Hausarbeit zur Lehrveranstaltung Produktentwurf

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1 Produktentwurf Hausarbeit zur Lehrveranstaltung Produktentwurf Gruppen-Nr.: M1 M2 M3 Team-Nr.: Produktentwurf SS 2009 Namen der Teammitglieder: Matrikelnr.: Betreuer Name: Tel.: /379- Tabelle 1: Termine, Bestandteile und Gewichtung der Teilprüfungen (insgesamt können 100 Punkte erreicht werden) KW Testate Anteil (%) M1 M2 M Testat 10 Projektplan Konzepte Anforderungskatalog Testat 30 Entwurfsberechnungen 3D-Modelle und Stückliste, Bedienungsanleitung Testat 40 Fertigungszeichnungen Kostenkalkulation Kurzfassung einer Produkt-/Projektpräsentation 29 Endabgabe der Dokumentation 20 Nachfolgend werden einige Hinweise zur Bearbeitung gegeben. Die zu bearbeitende Themenstellung wird gesondert ausgegeben. Hier stehen mehrere Themen zur Auswahl. In der ersten Vorlesungswoche wird von den Dozenten festgelegt, in welcher Übungsgruppe (und damit in welchen Teams) welche Themenstellung bearbeitet wird.

2 Produktentwurf Prüfungstechnische Randbedingungen Die Bearbeitung der Hausarbeit zum Produktentwurf erfolgt durch ein Team bestehend aus drei Studenten, wobei alle Teammitglieder zur gleichen Übungsgruppe gehören müssen! Wer die Teambildung nicht dem Übungsleiter überlassen will, sollte daher bereits vor der Anmeldung entsprechende Absprachen mit den potentiellen Teammitgliedern treffen. Die Anmeldung zur Teilnahme an der Hausarbeit zum Produktentwurf ist verbindlich. Sie muss spätestens bis zum erfolgen. Abmeldungen sind nur bis zum möglich. Wer danach noch angemeldet ist und dennoch die Hausarbeit nicht bearbeitet, erhält automatisch die Bewertung nicht bestanden! In die Bewertung der Hausarbeit gehen über ein Punktesystem auch die Teilprüfungen ein. Die entsprechenden Anteile sind in Tabelle 1 ersichtlich. Wer die in der Tabelle genannten Termine der Teilprüfungen nicht wahrnehmen kann, muss ein Attest vorlegen, ansonsten wird diese Teilprüfung mit Null Punkten bewertet. Die endgültige Festlegung der Note ergibt sich aus den aufsummierten Punkten der Teilprüfungen. Zum Bestehen werden 50 Punkte benötigt. Das Bestehen der Prüfung ist insgesamt jedoch nur dann möglich, wenn die vollständige Dokumentation zur Hausarbeit auch termingerecht abgegeben wurde! Ergänzende organisatorische Hinweise Jeder Übungsgruppe und damit auch jedem Team dieser Gruppe wird eine Aufgabenstellung zugewiesen. Die Teammitglieder haben selbstständig für eine gerechte Arbeitsteilung während der gesamten Bearbeitungsphase zu sorgen und diese auch zu dokumentieren. Eine Ausnahme zu dieser selbstständigen Arbeitseinteilung macht das Anfertigen der CAD- Modelle und Fertigungszeichnungen. Hier sind von jedem Teammitglied entsprechende Leistungen zu erbringen! Sollten während der Bearbeitungsphase zwischen den Teammitgliedern Probleme bezüglich Einhaltung der Arbeitsteilung, mangelnder Kommunikation oder Ähnlichem auftreten, die ein erfolgreiches Bestehen der Testate gefährden, ist dies dem Betreuer mitzuteilen. In diesem Fall kann ein Ausschluss einzelner Teammitglieder von der Hausarbeit zum Produktentwurf erfolgen.

3 Produktentwurf Bearbeitungsschwerpunkte 2.1 Projektplan Der zu erstellende detaillierte Plan beinhaltet die verschiedenen Entwicklungsabschnitte und Gliederungen des Produktentwurfs mit ihren geplanten Testatsterminen. Im Projektzeitplan sind alle benötigten Termine (wie Vorlesungen, Übungen und ggf. individuelle Termine mit dem entsprechenden Betreuer) zu berücksichtigen! Der Plan wird mit dem PC erstellt. Er ist übersichtlich und detailliert gegliedert, in entsprechender Größe dargestellt, zum ersten Testat vorzulegen. 2.2 Anforderungskatalog Es ist ein Anforderungskatalog zu erstellen, der alle vorgegebenen Randbedingungen, selbst gegebene Einschränkungen und Erfordernisse des Produktes enthält. 2.3 Entwurf der Konzepte Es sind 3 verschiedene Ideen für das Produkt zu entwerfen. Besonderes Augenmerk soll dabei sowohl auf die mechanische Konstruktion als auch auf eine kostengünstige Gestaltung und eine geeignete Werkstoffauswahl gelegt werden. Die Konzepte sollen mit verständlichen Handskizzen ausgearbeitet und anhand dieser beschrieben werden. Dazu gehört eine Unterteilung in Vor- und Nachteile der jeweiligen Konzepte sowie die Begründung der Konzeptauswahl. 2.4 Entwurfsberechnung In Absprache mit dem Betreuer werden Komponenten ausgewählt, für die Auslegungsberechnungen durchzuführen bzw. Festigkeitsnachweise zu erbringen sind. Diese können auf Basis der bekannten literarischen Quellen (Deckers, Roloff/Matek, etc.) oder von rechnergestützten Programmen (z.b. MathCAD oder M-Design) durchgeführt werden. Die Berechnungen sind zu dokumentieren. Bei der notwendigen Werkstoffauswahl sind neben den auftretende Belastungen auch Fertigungsmethoden und Kosten zu beachten. 2.5 Produktgestaltung Die Gestaltung der Vorrichtung erfolgt mit Hilfe eines parametrischen 3D-CAD-Systems. Prinzipiell ist die Wahl des CAD-Systems freigestellt, allerdings ist die Unterstützung seitens der Mitarbeiter nur für Pro/Engineer gegeben. Zunächst ist die Grobgestalt zu entwerfen. Norm- und Zukaufteile können, falls sie nicht digital verfügbar sind, vereinfacht dargestellt werden. Für die wesentlichen Bestandteile des Pro-

4 Produktentwurf duktes erfolgt auch eine Feingestaltung, die den Forderungen nach fertigungsgerechten und kostengünstigen Konstruktionen entsprechen muss. Den CAD-Modellen werden auch Materialkennwerte zugewiesen, um so auch im System Gewichtsberechnungen durchführen zu können. Die Gewichte sind in die Stückliste zu übertragen. 2.6 Produktdokumentation Die Produktdokumentation erfolgt in Form eines umfassenden Berichtes. Hierein fließen alle bisher angefertigten Unterlagen (Projektplan, Anforderungskatalog und Entwurfskizzen) und die Bedienungsanleitung des entworfenen Produktes ein, wobei die wesentlichen Komponenten und deren Funktionsweise schriftlich und graphisch anhand der 3D-Modelle (ggf. auch Explosionsdarstellungen) beschrieben werden. Komplettiert wird die Dokumentation durch die anzulegenden Fertigungszeichnungen, eine Stückliste und die Kostenkalkulation. Bei der Anfertigung des Berichtes ist auf ein durchgängiges und ansprechendes Layout zu achten. 2.7 Fertigungszeichnungen Von jedem Team-Mitglied ist eine vollständige Fertigungszeichnung, in der auch Detaillierungen (Toleranzen, Oberflächeneigenschaften, ) enthalten sind, auf Basis des 3D- Modells im CAD-System zu generieren. Die den Fertigungszeichnungen zugrunde liegenden Bauteile sind vorher mit dem Betreuer abzustimmen. Die Ausarbeitung hat normgerecht zu erfolgen. 2.8 Stückliste Die Anfertigung der Stückliste hat normgerecht zu erfolgen. In einer Stückliste ist jedes verwendete Teil mit Anzahl, Bezeichnung, Material, Gewicht usw. aufzuführen. Unbekannte Gewichte sind grob abzuschätzen. Die Gewichte für Zukaufteile sind, wenn möglich, den Herstellerangaben zu entnehmen. In der Stückliste ist daher zu vermerken, ob es sich um ein bereits existierendes Zukaufteil oder ein in Eigenproduktion herzustellendes Teil handelt. 2.9 Kostenabschätzung Für alle selbst konstruierten Teile sind die Halbzeuge festzulegen und die Materialkosten annähernd zu ermitteln. Die entsprechenden Angaben können in zusätzlichen Spalten der Stückliste aufgeführt werden. Gegebenenfalls sind in einem Extradokument entsprechende Erläuterungen zu geben. Für bekannte Teile, wie Räder, Schrauben, Normteile etc. soll mit Angabe der Quelle (ggf. Modell + Katalog) der Bezugspreis aufgeführt werden. Die Kostenabschätzung sollte so erfolgen, dass ermittelt werden kann, mit welchem Preis das Produkt in einen existierenden Markt eingeführt werden kann.

5 Produktentwurf Produktpräsentation Zum Abschluss des Produktentwurfes ist eine PowerPoint-Präsentation anzufertigen, in der das Produkt, der Entwicklungsprozess und Besonderheiten während der Lösungsfindungsphase dargestellt werden. Die Präsentation umfasst 5-10 Seiten. Die Teams mit den besten Produktentwürfen haben die Möglichkeit, in der letzten Vorlesungswoche (KW 27) ihr Produkt in einem Vortrag vorzustellen und damit als Anerkennung eine Prämie zu erhalten. 3 Testattermine Zum ersten Testat sind von den Teams die Ergebnisse von Punkt 2.1 bis 2.3 vorzulegen!!! Zum zweiten Testat sollen von den Teams für den gewählten Entwurf Unterlagen gemäß Abschnitt 2.4, 2,5 und 2.8 vorgelegt werden. Es ist außerdem der Projektfortschritt am Projektplan zu erläutern. Jedes Teammitglied muss im 2.Testat auch am Rechner nachweisen, dass die Bauteilmodellierung beherrscht wird! Diejenigen, die mit einem CAD-System arbeiten, das nicht im CAD-Labor installiert ist* ), müssen auf einem eigenen Rechner ihr lauffähiges System mitbringen. Zum dritten Testat sollen von den Teams für den gewählten Entwurf die kompletten Unterlagen gemäß Abschnitt 2.1 bis 2.10 vorgelegt werden. Die wesentlichen Inhalte der Testate sind bereits in Tabelle 1 zusammenfassend dargestellt! Die Abgabe der VOLLSTÄNDIGEN Unterlagen erfolgt bei dem jeweiligen Betreuer. Unvollständige Unterlagen werden nicht akzeptiert und müssen umgehend nachgebessert werden. * ) Im CAD-Labor sind folgende CAD-Systeme verfügbar: Pro/ENGINEER, SolidWorks, MegaCAD, CATIA V5 und NX. 4 Endabgabe Bei Endabgabe ist eine komplette Projektmappe mit allen Unterlagen der Zwischentestate sowie notwendigen Erläuterungen abzugeben. Ebenso sind die Dokumentationsdateien und CAD-Modelle an den Betreuer zu übergeben. Die Unterlagen sind grundsätzlich in Maschinenschrift zu verfassen, wobei auf ein einheitliches und ansprechendes Layout zu achten ist. Handschriftliche Ausarbeitungen werden nicht angenommen. Ausgenommen von dieser Regelung sind Skizzen o.ä., die jedoch für die digitale Dokumentation eingescannt werden müssen. Die CAD-Modelle, die nicht mit Pro/ENGINEER erstellt wurden, sind in einem neutralen Datenformat (IGES oder STEP) zu übergeben. Vorher ist allerdings vom jeweiligen Team zu prüfen, ob die Daten fehlerfrei in Pro/ENGINEER eingelesen werden können. Gleiches gilt für die Zeichnungsdateien, die nicht mit Pro/ENGINEER generiert wurden.