Frühzeitiges konstruktionsbegleitendes Toleranzmanagement

Early integrated variation management

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:29-opus4-208706
  • Fertigungsbedingte Abweichungen sind unvermeidbar und definieren maßgeblich die Qualität eines Produkts. Das Robust Design sowie das Toleranzmanagement streben daher eine weitgehende Reduzierung der Auswirkungen von Abweichungen bzw. deren Kontrolle an. Wie umfassende Rückrufaktionen zeigen, stellt dies jedoch eine zunehmende Herausforderung dar. Experten empfehlen daher neben einer virtuellen Absicherung vor allem eine frühzeitige Berücksichtigung von Abweichungen im Produktentwicklungsprozess. Aufgrund mangelnden Wissens erfolgt dies jedoch meist erst in späten Entwicklungsphasen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde daher eine Vorgehensweise entwickelt, die die Produktentwicklung zurFertigungsbedingte Abweichungen sind unvermeidbar und definieren maßgeblich die Qualität eines Produkts. Das Robust Design sowie das Toleranzmanagement streben daher eine weitgehende Reduzierung der Auswirkungen von Abweichungen bzw. deren Kontrolle an. Wie umfassende Rückrufaktionen zeigen, stellt dies jedoch eine zunehmende Herausforderung dar. Experten empfehlen daher neben einer virtuellen Absicherung vor allem eine frühzeitige Berücksichtigung von Abweichungen im Produktentwicklungsprozess. Aufgrund mangelnden Wissens erfolgt dies jedoch meist erst in späten Entwicklungsphasen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde daher eine Vorgehensweise entwickelt, die die Produktentwicklung zur frühzeitigen Abweichungsberücksichtigung befähigt. Dieses frühzeitige konstruktionsbegleitende Toleranzmanagement ist eng mit dem Produktentwicklungsprozess verknüpft und vereint Aspekte von Qualitätsmanagement, Robust Design und Toleranzmanagement. Es sieht unter anderem die automatische Ableitung von Zielgrößen des Toleranzmanagements aus Produktanforderungen, eine strukturierte Robustheitsbewertung sowie rechnergestützte Robustheitssynthese von Konzepten und eine automatisierte Toleranzvergabe sowie –analyse von ersten CAD-Entwürfen vor. Neben einer Sensibilisierung von Produktentwickelnden schafft dies die Grundlage für eine frühzeitige Einbindung sowie die Automatisierung der Abweichungsberücksichtigung und trägt so zu kürzeren Entwicklungszeiten sowie einer verbesserten Produktqualität bei.show moreshow less
  • Manufacturing-induced variations are inevitable and affect the quality of a product. Therefore, robust design and variation management aim to minimize and control the effects of variations. However, extensive product recalls have shown that this is an increasingly challenging task. Thus, experts recommend virtual validation and an early consideration of variation in the product development process. However, lacking knowledge commonly leads to a late application. Thus, this thesis proposes a novel approach that empowers product developers to consider variations at an early stage. This early integrated variation management is closely linked to the product development process and unitesManufacturing-induced variations are inevitable and affect the quality of a product. Therefore, robust design and variation management aim to minimize and control the effects of variations. However, extensive product recalls have shown that this is an increasingly challenging task. Thus, experts recommend virtual validation and an early consideration of variation in the product development process. However, lacking knowledge commonly leads to a late application. Thus, this thesis proposes a novel approach that empowers product developers to consider variations at an early stage. This early integrated variation management is closely linked to the product development process and unites aspects of quality management, robust design, and variation management. It includes the automated derivation of key characteristics of variation management from product requirements, the structured robustness evaluation and computer-aided robustness synthesis of concepts, and the automated tolerance specification and analysis of preliminary CAD designs. Besides raising awareness among product developers, this approach allows an early integration and automated consideration of variation, thus contributing to shorter development times and improved product quality.show moreshow less

Download full text files

Export metadata

Additional Services

Share in Twitter Search Google Scholar Statistics
Metadaten
Author:Stefan GötzORCiD
Persistent identifiers - URN:urn:nbn:de:bvb:29-opus4-208706
Persistent identifiers - DOI:https://doi.org/10.25593/978-3-96147-594-0
ISBN:978-3-96147-594-0
Series (Volume number):FAU Studien aus dem Maschinenbau (409)
Publisher:FAU University Press
Place:Erlangen
Editor:Jörg Franke, Nico Hanenkamp, Tino Hausotte, Marion Merklein, Sebastian Müller, Michael Schmidt, Sandro Wartzack
Referee:Sandro Wartzack, Tobias Eifler
Advisor:Sandro Wartzack
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of publication:2022
Date of online publication (Embargo Date):2022/11/15
Publishing Institution:FAU University Press
Granting institution:Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Technische Fakultät
Acceptance date of the thesis:2022/09/19
Release Date:2022/11/17
Tag:Abweichungen; Entwurf; Frontloading; Konzept; Robust Design; frühe Phasen
SWD-Keyword:Toleranzmanagement; Produktentwicklung; Konstruktion; Qualitätsmanagement; Toleranz; Abweichung; Maschinenbau; Ingenieurwissenschaften; Produktionstechnik
Length/size:ix, 276 Seiten
Notes:
Parallel erschienen als Druckausgabe bei FAU University Press, ISBN: 978-3-96147-593-3
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
6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 67 Industrielle Fertigung / 670 Industrielle Fertigung
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
Einverstanden ✔
Diese Webseite verwendet technisch erforderliche Session-Cookies. Durch die weitere Nutzung der Webseite stimmen Sie diesem zu. Unsere Datenschutzerklärung finden Sie hier.