Produktentwicklung Flashcards

Question

1. Systementwurf

Answer 1

Durch den Systementwurf soll das Wesentliche und Allgemeingültige der Problemstellung herausgearbeitet werden Planen und Klären der Aufgabe -> Anforderungsliste SYSTEMENTWURF Abstraktion zum Erkennen wesentlicher Probleme • Aufstellen der Funktionsstruktur Gesamtfunktion – Teilfunktion • Suche nach Wirkprinzipien/ Lösungselementen für die Teilfunktionen • Differenzierung Wirkstruktur – Baustruktur • Konkretisieren zu prinzipiellen Lösungsvarianten • Bewerten und Auswählen • Festlegung des domänenübergreifenden Lösungskonzepts --> Lösungskonzept -> domänenspezifischer Entwurf

Answer 2

Die Systemintegration fügt die Ergebnisse der einzelnen Domänen zu einem Gesamtsystem zusammen domänenspezifischer Entwurf -> Komponentenentwurf Systemintegration • Zusammenführung der Teillösungen zum Gesamtsystem • Erkennen von Inkompatibilitäten der Teillösungen • Eliminieren von Unverträglichkeiten • Finden der optimalen Gesamtlösung -> Gesamtentwurf -> Eigenschaftsabsicherung

Answer 3

M-CAD-Modelle Computer Aided Design in der Mechanik E-CAD-Modelle Computer Aided Design in der Elektronik CASE-Modelle Computer Aided Software Engineering Simulationsmodelle Konfigurations und Änderungsmanagement

Answer 4

Stage Gate Prozesse (allgemein) Unterteilen Innovationsprojekte in Phasen (Stages) - Überprüfen Phasen-Deliverables durch Gates (Qualitätskontrolle) - Können durch Management vor jeder Phase gesteuert und kontrolliert werden: Go, Kill, Hold oder Repeat Quality-Gate-Konzept (Pfeifer) - Vorgehen für softwareintensive Systeme - Basis für VDMA-Leitfaden für mechatronischen PEP - Bänder repräsentieren: Mechanik, Elektronik, Software - Sechs typische Projektphasen (individuell anpassbar auf Unternehmen) 6 Projektphasen 1. Initialsphase 2. Anforderungsspezifikation 3. Lösungspezifikation 4. Realisierung 5. Systemintegration 6. Abnahmephase Vorteile - Transparenz durch vorabdefinierte Quality Gate Kriterien; explizite Forderung von Tests - Frühzeitige Integration interdisziplinärer Unternehmensbereiche (Marketing, Einkauf, Vertrieb) - Höhere Qualität, bessere Zielerreichung, mehr Innovationen durch kontinuierliches Monitoring

Answer 5

Grundlegende Idee Quality-Gate-Ansatzes ist, dass am Ende einer Phase abgeprüft wird, ob vorher definierte Aktivitäten auch wirklich durchgeführt wurden. ``` Forderung nach Lösung 1. Initialphase Durchführung von Machbarkeitsstudien und Evaluierung der Konzepte -> Märkte und potentiellen Kunden 2. Anforderungsspezifikation Eindeutige Spezifikation der Anforderung en an ein Entwicklungsvorhaben -> Lastenheft 3. Lösungsspezifikation Technische Umsetzung der Kundenanforderungen -> Pflichtenheft 4. Realisierung - Softwareentwicklung - Elektronikentwicklung - Mechanikkonstruktion - Festlegen des Testkonzepts -> Domänenspezifische Systementwürfe 5. Systemintegration Zusammensetzung des Systems mit Integration von Software- & Hardwaresubsystemen -> Systemtest 6. Abnahmephase Validierung des Ergebnis mit Blick auf die Anforderung -> Bestätigung des Kunden Produkt ```

Answer 6

- Kontrollierbarkeit durch QualityGates - Schaffung von Rahmenbedingungen durch die Initialphase - Durchlaufen zyklischer Anforderungs- und Lösungsspezifikationsphasen - Erstellen eines disziplinübergreifenden und modellbasierten Systementwurfs - Absicherung der domänenspezifischen Entwürfe durch Simulationen

Answer 7

muss unmissverständlich sein, um die Zielerreichung überprüfen zu können. Muss-Kriterien - Absolute Forderungen an Ergebnis - Nichterfüllung führt zu Abbruch Soll-Kriterien - Entscheidungsrelevante Anforderungen unterschiedlicher Priorität ``` Kann-Kriterien - Positive Bewertung der Einhaltung durch Kunden - Entscheidungshilfe für ähnlich gute Lösungen ``` Quantifizierung von Kosten, Zeitaufwand, Produktnutzen und Kundenanforderungen Notwendige Eigenschaften der Anforderungen: - Klare Formulierung (Begriffe, Modelle) - Ganzheitliche Beschreibung des Kundenwunsches - Vermeidung von Widersprüchen und unmöglichen Zielen - Keine Redundanz - Lösungsneutral (kein Vorgriff der Entwicklung) - Überprüfbarkeit und Quantifizierung - Begründet und bewertet

Answer 8

``` Brainstorming - Freie und spontane Äußerung von Ideen - Gruppenarbeit zur gegenseitigen Ergänzung von Gedankenspielen - Verbot von Kritik bei Ideensammlung - Abschließende analytischkritische Bewertung der Vorschläge ``` ``` Kreativitätstechniken („Innovation braucht Kreativität“) - Brainstorming - Metaplan-Technik - Brainwriting – Methode 635 - Assoziationstechniken und Spornfragen - Mind Maps ``` Brainwriting (Methode 635) - Gruppenarbeit mit 6 Personen - Notieren von drei Ideen innerhalb von fünf Minuten - Weitergabe des Zettels an Nachbarn zur Weiterentwicklung der Ideen - Ergebnis: 108 Ideen innerhalb von 30 Minuten Mind Maps - Kreativitätsförderung oder Problemstrukturierung - Kernbegriff als Wurzelknoten eines verzweigten Graphen - Ableitung von verschiedenen Aspekten - Hierarchische Feingliederung der neu entstandenen Knoten

Answer 9

Mechanik - Einsatzgebiet: Konstruktion und Eigenschaftsabsicherung - Datentypen: Geometrie- und Simulationsmodelle - Sprachen: STEP, JT, COLLADA und proprietäre Datenformate Informatik - Einsatzgebiet: Spezifikation und Implementierung von Software - Datentypen: Strukturdiagramme, Quellcode in Plaintext - Sprachen: UML, SysML Elektronik - Einsatzgebiet: Logikentwurf und Layoutsynthese - Datentypen: Netzlisten, Schaltungslayout, Simulationsmodelle - Sprachen: VHDL, VHDL–AMS

Answer 10

Eigenschaften: - Formales Abbild realer Produkteigenschaften - Abstraktion komplexer Sachverhalte - Aufgabenspezifisch Zweck: - Generierung eines besseren Systemverständnisses - Spezifikation von Systemstruktur und -verhalten - Dokumentation relevanter Systemmerkmale Regeln für den Umgang: - Berücksichtigung der Einschränkungen eines Modells (nur Modellierung relevanter Merkmale) - Mehrere Modelle für verschiedene Aufgabengebiete notwendig - Zusammenfassung von Partialmodellen zu einem Gesamtmodell oft schwierig und nicht zweckdienlich

Answer 11

``` Kollisionscheck - Einlesen der 3D Geometrie und Layout Information - Kollisionschecks - Problemlösung - Rückspielen der Daten in E+MCAD ``` ``` 3D-ECAD - Einlesen der 3D-Daten aus MCAD - Netzliste einlesen aus Schematics - Bauelemente platzieren - Leiterbild entflechten Design Rules anwenden - Simulationsdaten vernetzen - Fertigungsdaten ausgeben ``` ``` Integriertes M/E-ECAD - Logik für Elektronik und Mechanik entwickeln - Mechanik konstruieren - Leiterbild layouten - Mechanische und elektronische Design Rules anwenden - Simulation berechnen - Fertigungsdaten simulieren und ausgeben - Konsistente Daten verwalten ```

Answer 12

ROLLEN - Product Owner - Scrum Master - Team Artefakte: Product Backlog ``` Aktivitäten: Backlog Refinement Meeting zur Pflege des Backlog - Erweitern von Epics - Erstellen und Verfeinern von User Storys ``` ``` Aktivität: Sprint Planning Was kann im kommenden Sprint entwickelt werden? Wie wird die Arbeit im kommenden Sprint erledigt ``` Artefakte: Sprint Backlog Sprint täglich: Aktivität Daily-Scrum ``` Aktivität: Sprint Review Am Ende des Sprint präsentiert das Team dem Product Owner die neue Funktionalität ``` Aktivität: Sprint Retrospektive Was haben wir gelernt? Was lässt sich verbessern Artefakte: Produkt

Answer 13

CAD Obefläche - Gemometrie - Standardteile - Erzeugung von NC-Programme - Expertensysteme - Prozesssimulation - Dokumentation

Answer 14

Model in the Loop Simulationsinterne Logiksteuerung (Sequenzielle Steuerung innerhalb des Tools) Software in the Loop Simulierte SPS* (Steuerung durch das reale Programm auf einer simulierten Steuerung) Hardware in the Loop Reale SPS* (Steuerung durch das reale Programm auf der realen Steuerung) Durchgängige Datennutzung - Konsistenz von digitaler und realer Anlage - Die Digitale Fabrik für Optimierung und Service während des Betriebs - Virtuelle Inbetriebnahme: Test der Anlagensteuerung mithilfe eines Simulationsmodells

Answer 15

Defintion: Der Begriff virtuelle Inbetriebnahme beschreibt den abschließenden Steuerungstest anhand eines Simulationsmodells, das in der Kopplung von realer oder virtueller Steuerung mit dem Simulationsmodell eine ausreichende Abtastrate für alle Steuerungssignale gewährleistet. Vorteile: - Verkürzung der realen Inbetriebnahme durch Parallelisierung - Prüfung kritischer Funktionen ohne reale Gefährdung - Senkung der Kosten für Nachbesserungen - Ausgereiftere Steuerungsprogramme durch geringeren Zeitdruck Nachteil: -Zusätzlicher Modellierungsaufwand

Answer 16

10er Regel Produktplanung Projektierung Entwicklung Produktion Nutzung Entsorgung Kostenentstehung kumuliert steigen und Möglichkeit der Kostenbeeinflussung sinkt

Answer 17

Elektromotor: Energieverbrauch Wartung Autokarosserie Elektolyse (Bauxit) Umformen

Answer 18

Beginn der Qualitätssicherung in der Produktplanung sowie entscheidende Beeinflussung in der Produktentwicklung: - Konstruktionsmethodische Arbeitsschritte bereits im Produktentstehungsprozess - Durchgängige Beachtung von Kundenanforderungen - Ausgewogene Beurteilung/Entscheidungsfindung durch interdisziplinäre Projektteams - Total Quality Management (TQM) Produktbezogene Fehler Geometrie - Bauraumverletzung - fehlerhafte Schnittstellenkonfiguration Funktion - mangelnde Funktionserfüllung - kein definiertes Verhalten bei Versagen Auslegung - Festigkeit - Kinematik Einzelmethoden zur Qualitätssicherung - Einsatz 3D-Modellierer - Durchführung von Design-Reviews - Fehlerbaumanalyse - Fehlermöglichkeiten und Effekt Analyse (FMEA) - Prüfstandversuche - Simulation (Finite Elemente, Mehrkörper)

Answer 19

``` Fehlerbaumanalyse - Quantitative Abschätzung von Fehlern, Fehlerfolgen und Fehlerursachen - Jedes Ereignis (Störfall) hat mindestens eine Ursache ``` Fehlermöglichkeiten und Einfluss Analyse (FMEA) - Analytische, systematische Erfassung möglicher Fehler um Risiken zu vermindern - Unmittelbare Betrachtung von Fehlern und Ursachen - Produkt-FMEA zeigt geforderte Funktionen auf - Prozess-FMEA zeigt Prozesseignung an die geforderten Produkt-eigenschaften ``` Quality Function Deployment (QFD) - Systematische Kundenorientierung der Produkt- und Prozessplanung - Gezielte Gegenüberstellung der Kundenanforderungen zu den Betriebsabläufen und Produktionsanforderungen - Prüfung, ob aus Sicht des Kunden alle Funktionen realisiert werden können ```

Answer 20

- Grundlage: Pflichtenheft - Auslegung von Systemen und Produkten bis zur Auslegungsebene der Eigenschaften/ Merkmale - Werden im Pflichtenheft geforderte Funktionen erfüllt? Gibt es Abweichungen der geforderten Funktionen? - Anwendung innerhalb des Entwicklungsprozesses ganzer Produkte

Answer 21

Grundlage: Prozessablaufpläne - Eignet sich der Herstellungsprozess um die geforderten Produkteigenschaften zu erreichen? - Anwendung während des gesamten Produktionsplanungsprozesses - Betrachtung von Mensch, Maschine, Material und Umwelt

Answer 22

Die FMEA strukturiert das zu untersuchende System in Systemelemente und leitet mögliche Fehlfunktionen der Systemelemente ab Strukturanalyse/ Funktionsanalyse - Zu betrachtende Systemelemente erfassen - Systemstruktur erstellen ``` - Funktionen definieren und den Systemelementen zuordnen - Funktionen zu Funktionsnetz verknüpfen ``` ``` Fehleanalyse - Mögliche Fehler den Funktionen zuordnen - Fehlfunktionen zu Fehlernetz verknüpfen ``` ``` Maßnahmenanalyse Bewertung - Derzeitigen Maßnahmenstand mit Verantwortlichen und Termin dokumentieren - Aktuellen Stand bewerten ``` ``` Optimierung - Optimierende Maßnahmen bestimmen, bewerten und nach Erledigung neu bewerten ```

Answer 23

- um entwicklungs- und planungsbegleitend - frühzeitig mögliche Fehler zu erkennen - und deren Entstehung für Produkte und Prozesse zu vermeiden

Answer 24

- Risiken zu erkennen, - Risiken zu bewerten und - Risiken zu vermeiden

Answer 25

- klare, Unmissverständliche, technisch-präzise Formulierungen - Vermeidung von dehnbaren oder emotional-besetzten Begriffen (z.B.: gefährlich, untragbar, etc.) - Darstellung der ungeschönten Wahrheit - Vollständigkeit (keine Unterschlagung von potenziellen Fehlern) - Keine Verharmlosung von Fehlern

Answer 26

1. Systemstrukturierung - Zu betrchtende Systemelemente erfassen - Systemstruktur erstellen 2. Funktionszuordnung - Funktionen definieren und den Sytsemelementen zuroden - Finktionen zu Funktionenetz verknüpfen 3. Risiko/Fehleranalyse - Mögliche Fehler den Funktionen zuordnen - Fehlfunktionen zu Fehlernetz verknüpfen - Abhängigkeiten zeigen 4. Risikobewertung

Answer 27

RPZ (Risikoprioritätszahl) Annahme: Fehler tritt beim Kunden auf Berücksichtigung: -Maßnahmen zur Auswirkungsbegrenzung Bewertung: Bedeutung des Fehlers für den Kunden RPZ von 1-10 bewerten

Answer 28

Bedeutung x Auftretenswahrscheinlichkeit x Entdeckungswahrscheinlichkeit

Answer 29

-Verhindern des Auftretens on Fehlern in der Entwicklung (Toleranzberechung..) -Verhindert das Auftreten von Fehlern im Prozess ( Einstellparameter, Vorrichtungen, Arbeitanswiesungen...)

Answer 30

- Entdeckt Fehler in der Entwicklung nachdem sie aufgetreten sind ( Crashtest, Dauerlauftest) - Entdeckt Fehler des Prozesses, nachdem sie auftreten sind ( Teileprüfung, Montage, Funktionstest...) System-FMEA Produkt-FMEA Prozess-FMEA Entdeckung durch "Lieferant" - Entwicklung - Konstruktion - Prosuktion Entdeckung durch "Kunde" - Konstruktion - Produktionsplanung - Endnutzer

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