|
1 Konstruktionslehre und Konstruktion |
17 |
|
|
2 Grundlagen des systematischen Konstruierens |
43 |
|
|
3 Integrierte Produktentwicklung |
72 |
|
|
4 Konstruktionsphase Planen |
126 |
|
|
5 Konstruktionsphase Konzipieren |
161 |
|
|
6 Konstruktionsphase Entwerfen |
235 |
|
|
7 Konstruktionsphase Ausarbeiten |
333 |
|
|
8 Konstruktion und Kosten |
387 |
|
|
9 Rechnerunterstütztes Konstruieren |
429 |
|
|
10 Übungsaufgaben |
448 |
|
|
11 Menschenorientierte Konstruktion |
524 |
|
|
12 Maschinenelemente |
594 |
|
|
Vorwort |
7 |
|
|
Inhalt |
9 |
|
|
1 Konstruktionslehre und Konstruktion |
17 |
|
|
1.1 Einführung und Erfahrungen |
21 |
|
|
1.2 Konstruktion im Betrieb |
26 |
|
|
1.3 Konstruktionsmethodik |
31 |
|
|
1.4 Konstruktionsarten |
33 |
|
|
1.5 Konstruktionsmethodik – Erwartungen |
38 |
|
|
1.6 Zusammenfassung |
41 |
|
|
2 Grundlagen des systematischen Konstruierens |
43 |
|
|
2.1 Technische Systeme |
44 |
|
|
2.1.1 Grundlagen und Begriffe |
44 |
|
|
2.1.2 Energie-, Stoff- und Informationsumsatz |
47 |
|
|
2.1.3 Black-Box-Methode |
51 |
|
|
2.1.4 Funktionsbeschreibung |
52 |
|
|
2.1.5 Wirkprinzipien für Teilfunktionen |
56 |
|
|
2.1.6 Entwicklungsschritte technischer Systeme |
57 |
|
|
2.2 Grundlegende Arbeitsmethoden |
60 |
|
|
2.3 Informationsverarbeitung in der Konstruktion |
65 |
|
|
2.4 Zusammenfassung |
70 |
|
|
3 Integrierte Produktentwicklung |
72 |
|
|
3.1 Der Entwicklungsprozess |
73 |
|
|
3.2 Der Lösungsprozess |
76 |
|
|
3.3 Bearbeiten von Ingenieuraufgaben |
79 |
|
|
3.4 Ablauf bei der Lösungssuche |
80 |
|
|
3.5 Ablauf des Konstruktionsprozesses |
83 |
|
|
3.6 Interdisziplinäre Zusammenarbeit |
89 |
|
|
3.7 Grundlagen der Kommunikation |
92 |
|
|
3.8 Grundlagen der Teamarbeit |
101 |
|
|
3.9 Ablauf des Designprozesses |
105 |
|
|
3.10 Ablauf von Ergonomieprozessen |
109 |
|
|
3.11 Useware – Entwicklungsprozess |
113 |
|
|
3.12 Kennzahlen Entwicklung und Konstruktion |
116 |
|
|
3.12.1 Aufgaben und Tätigkeiten |
116 |
|
|
3.12.2 Konstruktionsarten |
117 |
|
|
3.12.3 Durchlaufzeiten |
118 |
|
|
3.12.4 Produktprogramm und zugekaufte Leistungen |
121 |
|
|
3.12.5 Aufgaben und organisatorische Regelungen |
123 |
|
|
3.13 Zusammenfassung |
124 |
|
|
4 Konstruktionsphase Planen |
126 |
|
|
4.1 Planen der Produkte |
127 |
|
|
4.2 Klären der Aufgabenstellung |
129 |
|
|
4.3 Anforderungslisten |
132 |
|
|
4.3.1 Anforderungsarten |
133 |
|
|
4.3.2 Anforderungskataloge |
134 |
|
|
4.3.3 Formblatt für Anforderungslisten |
140 |
|
|
4.3.4 Aufstellen der Anforderungsliste |
141 |
|
|
4.3.5 Ergonomische Anforderungen |
146 |
|
|
4.3.6 Designanforderungen |
149 |
|
|
4.4 Qualitätssicherung beim Planen |
151 |
|
|
4.5 Quality Function Deployment (QFD) |
152 |
|
|
4.6 Zusammenfassung |
160 |
|
|
5 Konstruktionsphase Konzipieren |
161 |
|
|
5.1 Abstrahieren und Problem formulieren |
162 |
|
|
5.2 Funktionsstruktur und Funktionsanalyse |
163 |
|
|
5.3 Lösungen finden mit merkmalorientierten Methoden |
167 |
|
|
5.3.1 Lösungen finden durch Analogien |
168 |
|
|
5.3.2 Lösungen finden durch Variation |
169 |
|
|
5.3.3 Lösungen finden durch Kombination |
169 |
|
|
5.4 Lösungsprinzipien suchen |
170 |
|
|
5.4.1 Analyse von Veröffentlichungen |
171 |
|
|
5.4.2 Analyse bekannter technischer Systeme |
171 |
|
|
5.4.3 Anregungen durch Analogien |
172 |
|
|
5.4.4 Erkenntnisse aus Versuchen |
172 |
|
|
5.4.5 Kreativität und Intuition |
172 |
|
|
5.4.6 Brainstorming |
175 |
|
|
5.4.7 Brainwriting |
176 |
|
|
5.4.8 Methode 635 |
177 |
|
|
5.4.9 Mapping Techniken |
179 |
|
|
5.4.10 Methode Morphologischer Kasten |
187 |
|
|
5.4.11 Methode der Ordnenden Gesichtspunkte |
192 |
|
|
5.4.12 Methode Konstruktionskatalog-Einsatz |
196 |
|
|
5.4.13 Methode Problemlösungsbaum |
201 |
|
|
5.5 Konstruieren mit Zulieferkomponenten |
202 |
|
|
5.5.1 Zulieferkomponenten und Eigenentwicklungen im Vergleich |
203 |
|
|
5.5.2 Produktentwicklung mit Zulieferkomponenten |
205 |
|
|
5.5.3 Zulieferorientiertes Konstruieren |
207 |
|
|
5.6 Lösungen entwickeln mit Bionik |
209 |
|
|
5.6.1 Technische Biologie und Bionik |
210 |
|
|
5.6.2 Bionischer Denk- und Handlungsprozess |
212 |
|
|
5.6.3 Ausblick und Hinweise |
213 |
|
|
5.7 Lösungen entwickeln mit Mechatronik |
215 |
|
|
5.7.1 Übersicht und Einführung |
216 |
|
|
5.7.2 Grundlagen mechatronischer Systeme |
217 |
|
|
5.7.3 Aktoren |
218 |
|
|
5.7.4 Sensoren |
219 |
|
|
5.7.5 Ausblick und Hinweise |
219 |
|
|
5.8 Bewerten von Lösungsvarianten |
220 |
|
|
5.8.1 Grundlagen der Bewertung |
221 |
|
|
5.8.2 Vorteil-Nachteil-Vergleich |
221 |
|
|
5.8.3 Dominanzmatrix |
222 |
|
|
5.8.4 Paarweiser Vergleich |
222 |
|
|
5.8.5 Erkennen von Bewertungskriterien |
223 |
|
|
5.8.6 Bewertung mit Punkten |
224 |
|
|
5.8.7 Bewertungspraxis in der Konzeptphase |
226 |
|
|
5.9 Qualitätssicherung beim Konzipieren |
230 |
|
|
5.10 Konzept und Konzeption |
231 |
|
|
5.11 Zusammenfassung |
232 |
|
|
6 Konstruktionsphase Entwerfen |
235 |
|
|
6.1 Allgemeine Forderungen an technische Produkte |
235 |
|
|
6.2 Arbeitsschritte beim Entwerfen |
236 |
|
|
6.3 Anwendung der Arbeitsschritte beim Entwerfen |
238 |
|
|
6.3.1 Gelenkige Aufhängung entwerfen und gestalten |
238 |
|
|
6.3.2 Entwerfen mit 3D-CAD/CAM-Systemen |
246 |
|
|
6.4 Grundsätze für das Entwerfen |
247 |
|
|
6.5 Gestaltungsgrundregeln |
249 |
|
|
6.5.1 Grundregel „Eindeutig“ |
250 |
|
|
6.5.2 Grundregel „Einfach“ |
251 |
|
|
6.5.3 Grundregel „Sicher“ |
252 |
|
|
6.6 Gestaltungsprinzipien |
255 |
|
|
6.6.1 Prinzipien der Kraftleitung |
258 |
|
|
6.6.2 Regeln zur kraftflussgerechten Gestaltung |
260 |
|
|
6.7 Gestaltungsrichtlinien |
262 |
|
|
6.7.1 Fertigungsgerechte Gestaltung |
265 |
|
|
6.7.2 Montagegerechte Gestaltung |
276 |
|
|
6.7.3 Lärmarm konstruieren |
284 |
|
|
6.7.4 Recyclinggerechte Gestaltung |
289 |
|
|
6.7.5 Konstruktionsablauf mit Recyclingorientierung |
299 |
|
|
6.7.6 Entsorgungsgerechte Gestaltung |
314 |
|
|
6.8 Bewerten von Entwürfen |
318 |
|
|
6.9 Qualitätssicherung beim Entwerfen |
323 |
|
|
6.10 Fehler-Möglichkeits- und Einfluss-Analyse (FMEA) |
324 |
|
|
6.11 Zusammenfassung |
330 |
|
|
7 Konstruktionsphase Ausarbeiten |
333 |
|
|
7.1 Erzeugnisgliederung |
335 |
|
|
7.2 Zeichnungen |
339 |
|
|
7.3 Stücklisten |
342 |
|
|
7.3.1 Stücklistenaufbau |
344 |
|
|
7.3.2 Stücklistenarten |
347 |
|
|
7.3.3 Gliederung der Stücklistenarten |
353 |
|
|
7.3.4 Verwendung von Stücklisten |
354 |
|
|
7.4 Nummernsysteme |
356 |
|
|
7.4.1 Nummerungstechnik – Grundlagen |
356 |
|
|
7.4.2 Arten und Eigenschaften von Nummern |
357 |
|
|
7.4.3 Ziele der Nummerung |
358 |
|
|
7.4.4 Identnummern |
359 |
|
|
7.4.5 Klassifizierungsnummern |
359 |
|
|
7.4.6 Nummernsysteme |
362 |
|
|
7.4.7 Sachnummern |
365 |
|
|
7.4.8 Sachnummernsystem |
365 |
|
|
7.5 Sachmerkmale |
368 |
|
|
7.5.1 Sachmerkmalleisten |
370 |
|
|
7.5.2 Anzahl und Wertigkeit der Sachmerkmale |
372 |
|
|
7.5.3 Sachnummernsystem durch Klassifizierung über Sachmerkmale |
373 |
|
|
7.5.4 Methode zum Erarbeiten von Sachmerkmalen |
380 |
|
|
7.6 Qualitätssicherung beim Ausarbeiten |
383 |
|
|
7.7 Qualitätsdenken |
384 |
|
|
7.8 Zusammenfassung |
385 |
|
|
8 Konstruktion und Kosten |
387 |
|
|
8.1 Kostenbegriffe |
388 |
|
|
8.2 Kosteneigenschaften |
390 |
|
|
8.3 Einflussgrößen auf die Herstellkosten |
391 |
|
|
8.3.1 Anforderungen |
392 |
|
|
8.3.2 Lösungsprinzip |
392 |
|
|
8.3.3 Baugröße |
394 |
|
|
8.3.4 Stückzahl |
394 |
|
|
8.4 Kostengünstig Konstruieren |
394 |
|
|
8.5 Kostenermittlungsverfahren |
397 |
|
|
8.6 Relativkosten |
398 |
|
|
8.6.1 Vorteile und Nachteile |
398 |
|
|
8.6.2 Erarbeiten und Aktualisieren |
399 |
|
|
8.6.3 Darstellung und Beispiel |
400 |
|
|
8.6.4 Gültigkeit der Relativkosten |
401 |
|
|
8.6.5 Einsatz der Methode |
402 |
|
|
8.7 ABC-Analyse |
405 |
|
|
8.8 Wertanalyse |
410 |
|
|
8.8.1 Entwicklung der Wertanalyse |
412 |
|
|
8.8.2 Grundbegriffe der Wertanalyse |
413 |
|
|
8.8.3 Auswahlkriterien für Wertanalyseprojekte |
417 |
|
|
8.8.4 System Wertanalyse |
418 |
|
|
8.9 Methode zur Kostenanalyse |
420 |
|
|
8.10 Herstellkostenermittlung durch Kalkulation |
422 |
|
|
8.11 Zusammenfassung |
428 |
|
|
9 Rechnerunterstütztes Konstruieren |
429 |
|
|
9.1 CAD/CAM – Begriffe und Systeme |
429 |
|
|
9.1.1 CAD – Computer Aided Design |
430 |
|
|
9.1.2 CAP – Computer Aided Planning |
431 |
|
|
9.1.3 CAM – Computer Aided Manufacturing |
431 |
|
|
9.1.4 CAQ – Computer Aided Quality Assurance |
432 |
|
|
9.1.5 PPS – Produktionsplanung und -steuerung |
432 |
|
|
9.1.6 CAD/CAM |
432 |
|
|
9.1.7 CAID – Computer Aided Industrial Design |
433 |
|
|
9.2 Konstruieren mit 3D-CAD/CAM-Systemen |
434 |
|
|
9.3 Informationstechnik und Konstruktionsprozess |
442 |
|
|
9.4 Zusammenfassung |
447 |
|
|
10 Übungsaufgaben |
448 |
|
|
10.1 Aufgabenstellungen |
448 |
|
|
10.1.1 Aufgabenstellungen zu Kapitel 1 |
448 |
|
|
10.1.2 Aufgabenstellungen zu Kapitel 2 |
449 |
|
|
10.1.3 Aufgabenstellungen zu Kapitel 3 |
452 |
|
|
10.1.4 Aufgabenstellungen zu Kapitel 4 |
453 |
|
|
10.1.5 Aufgabenstellungen zu Kapitel 5 |
456 |
|
|
10.1.6 Aufgabenstellungen zu Kapitel 6 |
464 |
|
|
10.1.7 Aufgabenstellungen zu Kapitel 7 |
466 |
|
|
10.1.8 Aufgabenstellungen zu Kapitel 8 |
472 |
|
|
10.1.9 Aufgabenstellungen zu Kapitel 9 |
475 |
|
|
10.2 Lösungen |
476 |
|
|
10.2.1 Lösungen zu Kapitel 1 |
476 |
|
|
10.2.2 Lösungen zu Kapitel 2 |
477 |
|
|
10.2.3 Lösungen zu Kapitel 3 |
482 |
|
|
10.2.4 Lösungen zu Kapitel 4 |
485 |
|
|
10.2.5 Lösungen zu Kapitel 5 |
494 |
|
|
10.2.6 Lösungen zu Kapitel 6 |
510 |
|
|
10.2.7 Lösungen zu Kapitel 7 |
515 |
|
|
10.2.8 Lösungen zu Kapitel 8 |
521 |
|
|
10.2.9 Lösungen zu Kapitel 9 |
523 |
|
|
11 Menschenorientierte Konstruktion |
524 |
|
|
11.1 Menschenorientierung |
524 |
|
|
11.1.1 Konstruktionsorientierung auf Menschen |
526 |
|
|
11.1.2 Kompetenz der Konstrukteure |
526 |
|
|
11.1.3 Ethik - Grundlagen und Begriffe |
528 |
|
|
11.1.4 Technikbewertung und Ethik |
530 |
|
|
11.1.5 Die Ethische Maschine |
531 |
|
|
11.1.6 Ingenieurpsychologie |
533 |
|
|
11.2 Konstruktionsstrategie für Gerontik-Produkte |
537 |
|
|
11.2.1 Begriff Gerontik© |
537 |
|
|
11.2.2 Zukunft-Technologien |
538 |
|
|
11.2.3 Erfahrung und Alter |
539 |
|
|
11.2.4 Demografischer Wandel |
541 |
|
|
11.2.5 Bedürfnisse der Menschen |
541 |
|
|
11.2.6 Bedeutung der Gerontik© |
543 |
|
|
11.2.7 Fachgebiete mit dem Wortbildungselement Geronto |
546 |
|
|
11.2.8 Anforderungen an Produkte der Gerontik© |
551 |
|
|
11.2.9 Lösungen entwickeln mit Gerontik© |
554 |
|
|
11.2.10 Nutzung von Prinzipien |
554 |
|
|
11.2.11 Anzahl der Prinzipien |
556 |
|
|
11.2.12 Sieben Prinzipien der Gerontik© |
557 |
|
|
11.2.13 Grundbegriffe des Design |
560 |
|
|
11.2.14 Prinzipien des Universal Design |
562 |
|
|
11.2.15 Grundbegriffe der Ergonomie |
564 |
|
|
11.2.16 Entwicklung eines Sattelstuhls |
566 |
|
|
11.2.17 Strategie für Gerontikprodukte |
568 |
|
|
11.2.18 Zusammenfassung |
569 |
|
|
11.3 Strategie für frugale Produkte |
569 |
|
|
11.3.1 Frugale Produkte |
570 |
|
|
11.3.2 Frugale Innovation |
571 |
|
|
11.3.3 Geplantes Vorgehen |
572 |
|
|
11.4 Strategien gegen Obsolenszenz |
573 |
|
|
11.4.1 Geplante Obsoleszenz |
573 |
|
|
11.4.2 Optimale Lebens- oder Nutzungsdauer von Produkten |
574 |
|
|
11.4.3 Kernempfehlungen und Handlungsempfehlungen |
575 |
|
|
11.5 Reparatureignung von Produkten |
576 |
|
|
11.5.1 Instandhaltung |
576 |
|
|
11.5.2 Instandsetzungsgerechtes Konstruieren |
578 |
|
|
11.5.3 Reparatur-Nutzen und Aufwand |
579 |
|
|
11.6 Agile Produktenwicklung |
582 |
|
|
11.6.1 Agil - Begriffsklärung |
583 |
|
|
11.6.2 Agile Managementmethoden |
583 |
|
|
11.6.3 Scrum - Methode |
585 |
|
|
11.6.4 User Story Mapping |
591 |
|
|
11.6.5 Zusammenfassung |
592 |
|
|
12 Maschinenelemente |
594 |
|
|
12.1 Systematik und Einteilung |
594 |
|
|
12.2 Informationsblätter Maschinenelemente |
595 |
|
|
13 Literaturverzeichnis |
613 |
|
|
Quellen und weiterführende Literatur |
613 |
|
|
Konstruktionslehre und Konstruktionsmethodik |
613 |
|
|
Integrierte Produktentwicklung |
614 |
|
|
Interdisziplinäre Zusammenarbeit |
614 |
|
|
Kommunikation |
614 |
|
|
Grundlagen der Teamarbeit |
614 |
|
|
Ablauf Designprozesse |
615 |
|
|
Ablauf Ergonomieprozesse |
615 |
|
|
Useware-Entwicklungsprozess |
615 |
|
|
Kennzahlen |
615 |
|
|
Konstruktionsphase Planen |
616 |
|
|
Qualität in der Konstruktion |
616 |
|
|
Konstruktionsphase Konzipieren |
617 |
|
|
Ideenfindung |
617 |
|
|
Mapping Techniken |
617 |
|
|
Konstruktionskataloge |
618 |
|
|
Bionik |
619 |
|
|
Mechatronik |
620 |
|
|
Konstruktionsphase Entwerfen |
620 |
|
|
Sicherheit |
621 |
|
|
Fertigung und Montage |
621 |
|
|
Lärmarm konstruieren |
622 |
|
|
Recycling und Entsorgung |
622 |
|
|
Konstruktionphase Ausarbeiten |
623 |
|
|
Technisches Zeichnen |
623 |
|
|
Stücklisten |
624 |
|
|
Nummernsysteme |
624 |
|
|
Konstruktion und Kosten |
624 |
|
|
Rechnerunterstütztes Konstruieren |
625 |
|
|
Menschenorientierte Konstruktion |
626 |
|
|
Menschenorientierung |
626 |
|
|
Ethik |
626 |
|
|
Ingenieurpsychologie |
627 |
|
|
Konstruktionsstrategie für Gerontik-Produkte |
627 |
|
|
Gerontik© – Einordnung und Begriff |
627 |
|
|
Anforderungen an Produkte der Gerontik© |
628 |
|
|
Prinzipien der Gerontik© |
629 |
|
|
Grundlagen Design |
629 |
|
|
Design und Ergonomie |
630 |
|
|
Grundlagen Ergonomie |
630 |
|
|
Arbeitsgestaltung |
631 |
|
|
Strategie für frugale Produkte |
632 |
|
|
Frugale Produkte |
632 |
|
|
Frugale Innovation |
632 |
|
|
Strategien gegen Obsoleszenz |
632 |
|
|
Reparatureignung von Produkten |
633 |
|
|
Agile Produktentwicklung |
633 |
|
|
Maschinenelemente |
634 |
|
|
Sachwortverzeichnis |
635 |
|