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Konstruktion 3

FFH Mannheim Prof.Franke

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Safi Khan
Study
Safi Khan
Diese Lernkarten behandeln die Grundlagen der Konstruktionstechnik auf Universitätsniveau. Sie konzentrieren sich auf Methoden, Zwecke und Anforderungen im Konstruktionsprozess, wobei Begriffe wie Anforderungsliste, Problem und System zentral sind. Die Karteikarten erklären auch die Definition und Anwendung von Funktionen, Funktionsstrukturen und verschiedenen Konstruktionsarten. Sie richten sich an Studierende der Mechatronik, die lernen möchten, wie man technische Probleme systematisch löst und Produkte entwickelt.
Flashcards
27
Students
1
Language
German
Category
Mechatronics
Level
University
Created / Updated
27.12.2013 / 27.12.2013
  • 1  / 27

Flashcards

1. Was versteht man unter Konstruktionsmethodik?  

Unter Konstruktionsmethodik versteht man ein geplantes Vorgehen mit konkreten Handlungsanweisungen zum Entwickeln und Konstruieren technischer Systeme.

Beschriften Sie die Bereiche, in denen die Produktkosten primär festgelegt werden:

6%: ​Fertigung 13%: ​Werkzeuge und Fertigungsvorbereitung 6%:​Einkauf 75%:​Entwicklung/Konstruktion

3. Nennen Sie die grundsätzlichen Konstruktionsarten und erläutern Sie die wichtigsten Kennzeichen.  

• Neukonstruktion: für neue Aufgabenstellungen und Probleme mit neuen Lösungsprinzipien; diese können sich entweder durch Auswahl und Kombination an sich bekannter Prinzipien und Technologien ergeben oder es muss technisches Neuland betreten werden; auch

4. Warum ist es bei einer Neuentwicklung wichtig, den Zweck eines technischen Systems lösungsneutral zu beschreiben?  

Den lösungsneutralen Zweck eines Produktes kann man sich als Blackbox vorstellen, in die Eingangsgrößen hinein und Ausgangsgrößen heraus gehen. Wird der Zweck nicht lösungsneutral beschrieben schränkt das evtl. die Möglichkeiten an Eingangs- bzw. Ausgangsgrößen ein und dies gilt zu verhindern um eine möglichst große Auswahl an Lösungen zu erhalten.

5. Erläutern Sie den Unterschied zwischen einem Lastenheft und einer Anforderungsliste.  

Ein Lastenheft (Kundenspezifikationen) beschreibt die Gesamtheit der Forderungen des Auftraggebers an die Lieferung und Leistungen eines Auftragnehmers. Ein wesentlicher Unterschied zu einem Pflichtenheft (Grundlage für eine Anforderungsliste) besteht darin, dass das Lastenheft dem Auftraggeber gehört. Die Anforderungsliste wird aus dem Pflichtenheft erstellt und dient als Grundlage für die Produktentwicklung. Sie wirkt steuernd auf alle nachfolgenden Konstruktionsschritte, indem sie die Solleigenschaften des Produktes bereitstellt. Es werden Ziele und Bedingungen eingetragen, die einer zweckmäßigen Gliederung unterzogen werden und nach Forderungen und Wünschen priorisiert werden.  

6. Beschreiben Sie den Unterschied zwischen einer Aufgabe und einem Problem.  

Eine Aufgabe ist ein gedachtes Ziel mit einem bestimmten Zweck, bei der der Lösungsweg ersichtlich ist. Beim Problem ist die Lösung nicht erkennbar und kann auch nicht direkt mit bekannten Mitteln angegeben werden.

7. Wie ist Methode definiert?

Methode ist ein geplantes und strukturiertes Vorgehen zur Erreichung eines bestimmten Ziels.  

Nennen Sie 5 Restriktionen, die die Realisierung eines Produktes einschränken.

• Kunde: zeitl. Einschränkung, Bonität • Ext. Umfeld: Gesetze, Wettbewerber, Trends • Int. Umfeld: Finanzen, Kompetenz, Kapazität, Materialbestände • Strategie: Technologie, Märkte, Wahrnehmung  

9. Was versteht man unter impliziten Anforderungen und was folgt hieraus für den Konstrukteur?  

Anforderungen die nicht ausgesprochen, jedoch für den Kunden selbstverständlich erscheinen (ein mit gemeinter, aber nicht explizit ausgedrückter Bedeutungsinhalt). Diese werden vom Kunden nicht genannt oder aufgeschrieben, da er sie häufig selber nicht kennt -> der Konstrukteur muss sie entdecken.  

10. Nennen Sie 3 der vorgestellten Methoden, die bei der Erstellung der Anforderungsliste hilfreich sind.  

• Produktfragelisten • Gliederung • Leitlinien • Checklisten • Analyse der Produktumgebung • Szenariotechnik • Mindmaps  
11. Die Konstruktionsmethodik verlangt zu Beginn einer Entwicklung den Zweck lösungsneutral zu beschreiben. Bitte erläutern Sie, bei welchen in Frage 3. genannten Konstruktionsarten dieses Vorgehen in der Praxis nicht sinnvoll ist.  

Anpassungskonstruktionen und Variantenkonstruktion (Erläuterungen: s. Eigenschaften der Konstruktionsarten in Frage 3)

12. Die Abbildung 1 zeigt einen Stopfen, der zum Verschließen von Getränkeflaschen verwendet wird, bei denen der ursprüngliche Verschluss (z. B. Korken, Kronkorken) nach dem Öffnen der Flasche nicht mehr verwendbar ist a) Was ist die Gesamtfunktion (der Zweck) des Produkts? Formulieren Sie diese Funktion ausführlich. B)Welche physikalischen Prinzipien werden hierbei verwendet und welche Randbedingung ist erforderlich? c) Analysieren Sie die vorhandene Prinziplösung: Wie sind die Bestandteile der Prinziplösung hier umgesetzt worden? d) Welche Vorteile hat die kegelförmige Ausprägung der Wirkfläche am Stopfen? e) Welche Parameter bzw. Merkmale stehen für die systematische Variation von Wirkflächen (zur Lösungsfelderweiterung) zur Verfügung? Nennen Sie diese Parameter.

 

A) Flaschen (wieder-)verschließen

 

13. Nennen Sie den Zweck einer Funktionsstruktur.  

Eine Funktionsstruktur ist eine Verknüpfung von Teilfunktionen zu einer Gesamtfunktion und hat den Zweck (lösungsneutral!!!): Ein komplexes Problem in überschaubare Probleme zu zerlegen Logische Zusammenhänge darstellen    

14. Technische Systeme lassen sich anhand Ihres Hauptflusses gliedern. Ordnen Sie den Klassifizierungen den jeweiligen Hauptfluss zu.  

  Hautfluss: Stoff Klassifizierung: Apparat Hauptfluss: Energie Klassifizierung: Maschine Hauptfluss: Signal Klassifizierung: Gerät  
15. Klassifizieren Sie die folgenden technischen Systeme. Kreuzen Sie dazu die zutreffende Klassifikation an.  

Bagger: Maschine Transformator: Maschine Kaffeevollautomat: Apparat Telefon: Gerät Koordinatenmesssystem: Gerät  

16. Das nachstehende Diagramm zeigt den Lebenszyklus eines Produkts. Beschriften Sie die Achsen und nennen Sie sowohl die Phasen 1-7 als auch die Begriffe a-e!

1: Produktplanung2: Produktentwicklung3: Vorbereitung Produkteinführung 4: Einführungsphase5: Wachstum-/Reifephase6: Sättigungsphase7: Verfallphase   a) Kostenb) Verlustc) Gewinnd) eventueller Wiederanstiege) Umsatz  

17. Wie heißen die vier Phasen, in die sich der Konstruktionsprozess sowohl von Pahl/Beitz, als auch der in der Norm aufgeführte Konstruktionsprozess einteilen lassen?  

• Planen und Klären der Aufgabenstellung • Konzipieren • Entwerfen • Ausarbeiten  

18. Nennen Sie die sieben übergeordneten Inhalte des Pflichtenheftes  

• Problemdefinition • Zielsetzung • Stand der Technik • Festdaten • Anforderungsliste • Produktmanagement/Marketing • Schadensfälle/Verbesserungen  

Wie ist der Begriff Funktion definiert und aus welchen Begriffen setzt sie sich zusammen?

Die Funktion ist die lösungsneutrale Formulierung des Zwecks eines techn. Gebildes und ist mit Substantiv und Verb zu beschreiben (Bsp.: Werkstück spannen, Temp. Messen)  

20. Ordnen Sie die in der Vorlesung dargestellten technischen Systeme der Größe nach.

Anlagenverbund, Anlage, Aggregat, Maschine-Gerät-Apparat, Baugruppe, Bauteil, Teilkörper, Wirkfläche

21. Wie sind die Begriffe Intelligenz und Kreativität definiert? Für welche Lösungsmethoden wird Intelligenz, für welche Kreativität benötigt?

Intelligenz ist die Fähigkeit des Begreifens und Verstehens, sowie des Urteilens -> notwendig für analytische Methoden wie diskursive Methoden oder Analogiemethoden Kreativität ist die schöpferische Kraft, die Neues hervorbringt oder bisher unbekannte Zusammenhänge bildet -> notwendig für intuitive Methoden wie heuristische Methoden.

22. Warum heißt die Methode 635 gerade so?  

Die Bezeichnung der Methode ergab sich aus den optimal sechs Gruppenmitgliedern, die je drei erste Ideen produzieren und danach fünfmal jeweils drei erste bzw. daraus abgeleitete Ideen weiterentwickeln (6 Teilnehmer, je 3 Ideen, 5 mal Weiterreichen)

23. Was sind die Ziele bei der Erweiterung des Lösungsfeldes

• Lücken erkennen und schließen mittels Ordnungsschemata (z. B. Morphologischer Kasten) • Gefundene Lösungen erweitern und durch Variation ergänzen (Variation der: Funktionsstruktur, Wirkstruktur [physik. Effekt, Werkstoff, Wirkgeometrie], Baustruktur, Systemstruktur)    

24. Was ist die im Skript genannte Voraussetzung im Unternehmen, damit die Heuristischen Methoden erfolgreich angewandt werden können?

Heuristische Methoden setzen eine tolerante und ungezwungene Atmosphäre im Unternehmen voraus.

25. Wie ist „Entwerfen“ definiert

Entwerfen ist die Gesamtheit aller Tätigkeiten zum Festlegen aller Bauelemente und deren Verbindungen (Baustruktur).

26. Welche Grundtätigkeiten gehören zum Entwerfen?  

Gestalten, Darstellen, Berechnen, Experimentieren, Beurteilen/Entscheiden, Ordnen (Übersicht über alle Arten im Skript)  

27. Nennen Sie die drei Grundregeln der Gestaltung

Eindeutig:Technische Funktionserfüllung Einfach:Wirtschaftliche Realisierung Sicher:Sicherheit für Mensch und Umwelt Bauteilzuverlässigkeit-Funktionszuverl.-Betriebssicherheit-Arbeitss.-Umwelts.  

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