14.3.1 KONSTRUKTIVE ASPEKTE DER EINFACHHEIT . 483 14.3.2 EINFACHE AUSLEGUNG . 484 14.3.3 DIE GRUNDREGEL EINFACH IM PRODUKTLEBENSLAUF . 485 14.4 SICHER . 488 14.4.1 RECHTLICHE GRUNDLAGEN DES SICHERHEITSGERECHTEN KONSTRUIERENS . 489 14.4.2 MIT MASCHINEN VERBUNDENE GEFAHREN UND RISIKEN . 495 14.4.3 KONSTRUKTIONSMASSNAHMEN . 504 LITERATUR . 522 15 GESTALTUNGSPRINZIPIEN . 525 GERHARD PAHL UND WOLFGANG BEITZ 15.1 PRINZIP DER KRAFTLEITUNG . 527 15.2 PRINZIP DER AUFGABENTEILUNG . 538 15.3 PRINZIP DER SELBSTHILFE . 547 15.4 PRINZIP DER STABILITAET UND BISTABILITAET . 558 15.5 PRINZIP DER FEHLERARMEN GESTALTUNG . 563 16 GESTALTUNGSRICHTLINIEN . 567 BEATE BENDER, KILIAN GERICKE, JOERG HEUSEI, THOMAS BRONNHUBER, OLAF HELMS, JENS KRZY WINSKI, CHRISTIAN WOELFEL, FRITZ KLOCKE, KLAUS DILGER, RAINER MUELLER, TOBIAS EHLERS UND ROLAND LACHMAYER 16.1 ZUORDNUNG UND UEBERSICHT . 567 16.2 AUSDEHNUNGSGERECHT . 570 16.3 KRIECH-UND RELAXATIONSGERECHT . 583 16.4 KORROSIONSGERECHT . 591 16.5 VERSCHLEISSGERECHT. 605 XIV INHALTSVERZEICHNIS 16.6 BLECHGERECHT . 607 16.6.1 BLECH . 607 16.6.2 DIE PROZESSKETTE BLECH . 613 16.6.3 GESTALTEN MIT BLECH . 613 16.6.4 EINSATZBEREICHE DER FERTIGUNGSVERFAHREN . 629 16.6.5 BEISPIELE . 630 16.7 FASERVERBUNDGERECHT: KONSTRUKTION VON STRUKTURBAUTEILEN AUS FASER-KUNSTSTOFF-VERBUNDEN . 636 16.7.1 AUFBAU UND EIGENSCHAFTEN VON FASER-KUNSTSTOFF- VERBUNDEN . 636 16.7.2 GRUENDE FUER DEN EINSATZ VON FKV . 644 16.7.3 VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON FASERVERBUNDBAUTEILEN . 650 16.7.4 METHODISCHER FASERVERBUND-LEICHTBAU . 657 16.7.5 WIRTSCHAFTLICHKEIT UND NACHHALTIGKEIT VON FASERVERBUNDBAUWEISEN . 668 16.8 ERGONOMISCH . 673 16.8.1 EINLEITUNG . 673 16.8.2 ERGONOMISCHE GRUNDLAGEN . 674 16.8.3 TAETIGKEITEN DES MENSCHEN UND ERGONOMISCHE BEDINGUNGEN. . 679 16.8.4 ERKENNEN ERGONOMISCHER ANFORDERUNGEN . 681 16.9 INDUSTRIEDESIGN UND NUTZERZENTRIERTE PRODUKTENTWICKLUNG . 684 16.9.1 AUFGABEN UND ZIELSTELLUNG DES INDUSTRIEDESIGNS IN DER INTERDISZIPLINAEREN PRODUKTENTWICKLUNG . 684 16.9.2 MERKMALE DES INDUSTRIEDESIGNS . 685 16.9.3 GESAMTPROPORTION, ANMUTUNG, FORM UND DETAILGESTALTUNG . 689 16.9.4 METHODEN UND WERKZEUGE DES INDUSTRIEDESIGNS . 692 16.9.5 AKADEMISCHE EINORDNUNG UND ENTWICKLUNG DES INDUSTRIEDESIGNS . 703 16.10 FERTIGUNGSGERECHT . 704 16.11 FUEGEGERECHT . 718 16.11.1 SCHWEISSGERECHTE GESTALTUNG . 718 16.11.2 KLEBEGERECHTE GESTALTUNG . 719 16.12 MONTAGEGERECHT . 725 16.12.1 DIE MONTAGE UND IHRE AUFGABEN . 726 16.12.2 GRUNDREGELN FUER EINE MONTAGEGERECHTE PRODUKTGESTALTUNG . 732 16.12.3 PRODUKTGESTALTUNG FUER EINE EINFACHE MONTAGE . 742 16.12.4 DISKUSSION FUER DIE MONTAGEGERECHTE PRODUKTGESTALTUNG . 751 16.13 GESTALTUNG FUER ADDITIVE FERTIGUNG . 755 16.13.1 EINORDNUNG DER TECHNOLOGIE . 755 16.13.2 PROZESSKETTE . 758 16.13.3 GESTALTUNGSZIELE: POTENZIALE IN DER PRODUKTENTWICKLUNG . 764 INHALTSVERZEICHNIS XV 16.13.4 KONSTRUKTIONSMETHODIK FUER DIE ADDITIVE FERTIGUNG . 765 16.13.5 FERTIGUNGSGERECHTE GESTALTUNG . 773 16.13.6 ANWENDUNGSBEISPIELE . 790 16.14 INSTANDHALTUNGSGERECHT . 799 16.14.1 ZIELSETZUNG UND BEGRIFFE . 799 16.14.2 INSTANDHALTUNGSGERECHTE GESTALTUNG . 801 16.15 RECYCLINGGERECHT . 803 16.15.1 ZIELSETZUNGEN UND BEGRIFFE . 804 16.15.2 RECYCLINGGERECHTE GESTALTUNG . 806 16.16 RISIKOGERECHT . 810 LITERATUR . 811 TEIL V BEGLEITPROZESSE DER PRODUKTENTWICKLUNG 17 PROJEKTMANAGEMENT . 831 JOSEF OEHMEN 17.1 WAS IST PROJEKTMANAGEMENT? . 831 17.2 INITIIERUNG VON PROJEKTEN . 834 17.2.1 PROJEKTCHARTER . 834 17.2.2 IDENTIFIKATION WESENTLICHER STAKEHOLDER DES PROJEKTES UND IHRER ROLLEN . 837 17.3 PROJEKTPLANUNG . 840 17.3.1 ARBEITSPAKETE UND PROJEKTSTRUKTURPLAN . 840 17.3.2 ZEIT-UND ABLAUFPLANUNG . 844 17.3.3 RESSOURCENPLANUNG . 847 17.3.4 FINANZPLANUNG UND -MANAGEMENT . 850 17.3.5 MANAGEMENT VON RISIKEN UND UNSICHERHEITEN IM PROJEKT . 854 17.4 PROJEKTUMSETZUNG & -CONTROLLING . 860 17.4.1 ZENTRALE FUEHRUNGSPROZESSE - PROJECT GOVERNANCE . 860 17.4.2 VISUELLE PLANUNG UND FUEHRUNG . 867 17.4.3 EARNED VALUE MANAGEMENT (EVM) . 873 17.5 PROJEKTABSCHLUSS . 876 17.5.1 AKTIVITAETEN WAEHREND DES PROJEKTABSCHLUSSES . 876 17.5.2 LESSONS LEARNED . 877 17.6 KURZUEBERSICHT WICHTIGER PROJEKTMANAGEMENT STANDARDS . 880 LITERATUR . 881 18 QUALITAETSSICHERUNG IN DER PRODUKTENTWICKLUNG UND KONSTRUKTION . 883 JOERG FELDHUSEN UND KARL-HEINRICH GROTE 18.1 MASSNAHMEN ZUR VERMEIDUNG PRODUKTBEZOGENER FEHLER . 886 18.1.1 DESIGN REVIEWS . 887 18.1.2 FEHLERBAUMANALYSE . 889 XVI INHALTSVERZEICHNIS 18.1.3 FEHLER-MOEGLICHKEITS-EINFLUSS-ANALYSE (FMEA) . 892 18.1.4 QUALITY FUNCTION DEPLOYMENT . 896 18.2 DESIGNLENKUNG NACH ISO 9000 FF . 899 LITERATUR . 903 19 PRODUKTDOKUMENTATION . 905 SANDOR VAJNA UND MICHAEL SCHABACKER 19.1 INTERNE TECHNISCHE PRODUKTDOKUMENTATION . 905 19.2 EXTERNE TECHNISCHE PRODUKTDOKUMENTATION . 907 19.3 ANFORDERUNGEN AN DIE TECHNISCHE PRODUKTDOKUMENTATION . 907 19.4 EINFLUESSE DER TECHNISCHEN PRODUKTDOKUMENTATION AUF DAS UNTERNEHMEN . 909 19.5 SYSTEME FUER DIE INTERNE UND DIE EXTERNE TECHNISCHE PRODUKTDOKUMENTATION . 911 19.6 WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNGEN BEI DER EINFUEHRUNG EINES TECHNISCHEN PRODUKTDOKUMENTATIONSSYSTEMS . 913 19.7 ZUSAMMENFASSUNG . 916 LITERATUR . 916 20 TECHNISCHES AENDERUNGSMANAGEMENT . 919 GAMAL LASHIN 20.1 GRUNDLAGEN DES TECHNISCHEN AENDERUNGSMANAGEMENTS . 919 20.1.1 DIE ROLLE DES AENDERUNGSMANAGEMENTS IM PRODUKTLEBENSZYKLUS . 919 20.1.2 DEFINITION VON PRODUKTAENDERUNGEN . 920 20.1.3 KONFIGURATIONS- UND AENDERUNGSMANAGEMENT - ABGRENZUNG. . 921 20.2 URSACHEN FUER TECHNISCHE PRODUKTAENDERUNGEN . 922 20.3 PROZESS ZUM AENDERUNGSMANAGEMENT . 923 20.3.1 AENDERUNGSMANAGEMENT NACH DIN 194 . 924 20.3.2 AENDERUNGSMANAGEMENT NACH VDA 4965 . 924 20.3.3 PRAXISBEISPIEL AENDERUNGSMANAGEMENT . 927 20.3.4 GENERISCHER PROZESS ZUM TECHNISCHEN AENDERUNGSMANAGEMENT . 933 20.4 KENNZAHLEN FUER DAS AENDERUNGSMANAGEMENT . 936 20.4.1 KOSTEN FUER PRODUKTAENDERUNGEN . 936 20.4.2 DURCHLAUFZEIT BEI PRODUKTAENDERUNGEN . 937 20.4.3 ANZAHL VON PRODUKTAENDERUNGEN . 938 20.5 IT TECHNOLOGIEN FUER DAS AENDERUNGSMANAGEMENT . 939 LITERATUR . 941 INHALTSVERZEICHNIS XVII 21 KOSTENMANAGEMENT . 943 FLORIAN KAUF 21.1 EINLEITUNG . 943 21.2 PRODUKTKOSTEN . 944 21.3 EINFLUSSFAKTOREN AUF DIE PRODUKTKOSTEN . 955 21.4 PRODUKTKOSTEN IM ENTWICKLUNGSPROZESS . 962 21.5 ZUSAMMENFASSUNG . 972 LITERATUR . 972 22 OEKODESIGN . 975 TIM C. MCALOONE UND DANIELA C. A. PIGOSSO 22.1 MOTIVATION FUER DIE UMSETZUNG DES OEKODESIGNS . 975 22.1.1 URSPRUNG UND KONTEXT DES OEKODESIGNS . 976 22.1.2 NACHHALTIGKEIT IST NICHT MEIN GESCHAEFT : EIN PASSIVER ANSATZ . 976 22.1.3 WIR MUESSEN ANFANGEN, ETWAS ZU TUN : DER REAKTIVE ANSATZ . 977 22.1.4 NACHHALTIGKEIT IST WIRTSCHAFTLICH SINNVOLL : AUF DEM WEG ZU EINEM PRAEVENTIVEN ANSATZ . 977 22.1.5 NACHHALTIGKEIT ALS MOTOR FUER INNOVATIONEN : DER PROAKTIVE ANSATZ . 978 22.1.6 NACHHALTIGKEIT ALS GESCHAEFTSMETHODE : DER INTEGRATIVE ANSATZ . 981 22.1.7 UNSER SCHWERPUNKT IN DIESEM KAPITEL . 982 22.1.8 ABER WAS IST EIN UMWELTPROBLEM UND WIE HILFT OEKODESIGN DABEI? . 982 22.2 UMSETZUNG VON OEKODESIGN IN DER INDUSTRIE . 985 22.2.1 FOKUS AUF PRODUKTENTWICKLUNG . 986 22.2.2 DENKEN IN MULTIPRODUKTEN UND MULTI-LEBENSZYKLEN . 988 22.2.3 VORAUSSETZUNGEN FUER DIE UMSETZUNG DES OEKODESIGNS . 990 22.3 VORBEREITUNG UND IMPLEMENTIERUNG . 991 22.3.1 ANNAEHERUNG AN DAS OEKODESIGN AUS DER PERSPEKTIVE DES ENTWICKLUNGSPROZESSES (TOP-DOWN) . 992 22.3.2 ANNAEHERUNG AN DAS OEKODESIGN AUS DER PERSPEKTIVE DES OEKOLOGISCHEN LEBENSZYKLUS (BOTTOM-UP) . 1006 22.4 ZUSAMMENFASSUNG . 1016 LITERATUR . 1018 XVIII INHALTSVERZEICHNIS 23 UMGANG MIT NORMEN UND NORMUNG . 1023 ALBERT HOEVEL UND MARIO SCHACHT 23.1 NORMEN-MANAGEMENT . 1027 23.2 NORMUNG UND NORMEN . 1035 23.2.1 NORMUNGSORGANISATION DIN E. V. . 1035 23.2.2 FINANZIERUNG . 1037 23.2.3 VERSCHIEDENE ASPEKTE VON NORMEN IM UEBERBLICK . 1037 23.2.4 DER NORMUNGSPROZESS . 1038 23.2.5 NORMEN UND SPEZIFIKATIONEN . 1042 23.2.6 NORMUNG VON MANAGEMENTSYSTEMEN . 1044 23.3 NUTZEN DER NORMUNG . 1046 23.3.1 VOLKSWIRTSCHAFTLICHER NUTZEN DER NORMUNG . 1046 23.3.2 BETRIEBSWIRTSCHAFTLICHER NUTZEN DER NORMUNG . 1049 23.3.3 NORMUNG UND RECHT . 1051 23.4 NORMUNGIMINNOVATIONSPROZESS . 1054 23.4.1 INTEGRATION VON NORMUNG UND INNOVATION . 1054 23.4.2 NORMEN IN UNTERNEHMENS- UND INNOVATIONSPROZESSEN . 1055 23.4.3 INNOVATION MIT NORMEN UND STANDARDS . 1056 23.4.4 ENTWICKLUNGSBEGLEITENDE NORMUNG . 1057 23.5 NORMEN UND PATENTE . 1057 23.6 NORMUNG ALS STRATEGISCHES INSTRUMENT . 1060 23.6.1 NATIONAL - DEUTSCHE NORMUNGSSTRATEGIE . 1062 23.6.2 EUROPAEISCH - GEMEINSAME NORMUNGSINITIATIVE . 1063 23.6.3 INTERNATIONAL - ISO-STRATEGIE 2016-2020 . 1063 LITERATUR . 1064 24 PATENTE UND GEWERBLICHE SCHUTZRECHTE . 1067 PATRICK ERK 24.1 EINLEITUNG . 1067 24.2 GRUNDLAGEN . 1068 24.3 UEBERBLICK UEBER DEN GEWERBLICHEN RECHTSSCHUTZ . 1068 24.3.1 GRUNDPRINZIPIEN DER GEWERBLICHEN SCHUTZRECHTE . 1070 24.3.2 UEBERSICHT UEBER DIE GEWERBLICHEN SCHUTZRECHTE . 1071 24.3.3 ARBEITNEHMERERFINDERRECHT . 1080 24.3.4 ENTWICKLUNGSKOOPERATIONEN . 1081 24.3.5 GEWERBLICHE SCHUTZRECHTE UND SCHUTZSTRATEGIEN . 1082 24.3.6 AUFBAU EINES EIGENEN PATENTPORTFOLIOS . 1086 24.3.7 DIE ROLLE VON PATENTEN IM PRODUKTENTWICKLUNGSPROZESS . 1089 LITERATUR . 1093 INHALTSVERZEICHNIS XIX 25 VIRTUELLE PRODUKTENTWICKLUNG . 1097 GAMAL LASHIN UND RAINER STARK 25.1 EINFUEHRUNG IN DIE VIRTUELLE PRODUKTENTWICKLUNG . 1097 25.1.1 DEFINITION UND MOTIVATION DER VIRTUELLEN PRODUKTWICKLUNG . 1097 25.1.2 WANDEL DER PRODUKTENTSTEHUNG IN RICHTUNG ZUNEHMENDER DIGITALISIERUNG UND VIRTUALISIERUNG . 1099 25.2 THEMENGEBIETE DER VIRTUELLEN PRODUKTENTWICKLUNG (LASHIN) . 1101 25.2.1 3D-CAD-TECHNIK. 1101 25.2.2 RAPID PROTOTYPING AND RAPID TOOLING . 1119 25.2.3 SYSTEME FUER DIE DATENVISUALISIERUNG . 1119 25.2.4 SYSTEME FUER PRODUKTDATENMANAGEMENT (PDM) . 1124 25.2.5 ENTERPRISE RESOURCE PLANNING (ERP) . 1130 25.2.6 PRODUCT LIFECYCLE MANAGEMENT (PLM) . 1135 25.2.7 WISSENSMANAGEMENT . 1139 25.2.8 SYSTEME FUER BERECHNUNG UND SIMULATION (CAE) . 1144 LITERATUR . 1151 STICHWORTVERZEICHNIS . 1155
adam_txt	INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG . 1 BEATE BENDER UND KILIAN GERICKE LITERATUR . 5 TEIL I GRUNDLAGEN 2 GRUNDLAGEN TECHNISCHER SYSTEME . 9 GERHARD PAHL, WOLFGANG BEITZ, KILIAN GERICKE, BEATE BENDER, JOERG FELDHUSEN UND KARL-HEINRICH GROTE 2.1 SYSTEM, ANLAGE, APPARAT, MASCHINE, GERAET, BAUGRUPPE, EINZELTEIL . 9 2.2 ENERGIE-, STOFF- UND SIGNALUMSATZ . 11 2.3 FUNKTIONSZUSAMMENHANG . 14 2.4 WIRKZUSAMMENHANG . 18 2.5 BAUZUSAMMENHANG . 22 2.6 SYSTEMZUSAMMENHANG . 22 LITERATUR . 24 3 GRUNDLAGEN METHODISCHEN VORGEHENS IN DER PRODUKTENTWICKLUNG . 27 KILIAN GERICKE, BEATE BENDER, GERHARD PAHL, WOLFGANG BEITZ, JOERG FELDHUSEN UND KARL-HEINRICH GROTE 3.1 GRUNDLAGEN . 27 3.1.1 PRODUKTENTWICKLUNG ALS PROBLEMLOESEPROZESS . 28 3.1.2 PRODUKTENTWICKLUNG ALS INFORMATIONSUMSATZ . 36 3.1.3 PRODUKTENTWICKLUNG ALS ITERATIVER PROZESS . 37 3.1.4 PRODUKTENTWICKLUNG ALS KOEVOLUTION VON PROBLEM UND LOESUNG . 39 3.2 VORGEHENSSTRATEGIEN DER METHODISCHEN PRODUKTENTWICKLUNG . 39 3.3 ALLGEMEIN ANWENDBARE METHODEN . 49 LITERATUR . 54 VIII INHALTSVERZEICHNIS 4 DER PRODUKTENTWICKLIINGSPROZESS . 57 KILIAN GERICKE, BEATE BENDER, GERHARD PAHL, WOLFGANG BEITZ, JOERG FELDHUSEN UND KARL-HEINRICH GROTE 4.1 PRODUKTLEBENSZYKLUS UND PRODUKTENTSTEHUNGSPROZESS . 58 4.2 MODELLE DES PHYSIKALISCHEN PRODUKTS . 59 4.3 MODELL DES PRODUKTENTWICKLUNGSPROZESSES . 61 4.3.1 ALLGEMEINER LOESUNGSPROZESS . 61 4.3.2 ALLGEMEINES VORGEHENSMODELL DER PRODUKTENTWICKLUNG . 65 4.3.3 BEGLEITPROZESSE DER PRODUKTENTWICKLUNG . 73 4.4 ERSTELLUNG UND GEBRAUCH VON PROZESSMODELLEN . 74 4.5 ENTWICKLUNG KONTEXTSPEZIFISCHER PRODUKTENTWICKLUNGSPROZESSE . 75 4.6 ALTERNATIVE PROZESSMODELLE . 80 4.6.1 KLASSIFIZIERUNG . 80 4.6.2 VERGLEICH . 82 4.6.3 HISTORIE . 82 LITERATUR . 90 TEIL II KLAEREN DER AUFGABENSTELLUNG 5 PRODUKTPLANUNG . 97 MATTHIAS KREIMEYER, WERNER SEIDENSCHWARZ UND MATTHIAS REHFELD 5.1 ABGRENZUNG DER PRODUKTPLANUNG . 98 5.2 VORGEHENSMODELLE ZUR PRODUKTPLANUNG . 99 5.3 ZENTRALE GRUNDMETHODEN IN DER PRODUKTPLANUNG . 102 5.4 UNTERNEHMENS- UND PRODUKTSTRATEGIE . 109 5.4.1 EBENEN DER STRATEGIE UND EINFLUSS AUF DAS PRODUKT . 111 5.4.2 EINFLUESSE UND RAHMENBEDINGUNGEN ZUR PRODUKTSTRATEGIE . 113 5.5 PORTFOLIOPLANUNG UND -MANAGEMENT . 115 5.5.1 DAS PORTFOLIO (PRODUKTPORTFOLIO, TECHNOLOGIEPORTFOLIO) . 116 5.5.2 PLANUNG DER PRODUKTROADMAP . 120 5.6 PLANUNG EINZELNER PRODUKTE UND PRODUKTPORTFOLIOS . 123 5.6.1 VORGEHENSMODELL FUER DIE PROJEKTANBAHNUNG . 124 5.6.2 ROLLE DER ARCHITEKTUR UND DER MODULARISIERUNG . 126 5.6.3 BEISPIEL: PLANUNG EINES PRODUKTPROJEKTS IM NUTZFAHRZEUGBEREICH . 127 5.7 BEGLEITUNG VON ENTWICKLUNGSPROJEKTEN AUS SICHT DER PRODUKTPLANUNG . 131 LITERATUR . 132 INHALTSVERZEICHNIS IX 6 NUTZERBEDUERFNISSE . 137 KRISTIN PAETZOLD 6.1 DAS SPANNUNGSFELD ZWISCHEN ENTWICKLER UND NUTZER - EINE EINFUEHRUNG . 137 6.1.1 UNTERSCHIEDLICHE SICHTWEISEN AUF DAS PRODUKT . 137 6.1.2 VERANTWORTLICHKEIT DER ENTWICKLUNG IN DER PRODUKTGESTALTUNG . 139 6.2 CHARAKTERISIERUNG UND KLASSIFIZIERUNG VON NUTZERN . 140 6.2.1 EINFLUSSFAKTOREN AUF WUENSCHE UND BEDUERFNISSE DER NUTZER . 140 6.2.2 BESTANDTEILE UND INTERPRETATION DES PRODUKTBEGRIFFES IM KONTEXT . 142 6.2.3 UNTERSCHEIDUNG VON NUTZERN NACH DEREN INTERESSE AM PRODUKT . 143 6.3 SYSTEMATIK DER NUTZERINTEGRATION . 147 6.3.1 RAHMENBEDINGUNGEN FUER DIE NUTZERINTEGRATION . 148 6.3.2 AUSDIFFERENZIERUNG DER EINZELASPEKTE DER NUTZERINTEGRATION . . 149 6.3.3 DER UNTERSUCHUNGSPROZESS IM RAHMEN DER NUTZERPARTIZIPATION . 155 6.4 AUSWAHL VON METHODEN . 159 6.4.1 UNTERSCHEIDUNG ZWISCHEN QUALITATIVEN UND QUANTITATIVEN UNTERSUCHUNGEN . 159 6.4.2 TYPISCHE METHODEN DER DATENERHEBUNG . 161 6.4.3 HERAUSFORDERUNGEN BZW. FEHLERQUELLEN . 165 LITERATUR . 166 7 ENTWICKELN DER ANFORDERUNGSBASIS: REQUIREMENTS ENGINEERING . 169 BEATE BENDER UND KILIAN GERICKE 7.1 ZIELSYSTEM DES ENTWICKLUNGSVORHABENS . 171 7.1.1 PRODUKTBEZOGENE ZIELE, TERMINZIELE UND KOSTENZIELE . 172 7.1.2 MODELL FUER ZIEL-, OBJEKT-, PROZESS-, UND HANDLUNGSSYSTEM . 174 7.1.3 ROLLE VON ZIELEN UND ANFORDERUNGEN IN DER PRODUKTENTWICKLUNG . 176 7.2 ENTWICKELN DER INITIALEN ANFORDERUNGSBASIS . 178 7.2.1 ENTWICKLUNGSAUFTRAG . 180 7.2.2 LASTEN- UND PFLICHTENHEFT . 183 7.2.3 ARTEN VON ANFORDERUNGEN . 186 7.3 METHODISCHES VORGEHEN BEIM KLAEREN DER AUFGABE . 189 7.3.1 ANFORDERUNGEN ERMITTELN . 192 7.3.2 ANFORDERUNGEN SPEZIFIZIEREN . 197 7.3.3 ANFORDERUNGEN STRUKTURIEREN . 200 7.3.4 ANFORDERUNGEN ANALYSIEREN . 204 LITERATUR . 207 X INHALTSVERZEICHNIS 8 ARBEITEN MIT ANFORDERUNGEN: REQUIREMENTS MANAGEMENT . 211 DIETMAR GOEHLICH UND TU-ANH FAY 8.1 REQUIREMENTS MANAGEMENT IM PRODUKTENTWICKLUNGSPROZESS . 212 8.2 DOKUMENTE UND STANDARDS FUER DAS ARBEITEN MIT ANFORDERUNGEN . 216 8.2.1 ANFORDERUNGSLISTE . 217 8.2.2 STANDARDS UND RICHTLINIEN FUER LASTEN-UND PFLICHTENHEFTE . 218 8.2.3 GENERISCHE LASTENHEFTSTRUKTUR FUER MECHATRONISCHE KOMPONENTEN . 219 8.3 S OFTWARE FUER DAS ARBEITEN MIT ANFORDERUNGEN . 221 8.3.1 ANFORDERUNGEN DEFINIEREN UND DOKUMENTIEREN . 222 8.3.2 ANFORDERUNGEN AENDERN, VERSIONIEREN UND RUECKVERFOLGEN . 224 8.3.3 ANFORDERUNGEN KOMMUNIZIEREN UND UEBER SCHNITTSTELLEN AUSTAUSCHEN . 227 LITERATUR . 228 TEIL III KONZEPTENTWICKLUNG 9 FUNKTIONEN UND DEREN STRUKTUREN . 233 KILIAN GERICKE, BEATE BENDER, GERHARD PAHL, WOLFGANG BEITZ, JOERG FELDHUSEN UND KARL-HEINRICH GROTE 9.1 ABSTRAHIEREN ZUM ERKENNEN DER WESENTLICHEN PROBLEME . 234 9.1.1 ZIEL DER ABSTRAKTION . 234 9.1.2 SYSTEMATISCHE ERWEITERUNG DER PROBLEMFORMULIERUNG . 236 9.1.3 PROBLEM ERKENNEN AUS DER ANFORDERUNGSLISTE . 238 9.2 AUFSTELLEN VON FUNKTIONSSTRUKTUREN . 241 9.2.1 GESAMTFUNKTION . 242 9.2.2 AUFGLIEDERN IN TEILFUNKTIONEN . 243 9.2.3 AUFSTELLEN EINER FUNKTIONSSTRUKTUR ANHAND EINES BEISPIELS . 245 9.2.4 HINWEISE ZUM ERKENNEN UND BILDEN VON TEILFUNKTIONEN . 247 9.2.5 WEITERE BEISPIELE . 249 9.3 PRAXIS DER FUNKTIONSSTRUKTUR . 251 LITERATUR . 254 10 ENTWICKELN VON WIRKSTRUKTUREN . 255 KILIAN GERICKE, BEATE BENDER, JOERG FELDHUSEN UND KARL-HEINRICH GROTE 10.1 SUCHE NACH WIRKPRINZIPIEN . 257 10.2 LOESUNGSFINDUNGSMETHODEN . 258 10.2.1 KONVENTIONELLE METHODEN UND HILFSMITTEL . 259 10.2.2 INTUITIV BETONTE METHODEN . 260 10.2.3 ASSOZIATIV BETONTE METHODEN . 266 10.2.4 DISKURSIV BETONTE METHODEN . 278 INHALTSVERZEICHNIS XI 10.3 KOMBINIEREN VON WIRKPRINZIPIEN ZU EINER WIRKSTRUKTUR . 299 10.3.1 SYSTEMATISCHE KOMBINATION . 300 10.3.2 KOMBINIEREN MITHLIFE MATHEMATISCHER METHODEN . 302 10.4 PRAXIS DER WIRKSTRUKTUR . 303 LITERATUR . 305 11 AUSWAHL- UND BEWERTUNGSMETHODEN . 307 SANDRO WARTZACK 11.1 EINFACHE BEWERTUNGSVERFAHREN ZUR VORAUSWAHL VON LOESUNGS VARIANTEN . 313 11.2 AUFWENDIGE BEWERTUNGSVERFAHREN ZUR LOESUNG VON ENTSCHEIDUNGSAUFGABEN . 317 11.3 KOMPLEXE BEWERTUNGSVERFAHREN ZUR ENTSCHEIDUNGSFINDUNG . 323 11.4 RECHNERUNTERSTUETZUNG . 325 11.5 UEBERPRUEFUNG DER BEWERTUNGSERGEBNISSE . 330 LITERATUR . 332 12 PRODUKTARCHITEKTUR . 335 DIETER KRAUSE, THOMAS VIETOR, DAVID INKERMANN, MICHAEL HANNA, TIMO RICHTER UND NADINE WORTMANN 12.1 DEFINITION DER PRODUKTARCHITEKTUR . 336 12.2 BAUWEISEN TECHNISCHER SYSTEME . 337 12.2.1 INTEGRAL-UND DIFFERENTIALBAUWEISE . 338 12.2.2 MODULBAUWEISE . 340 12.2.3 VERBUNDBAUWEISE . 342 12.2.4 INTEGRIERENDE BAUWEISE . 343 12.2.5 MULTIFUNKTIONALBAUWEISE . 343 12.3 ZIELSTELLUNGEN FUER DIE GESTALTUNG DER PRODUKTARCHITEKTUR . 345 12.3.1 PLANUNG UND ENTWICKLUNG DES PRODUKTPROGRAMMS . 346 12.3.2 WERTSCHOEPFUNGSPROZESSE IM UNTERNEHMEN . 347 12.3.3 PRODUKTNUTZEN FUER DEN KUNDEN . 348 12.3.4 INTERAKTION ZWISCHEN KUNDEN UND UNTERNEHMEN . 348 12.4 PRODUKTSTRUKTURIERUNG UNTER BERUECKSICHTIGUNG DER VARIANTENVIELFALT . 349 12.4.1 HERAUSFORDERUNGEN DER VARIANTENVIELFALT . 350 12.4.2 STRATEGIEN ZUR MODULAREN PRODUKTSTRUKTURIERUNG . 352 12.4.3 BAUREIHENSTRATEGIE . 356 12.5 AUSGEWAEHLTE METHODEN FUER DIE GESTALTUNG DER PRODUKTARCHITEKTUR . 359 12.5.1 SYSTEMATISCHES VORGEHEN BEI DER FUNKTIONSINTEGRATION . 360 12.5.2 STRATEGIE DER EINTEILIGEN MASCHINE . 361 12.5.3 CHANGE MODE & EFFECTS ANALYSIS (CMEA) . 364 12.5.4 THEORY OF MODULAR DESIGN . 367 XII INHALTSVERZEICHNIS 12.5.5 INTEGRATION ANALYSIS METHODOLOGY AUF GRUNDLAGE DER DESIGN STRUCTURE MATRIX . 368 12.5.6 VORGEHEN BEIM ENTWICKELN VON BAUKAESTEN . 370 12.5.7 MODULAR FUNCTION DEPLOYMENT . 372 12.5.8 PRODUCT FAMILY MASTER PLAN . 373 12.5.9 INTEGRIERTER PKT-ANSATZ ZUR ENTWICKLUNG MODULARER PRODUKTFAMILIEN . 377 12.6 BEISPIELE . 384 12.6.1 ANWENDUNG DES PKT-ANSATZES ZUR MODULARISIERUNG VONAUFZUEGEN . 385 12.6.2 INTEGRALES BODENMODUL FUER LEICHTE NUTZFAHRZEUGE . 388 LITERATUR . 390 TEIL IV PRODUKTGESTALTUNG 13 GESTALTUNG - PROZESS UND METHODEN . 397 SVEN MATTHIESEN 13.1 EINLEITUNG . 397 13.2 DIE EINORDNUNG DER GESTALTUNG IN DEN PRODUKTENTWICKLUNGSPROZESS NACH VDI 2221 . 398 13.3 VORGEHEN IN DER GESTALTUNG UND WICHTIGE BEGRIFFE . 402 13.3.1 GRUNDLEGENDE EMPFEHLUNGEN ZUM VORGEHEN IN DER GESTALTUNG . 415 13.4 RISIKEN IN DER GESTALTUNG ABHAENGIG VON DEN ZENTRALEN EINGANGSGROESSEN . 418 13.5 CONTACT&CHANNEL-ANSATZ - C&C 2 -A, EIN MODELL ZUR MODELLBILDUNG . 420 13.5.1 ELEMENTE DES C&C 2 -ANSATZES . 421 13.5.2 DAS CONTACT&CHANNEL-MODELL - C&C 2 -M, EIN MODELL ZUR BESCHREIBUNG DER GESTALT-FUNKTION-ZUSAMMENHAENGE IM PRODUKT . 425 13.5.3 VORGEHEN BEI DER MODELLBILDUNG MIT DEM C&C 2 -ANSATZ . 427 13.6 SYNTHESEGETRIEBENE ANALYSE IN DER GESTALTUNG . 431 13.6.1 TECHNIKEN IN DER SYNTHESEGETRIEBENEN ANALYSE . 432 13.6.2 ERKENNTNISGEWINN IN DER GESTALTUNG DURCH HYPOTHESENBILDUNG UND -PRUEFUNG . 446 13.6.3 KONSTRUKTIONSHYPOTHESEN ALS HILFSMITTEL ZUM ERKENNTNISGEWINN . 451 13.6.4 GESTALT-FUNKTION-ZUSAMMENHAENGE ERKENNEN UND UEBERPRUEFEN DURCH TESTI NG . 454 13.6.5 QUANTIFIZIERUNG VON GESTALT-FUNKTION-ZUSAMMENHAENGEN DURCH ENTWICKLUNGSPRUEFSTAENDEN . 457 INHALTSVERZEICHNIS XIII 13.7 SYNTHESE IN DER GESTALTUNG . 460 13.7.1 TECHNIKEN IN DER SYNTHESE . 461 13.8 ZUSAMMENFASSUNG . 462 LITERATUR . 463 14 GRUNDREGELN DER GESTALTUNG . 467 ECKHARD KIRCHNER UND ALFRED NEUDOERFER 14.1 GRUNDREGELN, GESTALTUNGSPRINZIPIEN UND GESTALTUNGSRICHTLINIEN . 468 14.2 EINDEUTIG . 472 14.2.1 KONSTRUKTIVE ASPEKTE DER EINDEUTIGKEIT . 473 14.2.2 EINDEUTIGKEIT IN DER AUSLEGUNG . 477 14.2.3 DIE GRUNDREGEL EINDEUTIG IM PRODUKTLEBENSLAUF . 479 14.3 EINFACH . 482 14.3.1 KONSTRUKTIVE ASPEKTE DER EINFACHHEIT . 483 14.3.2 EINFACHE AUSLEGUNG . 484 14.3.3 DIE GRUNDREGEL EINFACH IM PRODUKTLEBENSLAUF . 485 14.4 SICHER . 488 14.4.1 RECHTLICHE GRUNDLAGEN DES SICHERHEITSGERECHTEN KONSTRUIERENS . 489 14.4.2 MIT MASCHINEN VERBUNDENE GEFAHREN UND RISIKEN . 495 14.4.3 KONSTRUKTIONSMASSNAHMEN . 504 LITERATUR . 522 15 GESTALTUNGSPRINZIPIEN . 525 GERHARD PAHL UND WOLFGANG BEITZ 15.1 PRINZIP DER KRAFTLEITUNG . 527 15.2 PRINZIP DER AUFGABENTEILUNG . 538 15.3 PRINZIP DER SELBSTHILFE . 547 15.4 PRINZIP DER STABILITAET UND BISTABILITAET . 558 15.5 PRINZIP DER FEHLERARMEN GESTALTUNG . 563 16 GESTALTUNGSRICHTLINIEN . 567 BEATE BENDER, KILIAN GERICKE, JOERG HEUSEI, THOMAS BRONNHUBER, OLAF HELMS, JENS KRZY WINSKI, CHRISTIAN WOELFEL, FRITZ KLOCKE, KLAUS DILGER, RAINER MUELLER, TOBIAS EHLERS UND ROLAND LACHMAYER 16.1 ZUORDNUNG UND UEBERSICHT . 567 16.2 AUSDEHNUNGSGERECHT . 570 16.3 KRIECH-UND RELAXATIONSGERECHT . 583 16.4 KORROSIONSGERECHT . 591 16.5 VERSCHLEISSGERECHT. 605 XIV INHALTSVERZEICHNIS 16.6 BLECHGERECHT . 607 16.6.1 BLECH . 607 16.6.2 DIE PROZESSKETTE BLECH . 613 16.6.3 GESTALTEN MIT BLECH . 613 16.6.4 EINSATZBEREICHE DER FERTIGUNGSVERFAHREN . 629 16.6.5 BEISPIELE . 630 16.7 FASERVERBUNDGERECHT: KONSTRUKTION VON STRUKTURBAUTEILEN AUS FASER-KUNSTSTOFF-VERBUNDEN . 636 16.7.1 AUFBAU UND EIGENSCHAFTEN VON FASER-KUNSTSTOFF- VERBUNDEN . 636 16.7.2 GRUENDE FUER DEN EINSATZ VON FKV . 644 16.7.3 VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON FASERVERBUNDBAUTEILEN . 650 16.7.4 METHODISCHER FASERVERBUND-LEICHTBAU . 657 16.7.5 WIRTSCHAFTLICHKEIT UND NACHHALTIGKEIT VON FASERVERBUNDBAUWEISEN . 668 16.8 ERGONOMISCH . 673 16.8.1 EINLEITUNG . 673 16.8.2 ERGONOMISCHE GRUNDLAGEN . 674 16.8.3 TAETIGKEITEN DES MENSCHEN UND ERGONOMISCHE BEDINGUNGEN. . 679 16.8.4 ERKENNEN ERGONOMISCHER ANFORDERUNGEN . 681 16.9 INDUSTRIEDESIGN UND NUTZERZENTRIERTE PRODUKTENTWICKLUNG . 684 16.9.1 AUFGABEN UND ZIELSTELLUNG DES INDUSTRIEDESIGNS IN DER INTERDISZIPLINAEREN PRODUKTENTWICKLUNG . 684 16.9.2 MERKMALE DES INDUSTRIEDESIGNS . 685 16.9.3 GESAMTPROPORTION, ANMUTUNG, FORM UND DETAILGESTALTUNG . 689 16.9.4 METHODEN UND WERKZEUGE DES INDUSTRIEDESIGNS . 692 16.9.5 AKADEMISCHE EINORDNUNG UND ENTWICKLUNG DES INDUSTRIEDESIGNS . 703 16.10 FERTIGUNGSGERECHT . 704 16.11 FUEGEGERECHT . 718 16.11.1 SCHWEISSGERECHTE GESTALTUNG . 718 16.11.2 KLEBEGERECHTE GESTALTUNG . 719 16.12 MONTAGEGERECHT . 725 16.12.1 DIE MONTAGE UND IHRE AUFGABEN . 726 16.12.2 GRUNDREGELN FUER EINE MONTAGEGERECHTE PRODUKTGESTALTUNG . 732 16.12.3 PRODUKTGESTALTUNG FUER EINE EINFACHE MONTAGE . 742 16.12.4 DISKUSSION FUER DIE MONTAGEGERECHTE PRODUKTGESTALTUNG . 751 16.13 GESTALTUNG FUER ADDITIVE FERTIGUNG . 755 16.13.1 EINORDNUNG DER TECHNOLOGIE . 755 16.13.2 PROZESSKETTE . 758 16.13.3 GESTALTUNGSZIELE: POTENZIALE IN DER PRODUKTENTWICKLUNG . 764 INHALTSVERZEICHNIS XV 16.13.4 KONSTRUKTIONSMETHODIK FUER DIE ADDITIVE FERTIGUNG . 765 16.13.5 FERTIGUNGSGERECHTE GESTALTUNG . 773 16.13.6 ANWENDUNGSBEISPIELE . 790 16.14 INSTANDHALTUNGSGERECHT . 799 16.14.1 ZIELSETZUNG UND BEGRIFFE . 799 16.14.2 INSTANDHALTUNGSGERECHTE GESTALTUNG . 801 16.15 RECYCLINGGERECHT . 803 16.15.1 ZIELSETZUNGEN UND BEGRIFFE . 804 16.15.2 RECYCLINGGERECHTE GESTALTUNG . 806 16.16 RISIKOGERECHT . 810 LITERATUR . 811 TEIL V BEGLEITPROZESSE DER PRODUKTENTWICKLUNG 17 PROJEKTMANAGEMENT . 831 JOSEF OEHMEN 17.1 WAS IST PROJEKTMANAGEMENT? . 831 17.2 INITIIERUNG VON PROJEKTEN . 834 17.2.1 PROJEKTCHARTER . 834 17.2.2 IDENTIFIKATION WESENTLICHER STAKEHOLDER DES PROJEKTES UND IHRER ROLLEN . 837 17.3 PROJEKTPLANUNG . 840 17.3.1 ARBEITSPAKETE UND PROJEKTSTRUKTURPLAN . 840 17.3.2 ZEIT-UND ABLAUFPLANUNG . 844 17.3.3 RESSOURCENPLANUNG . 847 17.3.4 FINANZPLANUNG UND -MANAGEMENT . 850 17.3.5 MANAGEMENT VON RISIKEN UND UNSICHERHEITEN IM PROJEKT . 854 17.4 PROJEKTUMSETZUNG & -CONTROLLING . 860 17.4.1 ZENTRALE FUEHRUNGSPROZESSE - PROJECT GOVERNANCE . 860 17.4.2 VISUELLE PLANUNG UND FUEHRUNG . 867 17.4.3 EARNED VALUE MANAGEMENT (EVM) . 873 17.5 PROJEKTABSCHLUSS . 876 17.5.1 AKTIVITAETEN WAEHREND DES PROJEKTABSCHLUSSES . 876 17.5.2 LESSONS LEARNED . 877 17.6 KURZUEBERSICHT WICHTIGER PROJEKTMANAGEMENT STANDARDS . 880 LITERATUR . 881 18 QUALITAETSSICHERUNG IN DER PRODUKTENTWICKLUNG UND KONSTRUKTION . 883 JOERG FELDHUSEN UND KARL-HEINRICH GROTE 18.1 MASSNAHMEN ZUR VERMEIDUNG PRODUKTBEZOGENER FEHLER . 886 18.1.1 DESIGN REVIEWS . 887 18.1.2 FEHLERBAUMANALYSE . 889 XVI INHALTSVERZEICHNIS 18.1.3 FEHLER-MOEGLICHKEITS-EINFLUSS-ANALYSE (FMEA) . 892 18.1.4 QUALITY FUNCTION DEPLOYMENT . 896 18.2 DESIGNLENKUNG NACH ISO 9000 FF . 899 LITERATUR . 903 19 PRODUKTDOKUMENTATION . 905 SANDOR VAJNA UND MICHAEL SCHABACKER 19.1 INTERNE TECHNISCHE PRODUKTDOKUMENTATION . 905 19.2 EXTERNE TECHNISCHE PRODUKTDOKUMENTATION . 907 19.3 ANFORDERUNGEN AN DIE TECHNISCHE PRODUKTDOKUMENTATION . 907 19.4 EINFLUESSE DER TECHNISCHEN PRODUKTDOKUMENTATION AUF DAS UNTERNEHMEN . 909 19.5 SYSTEME FUER DIE INTERNE UND DIE EXTERNE TECHNISCHE PRODUKTDOKUMENTATION . 911 19.6 WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNGEN BEI DER EINFUEHRUNG EINES TECHNISCHEN PRODUKTDOKUMENTATIONSSYSTEMS . 913 19.7 ZUSAMMENFASSUNG . 916 LITERATUR . 916 20 TECHNISCHES AENDERUNGSMANAGEMENT . 919 GAMAL LASHIN 20.1 GRUNDLAGEN DES TECHNISCHEN AENDERUNGSMANAGEMENTS . 919 20.1.1 DIE ROLLE DES AENDERUNGSMANAGEMENTS IM PRODUKTLEBENSZYKLUS . 919 20.1.2 DEFINITION VON PRODUKTAENDERUNGEN . 920 20.1.3 KONFIGURATIONS- UND AENDERUNGSMANAGEMENT - ABGRENZUNG. . 921 20.2 URSACHEN FUER TECHNISCHE PRODUKTAENDERUNGEN . 922 20.3 PROZESS ZUM AENDERUNGSMANAGEMENT . 923 20.3.1 AENDERUNGSMANAGEMENT NACH DIN 194 . 924 20.3.2 AENDERUNGSMANAGEMENT NACH VDA 4965 . 924 20.3.3 PRAXISBEISPIEL AENDERUNGSMANAGEMENT . 927 20.3.4 GENERISCHER PROZESS ZUM TECHNISCHEN AENDERUNGSMANAGEMENT . 933 20.4 KENNZAHLEN FUER DAS AENDERUNGSMANAGEMENT . 936 20.4.1 KOSTEN FUER PRODUKTAENDERUNGEN . 936 20.4.2 DURCHLAUFZEIT BEI PRODUKTAENDERUNGEN . 937 20.4.3 ANZAHL VON PRODUKTAENDERUNGEN . 938 20.5 IT TECHNOLOGIEN FUER DAS AENDERUNGSMANAGEMENT . 939 LITERATUR . 941 INHALTSVERZEICHNIS XVII 21 KOSTENMANAGEMENT . 943 FLORIAN KAUF 21.1 EINLEITUNG . 943 21.2 PRODUKTKOSTEN . 944 21.3 EINFLUSSFAKTOREN AUF DIE PRODUKTKOSTEN . 955 21.4 PRODUKTKOSTEN IM ENTWICKLUNGSPROZESS . 962 21.5 ZUSAMMENFASSUNG . 972 LITERATUR . 972 22 OEKODESIGN . 975 TIM C. MCALOONE UND DANIELA C. A. PIGOSSO 22.1 MOTIVATION FUER DIE UMSETZUNG DES OEKODESIGNS . 975 22.1.1 URSPRUNG UND KONTEXT DES OEKODESIGNS . 976 22.1.2 NACHHALTIGKEIT IST NICHT MEIN GESCHAEFT : EIN PASSIVER ANSATZ . 976 22.1.3 WIR MUESSEN ANFANGEN, ETWAS ZU TUN : DER REAKTIVE ANSATZ . 977 22.1.4 NACHHALTIGKEIT IST WIRTSCHAFTLICH SINNVOLL : AUF DEM WEG ZU EINEM PRAEVENTIVEN ANSATZ . 977 22.1.5 NACHHALTIGKEIT ALS MOTOR FUER INNOVATIONEN : DER PROAKTIVE ANSATZ . 978 22.1.6 NACHHALTIGKEIT ALS GESCHAEFTSMETHODE : DER INTEGRATIVE ANSATZ . 981 22.1.7 UNSER SCHWERPUNKT IN DIESEM KAPITEL . 982 22.1.8 ABER WAS IST EIN UMWELTPROBLEM UND WIE HILFT OEKODESIGN DABEI? . 982 22.2 UMSETZUNG VON OEKODESIGN IN DER INDUSTRIE . 985 22.2.1 FOKUS AUF PRODUKTENTWICKLUNG . 986 22.2.2 DENKEN IN MULTIPRODUKTEN UND MULTI-LEBENSZYKLEN . 988 22.2.3 VORAUSSETZUNGEN FUER DIE UMSETZUNG DES OEKODESIGNS . 990 22.3 VORBEREITUNG UND IMPLEMENTIERUNG . 991 22.3.1 ANNAEHERUNG AN DAS OEKODESIGN AUS DER PERSPEKTIVE DES ENTWICKLUNGSPROZESSES (TOP-DOWN) . 992 22.3.2 ANNAEHERUNG AN DAS OEKODESIGN AUS DER PERSPEKTIVE DES OEKOLOGISCHEN LEBENSZYKLUS (BOTTOM-UP) . 1006 22.4 ZUSAMMENFASSUNG . 1016 LITERATUR . 1018 XVIII INHALTSVERZEICHNIS 23 UMGANG MIT NORMEN UND NORMUNG . 1023 ALBERT HOEVEL UND MARIO SCHACHT 23.1 NORMEN-MANAGEMENT . 1027 23.2 NORMUNG UND NORMEN . 1035 23.2.1 NORMUNGSORGANISATION DIN E. V. . 1035 23.2.2 FINANZIERUNG . 1037 23.2.3 VERSCHIEDENE ASPEKTE VON NORMEN IM UEBERBLICK . 1037 23.2.4 DER NORMUNGSPROZESS . 1038 23.2.5 NORMEN UND SPEZIFIKATIONEN . 1042 23.2.6 NORMUNG VON MANAGEMENTSYSTEMEN . 1044 23.3 NUTZEN DER NORMUNG . 1046 23.3.1 VOLKSWIRTSCHAFTLICHER NUTZEN DER NORMUNG . 1046 23.3.2 BETRIEBSWIRTSCHAFTLICHER NUTZEN DER NORMUNG . 1049 23.3.3 NORMUNG UND RECHT . 1051 23.4 NORMUNGIMINNOVATIONSPROZESS . 1054 23.4.1 INTEGRATION VON NORMUNG UND INNOVATION . 1054 23.4.2 NORMEN IN UNTERNEHMENS- UND INNOVATIONSPROZESSEN . 1055 23.4.3 INNOVATION MIT NORMEN UND STANDARDS . 1056 23.4.4 ENTWICKLUNGSBEGLEITENDE NORMUNG . 1057 23.5 NORMEN UND PATENTE . 1057 23.6 NORMUNG ALS STRATEGISCHES INSTRUMENT . 1060 23.6.1 NATIONAL - DEUTSCHE NORMUNGSSTRATEGIE . 1062 23.6.2 EUROPAEISCH - GEMEINSAME NORMUNGSINITIATIVE . 1063 23.6.3 INTERNATIONAL - ISO-STRATEGIE 2016-2020 . 1063 LITERATUR . 1064 24 PATENTE UND GEWERBLICHE SCHUTZRECHTE . 1067 PATRICK ERK 24.1 EINLEITUNG . 1067 24.2 GRUNDLAGEN . 1068 24.3 UEBERBLICK UEBER DEN GEWERBLICHEN RECHTSSCHUTZ . 1068 24.3.1 GRUNDPRINZIPIEN DER GEWERBLICHEN SCHUTZRECHTE . 1070 24.3.2 UEBERSICHT UEBER DIE GEWERBLICHEN SCHUTZRECHTE . 1071 24.3.3 ARBEITNEHMERERFINDERRECHT . 1080 24.3.4 ENTWICKLUNGSKOOPERATIONEN . 1081 24.3.5 GEWERBLICHE SCHUTZRECHTE UND SCHUTZSTRATEGIEN . 1082 24.3.6 AUFBAU EINES EIGENEN PATENTPORTFOLIOS . 1086 24.3.7 DIE ROLLE VON PATENTEN IM PRODUKTENTWICKLUNGSPROZESS . 1089 LITERATUR . 1093 INHALTSVERZEICHNIS XIX 25 VIRTUELLE PRODUKTENTWICKLUNG . 1097 GAMAL LASHIN UND RAINER STARK 25.1 EINFUEHRUNG IN DIE VIRTUELLE PRODUKTENTWICKLUNG . 1097 25.1.1 DEFINITION UND MOTIVATION DER VIRTUELLEN PRODUKTWICKLUNG . 1097 25.1.2 WANDEL DER PRODUKTENTSTEHUNG IN RICHTUNG ZUNEHMENDER DIGITALISIERUNG UND VIRTUALISIERUNG . 1099 25.2 THEMENGEBIETE DER VIRTUELLEN PRODUKTENTWICKLUNG (LASHIN) . 1101 25.2.1 3D-CAD-TECHNIK. 1101 25.2.2 RAPID PROTOTYPING AND RAPID TOOLING . 1119 25.2.3 SYSTEME FUER DIE DATENVISUALISIERUNG . 1119 25.2.4 SYSTEME FUER PRODUKTDATENMANAGEMENT (PDM) . 1124 25.2.5 ENTERPRISE RESOURCE PLANNING (ERP) . 1130 25.2.6 PRODUCT LIFECYCLE MANAGEMENT (PLM) . 1135 25.2.7 WISSENSMANAGEMENT . 1139 25.2.8 SYSTEME FUER BERECHNUNG UND SIMULATION (CAE) . 1144 LITERATUR . 1151 STICHWORTVERZEICHNIS . 1155
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