Kon. Test1
Prüfungsfragen
Prüfungsfragen
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Wie und wozu wird die Black-Box Methode genutzt?
Die Black-Box Methode ist ein Schritt der Konzeptionsphase. Sie wird genutzt, um ein Physikalisches Geschehen in einer Maschine durch drei Eingangs und Ausgangsgrößen zu Beschreiben. Hierbei werden nur die Eingangs und Ausgangsgrößen Betrachtet um Funktionen und Vorgänge im System zu beschreiben, ohne die Lösung des Systems selbst zu kennen. Die drei größen sind Energie (mechanisch, thermisch, elektrisch), Stoff (Flüssigkeiten, Gase) und Information (Signale, Daten)
Welche Konstruktionsarten sind im Rahmen der Konstruktionssystematik bekannt, wodurch kennzeichnen sich diese und was sind die Ergebnisse?
Variantenkonstruktion: Kennzeichnet sich dadurch, dass eine vorhandene Lösung lediglich in Größe und Anordnung variiert wird. Ergebnis: Eine neue Variante der vorherigen Lösung.
Neukonstruktion: Kennzeichnet sich dadurch, dass alle Tätigkeiten zum Erschaffen eines neuen Produktes durchgeführt werden müssen. Ergebnis: Ein Neues Produkt.
Anpassungskonstruktion: Kennzeichnet sich dadurch, dass Kundenwünsche mit speziellen Anforderungen, durch neu konstruierte Teilbereiche der Gesamtkonstruktion, erfüllt werden. Ergebis: Ein angepasstes Produkt mit kundenspezifischen Eigenschaften.
Welche Arten/Typen von Problemen gibt es?
Operator/Syntehese Problem: Ausgang und Endzustand bekannt. Mittel zur Überwindung unbekannt.
Interpolations/Auswahlproblem: Anfangs und Endzustand bekannt. Mittel zur Überwindung bekannt. Anzahl zu hoch oder Kombination unbekannt, Systematisches durchprobieren nicht möglich.
Such- und Anwendungsproblem (Dialektisches Problem): Ausgangszustand bekannt. Endzustand nur vage bekannt. Lösung entsteht durch Abwägen und Beseitigen von Widersprüchen.
Kombination aus Synthese und dialektischem Problem: Ausgangszustand bekannt. Endzustand bekannt. Mittel zur Überwindung sind unbekannt und müssen noch gefunden werden.
Welche Funktionen gibt es und in welchem Zusammenhang stehen diese zueinander?
Es gibt die Gesatmfunktion und die Teilfunktionen. Die Verknüpfung der Teilfunktionen zur Gesamtfunktion wird Funktionsstruktur genannt. In der Gesamtfunktion wird die Aufgabe in Ihrer Gesamtheit erfasst. In den Teilfunktionen wird eine Teilaufgabe erfasst. Zusätzlich gibt es noch die Haupt- und Nebenfunktionen. Als Hauptfunktionen werden die Teilfunktionen beschrieben, welche direkt der Gesamtfunktion dienen. Als Nebenfunktionen werden Teilfunktionen beschrieben, welche die Hauptfunktion unterstützen, also nur indirekt der Gesamtfunktion dienen. Des Weiteren gibt es die Elementarfunktionen, welche sich nicht weiter gliedern lassen.
Durch welche Begriffe wird ein technisches System im allgemeinen beschrieben?
Gesamtfunktionen, Teilfunktionen, Systemgrenze
Welches sind die Grundregeln der Gestaltung und die entsprechenden Kriterien?
Einfach: Konstruktion so einfach wie möglich gestalten
Eindeutig: allen Bauteilen eine eindeutige Funktion zuordnen
Sicher: Jede Konstruktionmuss Sicherheit erfüllen
Im Punk Sicherheit gibt es Mittelbare und Unmittelbare Gefahrenvermeidung.
Mittelbar wird die Gefahr zugelassen, aber es wird gewarnt.
Unmittelbar wird die Gefahr vollständig ausgeschlossen.
Was sind die Ziele der Konstruktionssystematik?
technische: Entwickeln neuer Produkte
organisatorisch: Verbessern der Teamfähigkeit, Verkürzen der Konstruktionszeit
persönliche: Verbessern der Kreativität, Erweiterung des Problembewusstseins
didaktische: das Konstruieren lehr- und lernfähig machen
Welches sind die Vorraussetzungen in einem Unternehmen für ein erfolgreiches Innovationsmanagement?
Können: Wissen und Qualifikation, Ressourcen
Dürfen: Freiräume und strategische Ausrichtung
Wollen: Mentale Barrieren
Was muss und sollte ein Lastenheft beinhalten?
Das Lastenheft beschreibt WAS geklärt werden muss. Im Lastenheft trägt der Kunde dem Ingenieur die Aufgaben auf. Definitionen, Aufgaben oder Anforderungen und WAS zu Lösen ist
Was ist unter einem Pflichtenheft zu verstehen?
Das Pflichtenheft beschreibt, WIE die Aufgabe gelöst wird. Es ist die Antwort des Konstrukteurs auf das Lastenhaft. In diesem beschreibt er WIE er das Problem oder die Aufgabe lösen will und mit welchen Mitteln.
Was sind die Inhalte eines Kreativ-Workshops?
Brainstorming
Brainwriting
Zielsetzung auf einem Flipchard für alle kenntlich machen
Einigkeit über angestrebtes Ergebnis schaffen
Mit anderen Leuten in einem großen Raum sitzen, mit wohlfühlatmosphäre, um so auf neue Ideen zu kommen, wenn neue Produkte entwickelt werden sollen.
Wofür ist eine Anforderungsliste notwendig?
Alle gesammelten Anforderungen an ein Produkt werden von dem Konstrukteur in eine Anforderungsliste geschrieben.
Die Anforderungliste ist notwendig, um die Anforderungen möglicherweise zu kategorisieren und eine allgemeine Übersicht zu verschaffen.
Jede einzelne Anforderung wird hierbei beschrieben.
Die Anforderungsliste wird am Ende der Spezifikationsphase dem Auftraggeber vorgelegt und mit Ihm durchgesprochen.
Wozu dient die Anforderungsliste?
- Anforderungen an ein Produkt zu beschreiben und zu ordnen
- können z.B. in die Kategorie Festforderung, Mindestforderung oder Wunschforderung eingeordnet werden
- wird dann am Ende mit dem Auftraggeber durchgesprochen
Wie sollten die Anforderungen benannt sein?
Eindeutig
Realisierbar
Rückverfolgbar
korrekt
Verständlich
Vollständig
(und SMART)
Welches sind Kriterien zur Bewertung von Entscheidungen?
Rechtzeitig: Die Konsquenzen von zu späten Entscheidungen können gravierend sein.
Umsetzbar: Die Entscheidung soll umsetzbar sein.
Nutzenbringend: Entscheidung soll ein nutzen Bringen.
Zielorientiert: Durch die Entscheidung sollen die definierten Ziele erreicht werden.
Nenne die 4 Grundprinzipien der Konstruktion mit Beispielen.
Planen: Infomationen beschaffen, Aufgabenstellung klären.
Konzipieren: Black-Box Methode anwenden, Lösungsprinzipien suchen oder Konzept festlegen.
Entwerfen: Grobentwurf skizzieren, Entwurfszeichnung erstellen oder Baugruppe festlegen.
Ausarbeiten: Einzelteilzeichnung anfertigen. Stücklisten der Baugruppe erstellen oder Dokumentation Ausarbeiten.
VDI 2221 und die VDI 2222
Nennen Sie Rahmendedingungen eines Kreativ-Workshops.
großer, angenehmer Raum
keine Kreativkiller
klare Thema
geeignete Methoden
Arbeitsmittel wie Flip-Chard, Moderationskoffer oder Pinnwände
Moderator
Optional Zeitmanager oder ein Protokollant
Welche Informationen sollen in einer Anforderungsliste enthalten sein?
Unternehmen und Abteilung
Bezeichnung des Projekts
Klassifizierung der Anforderungsart
Datum der letzten Änderung
Seitenanzahl
Bezeichnung der Anforderungen
Erläuterungen
Verantwortliche
Was ist Abstrahieren und was sind die Gründe für das Abstrahieren?
Abstrahieren ist das Trennen des Wesentlichen von dem Unwesentlichen. (unnötige Sachen weg lassen) Der Kern der Aufgabe wird so treffend formuliert. Die Gesamtfunktion und die Bedingungen werden so besser erkennbar.
Nennen Sie 4 Gestaltungsrichtlinien mit jeweils einem Beispiel
Funktionsgerechte Gestaltung: Wenn die vollständige Erfüllung der Anforderungen gegeben ist, alle wesentliche Anforderungen in der Anforderungliste wurden erfüllt.
Herstellgerechte Gestaltung: Wenn sich das Teil bei einem Blechbiegeteil biegen lässt ohne Kollisionen zu fahren.
Werkstoffgerechte Gestaltung: Werkstoff wurde so festgelegt, dass die Eigenschaften optimal ausgenutzt werden können.
Kostengerechte Gestaltung: Wenn die Herstellkosten durch einen geringeren Fertigungsaufwand gesenkt wurden.
Definieren Sie die Funktions- und Produktstruktur. Wie hängen diese miteinander zusammen ?
Die Funktionsstruktur beschreibt das Produkt funktional und die Produktstruktur beschreibt das Produkt physisch.
Funktionsstruktur: Teilfunktionen und deren Beziehungen zueinander.
Produktstruktur: Die physische Zusammensetzung eines Produktes.
Was sind die Inhalte, die in der konstruktiven Aufgabenstellung mindestens enthalten sein müssen?
eindeutige Beschreibung, technische Anforderungen und Betriebsbedingungen
wirtschaftliche Forderungen und Bedingungen
ergonomische Nutzeranforderungen
Umweltanforderungen
Zeitplan
Lieferbedingungen.
Beschreiben Sie die Haupt- und Nebenfunktionen usw. an einem realen Beispiel
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Erklären oder skizzieren Sie die Herleitung der Zielkosten für ein neues Produkt.
Die Herleitung der Zielkosten (Target Costing) verläuft „Markt zu Kosten“ (Market into Company) und nicht umgekehrt.
Der Prozess lässt sich wie folgt erklären:
- Zielpreisbestimmung (Target Price): Zunächst wird der am Markt realisierbare Preis für das Produkt ermittelt.
- Gewinnplanung (Target Profit): Vom Marktpreis wird der geplante Gewinn abgezogen.
- Vom Markt erlaubte Kosten (Allowable Costs): Das Ergebnis aus Marktpreis minus Gewinn ergibt die Kosten, die das Produkt maximal verursachen darf.
- Kostenprognose (Drifting Costs): Gleichzeitig werden die Standardkosten auf Basis der aktuellen Möglichkeiten prognostiziert.
- Zielkostenlücke (Target Gap): Die Differenz zwischen den „erlaubten Kosten“ und den „prognostizierten Standardkosten“ ist die Zielkostenlücke. Diese muss durch Kostensenkungsmaßnahmen geschlossen werden, um die Zielkosten (Target Costs) zu erreichen.
Wie ist eine Stückliste aufgebaut?
Eine Stückliste ist ein Verzeichnis, das alle Bestandteile eines Erzeugnisses unter Angabe von Bezeichnung, Sachnummer, Menge und Einheit auflistet. Der typische tabellarische Aufbau beinhaltet folgende Spalten:
* Pos.: Positionsnummer
* Menge: Anzahl der benötigten Teile
* Einh.: Mengeneinheit (z.B. Stk, m)
* Benennung: Name des Bauteils (z.B. Sechskantschraube)
* Norm / Sachnummer: Identifikation (z.B. DIN 931 oder interne Nummer)
* Werkstoff / Bemerkung: Materialangabe oder Zusatzinfos (z.B. 8.8 verzinkt)
Arten von Stücklisten:
Mengenübersichtsstückliste (listet alle Teile unstrukturiert)
Strukturstückliste (zeigt die Hierarchie und Baugruppen)
baukastenstückliste
Welche Dokumente müssen in der Ausarbeitungsphase erstellt werden?
* Einzelteilzeichnungen: Detaillierte Zeichnungen jedes Bauteils.
* Gruppenzeichnungen (Zusammenbauzeichnungen): Darstellung der Baugruppen.
* Stücklisten: Auflistung aller Komponenten.
* Fertigungs-, Montage- und Prüfanweisungen: Anleitungen für die Produktion und Qualitätssicherung.
* Transport- und Betriebsvorschriften: Anleitungen für Logistik und Nutzung. Das Gesamtergebnis dieser Phase ist die Produktdokumentation.
Was sind die Produktionskosten?
Die Produktionskosten entsprechen in der Kalkulation den Herstellkosten. Sie setzen sich aus den direkten Kosten und Gemeinkosten der Fertigung und des Materials zusammen.
Die Herstellkosten berechnen sich wie folgt:
* Materialkosten: Material-Einzelkosten + Material-Gemeinkosten.
* Fertigungskosten: Fertigungs-Einzelkosten + Fertigungs-Gemeinkosten + Sondereinzelkosten der Fertigung.
Herstellkosten = Materialkosten + Fertigungskosten.
(Hinweis: Addiert man dazu noch die Verwaltungs- und Vertriebsgemeinkosten, erhält man die Selbstkosten).
Was sind die Vorteile der Produktkostenermittlung?
Die Vorteile liegen vor allem in der frühen Beeinflussbarkeit der Kosten und der Wirtschaftlichkeit:
* Kostentransparenz und -kontrolle: Durch die Ermittlung wird sichtbar, wo Kosten entstehen (Kostentreiber), was eine gezielte Optimierung ermöglicht.
* Frühzeitige Beeinflussung: Da ca. 70% der Produktkosten bereits in der Entwicklungs- und Konstruktionsphase festgelegt werden, ermöglicht eine frühe Ermittlung (z.B. durch Target Costing) eine effektive Kostensteuerung ("Kostenvermeidung statt Kostenbeseitigung").
* Wettbewerbsfähigkeit: Sie stellt sicher, dass das Produkt zu marktfähigen Preisen angeboten werden kann und das Unternehmen rentabel bleibt.
* Entscheidungshilfe: Sie unterstützt bei der Auswahl von Fertigungsverfahren, Materialien und Konstruktionsalternativen.
Was ist Abstrahieren? Nenne die 5 Schritte des Abstrahierens.
Abstrahieren ist eine Methode in der Konzeptionsphase, um das Wesentliche einer Aufgabe zu erkennen, indem man sich von fixen Lösungsvorstellungen löst. Ziel ist es, den Kern des Problems lösungsneutral zu formulieren, um den Lösungsraum zu erweitern und Betriebsblindheit zu vermeiden.
Die 5 Schritte des Abstrahierens:
Weglassen von persönlichen Wünschen und Vorlieben.
Weglassen von Forderungen, die die Funktion nicht unmittelbar betreffen.
Umwandeln von quantitativen Angaben in qualitative Aussagen (z. B. „3000 Nm“ $\rightarrow$ „großes Drehmoment“).
Verallgemeinern der Begriffe (Funktionsbegriff suchen).
Formulieren der funktionellen Aufgabenstellung (abstrakt, lösungsneutral, meist: Substantiv + Verb).
Was sind die 4 Phasen der Kreativität?
1. Vorbereitung: Das Problem wird erkannt und analysiert. Man sammelt gezielt Informationen und Wissen. Es ist eine Phase intensiver, bewusster Auseinandersetzung ("Problem durchdringen").
2. Inkubation (Brüten / Gärung): Das Problem wird zeitweise beiseitegelegt. Man gewinnt Abstand. In dieser Phase arbeitet das Unterbewusstsein an der Lösung, während man sich entspannt oder mit anderen Dingen beschäftigt.
3. Erleuchtung: Der Geistesblitz. Die Lösungsidee taucht plötzlich und oft unerwartet auf (intuitiver Moment). Dies ist das klassische "Aha-Erlebnis".
4. Verifikation (Bestätigung / Ausarbeitung): Die spontane Idee wird systematisch überprüft und auf Machbarkeit getestet. Die Idee wird zur konkreten Lösung ausgearbeitet und bewertet.
4 Einflussfaktoren auf die Produktplanung?
Markt: fallende Verkaufszahlen, veränderte Marktanforderungen oder direkte Anregungen und Reklamationen von Nutzern.
Interner Auftrag: Impulse aus dem eigenen Haus, wie z. B. Ergebnisse der eigenen Forschung, neue Produktionsmethoden oder strategische Ziele (z. B. Erschließung neuer Märkte).
Kundenauftrag: Konkrete Anforderungen aus dem spezifischen Markt des Kunden oder dessen Strategie
Umfeld: Externe Rahmenbedingungen wie neue Technologien, Gesetze (Umwelt-/Ökologievorgaben) oder ökonomische Veränderungen (z. B. Rohstoffpreise).
Die Produktplanung darf nicht isoliert stattfinden, sondern muss eng mit der Unternehmensstrategie abgestimmt sein.
Skizzieren und beschreiben Sie den Produktlebenszyklus
Der Produktlebenszyklus beschreibt den wirtschaftlichen Erfolg eines Produkts über die Zeit und unterteilt sich in 5 Phasen:
Einführung: Markteintritt, hohe Kosten, noch kein Gewinn.
Wachstum: Umsatz steigt stark an, Gewinnschwelle (Break-Even) wird erreicht.
Reife: Umsatzmaximum, Gewinne sind am höchsten, Wettbewerb nimmt zu.
Sättigung: Umsatz stagniert oder sinkt leicht, Preiskampf, Markt ist gesättigt.
Rückgang (Degeneration): Umsatz bricht ein, Produkt wird vom Markt genommen oder durch Nachfolger ersetzt.
Was ist ein Morphologischer Kasten und wozu dient er?
Der Morphologische Kasten ist eine diskursive Methode zur Lösungsfindung (Kombinationsmethode).
Aufbau: In der Vertikalen (Zeilen) werden die Teilfunktionen des Systems aufgelistet. In der Horizontalen (Spalten) werden mögliche Teillösungen für jede Funktion eingetragen.
Anwendung: Durch die Kombination (Verknüpfung) verschiedener Teillösungen zu einer Gesamtlösung entstehen unterschiedliche Konzeptvarianten.
Beschreiben Sie den Ablauf einer Nutzwertanalyse (NWA) in Stichpunkten.
Die Nutzwertanalyse dient der objektiven Bewertung von Lösungsvarianten. Schritte:
Zielkriterien aufstellen: Was ist uns wichtig? (z. B. Gewicht, Kosten).
Gewichtung der Kriterien: Festlegen der Wichtigkeit (Gewichtungsfaktor).
Punktevergabe: Bewerten der Varianten pro Kriterium (z. B. 0 bis 4 Punkte).
Teilnutzwerte berechnen: Punkte * Gewichtung.
Gesamtnutzwert ermitteln: Summe aller Teilnutzwerte. Die Variante mit dem höchsten Wert gewinnt ("Technischer Wert").
Was ist eine ABC-Analyse und wozu wird sie in der Konstruktion genutzt?
Ein Verfahren zur Klassifizierung von Objekten (Teilen, Kosten) nach ihrer Wichtigkeit (Pareto-Prinzip).
A-Teile: Geringer Mengenanteil, aber sehr hoher Wertanteil (Wichtigster Fokus für Kostensenkung!).
B-Teile: Mittlerer Mengen- und Wertanteil.
C-Teile: Hoher Mengenanteil (Massenteile), aber geringer Wertanteil (Fokus auf einfache Beschaffung, z. B. Schrauben).
Was ist das House of Quality und welches Ziel verfolgt es?
Matrix des QFD zur systematischen Übersetzung von Kundenanforderungen in technische Merkmale; dient der kundengerichteten Produktplanung und der Erarbeitung eines fundierten Pflichtenhefts.
Wie ist das House of Quality grundlegend aufgebaut und welche Hauptelemente enthält es?
Kundenanforderungen („Was?“), technische Merkmale („Wie?“), Beziehungs-Matrix, Korrelation der technischen Merkmale (Dach), Wichtigkeiten/Gewichte, Wettbewerbsvergleich.
Wie wird das House of Quality typischerweise angewendet und welchen Nutzen bringt es im Entwicklungsprozess?
In einem interdisziplinären Workshop schrittweise aus Kundensicht und dann aus technischer Sicht gefüllt; ermöglicht Priorisierung, Erkennen von Zielkonflikten, bessere Teamarbeit und klarere, kundenorientierte Spezifikationen.
