PES2
VDi2221, Sowie Maschinenelemente des PES2 Unterrichtes an der ZHAW
VDi2221, Sowie Maschinenelemente des PES2 Unterrichtes an der ZHAW
Pflichtenheft:
Pflichtenheft:
Definition: Realisierung aller Anforderungen durch den Lieferanten beschreiben lassen
Ersteller: Lieferant
Aufgabe: Definieren WIE und WOMIT Anforderungen zu realisieren sind.
Bemerkung: Pflichtenheft enthält Lastenheft mit Realisierung der Anforderungen.
Beschreiben sie die drei Anforderungstypen:
Beschreiben sie die drei Anforderungstypen:
Festforderung: gekennzeichnet durch quantitative Angaben
(z.B. Getriebeübersetzung (i = 12) oder beschreibende Angaben (z.B. aussetzender Betrieb)
Festforderungen müssen erfüllt werden. Eine Überschreitung ändert den Wert des Produktes nicht. Ein fester Wert
Mindestanforderung: die jeweils zur günstigen Seite hin über- oder unter-
schritten werden dürfen (z.B. größerer Verstellbereich, kleinerer Energieverbrauch, höhere Lebensdauer). Mindestanforderungen müssen erfüllt werden. Bei Überschreitung zur günstigen Seite wird der Wert des Produktes erhöht. Mindest-/Maximalforderungen brauchen zwingend eine Messgrösse / Einheit
Wunsch: die nach Möglichkeit ohne Mehraufwand berücksichtigt
werden sollen (z.B. gutes Design, Baukastenprinzip, zentrale Bedienung). Wünsche müssen nicht erfüllt werden. Erfüllung der Wünsche erhöht den Wert des Produktes
Anforderunslieste:
Anforderunslieste:
Definition: Zusammenstellung aller Daten und Informationen durch den Konstrukteur für die Konstruktion von Produkten.
Ersteller: Konstrukteur
Aufgabe: Definieren von Zweck und Eigenschaften der Anforderungen.
Bemerkung: Anforderungsliste entspricht erweitertem Pflichtenheft
Lastenheft:
Lastenheft:
Definition: Anforderungen des Kunden als Liefer- und Leistungsumfang zusammenstellen.
Ersteller: Kunde
Aufgabe: Definieren WAS und WOFÜR zu lösen ist.
Bemerkung: Lastenheft enthält Anforderungen und Rand- bedingungen
Erklären sie das Pareto-Prinzip:
Erklären sie das Pareto-Prinzip:
20% der Ursache sind oft für 80% der Wirkung verantwortlich oder die letzten 20% kosten 80% des Aufwandes!
Warum ist eines Saubere Produktentwicklung wichtig:
Warum ist eines Saubere Produktentwicklung wichtig:
Gesamtkosten für Produkt entstehen in erster Linie durch den Konstruktionsbereich, während dieser selbst nur wenig zur Kostenentstehung beiträgt.
Wie Lautet die Norm der Entwicklungsmethodik für mechatronische Systeme:
Wie Lautet die Norm der Entwicklungsmethodik für mechatronische Systeme:
VDI 2206
Ausarbeiten (Nach VDI 2221):
Ausarbeiten (Nach VDI 2221):
Das Ausarbeiten bedeutet, alle Fertigungs- und Montageangaben in Zeichnungen und Stücklisten festzulegen mit der erforderlichen Dokumentation.
Entwerfen (Nach VDI 2221):
Entwerfen (Nach VDI 2221):
Das Entwerfen besteht aus dem Gestalten von Teilen, Baugruppen und Verbindungen bis zum fertigen Produkt.
Die Drei Arbeitsschritte des Konzipieren (Nach VDI 2221):
Die Drei Arbeitsschritte des Konzipieren (Nach VDI 2221):
- Funktionen festlegen und Funktionsstruktur aufstellen.
- Physikalische Prinzipien für das Wirkprinzip festlegen.
- Geometrie, Bewegungen und Stoffarten als Lösungsprinzip festlegen.
Planen (Nach VDI 2221):
Planen (Nach VDI 2221):
Erklärt die Aufgabe durch Erfassen der Anforderungen, die in einer Anforderungsliste festgelegt werden.
Wie sind die vier Phasen der Produktentwicklung:
Wie sind die vier Phasen der Produktentwicklung:
Planen, Konzipieren, Entwerfen, Ausarbeiten
Vergleich der Regelverhalten:
PID Regler, D Anteil:
PID Regler, D Anteil:
- Abweichung Soll - Ist wird differenziert
- D-Anteil misst die Änderung des Fehlers und reagiert darauf (Reagiert nicht auf Regelabweichung sondern nur auf Änderungsgeschwindigkeit)
- Wird nur als PD- oder PID-Regler verwendet
PID Regler, I Anteil:
PID Regler, I Anteil:
- Abweichung Soll - Ist wird aufintegriert
- I-Anteil stellt sicher, dass die Regelabweichung eliminiert wird
- Reagiert langsam TN: Nachstellzeit
PID Regler, P Anteil:
PID Regler, P Anteil:
- Abweichung Soll - Ist wird proportional verstärkt
- P-Anteil ist nicht in der Lage den Fehler ganz auf 0 zu bringen (Regelabweichung)
- Ein zu hoher P-Anteil kann das System schwingen lassen
- Reagiert unmittelbar
Regelung mit und ohne Vorsteuerung:
Was ist Regeln mit Vorsteuerung
Was ist Regeln mit Vorsteuerung?
- Zusätzlich zur Stellgrösse aus dem Regler wird aus dem Sollwert auch mit der Vorsteuerung eine Stellgrösse berechnet.
- Höhere Genauigkeit ohne die Stabilität zu gefährden.
Was ist Regeln?
Was ist Regeln?
- Sollwert w(t) wird mit der Rückführung (gemessene Ausgangsgrösse) zur Regelabweichung e(t) verrechnet.
- Der Regler berechnet daraus die Stellgrösse u(t).
- So kann auf den effektiven Istwert reagiert werden.
Was ist Steuern?
Was ist Steuern?
- Sollwert w(t) wird in Stellgrösse u(t) umgerechnet.
- Die Strecke wird direkt mit dieser Stellgrösse betrieben.
- Kein Feedback (kann nicht auf Abweichungen reagieren)
Geben Sie die drei Passungsarten an:
Spiel, Übermass- und Übergangspassung
Skizze von gebräuchlichen Antrieben bei Schrauben. Benennen Sie den Antrieb?
Inbus, Torx, Sechskant
Wie wird bei Reibschluss Kraft übertragen?
Nur über Reibkraft zwischen den Teilen
Was ist grosser Nachteil beim Schweissen gegenüber Kleben?
Grosse Wärmeneinbringung -> Spannungen und Verzug
Welche Gleitlagertypen kennen Sie?
Hydrostatisch, hydrodynamisch und selbstschmierend
Was ist Unterschied zwischen Welle und Achse?
Welle: rotiert und überträgt Moment
Achse: steht, kein Moment und ist Lagerung für rotierende Teile
Geben Sie je zwei Vor- und Nachteile des Fräsens an.
Vorteile: hohe Genauigkeit, sehr flexibel,
Nachteile: langsames Verfahren, grosser Materialaufwand.
Gilt die Festigkeit als mechanische oder physikalische Eigenschaft eines Werkstoffs?
Mechanische Eigenschaft
Welche Einteilung für Metalle kennen Sie?
Eisen- (Stahl und Guss) und Nichteisenmetalle (Leicht- und Schwermetalle)
Was ist der Unterscheid zwischen Steuern und Regeln?
Steuern ist ohne Feedback (Open Loop), Regeln ist mit Feedback des Systems (Closed Loop)
Nennen Sie zwei wichtige Punkte beim Brainstorming.
Keine Frage und Kritiken, Quantität vor Qualität, jede Idee wird aufgeschrieben...
Wer erstellt das Lastenheft? Kunde oder Lieferant?
Kunde
Was ist der Vorteil von Faserverbundwerkstoffen?
- Sehr gute mechanische Eigenschaften (insbesondere sehr hohe Steifigkeit)
- Sehr schwer und aufwändig zu verarbeiten (ausser Halbzeug)
- Sehr leicht
- Sehr teuer
- Sehr schlecht rezyklierbar
Vergleich Alu-Stahl (3Punkte):
Stahl ist gegenüber Alu:
3x steifer (E-Modul Stahl = 210 GPa / Alu = 70 GPa)
3x schwerer (�� Stahl = 7.8 g/cm3 / Alu = 2.7 g/cm3)
3x billiger
Was ist der Vorteil von Kunststoffen?
- Meist sehr günstiger Werkstoff
- Schlechte mechanische Eigenschaften
- Sehr viele Halbzeuge verfügbar (Rohre, Profile...)
- Einfach zu bearbeiten
- Korrosionsbeständig
- Sehr verschiedene Eigenschaften
- Chemische Beständigkeit
- Mechanische Eigenschaften
- „Spezialeigenschaften“ (zB Farbe, Transparenz)
- Schlecht rezyklierbar
Was ist der Vorteil von Aluminium?
- Gutes Verhältnis von Gewicht zu Steifigkeit
- Gute Korrosionsbeständigkeit
- Viel verschiedene Halbzeuge verfügbar
- Einfacher zu bearbeiten als Stahl
- Optisch ansprechend (eloxierbar)
- Eher teuer
Was ist der Vorteil von Stahl?
- „Günstiger“ Werkstoff
- Gute Verfügbarkeit
- Sehr gute mechanische Eigenschaften Eher schwierig zu bearbeiten
- Schlechte Korrosionsbeständigkeit
- Grosse Vielfalt
- Festigkeit / Steifigkeit
- Korrosionsbeständigkeit
- Sehr grosser Preis-Range
- Für jedes Bedürfnis gibt es den passenden Stahl
E-Modul vs. Dichte
Was sind die Wichtigsten Auswahl Kriterien eines Werkstoffes?
Was sind die Wichtigsten Auswahl Kriterien eines Werkstoffes?
Mechanische Eigenschaften
Physikalische Eigenschaften
Herstellverfahren für Bauteile
Kosten
Wie sind die Werkstoffe eingeteilt?
-
- 1 / 181
-
Lernkarten
Welche Dokumente des Planen kommen in den Abschluss (Dokumentation)?
Welche Dokumente des Planen kommen in den Abschluss (Dokumentation)?
Ablauf- und Terminplan, Pflichtenheft, Anforderungsliste (AFL), Evt. Bedienkonzept => Erste Teile des Berichts
Was sind die Aufgaben des Planens?
Was sind die Aufgaben des Planens?
- Auftrag entgegennehmen
- Klären des Auftrags / der Aufgabenstellung
- Trendstudie, Marktanalyse, Kundenumfrage (eigen oder im Auftrag)
- Erstellen eines Pflichtenheft, einer Anforderungsliste Recherche (Literatur / Web)
- Patentlage klären, Patentrecherche (eigen oder im Auftrag)
- Eventuell: Erstellen eines Bedienkonzepts
- Systementwurf (VDI 2206 Makrozyklus beachten)
- Projekt- / Zeitplan erstellen
Warum ist Recherche Wichtig?
Warum ist Recherche Wichtig?
Recherche ist ein sehr wichtiger Teil in einem Entwicklungsprozess:
Verhindern, dass Produkt nicht schon existiert Inspiration von ähnlichen Produkten Patentsituation klärens.
Was ist der Standart in der Industrie für Termin und Ablaufplanung?
Was ist der Standart in der Industrie für Termin und Ablaufplanung?
Gantt Diagramm. Standard in Industrie, für Studienarbeiten eher nicht geeignet. In der Regel für grössere Projekte.
Wie wird die Ablauf- und Terminplanung entwickelt?
Wie wird die Ablauf- und Terminplanung entwickelt?
Die Ablauf- und Terminplanung ist für den Erfolg eines Entwicklungsprojekts von sehr grosser Bedeutung.
Sie wird entwickelt indem:
- Die logische Verknüpfung der Arbeitspakete in einer Vorgangsliste festgehalten wird.
Termine und Meilensteine gesetzt werden.
- Die Dauer der Arbeitspakete abgeschätzt wird.
- Zeitliche Spielräume berechnet werden (kritischer Pfad beachten).
Wie Können anforderungen verfeinert werden?
Wie Können anforderungen verfeinert werden?
Eventuell können Anforderungen mit Hilfe einer Trendstudie, einer Marktanalyse oder einer Kundenbefragung ergänzt, korrigiert oder verfeinert werden.
Was bedeutet QFD und was ist das Ziel davon?
Was bedeutet QFD und was ist das Ziel davon?
Quality Function Development („Stimme des Kunden“):
Ziel des Verfahrens ist die Konzeption von Produkten und Dienstleistungen, die der Kunde wirklich wünscht.
Aus was wird die Anforderungsliste abgeleitet?
Aus was wird die Anforderungsliste abgeleitet?
Aus dem Pflichtenheft leitet der Konstrukteur die AFL ab.
Was Kommt zuerst, Lastenheft oder Pflichtenheft?
Was Kommt zuerst, Lastenheft oder Pflichtenheft?
Aufgrund des Lastenheft des Kunden wird ein Pflichtenheft für den Kunden erstellt
Pflichtenheft:
Pflichtenheft:
Definition: Realisierung aller Anforderungen durch den Lieferanten beschreiben lassen
Ersteller: Lieferant
Aufgabe: Definieren WIE und WOMIT Anforderungen zu realisieren sind.
Bemerkung: Pflichtenheft enthält Lastenheft mit Realisierung der Anforderungen.
Beschreiben sie die drei Anforderungstypen:
Beschreiben sie die drei Anforderungstypen:
Festforderung: gekennzeichnet durch quantitative Angaben
(z.B. Getriebeübersetzung (i = 12) oder beschreibende Angaben (z.B. aussetzender Betrieb)
Festforderungen müssen erfüllt werden. Eine Überschreitung ändert den Wert des Produktes nicht. Ein fester Wert
Mindestanforderung: die jeweils zur günstigen Seite hin über- oder unter-
schritten werden dürfen (z.B. größerer Verstellbereich, kleinerer Energieverbrauch, höhere Lebensdauer). Mindestanforderungen müssen erfüllt werden. Bei Überschreitung zur günstigen Seite wird der Wert des Produktes erhöht. Mindest-/Maximalforderungen brauchen zwingend eine Messgrösse / Einheit
Wunsch: die nach Möglichkeit ohne Mehraufwand berücksichtigt
werden sollen (z.B. gutes Design, Baukastenprinzip, zentrale Bedienung). Wünsche müssen nicht erfüllt werden. Erfüllung der Wünsche erhöht den Wert des Produktes
Anforderunslieste:
Anforderunslieste:
Definition: Zusammenstellung aller Daten und Informationen durch den Konstrukteur für die Konstruktion von Produkten.
Ersteller: Konstrukteur
Aufgabe: Definieren von Zweck und Eigenschaften der Anforderungen.
Bemerkung: Anforderungsliste entspricht erweitertem Pflichtenheft
Lastenheft:
Lastenheft:
Definition: Anforderungen des Kunden als Liefer- und Leistungsumfang zusammenstellen.
Ersteller: Kunde
Aufgabe: Definieren WAS und WOFÜR zu lösen ist.
Bemerkung: Lastenheft enthält Anforderungen und Rand- bedingungen
Erklären sie das Pareto-Prinzip:
Erklären sie das Pareto-Prinzip:
20% der Ursache sind oft für 80% der Wirkung verantwortlich oder die letzten 20% kosten 80% des Aufwandes!
Warum ist eines Saubere Produktentwicklung wichtig:
Warum ist eines Saubere Produktentwicklung wichtig:
Gesamtkosten für Produkt entstehen in erster Linie durch den Konstruktionsbereich, während dieser selbst nur wenig zur Kostenentstehung beiträgt.
Wie Lautet die Norm der Entwicklungsmethodik für mechatronische Systeme:
Wie Lautet die Norm der Entwicklungsmethodik für mechatronische Systeme:
VDI 2206
Ausarbeiten (Nach VDI 2221):
Ausarbeiten (Nach VDI 2221):
Das Ausarbeiten bedeutet, alle Fertigungs- und Montageangaben in Zeichnungen und Stücklisten festzulegen mit der erforderlichen Dokumentation.
Entwerfen (Nach VDI 2221):
Entwerfen (Nach VDI 2221):
Das Entwerfen besteht aus dem Gestalten von Teilen, Baugruppen und Verbindungen bis zum fertigen Produkt.
Die Drei Arbeitsschritte des Konzipieren (Nach VDI 2221):
Die Drei Arbeitsschritte des Konzipieren (Nach VDI 2221):
- Funktionen festlegen und Funktionsstruktur aufstellen.
- Physikalische Prinzipien für das Wirkprinzip festlegen.
- Geometrie, Bewegungen und Stoffarten als Lösungsprinzip festlegen.
Planen (Nach VDI 2221):
Planen (Nach VDI 2221):
Erklärt die Aufgabe durch Erfassen der Anforderungen, die in einer Anforderungsliste festgelegt werden.
Wie sind die vier Phasen der Produktentwicklung:
Wie sind die vier Phasen der Produktentwicklung:
Planen, Konzipieren, Entwerfen, Ausarbeiten
Vergleich der Regelverhalten:
PID Regler, D Anteil:
PID Regler, D Anteil:
- Abweichung Soll - Ist wird differenziert
- D-Anteil misst die Änderung des Fehlers und reagiert darauf (Reagiert nicht auf Regelabweichung sondern nur auf Änderungsgeschwindigkeit)
- Wird nur als PD- oder PID-Regler verwendet
PID Regler, I Anteil:
PID Regler, I Anteil:
- Abweichung Soll - Ist wird aufintegriert
- I-Anteil stellt sicher, dass die Regelabweichung eliminiert wird
- Reagiert langsam TN: Nachstellzeit
PID Regler, P Anteil:
PID Regler, P Anteil:
- Abweichung Soll - Ist wird proportional verstärkt
- P-Anteil ist nicht in der Lage den Fehler ganz auf 0 zu bringen (Regelabweichung)
- Ein zu hoher P-Anteil kann das System schwingen lassen
- Reagiert unmittelbar
Regelung mit und ohne Vorsteuerung:
Was ist Regeln mit Vorsteuerung
Was ist Regeln mit Vorsteuerung?
- Zusätzlich zur Stellgrösse aus dem Regler wird aus dem Sollwert auch mit der Vorsteuerung eine Stellgrösse berechnet.
- Höhere Genauigkeit ohne die Stabilität zu gefährden.
Was ist Regeln?
Was ist Regeln?
- Sollwert w(t) wird mit der Rückführung (gemessene Ausgangsgrösse) zur Regelabweichung e(t) verrechnet.
- Der Regler berechnet daraus die Stellgrösse u(t).
- So kann auf den effektiven Istwert reagiert werden.
Was ist Steuern?
Was ist Steuern?
- Sollwert w(t) wird in Stellgrösse u(t) umgerechnet.
- Die Strecke wird direkt mit dieser Stellgrösse betrieben.
- Kein Feedback (kann nicht auf Abweichungen reagieren)
