Produktentwicklung & Konstruktion
Teilprozesse der Konstruktion sind die Modellerstellung und Bearbeitung sowie die Werkstoffauswahl und das Erstellen von Technischen Zeichnungen und Stücklisten.
Reverse Engineering und das Erarbeiten von technischen Dokumentationen.
Die in den Produktentwicklungsphasen ablaufenden Prozesse und Arbeiten sind
nachfolgend am Beispielprojekt, des abgebildeten Kopfhörers, erarbeitet.
Produktplanung - Entwicklung - Konstruktion
VDI 2220, VDI 2221, VDI 2222
Aufgabe klären und konzipieren
Zunächst werden die Aufgabenstellung und die damit zusammenhängenden zeitlichen, inhaltlichen und personellen Fragen geklärt.
Es werden alle Anforderungen an die Produktkonstruktion in einer Anforderungsliste festgehalten, welche als produktspezifische Grundlage zur Durchführung der Entwicklungsaufgabe und als Leitfaden dient, sowie das wesentliche Kontrollelement des Projektes ist.
Entsprechend aller Anforderungen und Wünsche werden in der Konzeptphase Funktionsstrukturen und Lösungen für Teilfunktionen erarbeitet, Teillösungen zu einer Gesamtlösung kombiniert, Konzeptvarianten konkretisiert und zur anschließenden Lösungsauswahl bewertet.
Projektplanung
Je nach Projektart wird das Projekt in verschiedene Phasen unterteilt und Meilensteine als Etappenziele vereinbart. Beim Produktentwicklungsprozess beispielsweise in die vier Phasen - Aufgaben klären - Konzipieren - Entwerfen - Ausarbeiten. Hieraus werden Strukturplan und Arbeitspaketbeschreibungen für die Termin- und Ressourcenplanung erstellt. Sie erhalten somit ein belastbares Planungsdokument für die Projektsteuerung und Abwicklung Ihres Projektes.
Projektleitung
Die eingesetzte Projektleitung übernimmt Verantwortung zur Erreichung der Projektziele. Überwacht Meilensteine legt Kommunikations- und Dokumentationsstrategien zwischen Projektbeteiligten fest. Ist Ansprechpartner für die Projektgruppe und kümmere sich darum Einigkeit bezüglich der zu erreichenden Projektziele herzustellen. Sie macht die Planung, Steuerung und Überwachung der Termine, Kosten, Qualität und Leistungsziele sowie die Koordination, Führung und Motivation des Projektteams.
Produktkonzept
Auf Basis Ihrer Anforderungen und Wünsche an Ihr Produkt werden Funktionsstrukturen ermittelt und Lösungen für Teil- und Gesamtfunktionen erarbeitet, bewertet und ausgewählt. Es werden erste Skizzen erstellt und Entwürfe für die CAD-Konstruktion abgeleitet. Nach Vorstellung verschiedener Konzepte kann der Kunde entscheiden welche Variante in der Entwurfsphase weiter verfolgt und hinsichtlich Gestaltung und Fertigung ausgearbeitet werden.
Entwerfen
Für die Entwurfsphase liefert die Konzeptfindung eine prinzipielle Lösung, die im wesentlichen durch die Wirkstruktur und in geringem Maß durch Gestalt definiert ist. Hieraus entsteht ein maßstäblicher Entwurf mit allen für die Ausarbeitung notwendigen geometrischen Angaben und stofflichen Merkmalen.
CAD Konstruktion
CAD-Modelle von Einzeleilen und Baugruppen können modelliert oder eingelesen und umkonstruiert werden.
Einzelteile
- Drehteile
- Frästeile
- Gussteile
- Blechteile
- Kunststoffteile
Baugruppen
- Zusammenbau
- Funktionsanimation
- Explosionsdarstellung
Werkstoffauswahl
Anforderungen an Bauteil und Funktion sowie Materialeigenschaften und Fertigungsverfahren liefern Anforderungen an den zu wählenden Bauteilwerkstoff.
Durch Formulierung von Bauteilanforderungsprofilen werden Checklisten zur Identifizierung der Werkstoffanforderungen
für das Bauteil erstellt. Unter anderem werden Langzeitstabilität, Bauteilabmessungen, Temperatur- und Lastabhängigkeit oder der Wunsch nach Fügeverfahren berücksichtigt.
Ausarbeiten
In der vierte und letzten Phase der Konstruktion wird das Produkt, auf Grundlage des endgültigen Entwurfs herstellungstechnisch ausgearbeitet und festgelegt.
Es werden Technische Zeichnungen von Einzelteilen und Baugruppen sowie Stücklisten erstellt.
Hierbei werden zahlreiche technische Anforderungen an das Produkt wie, Werkstoff, Oberflächenbeschaffenheit, Passungen und Prüfvorgaben durch den Ingenieur bestimmt und auf den Zeichnungen festgehalten.
Technische Zeichnung
Technische Zeichnungen werden aus den zuvor modellierten Bauteil- und Baugruppenmodellen oder eingelesenen 2D oder 3D CAD-Daten abgeleitet bzw. erstellt.
- Einzelteilzeichnungen
- Zusammenbauzeichnungen
- Explosionszeichnungen
- Detailzeichnungen
- Stücklisten
Montageanleitung
Bereits in der Entwurfsphase bei der Gestaltung von Bauteilen wird die Montagefähigkeit des Endproduktes berücksichtig. Es ist unter anderem zu klären ob Vormontagen von Baugruppen erforderlich sind, ob lös- oder unlösbare Verbindungen zum Einsatz kommen und ob und in welcher Reihenfolge dem Produkt Betriebsstoffe zugeführt werden müssen. Mit der Montageanleitung erhalten Sie eine mit Bildern und Text beschriebene Arbeitsanweisung.
Produktdokumentation
Die Produktdokumentation ist als technische Unterlage die Grundlage für Zertifizierungen, die Fertigungsprozesse und Produktion des Produktes. Sie ist ein archivierbares Dokument, mit Zeichnungen und Dateien welche für spätere Weiterentwicklungen des Produktes oder für neue Produktvarianten zur Verfügung stehen.
Reverse Engineering
Mittels Reverse Engineering wird der Entwicklungs- und Fertigungsprozess von Konkurrenzprodukten rückwärts auf Basis des Marktpreises und einer Demontage des fremden Produktes nachvollzogen. Sie können somit Wettbewerbsstrategien der Konkurrenz aber auch Anregungen für eigenes technisches Verbesserungspotential gewinnen.