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Gestaltungsmethodik für eine Produktstruktur variantenreicher rotationssymmetrischer Bauteile

ISBN: 978-3-86359-304-9

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Kurzübersicht

Die Herausforderung von Einzel- und Kleinserienherstellern besteht in der Beherrschung der Aufwände verursacht durch steigende Komplexität in Produkt und Prozess. Mit dem Ziel einer produktionsgerechten Baukastengestaltung, die Standards in Produkt und Prozess ermöglicht, wird eine Gestaltungsmethodik für eine Produktstruktur variantenreicher rotationssymmetrischer Bauteile entwickelt, welche datenbasiert die Fertigungswirkung von Bauteilmerkmalen ermittelt und zur Standarddefinition nutzt.

Gestaltungsmethodik für eine Produktstruktur variantenreicher rotationssymmetrischer Bauteile

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Details

Einzel- und Kleinserienhersteller im Maschinen- und Anlagenbau stehen vor der Herausforderung in steigendem Wettbewerbsumfeld bei höherem Kostendruck und gleichzeitig hoher Produktvielfalt die Aufwände innerhalb des Unternehmens zu beherrschen. Zur Wirtschaftlichkeitssteigerung strukturieren Unternehmen vermehrt ihre Produkte in Form eines Baukastens, um sowohl eine breite Produktvielfalt anzubieten als auch Skaleneffekte durch Ähnlichkeiten im Produkt und Prozess zu erzielen. Diese Ähnlichkeiten werden durch übergreifende Standards, sogenannte konstituierende Merkmale ermöglicht. Dem Entwickler stehen im Rahmen der Produktstrukturierung zur Baukastendefinition eine Reihe von Gestaltungsmethoden zur Verfügung, jedoch ist die Abstimmung zwischen Entwicklung und Fertigung bei der Standarddefinition wegen einer überwiegend unsystematischen Ermittlung bauteilmerkmalsabhängiger Aufwandsentstehung sowie keiner durchgängigen Datennutzung zur Ermittlung der Wechselwirkungen von Bauteilmerkmalsausprägung und Fertigungsprozess unzureichend. Bestehende Ansätze zur Produktstrukturierung beziehen die Anforderungen der Produktion in ihre Vorgehensweisen mit ein, ermöglichen jedoch keine aufwandsarme Ermittlung der Wechselwirkungen von Bauteilmerkmal und Fertigungsprozess. Die Forschungsfrage ergibt sich dahin gehend, wie eine Produktstruktur variantenreicher rotationssymmetrischer Bauteile unter Berücksichtigung einer datenbasierten Ermittlung der Wechselwirkungen von Bauteilmerkmal und Fertigungsprozess zur Ableitung konstituierender Merkmale zu gestalten ist. Die Lösung der Problemstellung basiert auf der zentralen Lösungshypothese, dass vor dem Hintergrund der produktionsgerechten Baukastengestaltung eine statistische Ermittlung der Wechselwirkungen von Bauteilmerkmalsausprägung und Fertigungsprozess eine aufwandsarme Bewertung der Fertigungswirkung und anschließende Ableitung konstituierender Merkmale möglich ist. Grundlage für diese Ermittlung bilden geometrische Produktdatenklassifikationsdaten und vergangenheitsbasierte Fertigungsrückmeldedaten. Die Bewertung der Fertigungswirkung eines Bauteilmerkmals erfolgt durch eine rechnerunterstützte Analyse der verursachenden Prozessvarianz, des Bedarfs an Fertigungshilfsmitteln und der Instabilität der Fertigungsprozesse. Die in dieser Arbeit entwickelte Methodik hilft dem Anwender, effizient konkrete, fertigungskrititsche Bauteilmerkmale zu ermitteln und zur Definition von konstituierenden Merkmalen zu verwenden.

Zusatzinformation

Autor Schmitz, Stephan
ISBN/Artikelnr. 978-3-86359-304-9
Gewicht 0.420 kg
Erscheinungsdatum 07.05.2015
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