Vorwort. Klaus J. Conrad. Grundlagen der Konstruktionslehre. Methoden und Beispiele für den Maschinenbau und die Gerontik

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1 Vorwort Klaus J. Conrad Grundlagen der Konstruktionslehre Methoden und Beispiele für den Maschinenbau und die Gerontik ISBN (Buch): ISBN (E-Book): Weitere Informationen oder Bestellungen unter sowie im Buchhandel. Carl Hanser Verlag, München

2 Vorwort Die 6., aktualisierte und erweiterte Auflage enthält die bewährten Grundlagen, Methoden und Anwendungen der branchenunabhängigen Konstruktionsmethodik. Der Einstieg beginnt mit der Erklärung der üblichen Begriffe im Konstruktionsbereich, die für das Verständnis und in der Praxis erforderlich sind. Es folgt ein Vergleich der Tätigkeiten der Konstruktionsübungen mit denen des methodischen Konstruierens, um zu zeigen, wie vorhandene Kenntnisse zu erweitern sind. Ein bekanntes Beispiel zeigt die Bedeutung des methodischen Konstruierens, bevor die Grundlagen des systematischen Konstruierens behandelt werden. Die notwendigen Grundlagen zum methodischen Konstruieren sind in den ersten Kapiteln enthalten. Die Behandlung der vier Konstruktionsphasen erfolgt nach den bewährten Regeln und Richtlinien mit einigen neuen Hilfsmitteln, die aus den praktischen Anwendungen entwickelt wurden. Die besondere Bedeutung der Stücklisten, der Nummernsysteme, der Sachmerkmale, der Kostenfestlegung in der Konstruktion und der Qualitätssicherung während der Produktentwicklung wird beschrieben und mit Beispielen erklärt. Die Beschreibung der Grundlagen der Gerontik in der Konstruktionslehre soll das Interesse auf dieses besondere Fachgebiet lenken, da einer der Schwerpunkte darin besteht, die Technik für alle Menschen zu nutzen. Das neue Fachgebiet Gerontik ist Fachleuten unter anderen Bezeichnungen mit anderen Schwerpunkten seit einigen Jahren bekannt, hat aber bisher in der Gesellschaft nicht die notwendige Beachtung gefunden. Die Gerontik stellt die Menschen in den Mittelpunkt und liefert die Kenntnisse für Produkteigenschaften, die den Erfahrungen, Fähigkeiten und Fertigkeiten der Menschen entsprechen. Dabei wird keine altersabhängige Verbrauchergruppe bevorzugt, sondern eine Produktentwicklung angestrebt, die sowohl älteren als auch jüngeren Menschen gefällt, weil Funktionen, Benutzung und gutes Aussehen die Produkte auszeichnen. Die Kapitel der Konstruktionslehre werden deshalb so erweitert, dass die erforderlichen Kenntnisse der Gerontik für die Konstruktion enthalten sind. Das umfasst neben den Begriffsklärungen auch die notwendigen Erläuterungen der Erkenntnisse und Hinweise auf bewährte Anwendungen sowie Beispiele. Dazu gehört natürlich auch die interdisziplinäre Zusammenarbeit von Konstrukteuren, Designern, Ergonomen und weiteren Fachexperten je nach den Anforderungen an neue Gerontik-Produkte. Damit sind zum ersten Mal die Grundlagen für die Konstruktion von Gerontik-Produkten in einem Konstruktionslehre-Lehrbuch enthalten. Sie sind sowohl für die Ingenieuraus bildung als auch für die Konstruktionspraxis geeignet. Die Erfahrungen des Autors in der Praxis im Werkzeugmaschinenbau vor den 25 Jahren Lehre an der Fachhochschule Hannover und Aktivitäten in der Industrie bei der Betreuung von Projekten und Diplomarbeiten haben ebenfalls bewirkt, sehr gute Erkenntnisse und

3 6 Vorwort Anregungen für die ständige Aktualisierung der Konstruktionslehre sowie eine praxisgerechte Darstellung des Stoffes umzusetzen. Auch die vielen guten Hinweise und Anregungen der Fachkollegen, die eine Stellungnahme zu diesem Buch abgegeben haben, konnten berücksichtigt werden. Für diese Unterstützung möchte ich mich besonders bedanken. Die bewährte Gliederung wurde beibehalten, aber an einigen Stellen so angepasst, dass die Themen der Abschnitte im Inhaltsverzeichnis besser zu finden sind. Außerdem hat jedes Kapitel jetzt eine Zusammenfassung. Das Durcharbeiten kann damit unterschiedlich erfolgen. Leser mit Vorkenntnissen sind nach dem Nachschlagen und Lesen der Zusammenfassung soweit informiert, dass sie nur die Kapitel durcharbeiten, die von Interesse sind. Andere Leser schauen sich nur die vier Konstruktionsphasen an und lösen die Übungs aufga ben. Das Literaturverzeichnis wurde anwendergerecht nach Sachgebieten dargestellt. Das wesentliche Ziel dieses Buches ist die Vermittlung einer systematischen und methodischen Arbeitsweise in einem Umfang, die es jedem Konstrukteur ermöglicht, seinen persönlichen Arbeitsstil zu entwickeln oder zu verbessern. Damit ist es sowohl für Studierende in der Ingenieurausbildung an Fachhochschulen und Universitäten als auch für Kon strukteure in der Wirtschaft sinnvoll nutzbar. Das Lehrbuch wurde selbstverständlich für Konstrukteurinnen und für Konstrukteure geschrieben. Wegen der Übersichtlichkeit wurde auf Doppelangaben im Text verzichtet. Mein Dank gilt den Verfassern der Fachliteratur zu diesem Thema, von denen ich viele bewährte Anregungen übernehmen konnte. Insbesondere möchte ich mich bei Herrn Prof. Dr.-Ing. Ehrlenspiel bedanken, von dem ich an der Universität Hannover die Bedeutung des Methodischen Konstruierens gelernt habe. Die Ergebnisse seiner wissenschaftlichen Arbeiten werden besonders häufig zitiert. Herrn Dr. Lutz vom VDMA danke ich für die zur Verfügung gestellten aktuellen VDMA-Kennzahlen. Herrn Erik Liebermann danke ich für seine auflockernden Darstellungen der Teamarbeit und der Kommunikation. Für die sehr gute Unterstützung bedanke ich mich bei Herrn Jochen Horn vom Carl Hanser Verlag. Mein besonderer Dank gilt meiner Frau Marlies und meiner Tochter Cathrin für Verständnis, Geduld und Zeit, die eine neue Auflage erfordert. Burgdorf, im Februar 2013 Klaus-Jörg Conrad

4 Leseprobe Klaus J. Conrad Grundlagen der Konstruktionslehre Methoden und Beispiele für den Maschinenbau und die Gerontik ISBN (Buch): ISBN (E-Book): Weitere Informationen oder Bestellungen unter sowie im Buchhandel. Carl Hanser Verlag, München

5 6 Konstruktionsphase Entwerfen Das Entwerfen ist die dritte Phase des Konstruierens und wird als typischer Arbeitsschritt für Ingenieurarbeit im Konstruktionsbüro eingeordnet. In dieser Phase erfolgt die grafische Darstellung der technischen Gebilde, die als Lösungsprinzipien unter Beachtung der Anforderungen der Aufgabe gedanklich entwickelt wurden. Ideenskizzen sowie erste Auslegungsberechnungen werden als konstruktive Lösung gestaltet und dargestellt. Das Ergebnis dieses Arbeitsschritts ist ein Entwurf mit festgelegter Gestalt und Anordnung aller Elemente eines Produkts sowie allen Angaben zur Herstellung und Beschaffung dieser Elemente. Das grundlegende Vorgehen wurde bereits im dritten Abschnitt erwähnt. Ein Entwurf wird konventionell mit Bleistift und Radiergummi am Zeichenbrett erarbeitet. Das rechnerunterstützte Entwerfen mit 2D-CAD-Systemen hat in vielen Arbeitsbereichen das Zeichenbrett ersetzt. Der Einsatz von 3D-CAD/CAM-Systemen ermöglicht die dreidimensionale Modellierung der Entwurfsarbeiten mit neuen Möglichkeiten und Methoden. 6.1 Allgemeine Forderungen an technische Produkte Technische Produkte müssen für den gesamten Produktlebenszyklus die Forderungen erfüllen, die als Übersicht in Bild 6.1 dargestellt sind. Dazu gehören die Forderungen des Marktes, der Produktion, des Gebrauchs und des Nutzens für den Kunden unter Beachtung der Eigenstörungen und der Umwelt. Funktion, Leistung, Nutzen Zuverlässigkeit, Sicherheit Systemzuordnung Kosten, Preis Gestaltungsgrundregeln Gestaltungsrichtlinien Technische Produkte Forderungen Ressourcen Umwelteinwirkungen Reibung, Verschleiß Wärmewirkungen Ermüdung, Lebensdauer Eigenschwingungen Bild 6.1:Wissensbasis für Forderungen an technische Produkte

6 6.2 Arbeitsschritte beim Entwerfen 251 Die Produktgestaltung erfolgt in der Praxis so, dass bestimmte Forderungen und Bedingungen zu erfüllen sind. Diese umfassen das gesamte Produktleben, also von der Entwicklung über die Produktion und den Gebrauch bis zur Entsorgung. Technische Produkte müssen deshalb sehr viele Bedingungen erfüllen, die produktspezifisch unterschiedlich und als entsprechende Produkteigenschaften erforderlich sind. Restriktionen sind allgemein als Einschränkung oder Vorbehalt bekannt. Forderungen und Bedingungen können hier mit der gleichen Bedeutung wie Restriktionen verwendet werden. Für technische Produkte sind viele Bedingungen durch Regeln und Richtlinien so aufbereitet worden, dass diese als Sammlung von Erfahrungen zusammengefasst vorliegen. Für die Produktgestaltung sind aus der Vielzahl der Richtlinien die allgemeinen und die speziellen durch den Konstrukteur auszuwählen und einzusetzen. Dies geschieht in der Regel gedanklich, da es viel zu aufwendig wäre, alle theoretisch möglichen Lösungen zu gestalten, um dann aufgrund bestimmter Restriktionen doch nur eine weiterzuverfolgen. 6.2 Arbeitsschritte beim Entwerfen Das Entwerfen umfasst alle Tätigkeiten zur gestalterischen Festlegung von Einzelteilen und deren Anordnung in Baugruppen und Produkten, sodass das Lösungsprinzip unter Beachtung technischer und wirtschaftlicher Kriterien realisiert wird. Dafür sind erforderlich: Festlegung der Hauptabmessungen Untersuchung der räumlichen Verhältnisse Wahl von Werkstoffen Berechnung der Auslegungsgrößen Ergänzung des Lösungsprinzips Festlegung von Fertigungsverfahren Gestaltung aller Bauteile und Verbindungen Festlegung von Baugruppen Festlegung der Teilearten Festlegung der Zulieferteile Analyse auf Schwachstellen Bewertung und Auswahl Um diese Forderungen umzusetzen, muss der Konstrukteur sich Klarheit verschaffen über den Umfang des Entwurfs und über den Bereich, mit dem er anfangen möchte. Häufig wird er auch hier beim Kern der Aufgabe beginnen, den er sich ja schon durch Skizzen und Lösungsprinzipien erarbeitet hat.

7 252 6 Konstruktionsphase Entwerfen Als Ergebnis entstehen Grobentwürfe mit den wichtigsten Angaben und Darstellungen oder Feinentwürfe, die bereits alle konstruktiven Einzelheiten enthalten. Die Entwürfe müssen unter Beachtung der geforderten Funktionen insbesondere eine wirtschaftliche Lösung ergeben, die die neuesten Technologien berücksichtigt. Die Entwurfsarbeit wird immer durch regelmäßig durchgeführte Fortschrittsgespräche und Beratungsgespräche begleitet. Durch die Fortschrittsgespräche in der Konstruktion wird sichergestellt, dass alle Informationen und Erfahrungen umgesetzt werden. Die Beratungsgespräche finden mit Mitarbeitern anderer Abteilungen oder mit Zulieferern statt, um z. B. Fertigung, Montage, oder Handelsteile rechtzeitig zu berücksichtigen. Vor dem letzten Arbeitsschritt, der Konstruktionsphase Ausarbeiten, wird gemeinsam mit Mitarbeitern der technischen Bereiche in Freigabegesprächen entschieden, ob der vorliegende Entwurf weiterverfolgt werden soll, oder ob noch weitere Untersuchungen erforderlich sind. Beim Entwerfen müssen viele Informationen umgesetzt werden, da Normen, Werkstoffe, bewährte Detaillösungen, Wiederholteile, Zulieferteile mit allen Angaben exakt berücksichtigt werden müssen. Außerdem ist dieser Vorgang gekennzeichnet durch Entwerfen und Verwerfen. Das bedeutet, viele Ideen der Gestaltung und Anordnung können erst nach der Darstellung beurteilt werden und stellen sich dann als gut oder nicht brauchbar heraus. Außerdem müssen erkannte Fehler beseitigt und viele Größen durch mehrfache Ansätze optimiert werden. Ebenso müssen Änderungen und deren Auswirkungen eingearbeitet werden. Deswegen ist ein konsequentes Vorgehen nach einem Ablaufplan nicht möglich. Der Konstrukteur wird also sein Vorgehen festlegen und anpassen nach der Art der Aufgabe, nach dem Umfang der Aufgabe, nach der Informationsbereitstellung und nach den Gesprächsergebnissen. Die Entwurfszeichnungen werden nach den Regeln des Technischen Zeichnens angefertigt, sodass einheitliche Darstellungen mit firmenspezifischen Besonderheiten vorliegen. Die Auslegung und die eingesetzten Berechnungsverfahren erfolgen mit den bekannten Regeln und Gesetzen der technischen Grundlagenfächer, der speziellen Fachgebiete und der allgemeingültigen Regeln und Vorschriften, die den Stand der Technik darstellen. Deshalb werden heute sehr viele Auslegungen und Berechnungen mit Rechnerunterstützung durchgeführt, mit dem Ziel, den gesamten Produktentwicklungsprozess mit 3D-CAD/ CAM-Systemen durchgängig zu erledigen. Die Gestaltung ist ein wesentlicher Schwerpunkt des Entwerfens. Beim Grobgestalten werden erste Abmessungen festgelegt, die sich häufig durch Erfahrungswerte und Überschlagsrechnungen ergeben. Das Ergebnis enthält alle wichtigen Formen und Flächen und wird als Funktionsteil bezeichnet. Das Feingestalten erfolgt anschließend durch die Festlegung aller Einzelheiten indem entsprechende Formelemente, Maschinenelemente und Gestaltungsrichtlinien für einen endgültigen Entwurf so eingesetzt werden, dass ein Fertigteil entsteht. Anschließend ist je nach vorgesehenem Fertigungsverfahren noch ein Rohteil zu gestalten, das z. B. für ein Gussteil oder ein Schweißteil erforderlich ist. Für das Gestalten sind einige Methoden bekannt, die die Erfahrungen guter Konstrukteure durch systematische Untersuchungen umsetzen und anwendbar machen.

8 6.3 Anwendung der Arbeitsschritte beim Entwerfen 253 Trotzdem können bei den Entwurfsarbeiten Schwierigkeiten auftreten, die auch durch sehr sorgfältiges Gestalten nicht zu beseitigen sind. Dann ist es günstiger, mit dem verbesserten Erkenntnisstand das Vorgehen in der Konzeptphase zu überprüfen und dort neue, bessere Lösungen zu suchen. Aber auch bei sehr günstig erscheinenden Prinziplösungen können noch Schwierigkeiten im Detail auftreten. Sie entstehen oft, weil manche Eigenschaften falsch beurteilt oder unterschätzt wurden. Beim Entwerfen ist also ein flexibles Vorgehen der Konstrukteure erforderlich, das auch durch Arbeitsstil, Organisationsfähigkeiten und breites Technikwissen geprägt ist. Das Gestalten beginnt stets beim Kern der Aufgabe, indem nach einer Auslegungsrechnung die funktionsbestimmenden Elemente unter Beachtung der geforderten Werkstoffe skizziert werden. Dies sind z. B. bei einem Zahnradgetriebe die Zahnräder und deren Anordnung, die sich aus den Anforderungen ergeben, bei einem Ventil die Stelle, die den Stofffluss öffnet oder schließt und bei einer Werkzeugmaschine die Elemente, die den Fertigungsprozess im Arbeitsraum bestimmen, also die Werkzeugbewegungen relativ zum Werkstück. Daraus ergeben sich die ersten Abmessungen, die mit den Anschluss- und Schnittstellen, der Einbaulage und den werkstoffabhängigen Gestaltungselementen zu einem Grobentwurf führen. Das Feingestalten umfasst die endgültigen Abmessungen, die Toleranzen, Passungen und Oberflächenangaben, die Werkstoffe, die Normteile sowie Fertigung, Montage, Transport usw. 6.3 Anwendung der Arbeitsschritte beim Entwerfen Das grundlegende Vorgehen beim Entwerfen ist bereits bekannt, sodass vor der Behandlung von Regeln und Richtlinien an einem einfachen Beispiel die Vorgehensweise gezeigt wird. Eine konventionell gelöste Entwurfsaufgabe wird Schritt für Schritt umfangreich erläutert, um die wesentlichen Überlegungen zu verstehen. Anschließend wird im Vergleich dazu das Vorgehen beim rechnerunterstützten Entwerfen kurz erläutert Gelenkige Aufhängung entwerfen und gestalten Es ist eine gelenkige Aufhängung zu konstruieren, die eine geführte Pendelbewegung ermöglicht. Die Aufhängung soll mit einer lösbaren Verbindung an einem Stahlgerüst montiert und für einen Schwenkwinkel kleiner als 60 o bei einer maximalen Winkelgeschwindigkeit von 1 s 1 ausgelegt werden. Als Zugkraft wirken 750 N + 50 N und als Axialkraft weniger als 100 N. Die Anschlussbohrung soll einen Durchmesser von 10 mm haben. Es sollen einmalig 50 Stück hergestellt werden mit Herstellkosten, die 35 je Stück nicht überschreiten. Für die Anwendung im Freien ist bei hoher Betriebssicherheit eine Lebensdauer von mehr als Stunden zu gewährleisten. Das Lösungskonzept ist als Skizze in Bild 6.2 dargestellt und soll eine geeignete stoffliche Gestalt erhalten. Nach dem Aufstellen der Anforderungsliste sind alle Teilschritte der Entwurfsarbeit mit Skizzen vorzustellen.

9 254 6 Konstruktionsphase Entwerfen Umfang der Aufgabe: 1. Aufstellen einer vereinfachten Anforderungsliste. 2. Schrittweises Entwickeln der Lösung mit allen Arbeitsschritten, kurzen Erläuterungen und Skizzen. Lösung: Gelenkige Aufhängung zu 1.) Aufstellen einer vereinfachten Anforderungsliste Tabelle 6.1:Anforderungsliste gelenkige Aufhängung (nach Bachmann, Lohkamp, Strobl) FH HANNOVER A n f o r d e r u n g s l i s t e F = Forderung W = Wunsch Auftrags-Nr.: Projekt Bearbeiter: KNL 5 Gelenkige Aufhängung Conrad A n f o r d e r u n g e n F W Nr. Bezeichnung F 0 Funktion: Geführte Pendelbewegung unter Belastung ermöglichen Werte, Daten, Erläuterung, Änderungen Verantwortlich, Klärung durch: F 1 Schwenkwinkel 60 F 2 Zugkraft F 750 N + 50 N Conrad F 3 Axialkraft F a 100 N F 4 max. Winkelgeschwindigkeit 1 s 1 F 5 Lebensdauer L h F 6 Anschlussbohrung 10 mm F 7 Montage an Stahlgerüst F 8 Stückzahl einmalig 50 Stück F 9 Herstellkosten Euro/ Stück 35 F 10 Anwendung im Freien F 11 hohe Betriebssicherheit Einverstanden: Bytzek Datum: Blatt: 1/1 Zu 2.) Schrittweises Entwickeln der Lösung mit allen Arbeitsschritten, kurzen Erläuterungen und Skizzen. 2.1 Grobgestalten Ziel ist die schrittweise Gestaltung eines grobmaßstäblichen, funktionsfähigen Entwurfes, der die Anforderungen der Anforderungsliste erfüllt. Dafür können selbstverständlich mehrere Entwürfe gestaltet werden, aber aus Platzgründen wird hier nur einer ausgearbeitet. Die nachfolgend beschriebenen Teilschritte können von Fall zu Fall verschieden sein, außerdem kann das schrittweise Arbeiten mit Wiederholung von Teilschritten erforderlich sein.

10 6.3 Anwendung der Arbeitsschritte beim Entwerfen 255 Stahlgerüst Anschlussbohrung Fa F F Bild 6.2:Skizze einer gelenkigen Aufhängung (nach Bachmann, Lohkamp, Strobl) Grobgestalt ermitteln Zuordnen von Wirkflächen nach Form, Lage und Größe. Herstellen einfacher Verbindungen der Wirkflächen durch weitere einfache Flächen bzw. stofferfüllte Körper, damit über die Wirkflächen die Aufgaben erfüllt werden können, z. B. Kräfte übertragen, Bewegungen ausführen usw. Dabei ist besonders darauf zu achten, dass die erforderlichen Bewegungsmöglichkeiten gewährleistet sind, keine Zusammenstöße beweglicher Bauteile und keine statischen Überbestimmungen entstehen. Aus der Vielfalt der möglichen Flächen- und Körperformen, -lagen und -größen nur die einfachsten auswählen.

11 256 6 Konstruktionsphase Entwerfen Die in Bild 6.3 dargestellte Grobgestalt besteht aus den Wirkflächen Zylinderfläche 1 zum Ermöglichen der Pendelbewegung und zum Übertragen der Kraft F (A 1, 2), den Ebenen 2 zum Übertragen der Axialkräfte (A 3), und der Zylinderfläche 3, die die Anschlussfläche darstellt (A 6). (A = Anforderung mit Nr. der Anforderungsliste) Bild 6.3:Grobgestalt der gelenkigen Aufhängung (nach Bachmann, Lohkamp, Strobl) Anschlüsse und Zusammenbau berücksichtigen Anschlüsse an andere Bauteile oder Produkte sind unter Beachtung der Anschlusszeichnungen bzw. -bedingungen (Aufstellungsort) zu berücksichtigen. Handhabung und Bedienmöglichkeiten sind zu beachten. Unterteilen der Grobgestalt durch Teilfugen, um Fertigung und Montage zu ermöglichen bzw. zu vereinfachen. Hier treten meist neue Teilfunktionen auf, z. B. Bauteile verbinden. Relativlagen der Bauteile durch Anschlagflächen, Absätze, Zentrierungen, Verspannungen usw. festlegen. Besonders ist darauf zu achten, ob Zusammenbau und Demontage überhaupt möglich sind. Die entsprechenden Änderungen unter Beachtung der Anforderung Nr. 7 sind im Bild 6.4 eingezeichnet. Bild 6.4:Zusammenbau berücksichtigen (nach Bachmann, Lohkamp, Strobl)

12 6.3 Anwendung der Arbeitsschritte beim Entwerfen Kraftfluss und Beanspruchungen berücksichtigen Anstreben kurzer direkter Wege von einer Krafteinleitungsstelle zur anderen, Umwege ergeben unnötige Biegung! Durch diese Maßnahme ergeben sich steife und kleine Konstruktionen. Steife Konstruktionen mit direkten Kraftleitungswegen sind besonders dann erforderlich, wenn unvermeidbare Schwingungen klein zu halten sind. Vermeiden scharfer Kraftumlenkungen und schroffer Querschnittsänderungen wegen Kerbwirkung. Versuchen, alle Querschnitte gleich hoch zu beanspruchen, d. h. Bauteile gleicher Festigkeit anstreben. Dadurch ergibt sich bei kleiner Baugröße eine gute Werkstoffausnutzung. Diese Gesichtspunkte sind in folgender Skizze (Bild 6.5) berücksichtigt. Bild 6.5:Kraftfluss und Beanspruchung beachten (nach Bachmann, Lohkamp, Strobl) Reibungs- und verschleißmindernde Gesichtspunkte Feststellen von Gleit- und Verschleißstellen Treffen von Maßnahmen, um Reibung, Erwärmung, Verschleiß und Reibbeanspruchung zu vermindern; z. B. geschmierte Lager vorsehen. Wo sich Verschleiß nicht vermeiden lässt, für Austauschmöglichkeit der Verschleißteile sorgen. Wählen der Schmierung nach Ort und Art: Schmierstoffe, Schmiereinrichtungen. Dabei die Zugänglichkeit der Schmierstellen, evtl. nötige Abdichtungen, Kontrollmöglichkeit, Wartung und Entlüftung beachten. Korrosionsschutzmaßnahmen wie Anstriche, Verzinken, Beschichten usw. gehören auch zu den verschleißmindernden Gesichtspunkten. Zur Verminderung des Verschleißes wurde eine Gleitbuchse (Gleitlager) vorgesehen und im Bild 6.6 eingezeichnet.

13 258 6 Konstruktionsphase Entwerfen Bild 6.6:Lager und Schmierung beachten (nach Bachmann, Lohkamp, Strobl) Analyse des Grobentwurfs Suchen nach Schwachstellen, indem überprüft wird, ob alle Anforderungen der Anforderungsliste erfüllt sind. Beachten, dass Stand und Regeln der Technik eingehalten werden. Die Darstellung im Bild 6.6 unter lässt folgende Schwachstellen erkennen: Zwei Anschlussschrauben stützen beim Pendeln nicht genügend ab. Aus Sicherheitsgründen sollten die Befestigungsschrauben gesichert sein. Aus Sicherheitsgründen und wegen des Auswechselns sollte der Lagerbolzen nicht nur mit einem Presssitz, sondern formschlüssig gesichert sein (siehe Anforderung Nr.11). Die Beachtung der Schwachstellen und der genannten Gesichtspunkte ergibt einen geänderten, jedoch noch nicht bemaßten Entwurf im Bild 6.7. Bild 6.7:Entwurfsvariante mit Verbesserungen (nach Bachmann, Lohkamp, Strobl)

14 6.3 Anwendung der Arbeitsschritte beim Entwerfen Feingestalten Der Grobentwurf erfüllt nun die Anforderungen der Anforderungsliste, aber auf die Abmessungen wurde bisher noch nicht systematisch geachtet. Ziel des Feingestaltens ist es nun, einen maßstäblichen Entwurf unter Beachtung der Anforderungen der Aufgabenstellung zu erstellen Dimensionieren Treffen von Lastannahmen. Darunter ist das Ermitteln der erforderlichen Daten (z. B. Maße, Leistungen, Belastungen, Drehzahlen usw.) zu verstehen unter Beachtung zeitlicher Änderungen (z. B. Beschleunigungskräfte). Wählen der Werkstoffe unter Beachtung der im Betrieb vorhandenen Werkstoffe und Halbzeuge. Berechnungen durchführen. Je nach den Anforderungen auf Tragfähigkeit (Spannungen, Verformungen), Erwärmung, Lebensdauer usw. Abschätzen, ob der Berechnungsaufwand und die erzielte Genauigkeit im richtigen Verhältnis zu den Ergebnissen stehen. Wählen der Hauptabmessungen, Querschnitte und Formen der Bauteile. Hierbei schon an die Herstellung, vorhandene Fertigungsmöglichkeiten und an die Normung denken. Diese Teilschritte sind oft zur Entwurfsverbesserung ganz oder teilweise zu wiederholen, also auch ein Iterationsvorgang: Entwerfen und Verwerfen. Das Aufzeichnen des Entwurfs sollte jetzt zur besseren Vorstellung der Abmessungen im Maßstab 1:1 erfolgen. Im Entwurf in Bild 6.8 sind nur wenige Maße eingetragen. Bild 6.8:Maßstäblich gezeichneter Entwurf (nach Bachmann, Lohkamp, Strobl) Fertigungs- und montagegerechtes Gestalten Für die maßstäblich zu erstellenden Zeichnungen sind viele Gesichtspunkte zu beachten, insbesondere: Feststellen, welche Bauteile oder Baugruppen gefertigt werden müssen, welche im Betrieb vorhanden sind (Werknormen beachten) und welche kostengünstig zugekauft werden können (z. B. Normteile, Maschinenelemente). Bei Verwendung von Kaufteilen

15 260 6 Konstruktionsphase Entwerfen müssen die Herstellerangaben nach Katalogen sowie Termine und Kosten sorgfältig beachtet werden. Wählen der Fertigungsverfahren für die Bauteilherstellung unter Beachtung der Stückzahlen, der Werkstoffart, der erforderlichen Maß- und Formgenauigkeit sowie der vorhandenen Fertigungseinrichtungen in Zusammenarbeit mit der Arbeitsvorbereitung. Oberflächenbehandlung (z. B. Härten) und Oberflächenbearbeitung, Toleranzen und Passungen nur dort vorsehen, wo sie aufgrund der Funktion wirklich erforderlich sind. Montagegerechtes Gestalten bedeutet auch, an Transport, Verpackung und Aufstellen am Bestimmungsort zu denken. Der unter Berücksichtigung von Fertigung und Montage geänderte Entwurf wurde wegen der geringen Stückzahl als Schweißkonstruktion gewählt (Anforderung Nr. 8, Bild 6.9). Zukaufteile: 1 Sicherungsschrauben, 2 Lagerbuchse eingeklebt, 3 Lagerbolzen, 4 Schmiernippel DIN 3402, 5 Spannstift DIN Wegen der besseren Übersicht ohne Maßeintragung. Bild 6.9:Berücksichtigung von Fertigung und Montage (nach Bachmann, Lohkamp, Strobl) Bewertung der Entwürfe Im Entwurfsstadium ist eine Bewertung erforderlich, um zu erkennen, ob eine weitere Bearbeitung ein erfolgreiches Produkt ergibt, welche Entwürfe nicht weiter verfolgt werden sollen und welche Verbesserungen notwendig sind. Die Bewertung kann nach der VDI-Richtlinie 2225 durchgeführt werden. Vereinfacht kann nur mit einer Begründung der Vor- und Nachteile mehrerer Entwürfe eine Entwurfsauswahl stattfinden. Da für das vorgestellte Beispiel schon während der Entwurfsarbeiten alle wichtigen Punkte vergleichend geklärt wurden und nur ein Entwurf gezeichnet wurde, soll hier keine Bewertung durchgeführt werden Beseitigen der Schwachstellen Die bei der Bewertung festgestellten Schwachstellen werden beseitigt durch: Ändern des Entwurfs unter Berücksichtigung aller vorgenannten Punkte, d. h. Ändern der Gestalt und/oder des Lösungsprinzips mit dem Ziel, eine bessere Konstruktion zu erreichen.

16 6.3 Anwendung der Arbeitsschritte beim Entwerfen 261 Festlegung und Änderung besonders sorgfältig zu gestaltender Bereiche, wie z. B. Verbindungs-, Kraftübertragungs-, Lager- und Kerbstellen. Der neu aufgezeichnete, so genannte bereinigte Entwurf der gelenkigen Aufhängung enthält in Bild 6.10 eine Bundbuchse und Anlaufscheiben statt der glatten Buchse. Die Maße wurden wegen der besseren Übersichtlichkeit weggelassen. Bild 6.10:Bereinigter Entwurf (nach Bachmann, Lohkamp, Strobl) Entwerfen mit 3D-CAD/CAM-Systemen Der Einsatz von Rechnern zum Entwerfen in der Konstruktion hat für einige Arbeitsschritte das Vorgehen verändert. Für die Aufgabenstellung Gelenkige Aufhängung soll dies im Vergleich erläutert werden. Das Erstellen einer Anforderungsliste ist mit einem CAD-System nicht sinnvoll und wird deshalb mit einem PC durchgeführt. Das Grobgestalten erfolgt durch Nachdenken und mit Freihandskizzen auf Papier, da CAD-Systeme diesen Arbeitsschritt noch nicht unterstützen. Das bedeutet, dass alle Überlegungen, die als Unterpunkte beim Grobgestalten beschrieben wurden, auch beim rechnerunterstützten Konstruieren erforderlich sind, bevor der Rechner eingeschaltet wird. Der Konstrukteur geht also in der Regel mit Freihandskizzen an den CAD-Arbeitsplatz und skizziert Einzelteile mit den wichtigsten Geometrieelementen, die für die Funktionserfüllung notwendig sind. Diese Funktionsteile werden als CAD-Modelle gespeichert und anschließend nach den Regeln des eingesetzten Systems zu Baugruppen zusammengesetzt. Dabei ist natürlich unbedingt zu beachten, dass alle Einzelteile so anzuordnen sind, dass jederzeit jedes Teil entfernt und durch ein anderes ersetzbar sein muss. Dieser Zustand ergibt sich z. B. bei erforderlichen Verbesserungen oder dem Einsatz von Wiederholteilen, die schon aus anderen Konstruktionen bekannt sind. In den CAD-Systemen sind für diesen Vorgang unterschiedliche Regeln einzuhalten. Bei einigen Systemen wird vor dem Zusammenbau ein Modell, ein sog. Skelettmodell, erzeugt, das nur aus Bezugsebenen, Bezugsachsen oder Bezugspunkten besteht, auf die alle Teile zu referenzieren sind. Der Vorteil besteht dann darin, dass jedes Teil entfernt werden kann, ohne das andere davon abhängige Teile mit gelöscht werden. Weitere Hinweise enthält Kapitel 9.

17 Stichwortverzeichnis Klaus J. Conrad Grundlagen der Konstruktionslehre Methoden und Beispiele für den Maschinenbau und die Gerontik ISBN (Buch): ISBN (E-Book): Weitere Informationen oder Bestellungen unter sowie im Buchhandel. Carl Hanser Verlag, München

18 Sachwortverzeichnis A Abbruch einer Entwicklung 94 ABC-Analyse 430 Ablaufplan 93 Ablauf von Designprozessen 111 Abstimmungsgespräche 289, 346 Abstrahieren 69, 170, 217 Aktoren 222 elektrische 223 hydraulische 223 pneumatische 223 Alter Begriff 30 eines Menschen 30 Altern 31 Analogien 180 Analogisieren 176 Analyse 69, 119 bekannter Systeme 173 Anforderungen 156, 381 Anforderungsarten 139 Anforderungskataloge 140, 141 Anforderungsliste 136, 138, 140 aufstellen 146 Formblatt 145 Anpassungskonstruktion 41, 173 Anzahl der Prinzipien 227 Appell 102 Arbeitsmethoden der Informationsverarbeitung 72 Arbeitsplan der Wertanalyse 444 Aufarbeitung industrielle 319 Aufbauschema 201 Aufgabenschwerpunkte 121 Aufgabenstellung 135 Klärung 135 Auftragsdurchlaufzeit 125 Ausarbeiten 42, 91, 357 Arbeitsschritte 357 Ausfalleffektanalyse 347 Auslegung 252 Austauscherzeugnis-Fertigung 320 B Barrierefreie Produkte 235 Baugruppen 65 Baukasten 375 Baukastenstückliste 375 Baureihe 375 Bauteileigenschaften Vorhersage 421 Bediensystemgestaltung 119 Bedürfnisse 32 elementare 32 erlernte 32 Begabung 181 Beiträge aktive menschliche 152 benennungsorientierte Suche 212 benutzungsgerechte Konstruktion 151 Beratungsgespräche 252, 421 Bereich Konstruktion 16 Beschaffenheitsmerkmale 392 Beschaffungskosten 210 Betroffenheit des Menschen passive 152 Bewerten 237 Bewerten durch eine Gruppe 240 Bewertungskatalog 242, 341 Bewertungskriterien 237, 239, 242 Bewertungsliste 242 Bewertungsmethoden 237 Bewertungsverfahren 236, 246, 342 Beziehung 102 Beziehungsebene 100 Bildleiste 395 Bioinspiration 214 Biologische Systeme 217 Biomimetik 214 Bionik 214 Black-Box-Methode 58 Bottom-up-Konstruktionsmethode 467 Brainstorming 183 Briefing 111 Businessplan 82 C CAD 455 CAD/CAM 457 CAD/CAM-Systeme 3D 457 CAD-Normteiledatei 397 CAID 458 CAM 456 CAP 456 CAQ 457 CA-Techniken 454 Computer-Aided-Industrial-Design 458 Concurrent Engineering 474

19 Sachwortverzeichnis 587 D dekadische Gliederung 384 Demografie 115 demografischer Wandel 31 Denkweise 40 Design 111, 231 Designanforderungen 155 Designbriefing 111 Designer 458 Dienstleistungen 459 Designprozesse 111 Deterministische Gefahren 268 dezimale Gliederung 384 Dienstleistungen 33 Differentialbauweise 282 Digital Mock-Up 474 Diskursives Denken 68 Dominanzmatrix 238 Drehmaschine 55 Systemdarstellung 57 Durchlaufzeit 123 E Effekte der Physik 199 Eigenfertigung 282 Eigenfertigungsteile 282 Eigenteil 367 Einflussfaktoren 25 Einzelfertigung 121 Einzelkosten 414 Einzelprodukt 24 Einzelteilzeichnungen 364 Eisberg-Modell 100 Elektronische Zulieferkataloge 213 Entscheidungsprozess 84 Entscheidungsschritt 94 Entsorgung 306, 333 entsorgungsgerechte Gestaltung Grundregeln 334 Entsorgungskosten 335 Entsorgungsprobleme 339 Entwerfen 42, 91, 262 Arbeitsschritte 250 Entwerfen und Verwerfen 87, 252 Entwicklungsprozess 80 Entwurf 250 Entwurfszeichnung 252, 357 Erfahrung 29 Ergonomie 235 Definitionen 115 Ergonomieprozesse Ablauf 115 Ergonomische Anforderungen 151 ERP 457 Erzeugnisgliederung 360 fertigungs- u. montageorientiert 281 funktionsorientiert 361 Erzeugnisse 359 Erzeugnisstruktur 360 Evaluation 120 F Fähigkeiten 230 Fehler 348 Fehlerbaumanalyse 347 Fehler- Möglichkeits- und Einfluss-Analyse (FMEA) 348 Feingestalten 252 Fertigteil 289 Fertigungsart 24 fertigungsgerechtes Gestalten 284 Fertigungskosten 450 FMEA 128, 247, 347 Forderungen 139 Fortschrittsgespräche 252 Fremdfertigung 282 Fremdteil 367 Fügen 294 Funktion 60, 439 Funktionsanalyse 173 Funktionsbegriff 59 Funktionsbeschreibung 60 funktionsorientierte Arbeitsweise 24 funktionsorientierte Recherche 212 Funktionsstruktur 172 Funktionsteil 289 Funktionszuordnung 455 Funktionszuordnungen 457 G Gebilde, technische 51 Gebinde 401 Gebrauchsfunktion 439 Gebrauchsgüter 33 Gebrauchstauglichkeit 157 Gedankenlandkarte 187 Gefahren deterministische 268 stochastische 267 Geltungsfunktion 439 Gemeinkosten 414 Gemischtfertigung 121 generierendes Vorgehen 87 Gerontik 28, 37, 156, 224 Sieben Prinzipien 227 Gerontiker 227 Gerontikprodukte 34, 229 Geronto 28 Gerontologie 35 Gerontoökologie 36 Gerontopsychatrie 36 Gerontopsychologie 36 Gerontosoziologie 36 Gerontotechnik 36, 37 Gerontotechnologien 36, 37 Gesamtfunktion 172 Gesamtkosten 414 Gesamtstücklisten 363 Gesichtspunkte ordnende 196

20 588 Sachwortverzeichnis Gestalten 262 entsorgungsgerechtes 336, 337 fertigungsgerechtes 279 gießgerechtes 289 montagegerechtes 293, 296, 297 recyclinggerechtes 306, 308 werkzeugmaschinengerecht 285 Gestaltung 252 aufarbeitungsgerechte 324 benutzerorientierte 117 demontagegerechte 321 montagegerechte 325 prüf- und sortiergerechte 323 reinigungsgerechte 323 Gestaltungsbewertung 262, 341 Gestaltungsprinzipien 262, 270 Gestaltungsregeln 262 Gestaltungsrichtlinien 262, 277 grundsätzliche 278 Gewichtungsfaktoren 237, 241 Grunddaten 379 Grundregel 265 Eindeutig 265 Einfach 266 Sicher 267 Grundstruktur mechatronischer Systeme 222 Gruppe 364 Gruppenzeichnungen 364 Gussteile 293 Güter 33 H Handhaben 294 Hauptfunktionen 457 Hauptklassen 391, 398 Hauptumsatz 54 Herstellkosten 210, 414, 447, 451 Einflußgrößen 416 Hilfsmittel 22 House of Quality 162 I Ideenfindung Methoden 178 Identifizieren 382 Identifizierungsnummer 382 Identnummern 383 Industrial Design 231 Informationsbeschaffung 72 Informationsnummern 383 Informationsquellen 74 Informationssystem für Relativkosten 427 Informationstechnik 470 Informationsverarbeitung 71 Informationswesen 72 Ingenieuraufgaben 85 Ingenieure 129 Inhaltsebene 100 Instandhaltung 315 Integralbauweise 282 Integrierte Produktentwicklung 79 interdisziplinäre Zusammenarbeit 112 Interdisziplinäre Zusammenarbeit 95, 130 Intuition 182 Intuitives Denken 68 Investitionsgüter 33 K Kataloge 75, 200 Kausalitätsprinzip 225 Kennzahlen 121 Keramikteile 293 Killerphrasen 184 Klassifizieren 382 Klassifizierung 385 Klassifizierungsnummern 382 Klassifizierungssystem 391 Klassifizierung über Sachmerkmale 400 Kleinserienfertigung 121 Kleinserienprodukt 24 Kombinieren 177 Kommunikation 98 Können 95 Konstruieren 15 gießgerechtes 293 kostengünstiges 421 lärmarm 301 montagegerechtes 296 rechnerunterstützt 470 rechnerunterstütztes 454 Konstrukteur 15 Arbeitsweise 94 Denkweise 40 Konstrukteure 15 Konstruktion 14, 18, 23 Kostenerkennung 420 Konstruktion,Bedeutung 77 Konstruktionsalltag organisierte Maßnahmen 94 Konstruktionsarten 41, 122 Konstruktionsausbildung 16 Konstruktionsbereiche 45 Konstruktionsgrundsätze 262 Konstruktionskataloge 62, 200, 204 Aufbau 201 Konstruktionslehre 13, 16, 21 Aufgaben 22 Konstruktionsmethodik 39, 470 Anwendung 22 Erwartungen 45 Nutzung 48 Ziele 47 Konstruktionsphasen 42, 91 Zeitanteile 43 Konstruktionsprozess 82, 89, 470 Konstruktionsprozesse 14 Konstruktionsregeln 320 Konstruktionsrichtlinien 75

21 Sachwortverzeichnis 589 Konstruktionstechnik 14 Konstruktionstermine 77 Konstruktionswissenschaft 14 Konsumgüter 33 Konzipieren 42, 91, 169 Arbeitsschritte 169 korrigierendes Vorgehen 88 Kosten 413 Änderungskosten 417 -beeinflussung 413, 417 -beurteilung 417 -eigenschaften 415 -entstehung 412 -erkennung 420 -ermittlungsverfahren 422 -festlegung 412 fixe 414 -früherkennung 414 -informationssysteme 421 senken 445 variable 414 -wissen 412 -ziele 412 Kostenanalyse 420 Methode 445 Kostenarten 414 Kostenstellen 414 Kostenträger 414 Kraftfluss 272, 273 Grundsätze 274 Regeln zur Gestaltung 274 Kreativität 181 Kreislaufwirtschaft 308 Kurzkalkulation 421 L Lastenheft 138 Leistung zugekaufte 127 Literaturrecherchen 179 Lösung prinzipielle 178 Lösungselemente 193 Lösungskataloge 199, 205 Lösungskonzept 40 Lösungsprinzip Arbeitsschritte 169 Lösungsprozess 83 M Management 444 Maschinenrichtlinie 269, 302 Maschinenstundensatzrechnung 451 Materialkosten 448 Material-Recycling 327 Mechatronik 219 Funktionen 222 mechatronische Systeme 221 Mengenübersichtsstückliste 372 Mensch 230 Merkmal 392 Definition 141 stoffliche und geometrische 64 Merkmalausprägung 393 Methode 22 allgemeine 70 Methode , 186 Methodenwissen 40 Methodik 443 Methodik beim Konstruieren 89 methodische Produktplanung 132 methodisches Vorgehen 67 Mind Map 187 Funktion 188 Mind Mapping 187 Montage 294, 296 montagegerechte Baugruppen 297 montagegerechte Einzelteile 297 montagegerechte Gestaltung 294, 297 Montageoperationen 295 Montageprozess 294 Montieren 294 Morphologie 192 Morphologischer Kasten 192 N Nebenumsatz 54 Neukonstruktion 41 Neukonstruktionen 173 Normen 75 Normteil 367 Nummer 381, 384 auftragsabhängig 389 auftragsunabhängige 389 Nummernsystem 387 Anforderungen 381 Aufbau 400 teilsprechendes 391 vollsprechendes 391 Nummernsysteme 381 Nutzerbefragungen 157 Nutzerbeteiligung 157 Nutzungskontext 157 O Objektkataloge 205 Öko-Bilanz 311 Operationskataloge 205 Ordnende Gesichtspunkte 196, 199 Ordnungsschema 197 P Parallelnummernsystem 388, 391 Parsimonieprinzip 225 Pflichtenheft 138 Phasen des Lebenszyklusses 307 Physikalische Effekte 64, 198 Planen 91 Planung neuer Produkte 132

22 590 Sachwortverzeichnis Platzen, Nummernschlüssel 383 Platzkostenrechnung 451 PPS 392, 457 Prinzip 225 Prinzip der Aufgabenteilung 271 Prinzip der Selbsthilfe 271 Prinzipen des Universal Design 232 Prinzipien der Kraftleitung 270 Prinziplösung 62 Prioritätenfolge Abfall 309 Problemanalyse 69 Problemlösungsbaum 205 Problemschwerpunkte 25 Produktalter 126 Produktarten 24 Produkte recyclinggerecht gestaltete 331 Produkte der Gerontik 96 Produkte für Alle 27, 28 Produkteigenschaften 277 Produktentstehungsprozess 82 Produktentwicklung 25, 471 Produktergonomie 234 Produktionsergonomie 234 Produktionsprozess 296 Probleme 81 Produktionsrückläufe 308 Produktkreislauf 317 Produktlebensphasen 307 Produktplanung 132 Impulse 134 Produktprogramm 126 Produktverantwortung 306 Prozess 53 kreativer 181 Prozess der Produktentwicklung 82 Prozessmodell 117 prozessorientierte Arbeitsweise 24 Prüfen 294 Psychografie 115 Punktbewertung 240 Q QFD 128, 160, 161, 347 Qualität 139, 159 Qualitätsdenken 409 Qualitätsplanung 160, 409 Qualitätssicherung 159, 246, 346, 409 Qualitätssicherungsmethoden 128 Quality Function Deployment 161 R Rapid Prototyping-Anlagen 473 Realisierung 120 Recycling 308 Begriffe 312 Kreislaufarten 312 Recyclingbehandlungsprozesse 315 Recyclingformen 313 recyclinggerechte Gestaltung 306 Regeln allgemeine 325 Regelungen organisatorische 128 Relationsmerkmal 393 Relativkosten 423 Relativkostenblätter 425 Relativkostenkatalog 424, 428, 429 Relativkostenobjekte Auswahlkriterien 424 Relativkostenzahlen 425 S Sachebene 100 Sachinhalt 102 Sachmerkmal 392 Sachmerkmale für Teilearten 405 Sachmerkmalleiste 394, 395 Sachmerkmalverzeichnis 396 Sachnummer 389 Sachnummernsystem 390, 397 Schlüsselwort 188 Schmiedeteile 293 Schriftfeld 367 schrittweise Abstraktion 170 Schwachstellenanalyse 69 Selbstkosten 414 Selbstoffenbarung 102 selbstschützende Lösungen 272 selbstverstärkende Lösungen 271 Sender-Empfänger-Modell 99 Sensoren 223 Serienfertigung 121 Serienprodukt 24 Sicherheit 267 Sieben Prinzipien der Gerontik 229 Simulation 473 Simultaneous Engineering 474 Skelett 467 Skeletttechnik 467 Solo-Brainstorming 185 Stochastische Gefahren 267 Strategie der Lösungssuche 87 Strukturanalyse 69 Strukturgestaltung 119 Strukturstückliste 373 Strukturstufen 360 Stücklisten 366, 379, 380 Arten 371, 378 Aufbau 367 Formulare 368 Informationen aus 380 Sinn und Zweck 379 Textbausteine 380 Stücklistenaufbau fertigungs- und montageorientiert 379 Stücklistenfeld 368 Stücklistensatz 360, 362 Summenkurve 433 Synthese 70 System 52

23 Sachwortverzeichnis 591 systematische Methoden 192 Systeme, mechatronische 221 Systemuntersuchungen 55 System Wertanalyse 443 T Team 110 Eigenschaften 110 Teamarbeit 107, 108 Teamorganisation 108, 110 Teamorientierung im Unternehmen 109 Technik 28 Technische Biologie 214 Technische Gebilde 16, 51 Technische Produkte 52 Technische Systeme 52, 54, 67 technische Wertigkeit Wt 241 Teil 367 Teilearten 367 Teilestammdaten 379 Teileverwendungsnachweis 378 Teilfunktionen 172, 193 Testmethoden 82 Top-down-Konstruktionsmethode 467 U Umweltproblematik 308 umweltverträglich 307 umweltverträgliche Produkte 306 Umweltverträglichkeit 340 Universal Design 232 unterscheidende Merkmale 196 Usability 157 Useware 119 Useware-Engineering 119 Useware-Entwicklungsprozess 119 V Value Management 442 Variantenkonstruktion 41 Variantenstücklisten 377 Variantenübersichten 377 Variationsmerkmale 177 Variieren 177 Verbraucherbefragungen 157 Verbrauchsgüter 33 Verbundnummernsystem 388, 391 Vergleich paarweiser 238 Vor- und Nachteil- 237 Verhaltensweisen 444 Verständlichkeit 104 Versuche 180 Verwendbarkeitsmerkmale 392 Verwendung 314 Verwertung 314 Vier-Ebenen Modell 102 Virtualisierung 472 virtuelle Produktentwicklung 470 virtuelles Produkt 472 Vision 96 Vorkalkulation 421, 451 Vormontage 296 W WA-Aufgaben Auswahlkriterien 442 WA-Projekte Grundregeln 443 Weiterverwendung 314 Weiterverwertung 315 Werknormen 75, 282 Werkstoffbezeichnungen 551 Werkstückgestaltung fertigungsgerechte 284 Wert 440 Wertanalyse 128, 430, 435, 437, 438, 439 Objekt 439 Zweck 438 Wertgestaltung 438 Wertskala nach VDI 2225, Nutzwertanalyse 240 Wertverbesserung 438 Wiederholteil 367 Wiederverwendung 314 Wiederverwertung 315 Wirkprinzip 65 wirtschaftliche Wertigkeit Ww 241 Wirtschaftlichkeit 412 funktionsmäßige 412 herstellungsmäßige 412 Wissensbasis 14 Wünsche 139 W-Wörter Fragenreihe 185 Z Zehnerregel 410 Zeichnungen 363 Zeichnungsinhalt 364 Zeichnungssatz 360, 362 Zeichnungsstücklisten 368 Zukunftstechnologien 29, 108 Zulieferkomponenten 206 Zulieferorientiertes Konstruieren 212 Zulieferteile 135 Zulieferungen 207 Zusammenbauzeichnungen 364 Zuschlagskalkulation 447