Produktionstechnik I Vorlesung 4
Fragen aus Fragenkatalog
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Nennen Sie die sieben Arbeitsschritte beim Entwickeln und Konstruieren nach der VDI‐Richtlinie 2221!
- Klären und Präzisieren der Aufgabenstellung
- Ermitteln von Funktionen und deren Strukturen
- Suchen nach Lösungsprinzipien und deren Strukturen
- Gliedern in realisierbare Module
- Gestalten der maßgebenden Module
- Gestalten des gesamten Produktes
- Ausarbeiten der Ausführungs- und Nutzungsangaben
Nennen Sie die vier allgemeinen Regeln zur Kostenminimierung in der Konstruktion!
- Geringe Kompliziertheit
- Möglichst kleine Baugröße
- Hohe Stückzahl
- Begrenzte Genauigkeitsanforderung
Nennen Sie die Ihnen bekannten Rapid Prototyping Verfahren!
- Sterolithography
- Selective Laser Sintering
- Layer Laminate Manufacturing
- Fused Deposition Modeling
- Ballistic Particle Modeling
- Three Dimensional Printing
Skizzieren Sie im Rahmen der Produktentwicklung qualitativ in einem Diagramm den Zusammenhang zwischen Kostenfestlegung und Kostenentstehung in den Unternehmensbereichen!
Diagramm
Skizzieren Sie in einem Kosten-Zeit-Diagramm den Unterschied zwischen der konventionellen Produkterstellung und der integrierten Produkterstellung (simultaneous engineering) !
Diagramm
Erläutern Sie im Rahmen der Produktkonstruktion die Merkmale des Simultaneours Engineering (SE). In welche Gruppen lassen sich diese unterteilen?
- Organisation der Arbeit
- Arbeiten im SE-Team
- Ablaufplan mit Meilensteinen, Zwischenrevisionen und Freigabebesprechung
- Parallelisierung von Produkt-, Fertigungs- und eventuell Vertriebsentwicklung
- Gestaltung der Arbeit:
- Mehr Zeit für Aufgabenklärung und Konzeptphase auf Kosten der Realisierung
- Integration von Kunden und Lieferanten in das SE-Team
- Eigenschaftsfrüherkennung durch virtuelle Produktabbildung
- Einsatz effektiver Konstruktionswerkzeuge
- Reduzierung der Besprechungsdokumentation durch gute Kommunikation
Nennen Sie die Ursachen für die Zeitersparnis durch Simultaneous Engineering!
- Parallelisierung der Arbeitsabläufe
- Enge informatorische Zusammenarbeit
- Entwicklungsplan
- Höhere Motivation der Mitarbeiter
Nennen Sie die Risiken des Simultaneous Engineering!
- Risiko des Misserfolges, da die Arbeit von der Qualifikation des Teamleiters und der Kooperation der Teammitgleider sowie von der Akzeptanz der Linie abhängt
- Bei zu hohem Zeitdruck und betonter Parallelarbeit mit vorläufigen Annahmen besteht das Risiko eines nicht optimalen Produktes mit Fehlern
- Das Risiko die Linienverantwortung zu vernachlässigen (Aufgaben der Linie sind: fachliche „Heimat“, langfristige Entwicklungen, Modellpflege)
Nennen Sie vor- und Nachteile des digitalen Design-Prozess!
Vorteile
- Die Daten sind mathematisch genau und können vielseitig eingesetzt werden (Feasability-Untersuchung, Simulationen, Animationen, Rapid Prototyping, Virtual Realtiy)
- Der Datentransfer weltweit an andere Abteilungen und Lieferanten ist unkompliziert und schnell.
- Die Konstruktionsabteilung kann viel früher mit der Feasability (Beurteilung) beginnen -> kürzere Entwicklungszeiten
- Der digitale Design-Prozess erlaubt zusätzliche digitale Modelle und dadurch mehr Auswahl und Variationsmöglichkeiten, die im Computer schneller dargestelltwerden können.
- Höhere Effizienz, das heißt jeder Designer, der am Computer entwirft, produziert in der gleichen Zeit mehr als ein Designer, der nach klassischer Methode entwirft
Nachteile
- Die Beurteilung von digitalen Modellen ist schwieriger als von konventionellen Tonmodellen, weil auf dem Bildschirm nur ein kleiner Maßstab abgebildet wird, zudem der Kontext und die Informationen aus der Umgebung fehlen, z.B. alle Licht- / Schatteneffekte
- Die für den digitalen Design-Prozess notwendige Infrastruktur ist teuer und aufwendig
- Die Entwicklung eines Designs am Bildschirm erfolgt weitgehend isoliert, d.h. der Designer ist dem ständigen Feedback des Teams entzogen
- Bis heute steckt der digitale Design-Prozess noch im Versuchsstadium, verlässliche Erfahrungswerte über einen längeren Zeitraum fehlen.
Nennen Sie die drei wichtigsten Vorgehensalternativen bezüglich des Produktentwicklungsablaufs und erläutern Sie diese!
- Rein technische Reihung
- Die technische Reihung wird eingesetzt, wenn die Hauptanforderung die Funktion des Produktes ist und z.B. die Kosten eher zweitranging sind
- Priorisierung kostenintensiver Baugruppen
- Zuersten werden die kostenintensiven Baugruppen soweit wie möglich bearbeitet
- Priorisierung terminbestimmender Baugruppen
- Bei engen Lieferterminen werden terminbestimmende Baugruppen priorisiertbehandelt. Dies können neugestaltete Schmiede- und Gussteile sein. Diese müssen zuerst bearbeitet und in Auftrag gegeben werden. Manchmal müssen dafür vorläufige Annahmen getroffen werden. Das Produkt ist dann u.U. nicht optimal, aber termingerecht
Erklären Sie den Begriff Feature!
- Features sind Objekte, die zur Beschreibung der geometrischen und zusätzlichen, nichtgeometrischen Eigenschaften von Produkten, Baugruppen, Einzelteilen und Gestaltzonen dienen.
Nennen Sie sechs Hilfsmittel und Methoden zur Kostenabschätzung!
- Konkurrenzanalysen
- Marktanalysen
- Wirtschaftlichkeitsrechnungen
- Bestimmung von Kostenschwerpunkten durch Kostenstruktur- oder ABC-Analysen
- Relativkostenkataloge
- Kurzkalkulationsverfahren
Nennen Sie sechs Anwendungsmöglichkeiten bzw. Einsatzbereiche des Produktdatenmanagements (Potentiale des Produktdatenmanagements)!
- Life-Cycle-Modellierung
- Produktentwicklungsplattform
- Unterstützung von Simultanous Engineering
- Unternehmenübergreifendes Workflowmanagement
- Unternehmenübergreifendes Datenmanagement
- Integrationsplattform für Prozesse, Systeme und Daten
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Cartes-fiches
Nennen Sie die sieben Arbeitsschritte beim Entwickeln und Konstruieren nach der VDI‐Richtlinie 2221!
- Klären und Präzisieren der Aufgabenstellung
- Ermitteln von Funktionen und deren Strukturen
- Suchen nach Lösungsprinzipien und deren Strukturen
- Gliedern in realisierbare Module
- Gestalten der maßgebenden Module
- Gestalten des gesamten Produktes
- Ausarbeiten der Ausführungs- und Nutzungsangaben
Nennen Sie die vier allgemeinen Regeln zur Kostenminimierung in der Konstruktion!
- Geringe Kompliziertheit
- Möglichst kleine Baugröße
- Hohe Stückzahl
- Begrenzte Genauigkeitsanforderung
Nennen Sie die Ihnen bekannten Rapid Prototyping Verfahren!
- Sterolithography
- Selective Laser Sintering
- Layer Laminate Manufacturing
- Fused Deposition Modeling
- Ballistic Particle Modeling
- Three Dimensional Printing
Skizzieren Sie im Rahmen der Produktentwicklung qualitativ in einem Diagramm den Zusammenhang zwischen Kostenfestlegung und Kostenentstehung in den Unternehmensbereichen!
Diagramm
Skizzieren Sie in einem Kosten-Zeit-Diagramm den Unterschied zwischen der konventionellen Produkterstellung und der integrierten Produkterstellung (simultaneous engineering) !
Diagramm
Erläutern Sie im Rahmen der Produktkonstruktion die Merkmale des Simultaneours Engineering (SE). In welche Gruppen lassen sich diese unterteilen?
- Organisation der Arbeit
- Arbeiten im SE-Team
- Ablaufplan mit Meilensteinen, Zwischenrevisionen und Freigabebesprechung
- Parallelisierung von Produkt-, Fertigungs- und eventuell Vertriebsentwicklung
- Gestaltung der Arbeit:
- Mehr Zeit für Aufgabenklärung und Konzeptphase auf Kosten der Realisierung
- Integration von Kunden und Lieferanten in das SE-Team
- Eigenschaftsfrüherkennung durch virtuelle Produktabbildung
- Einsatz effektiver Konstruktionswerkzeuge
- Reduzierung der Besprechungsdokumentation durch gute Kommunikation
Nennen Sie die Ursachen für die Zeitersparnis durch Simultaneous Engineering!
- Parallelisierung der Arbeitsabläufe
- Enge informatorische Zusammenarbeit
- Entwicklungsplan
- Höhere Motivation der Mitarbeiter
Nennen Sie die Risiken des Simultaneous Engineering!
- Risiko des Misserfolges, da die Arbeit von der Qualifikation des Teamleiters und der Kooperation der Teammitgleider sowie von der Akzeptanz der Linie abhängt
- Bei zu hohem Zeitdruck und betonter Parallelarbeit mit vorläufigen Annahmen besteht das Risiko eines nicht optimalen Produktes mit Fehlern
- Das Risiko die Linienverantwortung zu vernachlässigen (Aufgaben der Linie sind: fachliche „Heimat“, langfristige Entwicklungen, Modellpflege)
Nennen Sie vor- und Nachteile des digitalen Design-Prozess!
Vorteile
- Die Daten sind mathematisch genau und können vielseitig eingesetzt werden (Feasability-Untersuchung, Simulationen, Animationen, Rapid Prototyping, Virtual Realtiy)
- Der Datentransfer weltweit an andere Abteilungen und Lieferanten ist unkompliziert und schnell.
- Die Konstruktionsabteilung kann viel früher mit der Feasability (Beurteilung) beginnen -> kürzere Entwicklungszeiten
- Der digitale Design-Prozess erlaubt zusätzliche digitale Modelle und dadurch mehr Auswahl und Variationsmöglichkeiten, die im Computer schneller dargestelltwerden können.
- Höhere Effizienz, das heißt jeder Designer, der am Computer entwirft, produziert in der gleichen Zeit mehr als ein Designer, der nach klassischer Methode entwirft
Nachteile
- Die Beurteilung von digitalen Modellen ist schwieriger als von konventionellen Tonmodellen, weil auf dem Bildschirm nur ein kleiner Maßstab abgebildet wird, zudem der Kontext und die Informationen aus der Umgebung fehlen, z.B. alle Licht- / Schatteneffekte
- Die für den digitalen Design-Prozess notwendige Infrastruktur ist teuer und aufwendig
- Die Entwicklung eines Designs am Bildschirm erfolgt weitgehend isoliert, d.h. der Designer ist dem ständigen Feedback des Teams entzogen
- Bis heute steckt der digitale Design-Prozess noch im Versuchsstadium, verlässliche Erfahrungswerte über einen längeren Zeitraum fehlen.
Nennen Sie die drei wichtigsten Vorgehensalternativen bezüglich des Produktentwicklungsablaufs und erläutern Sie diese!
- Rein technische Reihung
- Die technische Reihung wird eingesetzt, wenn die Hauptanforderung die Funktion des Produktes ist und z.B. die Kosten eher zweitranging sind
- Priorisierung kostenintensiver Baugruppen
- Zuersten werden die kostenintensiven Baugruppen soweit wie möglich bearbeitet
- Priorisierung terminbestimmender Baugruppen
- Bei engen Lieferterminen werden terminbestimmende Baugruppen priorisiertbehandelt. Dies können neugestaltete Schmiede- und Gussteile sein. Diese müssen zuerst bearbeitet und in Auftrag gegeben werden. Manchmal müssen dafür vorläufige Annahmen getroffen werden. Das Produkt ist dann u.U. nicht optimal, aber termingerecht
Erklären Sie den Begriff Feature!
- Features sind Objekte, die zur Beschreibung der geometrischen und zusätzlichen, nichtgeometrischen Eigenschaften von Produkten, Baugruppen, Einzelteilen und Gestaltzonen dienen.
Nennen Sie sechs Hilfsmittel und Methoden zur Kostenabschätzung!
- Konkurrenzanalysen
- Marktanalysen
- Wirtschaftlichkeitsrechnungen
- Bestimmung von Kostenschwerpunkten durch Kostenstruktur- oder ABC-Analysen
- Relativkostenkataloge
- Kurzkalkulationsverfahren
Nennen Sie sechs Anwendungsmöglichkeiten bzw. Einsatzbereiche des Produktdatenmanagements (Potentiale des Produktdatenmanagements)!
- Life-Cycle-Modellierung
- Produktentwicklungsplattform
- Unterstützung von Simultanous Engineering
- Unternehmenübergreifendes Workflowmanagement
- Unternehmenübergreifendes Datenmanagement
- Integrationsplattform für Prozesse, Systeme und Daten
