Einsatz und Validierung virtueller Absicherungsmethoden für abweichungsbehaftete Mechanismen im Kontext des Robust Design

Use and validation of virtual validation methods for deviation-afflicted mechanisms in the context of robust design

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:29-opus4-181500
  • Fertigungsprozesse unterliegen zwangsläufig Schwankungen, die dazu führen, dass die Qualität gefertigter Produkte variiert. Da sich Qualitätsschwankungen negativ auf die Eigenschaften von Produkten auswirken, strebt das Robust Design eine Minimierung der Schwankungen an. Um dieses Ziel zu erreichen, können während der Produktentwicklung unterschiedliche virtuelle Absicherungswerkzeuge eingesetzt werden. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein holistisches Vorgehensmodell präsentiert, das als Rahmenwerk für den systematischen Einsatz und die Validierung von virtuellen Absicherungsmethoden dient. Dieses neuartige Vorgehen ermöglicht den zielgerichteten Einsatz unterschiedlicher virtuellerFertigungsprozesse unterliegen zwangsläufig Schwankungen, die dazu führen, dass die Qualität gefertigter Produkte variiert. Da sich Qualitätsschwankungen negativ auf die Eigenschaften von Produkten auswirken, strebt das Robust Design eine Minimierung der Schwankungen an. Um dieses Ziel zu erreichen, können während der Produktentwicklung unterschiedliche virtuelle Absicherungswerkzeuge eingesetzt werden. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein holistisches Vorgehensmodell präsentiert, das als Rahmenwerk für den systematischen Einsatz und die Validierung von virtuellen Absicherungsmethoden dient. Dieses neuartige Vorgehen ermöglicht den zielgerichteten Einsatz unterschiedlicher virtueller Absicherungswerkzeuge, die während der Produktentwicklung eingesetzt werden. Darüber hinaus wird erstmalig aufgezeigt, wie Toleranzanalysemodelle für Mechanismen validiert werden können. Produktentwicklern wird damit ein allgemeingültiger, anpassbarer Ansatz zur Verfügung gestellt, der sie befähigt virtuelle Absicherungsmethoden zielgerichtet einzusetzen und deren Aussagekraft mit Hilfe von Validierungen kritisch zu bewerten. Der Autor zeigt darüber hinaus, wie das Vorgehensmodell an praxisrelevante Problemstellungen angepasst werden kann. Anhand der Kinematik einer Röntgenblende, die als Demonstrator dient, wird dies veranschaulicht.show moreshow less
  • Manufacturing processes are inevitably subject to variations that cause the quality of manufactured products to vary. Since quality fluctuations have a negative impact on the properties of products, Robust Design aims to minimize fluctuations. To accomplish this goal, various virtual validation tools can be used during product development. In the context of this work, a holistic approach model is presented that provides a framework for the systematic use and validation of virtual validation methods. This novel approach enables the targeted use of different virtual validation tools that can be applied during product development. Furthermore, for the first time it is shown how toleranceManufacturing processes are inevitably subject to variations that cause the quality of manufactured products to vary. Since quality fluctuations have a negative impact on the properties of products, Robust Design aims to minimize fluctuations. To accomplish this goal, various virtual validation tools can be used during product development. In the context of this work, a holistic approach model is presented that provides a framework for the systematic use and validation of virtual validation methods. This novel approach enables the targeted use of different virtual validation tools that can be applied during product development. Furthermore, for the first time it is shown how tolerance analysis models for mechanisms can be validated. Product developers are thus provided with a generally applicable, adaptable approach that enables them to use virtual validation methods in a systematic way and to critically evaluate their validity with the help of validations. The author also demonstrates how the procedure model can be adapted to practical problems. This is illustrated using the kinematics of an X-ray shutter, which serves as a demonstrator.show moreshow less

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Metadaten
Author:Björn Heling
Persistent identifiers - URN:urn:nbn:de:bvb:29-opus4-181500
Persistent identifiers - DOI:https://doi.org/10.25593/978-3-96147-488-2
ISBN:978-3-96147-488-2
Series (Volume number):FAU Studien aus dem Maschinenbau (381)
Publisher:FAU University Press
Place:Erlangen
Editor:Jörg Franke, Nico Hanenkamp, Tino Hausotte, Marion Merklein, Michael Schmidt, Sandro Wartzack
Referee:Sandro Wartzack, Stephan Husung
Advisor:Sandro Wartzack
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of publication:2021
Date of online publication (Embargo Date):2022/01/23
Publishing Institution:FAU University Press
Granting institution:Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Technische Fakultät
Acceptance date of the thesis:2021/09/17
Release Date:2022/01/24
Tag:Robust Design; Toleranzmanagement; statistische Toleranzanalyse
SWD-Keyword:Produktentwicklung; Datenanalyse; Validierung; Maschinenbau; Ingenieurwissenschaften; Produktionstechnik
Length/size:xi, 169 Seiten
Notes:
Parallel erschienen als Druckausgabe bei FAU University Press, ISBN: 978-3-96147-487-5
Original publication:mb.fau.de/diss
Institutes:Technische Fakultät / Department Maschinenbau
Technische Fakultät / Department Maschinenbau / Lehrstuhl für Konstruktionstechnik (KTmfk)
Dewey Decimal Classification:0 Informatik, Informationswissenschaft, allgemeine Werke / 00 Informatik, Wissen, Systeme / 005 Computerprogrammierung, Programme, Daten
6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 60 Technik / 600 Technik, Technologie
6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 62 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
open_access (DINI-Set):open_access
Collections:Universität Erlangen-Nürnberg / FAU University Press
Licence (German):Creative Commons - CC BY-NC - Namensnennung - Nicht kommerziell 4.0 International
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