Produktentwicklung von Landmaschinen - TU Dresden
Karteikarten zur Lehrveranstaltung "Produktentwicklung von Landmaschinen" an der TU Dresden. Enthält keine offiziellen Fragen!
Karteikarten zur Lehrveranstaltung "Produktentwicklung von Landmaschinen" an der TU Dresden. Enthält keine offiziellen Fragen!
Was bedeutet Produktentwicklung?
- unter Produktentwicklung wird die Gesamtheit der Tätigkeiten zur Lösung der technischen Aufgaben verstanden, die zu einem vermarktbaren Produkt führen
- besteht aus Entwicklen und Konstruieren
Erläutere kurz den Lebenslauf von Produkten nach Pahl/Beitz!
Erläutere kurz den Lebenszyklus eines Produktes nach Kramer!
Welche Schritte sind sind zur Schaffung neuer Produkte nach VDI-Richtlinie 2222 notwendig?
Plan zur Schaffung neuer Produkte nach VDI-Richtlinie 2222:
Planen:
- Auswählen der Aufgabe
- Aufgabenstellung
- Anforderungsliste
Konzipieren:
- Aufgliederung in Teilfunktionen
- Suche nach Lösungsprinzipien
- Kombinieren von Lösungsprinzipen
- Konzeptvarianten inkl. Bewertung
Entwerfen:
- maßstäblicher Entwurf
- Bewertung des Entwurfes und Verbesserung
- Festlegung endgültiger Entwurf
Ausarbeiten:
- Gestaltung und Optimierung der Einzelteile
- Ausführungsunterlagen
- Prototyp und Überarbeitung
- Kostenüberprüfung
Eine systematische Produktplanung basiert im Wesentlichen auf fünf Hauptarbeitsschritten. Welche sind es?
(nach VDI 2220)
Analysieren der Situation
- Erkennen der Lebenszyklus-Phase
- Erfassen des Stands der Technik
- Abschätzen künftiger Entwicklungen
Aufstellen von Suchstrategien
- Erkennen von strategischen Freiräumen, Marktlücken und Bedürfnissen, um ein aussichtsreiches Suchfeld zu finden
Finden von Produktideen
- Hinterfragen von Funktionen und Wirkprinzipien
- Gestaltung bekannter Produkte innerhalb eines Suchfeldes
Auswählen von Produktideen
- gemäß Unternehmenszielen und Kundennutzen
Definieren von Produkten
- Präzisieren der ausgewählten Ideen und Definieren von Produktanforderungen
Was macht das Konstruieren (Entwickeln) als Ingenieurstätigkeit aus?
Konstruieren (Entwickeln) ist eine Ingenieurstätigkeit
- die alle Gebiete des menschl. Lebens berührt
- sich der Gesetze und Erkenntnisse der Naturwissenschaft bedient
- auf spezielles Erfahrungswissen aufbaut
- die Voraussetzung zur stofflichen Verwirklichung von Lösungsideen schafft
Was sind die Tätigkeiten/Aufgaben eines Konstrukteurs/Entwicklers?
- nach Lösungsprinzip suchen (konzipieren)
- Lösungsprinzip durch Gestalt- und Werkstofffestlegungen konkretisieren (entwerfen)
- Erstellung von Fertigungs- und Nutzungsunterlagen (ausarbeiten)
- in allen Phasen berechnen, darstellen, Informationen beschaffen
Nenne die drei Arten von Konstruktionen!
- Neukonstruktion
- Anpassungskonstruktion
- Variantenkonstruktion
Nenne und erläutere die Merkmale von Konstruktionsaufgaben!
Welche Schritte sind bei der Entwicklung eines Serienproduktes notwendig?
Erläutere kurz das generelle Vorgehen beim Entwickeln und Konstruieren nach VDI-Richtlinie 2221!
Was sind technische Gebilde (Anlagen, Apparate, Maschinen, Einzelteile, Geräte)?
Technische Gebilde sind:
- künstliche, konkrete Systeme (dadurch gekennzeichnet, dass sie von ihrer Umgebung abgegrenzt sind)
die aus einer
- Gesamtheit geordneter, aufgrund ihrer Eigenschaften miteinander verknüpfter Elemente bestehen
Zeichne eine Funktionsstruktur am Beispiel eines Kartoffensubstraternters!
Was ist der Wirkzusammenhang?
- Grundlage für die Baustruktur und berücksichtigt Fertigung, Montage, Transport (Straßenmaße!!)
- Es entstehen daraus Bauteile, Baugruppen, Maschinen usw. einschließlich der dazugehörigen Verbindungen
Welche Zusammenhänge in technischen Systemen gibt es? Nenne zu jedem das dazugehörige Element!
Nenne Einflussgrößen beim Entwickeln und Konstruieren!
Warum ist ein hohes Gesamtgewicht speziell in der Landmaschinentechnik zu vermeiden?
- Hohe Energiekosten und Emissionen
- Starke Bodenverdichtung führt zu geringeren Erträgen
- Achslast auf 11,5 t beschränkt (StVO)
Welche Randbedingungen sind beim Leichtbau zu beachten?
- Starke Witterungsbelastung durch Feldarbeiten z. B. Staub, Pflanzensäfte
- Entflammbarkeit von organischen Stoffen
- Kontakt mit aggressive Medien (z.B. Düngemittel, Gülle)
- Selbstständige Wartungsarbeiten des Fahrzeughalters
- Biologische Einflüsse wie Schimmelpilze, Insekten und Nagetiere
- Direkte Sonneneinstrahlung sowie hohe Temperaturbelastung
Nenne die drei Grundsätze bei der Bauteilentwicklung!
- Gewährleistung der mechanischen und thermischen Belastbarkeit
- Ökonomische Fertigung bei akzeptablen Materialkosten
- Widerstandsfähigkeit gegen äußere Einflüsse an der Oberfläche, d.h. Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit
Welche Lösungsmöglichkeiten im Leichtbau gibt es?
- Materialsubstitution
- Alternative Werkstoffe
- Hybridtechnologie Metall – Kunststoff
- neue/andere Fertigungstechniken
Nenne die Vor- und Nachteile von Faserverbundwerkstoffen im Vergleich zu herkömmlichen Stählen!
Vorteile:
- geringe Dichte
- hohe spez. Festigkeit/Steifigkeit
- komplexe Formenvielfalt möglich
- Integralbauweise möglich
- gutes Dämpfungsverhalten
Nachteile:
- aufwändige Fertigungsverfahren
- anisotropes Werkstoffverhalten
- Qualitätssicherung problematisch
- sprödes Werkstoffverhalten
- Heiß‐feucht‐Bedingungen schwierig
Welche Arten von Faserverbundwerkstoffen gibt es?
- Glasfaserverstärkte Kunststoffe
- Kohlefaserverstärkte Kunststoffe
- Aramidfaserverstärkte Kunststoffe
Nenne Verfahren zur Herstellung von Faserverbundwerkstoffen!
- Handlaminieren / Faserspritzverfahren
- Presstechnik - SMC
- Injektionsverfahren
- Vakuuminjektion
- RTM
- Strangziehverfahren
- Wickeltechnik
Nenne die Vor- und Nachteile des Handlaminierens!
Vorteile:
- kleine Serien
- große Bauteile
Nachteile:
- Lohnkosten
Nenne die Vor- und Nachteile der Presstechnik (Sheet Molding Compound)!
Vorteile:
- kurze Prozesszeiten
- Teile bis 1 m²
Nachteile:
- hohe Investitionskosten
Nenne die Vor- und Nachteile des Injektionsverfahrens!
Vorteile:
- Kleinserien bis 1000 Stk.
- hohe Genauigkeit
Nachteile:
- Zykluszeiten von mehreren Stunden
- eine raue Seite
Nenne die Vor- und Nachteile des Strangziehverfahren!
Vorteile:
- große Gestaltungsfreiheit
- kontinuierliches Verfahren
Nachteile:
- hohe Reibung im Werkzeug
Nenne die Vor- und Nachteile der Wickeltechnik
Vorteile:
- rotationssymmetrische Geometrien
- hohe Genauigkeit
Nachteile:
- eingeschränkte Formgebung
- Investitionskosten
Welche zwei Arten der Beanspruchungsermittlung gibt es?
- Gliederung nach Entstehungsursache
- Gliederung nach zeitlichem Verlauf
Welche Ursachen liegen der Gliederung nach der Entstehungsursache zu Grunde?
Ursachen:
- Fertigungsprozess
- Funktionserfüllung
- Schwingungsverhalten
Welche Verläufe in der Gliederung nach dem zeitlichem Verlauf gibt es?
Zeitlicher Verlauf
- statisch
- dynamisch
Trage die fehlenden Kenngrößen ein und benenne diese!
Mittelspannung sigmam
Max. Spannung sigmamax
Min. Spannung sigmamin
Spannungsamplitude sigmaa
Frequenz f
Welche Beanspruchungszustände gibt es?
Was ist das Ziel der experimentellen Beanspruchungsermittlung
Ziel: Gewinnung von repräsentativen Daten für Lebensdauer
- Einsatzspiegel
- Messprogramm
- Messung
- Auswertung
Was bedeutet Qualität?
Qualität ist die Fähigkeit ein Produkt kontinuierlich
und konstant in gleichbleibender, gewünschter
Ausprägung so zu produzieren, dass die Kundenerwartung
während der gesamten Lebensdauer erfüllt
werden
-
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Lernkarten
Was bedeutet Produktentwicklung?
- unter Produktentwicklung wird die Gesamtheit der Tätigkeiten zur Lösung der technischen Aufgaben verstanden, die zu einem vermarktbaren Produkt führen
- besteht aus Entwicklen und Konstruieren
Erläutere kurz den Lebenslauf von Produkten nach Pahl/Beitz!
Erläutere kurz den Lebenszyklus eines Produktes nach Kramer!
Welche Schritte sind sind zur Schaffung neuer Produkte nach VDI-Richtlinie 2222 notwendig?
Plan zur Schaffung neuer Produkte nach VDI-Richtlinie 2222:
Planen:
- Auswählen der Aufgabe
- Aufgabenstellung
- Anforderungsliste
Konzipieren:
- Aufgliederung in Teilfunktionen
- Suche nach Lösungsprinzipien
- Kombinieren von Lösungsprinzipen
- Konzeptvarianten inkl. Bewertung
Entwerfen:
- maßstäblicher Entwurf
- Bewertung des Entwurfes und Verbesserung
- Festlegung endgültiger Entwurf
Ausarbeiten:
- Gestaltung und Optimierung der Einzelteile
- Ausführungsunterlagen
- Prototyp und Überarbeitung
- Kostenüberprüfung
Eine systematische Produktplanung basiert im Wesentlichen auf fünf Hauptarbeitsschritten. Welche sind es?
(nach VDI 2220)
Analysieren der Situation
- Erkennen der Lebenszyklus-Phase
- Erfassen des Stands der Technik
- Abschätzen künftiger Entwicklungen
Aufstellen von Suchstrategien
- Erkennen von strategischen Freiräumen, Marktlücken und Bedürfnissen, um ein aussichtsreiches Suchfeld zu finden
Finden von Produktideen
- Hinterfragen von Funktionen und Wirkprinzipien
- Gestaltung bekannter Produkte innerhalb eines Suchfeldes
Auswählen von Produktideen
- gemäß Unternehmenszielen und Kundennutzen
Definieren von Produkten
- Präzisieren der ausgewählten Ideen und Definieren von Produktanforderungen
Was macht das Konstruieren (Entwickeln) als Ingenieurstätigkeit aus?
Konstruieren (Entwickeln) ist eine Ingenieurstätigkeit
- die alle Gebiete des menschl. Lebens berührt
- sich der Gesetze und Erkenntnisse der Naturwissenschaft bedient
- auf spezielles Erfahrungswissen aufbaut
- die Voraussetzung zur stofflichen Verwirklichung von Lösungsideen schafft
Was sind die Tätigkeiten/Aufgaben eines Konstrukteurs/Entwicklers?
- nach Lösungsprinzip suchen (konzipieren)
- Lösungsprinzip durch Gestalt- und Werkstofffestlegungen konkretisieren (entwerfen)
- Erstellung von Fertigungs- und Nutzungsunterlagen (ausarbeiten)
- in allen Phasen berechnen, darstellen, Informationen beschaffen
Nenne die drei Arten von Konstruktionen!
- Neukonstruktion
- Anpassungskonstruktion
- Variantenkonstruktion
Nenne und erläutere die Merkmale von Konstruktionsaufgaben!
Welche Schritte sind bei der Entwicklung eines Serienproduktes notwendig?
Erläutere kurz das generelle Vorgehen beim Entwickeln und Konstruieren nach VDI-Richtlinie 2221!
Was sind technische Gebilde (Anlagen, Apparate, Maschinen, Einzelteile, Geräte)?
Technische Gebilde sind:
- künstliche, konkrete Systeme (dadurch gekennzeichnet, dass sie von ihrer Umgebung abgegrenzt sind)
die aus einer
- Gesamtheit geordneter, aufgrund ihrer Eigenschaften miteinander verknüpfter Elemente bestehen
Zeichne eine Funktionsstruktur am Beispiel eines Kartoffensubstraternters!
Was ist der Wirkzusammenhang?
- Grundlage für die Baustruktur und berücksichtigt Fertigung, Montage, Transport (Straßenmaße!!)
- Es entstehen daraus Bauteile, Baugruppen, Maschinen usw. einschließlich der dazugehörigen Verbindungen
Welche Zusammenhänge in technischen Systemen gibt es? Nenne zu jedem das dazugehörige Element!
Nenne Einflussgrößen beim Entwickeln und Konstruieren!
Warum ist ein hohes Gesamtgewicht speziell in der Landmaschinentechnik zu vermeiden?
- Hohe Energiekosten und Emissionen
- Starke Bodenverdichtung führt zu geringeren Erträgen
- Achslast auf 11,5 t beschränkt (StVO)
Welche Randbedingungen sind beim Leichtbau zu beachten?
- Starke Witterungsbelastung durch Feldarbeiten z. B. Staub, Pflanzensäfte
- Entflammbarkeit von organischen Stoffen
- Kontakt mit aggressive Medien (z.B. Düngemittel, Gülle)
- Selbstständige Wartungsarbeiten des Fahrzeughalters
- Biologische Einflüsse wie Schimmelpilze, Insekten und Nagetiere
- Direkte Sonneneinstrahlung sowie hohe Temperaturbelastung
Nenne die drei Grundsätze bei der Bauteilentwicklung!
- Gewährleistung der mechanischen und thermischen Belastbarkeit
- Ökonomische Fertigung bei akzeptablen Materialkosten
- Widerstandsfähigkeit gegen äußere Einflüsse an der Oberfläche, d.h. Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit
Welche Lösungsmöglichkeiten im Leichtbau gibt es?
- Materialsubstitution
- Alternative Werkstoffe
- Hybridtechnologie Metall – Kunststoff
- neue/andere Fertigungstechniken
Nenne die Vor- und Nachteile von Faserverbundwerkstoffen im Vergleich zu herkömmlichen Stählen!
Vorteile:
- geringe Dichte
- hohe spez. Festigkeit/Steifigkeit
- komplexe Formenvielfalt möglich
- Integralbauweise möglich
- gutes Dämpfungsverhalten
Nachteile:
- aufwändige Fertigungsverfahren
- anisotropes Werkstoffverhalten
- Qualitätssicherung problematisch
- sprödes Werkstoffverhalten
- Heiß‐feucht‐Bedingungen schwierig
Welche Arten von Faserverbundwerkstoffen gibt es?
- Glasfaserverstärkte Kunststoffe
- Kohlefaserverstärkte Kunststoffe
- Aramidfaserverstärkte Kunststoffe
Nenne Verfahren zur Herstellung von Faserverbundwerkstoffen!
- Handlaminieren / Faserspritzverfahren
- Presstechnik - SMC
- Injektionsverfahren
- Vakuuminjektion
- RTM
- Strangziehverfahren
- Wickeltechnik
Nenne die Vor- und Nachteile des Handlaminierens!
Vorteile:
- kleine Serien
- große Bauteile
Nachteile:
- Lohnkosten
Nenne die Vor- und Nachteile der Presstechnik (Sheet Molding Compound)!
Vorteile:
- kurze Prozesszeiten
- Teile bis 1 m²
Nachteile:
- hohe Investitionskosten
Nenne die Vor- und Nachteile des Injektionsverfahrens!
Vorteile:
- Kleinserien bis 1000 Stk.
- hohe Genauigkeit
Nachteile:
- Zykluszeiten von mehreren Stunden
- eine raue Seite
Nenne die Vor- und Nachteile des Strangziehverfahren!
Vorteile:
- große Gestaltungsfreiheit
- kontinuierliches Verfahren
Nachteile:
- hohe Reibung im Werkzeug
Nenne die Vor- und Nachteile der Wickeltechnik
Vorteile:
- rotationssymmetrische Geometrien
- hohe Genauigkeit
Nachteile:
- eingeschränkte Formgebung
- Investitionskosten
Welche zwei Arten der Beanspruchungsermittlung gibt es?
- Gliederung nach Entstehungsursache
- Gliederung nach zeitlichem Verlauf
Welche Ursachen liegen der Gliederung nach der Entstehungsursache zu Grunde?
Ursachen:
- Fertigungsprozess
- Funktionserfüllung
- Schwingungsverhalten
Welche Verläufe in der Gliederung nach dem zeitlichem Verlauf gibt es?
Zeitlicher Verlauf
- statisch
- dynamisch
Trage die fehlenden Kenngrößen ein und benenne diese!
Mittelspannung sigmam
Max. Spannung sigmamax
Min. Spannung sigmamin
Spannungsamplitude sigmaa
Frequenz f
Welche Beanspruchungszustände gibt es?
Was ist das Ziel der experimentellen Beanspruchungsermittlung
Ziel: Gewinnung von repräsentativen Daten für Lebensdauer
- Einsatzspiegel
- Messprogramm
- Messung
- Auswertung
Was bedeutet Qualität?
Qualität ist die Fähigkeit ein Produkt kontinuierlich
und konstant in gleichbleibender, gewünschter
Ausprägung so zu produzieren, dass die Kundenerwartung
während der gesamten Lebensdauer erfüllt
werden
