Konstruktionslehre II

Zur Bewältigung der internen Vielfalt.

Product Lifecycle Management (PLM) ist eine wissensbasierte Unternehmensstrategie für alle Prozesse und deren Methoden hinsichtlich der Produktentwicklung von der Produktidee bis hin zum Recycling.

Das Produkt in seinen verschiedenen Ausprägungen muss verwaltet werden:

• zuverlässige Konfigurationen
• Länderversionen

Alle Daten und Prozesse müssen einschließlich der Verantwortlichkeiten und Berechtigungen verwaltet werden:

• Daten/Prozessschritte sperren, freigeben,...
• Prüfprozesse,...

Das Tool zur Umsetzung dieser Aufgaben ist ein PDMS.

Produktdatenmodell, Rollenmodell, Prozessmodell

Das Produktdatenmodell ist eine modellhafte Darstellung, welche sämtliche zum Produkt gehörigen Daten (einschl. Klassifizierung, Referenzierung und Regeln) beinhaltet.

Das Prozessmodell ist eine modellhafte Darstellung, welche die Grundlage für unternehmensinterne Ausführungsanweisungen/Abläufe (einschließlich der prozessrelevanten Daten und Rollen) beinhaltet.

Das Rollenmodell ist ein Hilfsmittel zur modellhaften Abbildung der Organisation. Eine Rolle ist eine nutzerneutrale Beschreibung einer Aufgabe. Die Aufgabenbeschreibung der einzelnen Rollen steht bereits im logischen Zusammenhang zum zugeordneten Prozess.

Ein Prozess ist eine inhaltliche und zeitlich logisch geordnete sowie zielgerichtete Reihenfolge von Aktivitäten (Prozessschritten). Prozesse haben zudem einen definierten Beginn und ein definiertes Ende mit Schnittstellen zu anderen Prozessen.

• Vielzahl von internen und externen Schnittstellen
• starke Vernetzung
• Parallelisierung der Arbeitsschritte
• Grauzonen der Verantwortlichkeiten

PDMS steht für Produktdatenmanagementsystem und ist die Software für das Management vond produktdefinierenden Daten in Verbindung mit der Abbildung und Management von technischen/organisatorischen Geschäftsprozessen.

Mit PDMS soll während der Produktentwicklung sichergestellt werden, dass die richtigen Daten

• in der erforderlichen Qualität
• in dem erforderlichen Umfang
• zum richtigen Zeitpunkt

dem richtigen Bearbeiter zur Verfügung gestellt werden.

• gemeinsame Datenbasis
• Check-In/Check-Out von Daten
• Verwaltung von Zugriffssteuerung (Zugriffsrechte)

Ein Workflow ist ein formal beschriebener, (teilweise) automatisierter Prozess. Er beinhaltet die zeitlichen, fachlichen und ressourcen-bezogenen Spezifikationen, die für eine automatische Steuerung des Arbeitsablaufes auf der operativen Ebene erforderlich sind. Die hierbei anzustoßenden Arbeitsschritte sind zur Ausführung durch Mitarbeiter oder durch Anwendungsprogramme vorgesehen.

• Ist Operativ und in jedem Zusatnd wohldefiniert, (vgl.) Algorithmus
• Beschreibt die exakte Vorgehensweise, die einzusetzenden Werkzeuge und die Form des Ergebnisses (höchster Detaillierungsgrad)
• Enthält Trigger (Auslöser), Initiator und Determinertheit

• Projektaufgabe
• Terminplan
• Workflow
• Projektverantwortlicher Rolle
• relevanten Bauteile/Baugruppen der Produktstruktur

Die agile Entwicklung eines Produktes legt durch "Sprints" einen Fokus auf die Befriedigung des Konsumenten. Dadurch kann die EInführung des Produktes am Markt deutlich beschleunigt werden.

Die Wissenstreppe beschreibt die Entstehung von Wissen von der Zeichen-Ebene über die Wissens-Ebene bis hin zur Wettbewerbsfähigkeits-Ebene. Die Nutzung des Wissen erfolgt dabei im Strategischen Wissensmanagement entgegen der Entstehungsrichtung.

Explizites Wissen und Implizites WIssen

Explizites Wissen ist eindeutig kodiertes und daher kommunizierbares Wissen. Es kann über Bücher, Grafiken etc. für andere nutzbar gemacht werden. Es wird in formelle Wissensrepräsentation und informelle Wissensrepräsentation unterschieden.

• Produktwissen
• E/K - Wissen
• Unternehmenswissen

Die vollständige rechnerunterstützte Entwicklung eines technischen Gegenstandes von der ersten Idee bis zur Erstellung eines funktionsfähigen Prototypen (Funktion, Geometrie, Dokumente, Prozesse).

Man geht vom Ganzen zum Einzelnen. Dabei startet man mit der Festlegung der Produktstruktur und der zu realisierend Funktionen. Im zweiten Schritt werden die Baugruppen inklusive ihrer Bauräume und Schnittstellen festgelegt. Dieser Schritt ermöglicht das parallele Arbeiten. Im nächsten Schritt folgt die Vereinzelung der Bauteile und deren Gestaltung. Im letzten Schritt setzt dann der Bottom-Up-Prozess ein, der die gestalteten Bauteile zusammensetzt.

• 3D-Modellierer
• Digital-Mock-Up
• Virtueller Prototyp
• Virtuelle Realität

• Draht- oder Kantenmodelle (Wireframes)
• Flächenmodelle (Surfaces)
• Volumenmodelle (Solids)

• Direkte Modellierung
• Parametrische Modellierung
• Featurebasierte Modellierung

Es werden Modelle ohne explizite Verwendung von Parametern oder Referenzen zwischen Modellelementen erzeugt.

Vorteile: Aufgrund des schnellen Erstellens gut für frühe Phasen des PEP geeignet

Nachteile: Keine Modellhistorie und keine weiteren Informationen außer der Geometrie

Es werden variable Größen (Parameter) eingesetzt um die Eigenschaften und Abhängigkeiten in und zwischen Modellen zu definieren.

Vorteil: Es bietet die Möglichkeit die bestehende Konstruktionslogik eines Systems abzubilden; Es können mehrere Varianten über Parametertabellen gesteuert werden; Es entspricht dem Top-Down-Prozess.

Nachteil: Etwas umfangreicher.

Es ist die schnelle und günstige Herstellung geometrischer Objekte beliebiger Kompliziertheit direkt aus 3D-Daten. Die Produktgestaltung wird beschleunigt und das Design kann optimiert werden. Es wird möglich hochkomplexe Bauteile auch bereits in Kleinserie rentabel zu fertigen.

• Flüssig: Polymerisation; Digital Light Processing
• Pulverförmig: 3D-Drucken; Laser-Sintern
• Fest: Multi-Jet-Modelling; Schicht-Laminat-Verfahren

• STL-Datenformat (Standard Triangulation Language, *.stl)
• VRML-Datenformat (Virtual Reality Modeliung Language, *.vrml)

• Thermische Reaktion: Laser Sintern, Multi-Jet Modeling
• Thermische und chemische Reaktion: 3D-Drucken
• Chemische Reaktion: Stereolithografie

1. Ein Wischer verteilt ein Polymer/Epoxidharz
2. UV-Laser fährt die Schnittebene ab
3. Bauplattform senkt sich

Computer-Simulation ist die Disziplin des Nachbildens eines Systems mit seinen dynamischen Prozessen in einem experimentierbaren Modell, um zu Erkenntnissen zu gelangen, die auf die Wirklichkeit übertragbar sind.