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Eine Methode zur Unterstützung von Entscheidungen bei der Entwicklung modularer Leichtbauprodukte : = A method to support decision-making in the development of modular lightweight products
Paderborn : Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn
Erscheinungsjahr
[2024]
Verknüpfte Titel
Beschreibungen/Notizen
Tag der Verteidigung: 20.06.2023
ger: Modulleichtbau, also die Kombination aus Modularisierung und Leichtbau, ermöglicht es, wirtschaftlich Leichtbaustrukturen zu realisieren. Dadurch eröffnen sich für den Leichtbau zahlreiche Anwendungsfelder. Die Umsetzung des Modulleichtbaus ist jedoch sehr komplex, da es in der Anwendung zahlreiche Konflikte gibt, für die Kompromisse gefunden werden müssen. Dies führt zu aufwändigen und hoch iterativen Entwicklungsvorgängen. Insbesondere Änderungen in der Produktstruktur sorgen für langwierige Änderungsprozesse. Die in dieser Arbeit entwickelte Methode dient dazu, die Ermittlung der Produktstruktur beim Modulleichtbau zu optimieren. Konstruktionsentscheidungen werden hierzu bereits früh im Entwicklungsprozess geklärt und Auswirkungen auf die spätere Gestaltung anhand von Szenarien abgeschätzt. Hierbei werden alle Anforderungen und Restriktionen des gesamten Entwicklungsprozesses berücksichtigt. Das Ziel ist es, bereits früh Entscheidungen über die Ausgestaltung der Module zu treffen, also zum Beispiel, ob diese leichtbauoptimiert entwickelt werden oder ob Zukaufteile verwendet werden sollten. Diese Methode sieht hierbei ein Vorgehen in vier Phasen vor - von der Modulaufteilung über die Ableitung der Restriktionen bis zur Prognose und Bewertung der Module. Durch die in dieser Arbeit entwickelte Methode erhalten die Entwickler sowohl einen klaren Entwicklungsfokus als auch die Konflikte, die sonst zu Iterationen geführt hätten, werden bereits früh im Entwicklungsprozess geklärt. Die Wirksamkeit der Methode konnte im Rahmen eines Fallbeispiels nachgewiesen werden.
eng: Modular lightweight design, i.e. the combination of modularization and lightweight design, makes it possible to realize lightweight structures economically. This opens up numerous fields of application for lightweight design. However, the implementation of lightweight modular design is very complex, as there are numerous conflicts in the application for which compromises have to be found. This leads to complex and highly iterative development processes. In particular, changes in the product structure led to long change processes. The method developed in this thesis serves to optimize the determination of the product structure in modular lightweight design. Design decisions are clarified early in the development process and the effects on the later design are estimated using scenarios. All requirements and restrictions of the entire development process are taken into account. The objective is to make decisions about the design of the modules at an early stage, for example whether they should be developed with optimized lightweight construction or whether bought-in parts should be used. The method provides for a procedure in four phases - from module division to prognosis and evaluation of the modules. This gives the developers a clear development focus and conflicts that would otherwise have led to iterations are clarified early in the development process. The effectiveness of the method was proven in a case study.