Konstruktionstechnik WS 2012/13 Zielplan Dipl. Ing (FH) Daniel Kelkel Dipl.Ing. (FH) Oliver Müller Prof. Dr.-Ing. Bernd Heidemann Büro 7217 Tel 0681 5867 253 Email heidemann@htw-saarland.de oliver.mueller@htw-saarland.de Begrüßung

Das Ziel bestimmen Organisatorisches klären Mitglieder bestimmen Zeitplan erstellen Im Team das Produkt definieren, bezeichnen Termine zur Team-Abstimmung fest fixieren Mind. 2 Termine im Semester bei Dozenten wahrnehmen – selbst organisieren! Dokumentation Ordnungsstrukturen aufbauen Wissenschaftlich Arbeiten: Erstellen, Sammeln und Ordnen sämtlicher Schriftsätze, Folien, Tabellen, Bilder, Skizzen, Ideen, Brainstormingnotizen, usw… Führen von Zeitnachweisen, wer hat was wann getan und kann im „Ernstfall“ darüber berichten Gegenseitige Kontrolle – alles Notierte sollte von allen anderen nachgewiesen werden können Kommunizieren untereinander: Bestellungen, ext. Absprachen, ext.Termine, sonst.Vereinbarungen, Zusagen, Absagen, Verabredungen, usw…. Grundlage - die Allgemeine Arbeitsmethodik: 1. Begriffe erklären: Methode, Methodik 2. Dann: Den Kasten mit der Allgemeinen Arbeitsmethodik Wer kauft sich gerade ein Auto/Haus/Urlaub/ will größere Summe Geld ausgeben? (Studenten fragen, erzählen lassen, danach die Methodik) Soll als Referenzprozess genommen werden: 3. Minimalmethodik: nicht die erst-beste Lösung nehmen, wenigstens eine Alternative finden. Begründetes Auswählen = morgen noch wissen, was gestern entschieden wurde.

Aufgabe klären – Produktprinzip Transformationssystem beschreiben „Was geht rein, was soll rauskommen“ z.B.: Pel  Pmech ; T=hoch oder T=tief, usw… Nutzen klären Dazu: Theoretische Grundlagen mit praktischem Nutzen. Nichts ist praktischer als eine gute Theorie! System ist auch eine Modellvorstellung, von den Griechen ausgedacht. Rein Raus Grenze - bildet einen Ausschnitt, begrenzt die Betrachtung (und häufig das Problem) Umgebung - ist immer da! Systemgedanke - auf Prozess und Produkt übertragen - gliedern, zerlegen, ordnen http://download.springer.com/static/pdf/79/chp%253A10.1007%252F978-3-540-34061-4_2.pdf?auth66=1352979625_256674f560de0eb2d326cf1029dd8736&ext=.pdf

Aufgabe klären – Funktionsstruktur Funktionsstruktur ausarbeiten Arbeitsdurchläufe beschreiben Das „WIE“ ist nicht relevant Dazu: Theoretische Grundlagen mit praktischem Nutzen. Nichts ist praktischer als eine gute Theorie! System ist auch eine Modellvorstellung, von den Griechen ausgedacht. Rein Raus Grenze - bildet einen Ausschnitt, begrenzt die Betrachtung (und häufig das Problem) Umgebung - ist immer da! Systemgedanke - auf Prozess und Produkt übertragen - gliedern, zerlegen, ordnen http://download.springer.com/static/pdf/79/chp%253A10.1007%252F978-3-540-34061-4_2.pdf?auth66=1352979625_256674f560de0eb2d326cf1029dd8736&ext=.pdf

Aufgabe klären – Anforderungen Anforderungen klären Was soll das Produkt alles können Wie soll es aussehen Wo soll das Produkt eingesetzt werden Wer soll das Produkt benutzen Was soll der Bediener tun, was das Produkt Usw. … Projektion – Wie würde man selbst das Produkt nutzen Unter welchen Umständen würde man das Produkt selbst kaufen? Nutzungsprozess überdenken - Was fällt auf bei der Nutzung? Nebenprozesse, -Systeme beachten – Störgrößen identifizieren Sicherheit Was darf unter keinen Umständen passieren? Wie sichern gegen: z.B.:Strom, hohe/tiefe Temperaturen, Verletzungen Missbrauch weitestgehend vermeiden usw. … siehe Produktlebenslauf! Aufgabe klären ist Kommunikation: Mit Worten und Begriffen Formen und Medien: Wann schriftlich, wann reicht mündlich? z.B „Bestellungen über Betrag x schriftlich“. Welche Präszision? Falsche Kommunikation, jeder sucht sich „eigenen Kontext“ Präzision: „Organisiere Party für kleinen Kreis“ Begriffe: „klein, groß, wenig, viel, häufig, oft, immer, nie, leise, laut, ein bißchen, ungefähr“ Vorsicht: Wenn Begriff quanitifizierbar sind und wirklich mit Zahlen belegt werden müßten!

Aufgabe klären – Anforderungsliste - Beispiel Produkt: Wecker 3000 Projekt: KM WS2012_13 Anforderungen Nr Merkmal (Zahlen-) Wert mit Toleranz Anforderungs- art Verursacher (Name, Datum) Modifikationen N Nutzungsphase N1 Lautstärke beim Klingeln/Wecken 70 db(A) – 5db(A) Der Weckzeit angemessen… MaxFo W Schlaumeier, 1.4.12 FF Lautstärke 70 db(A), 2.4.12 N2 Betriebsenergie, Energiespeicher Gleichstrom 1,5V, 1 Batterie LR6-4BG N3 Betriebsdauer > 1 Jahr ohne Batteriewechsel MinFo N4 Lautstärke Betriebsgeräusch (Ticken) < 20 db(A) N5.1 Weckgeräuschart Glockenspiel N5.2 Glockenspiel wie im Saarbrücker Rathaus FF, wie im Saarbrücker Schloss Format zur Orientierung und Anregung. Tabelle mit Merkmal+Wert-Schreibweise hat den Vorteil, die Informationen mit wenig Daten zu transportieren. Hier stehen Übersicht, Kürze und Prägnanz im Vordergrund. Lange Prosatexte will niemand lesen (und schreiben!) Es kann nix schaden, Anforderungslisten (Pflichtenhefte) vom Kunden unterschreiben zu lassen. Damit wird ein gemeinsam anerkanntes Entwicklungsziel dokumentiert. Und der Kunde hat zu überlegen, ob das eine oder andere Ziel evt. zu hoch/unrealistisch oder zu niedrig angesetzt ist. Kunde/Auftraggeber ist zudem gezwungen, sich mit dem Entwicklungsziel auseinander zu setzen. Erfahrung: Anforderungsliste war im Schott-PEM-Projekt die Grundlage für eine Abnahme. Ein Konstrukteur hatte Entwurf und Ausarbeitung übernommen und die Projektgruppe hatte das Konzept entwickelt. Die Konstruktion versagte: Er hat „Erfahrung“ aus dem kalten Maschinenbau in die mit hohen Temperaturen belastete Maschine verwendet. Den Konstrukteur gibt es nicht mehr...

Aufgabe klären - Herkunft von Anforderungen - Checkliste Produktlebenslauf Anforderungen aus prozessrelevanten Produkteigenschaften ableiten. Lebenslauf als Checkliste nutzen: Reizworte zum Anregen der Gedanken. Man beachte Einschränkungen beim Vorschreiben von Norm- und Zulieferteilen. Vorschriften können Spezifikationen für Zulieferer sein. Anforderungslisten aus früheren Projekten als Checkliste nutzen, aber Vorsicht vor zuviel Carry-over! Grundgedanken: Die Phasen im Produktleben erfordern spezifische Produkteigenschaften. Die Anforderungen ergeben sich aus den Prozessen im Produktleben. Vorgehen: Die Suchbegriffe in der Checkliste durchmustern, auf die jeweilige Aufgabe übertragen und anpassen. früher erstellte Anforderungslisten gegebenenfalls als Checkliste nutzen.

Aufgabe klären – Das Formulieren von Anforderungen Grundsätzlich sollten die Anforderungen lösungsneutral positiv anspruchsvoll, aber nicht unrealistisch klar und eindeutig (konkret) Achtung: Vorgaben schränken ein! Proritäten steuern über Forderungsart FF, BF, W „kostengünstig herstellbar“ „Schrauben nach DIN EN ISO 4762“ „Farbe: rot“ Klar? Eindeutig? „umweltgerecht“ Ziel: Das Produkt verbal beschreiben mit möglichst wenig Aufwand an Daten. (Worte sind Daten! Nicht zwingend auch Information!) Eigenschaft = Merkmal + Wert 2 Studis nach vorne bitten und Paarvergleich machen: Geschlecht, Größe, Haarfarbe, Hose, Oberbekleidung, Augenfarbe. (Weitere Werte aufnehmen) Variation der Eigenschaften zeigen – eine der leistungsstärksten Methoden der Produktentwicklung. Beispielanforderungen besprechen: wie z.T. wenig eindeutig (was heißt „sparsam“), und welcher große Interpretationsspielraum bleibt usw. „Betriebsenergie: Elektrizität „gutes Design“ „leicht zu bedienen“ „sparsam“ „Wartungsfrei“ „für Rechts- und Linkshänder bedienbar“ „Benzinverbrauch < 5l/1ookm“

Aufgabe klären – Was ist rot? Eigenschaft = Merkmal + Wert „Farbe: rot“ = Rot nach RAL123 Ziel: Das Produkt verbal beschreiben mit möglichst wenig Aufwand an Daten. (Worte sind Daten! Nicht zwingend auch Information!) Eigenschaft = Merkmal + Wert 2 Studis nach vorne bitten und Paarvergleich machen: Geschlecht, Größe, Haarfarbe, Hose, Oberbekleidung, Augenfarbe. (Weitere Werte aufnehmen) Variation der Eigenschaften zeigen – eine der leistungsstärksten Methoden der Produktentwicklung. Beispielanforderungen besprechen: wie z.T. wenig eindeutig (was heißt „sparsam“), und welcher große Interpretationsspielraum bleibt usw.

Aufgabe klären – Systemstruktur Produkt synthetisieren Aus der Funktionsstruktur hierachische Baumstrukturen erstellen Systemgrenze Beziehung zur Umgebung Gesamtsystem in Teilsystme und Einzelbausteine zerlegen: Elektrik Elektronik Informatik Mess- und Regeltechnik Sensortechnik Motoren Getriebe sonst.Mechanik usw… (Teil-)System (Teil-)System Dazu: Theoretische Grundlagen mit praktischem Nutzen. Nichts ist praktischer als eine gute Theorie! System ist auch eine Modellvorstellung, von den Griechen ausgedacht. Rein Raus Grenze - bildet einen Ausschnitt, begrenzt die Betrachtung (und häufig das Problem) Umgebung - ist immer da! Systemgedanke - auf Prozess und Produkt übertragen - gliedern, zerlegen, ordnen (Teil-)System Umgebung Relation Element

Systemgliederung Automobil Antrieb Motor Einspritzanlage Fahrwerk Kupplung Kühlsystem Wasserpumpe Gehäuse Karosserie Getriebe Schmiersystem Kühler Welle Automobil Elektrik Differential Schläuche Laufrad Innenraum Antriebswellen Beispiel: Systemgliederung eines Automobils: Was könnte man weglassen? Könnte man was weglassen? Beispielprodukte: Welche Teilsysteme (von aussen) werden innen vermutet oder sind identifierbar? Frage: Was ist unter Ablagesystem vorstellbar? ABS Ablagesystem Elemente – Verknüpfungen – Systemgrenze – Beziehungen nach außen… „Jedes Element muss eine Daseinsberechtigung haben.“