Zusammenfassung
Nachdem in der Konzeptphase das Lösungskonzept zur Erfüllung des Entwicklungsauftrags erarbeitet wurde, wird im nächsten Schritt die Produktgestalt durch die Beschreibung ihrer geometrischen und stofflichen Merkmale festgelegt. Dieser Schritt, in dem aus dem Konzept der Entwurf und schließlich das herstellbare Produkt definiert wird, wird als Gestaltung bezeichnet. Zunächst werden in dem hier folgenden Kapitel Aktivitäten in der Gestaltung und Methoden zu ihrer Unterstützung beschrieben. Darauf folgend werden in den nächsten Kapiteln dieses Buchteils dann die Grundregeln der Gestaltung, Prinzipien und Richtlinien beschrieben.
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Notes
- 1.
Als Gestalt wird dabei die Gesamtheit der Gestaltparameter bezeichnet, die ein technisches System beschreiben und die zu seiner Herstellung notwendig sind.
- 2.
Als Entwicklungsgenerationen werden die im Entwicklungsprojekt entstehenden Produkte bezeichnet, die nicht reif genug sind, um am Markt eingeführt zu werden. Jede Produktgeneration beinhaltet meist viele Entwicklungsgenerationen. Vergleiche auch Albers et al. 2017b.
- 3.
Kompliziertheit bedeutet, dass viele miteinander verknüpfte Einflussfaktoren existieren, deren Zusammenhänge aber mit entsprechendem Aufwand erfassbar und Verhaltensmuster im System damit vorhersagbar sind. Komplexität bedeutet, dass Einflussfaktoren und Zusammenhänge nicht vollständig erfasst werden können. Verhaltensmuster im System können deshalb beobachtet, aber nicht vorhergesagt werden. Vgl. auch Kurtz und Snowden 2003.
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Referenzprodukte können neben unternehmenseigenen Vorgängerprodukten auch Wettbewerbsprodukte oder branchenfremde Produkte sein. Auch unternehmenseigene Systeme, die noch nicht oder nie Marktreife erlangt haben, können als Referenzprodukt dienen. Albers et al. 2017b.
- 5.
Die Beobachtungsbarriere bezeichnet eine eingeschränkte Zugänglichkeit der Gestaltfunktionselemente für eine Beobachtung des Systemverhaltens.
- 6.
Wirkung wird durch Effekte verursacht und tritt in den Wirkflächenpaaren, Leitstützstrukturen oder Connectoren auf. Sie ist dabei immer Wechselwirkung nach dem Newton‘schen Prinzip von Actio = Reactio. Beispiele für Wirkungen sind Reibkräfte, die im Wirkflächenpaar auftreten oder auch die Anziehung von zwei Magneten.
Literatur
Albers, A., & Wintergerst, E. (2014). The Contact and Channel Approach (C&C2-A): Relating a system’s physical structure to its functionality. In L. T. M. Blessing & A. Chakrabarti (Hrsg.), An anthology of theories and models of design philosophy, approaches and empirical explorations (S. 151–171). London: Springer (SpringerLink Bücher).
Albers, A., Behrendt, M., Klingler, S., & Matros, K. (2016). Verifikation und Validierung im Produktentstehungsprozess. In U. Lindemann (Hrsg.), Handbuch Produktentwicklung (S. 543–571). München: Hanser.
Albers, A., Dietmayer, K., Bargende, M., Behrendt, M., Yan, S., Buchholz, M., et al. (2017a). XiL-BW-e – laboratory network Baden-Württemberg for electric mobility. In The 30th international electric vehicle symposium & exhibition, Stuttgart, October 9–11, 2017.
Albers, A., Rapp, S., Birk, C., & Bursac, N. (2017b). Die Frühe Phase der PGE - Produktgenerationsentwicklung. In H. Binz, B. Bertsche, W. Bauer, D. Spath, & D. Roth (Hrsg.), Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung 2017. Stuttgart: IRB Mediendienstleistungen.
Dorst, K., & Cross, N. (2001). Creativity in the design process: Co-evolution of problem–solution. Design Studies, 22(5), 425–437. https://doi.org/10.1016/s0142-694x(01)00009-6.
Dow, S., MacIntyre, B., Lee, J., Oezbek, C., Bolter, J. D., & Gandy, M. (2005). Wizard of Oz support throughout an iterative design process. IEEE Pervasive Computing, 4(4), 18–26. https://doi.org/10.1109/mprv.2005.93.
Ehrlenspiel, K., & Meerkamm, H. (2017). Integrierte Produktentwicklung. Denkabläufe, Methodeneinsatz, Zusammenarbeit (6, vollständig überarbeitete underweiterte Aufl.). München: Hanser.
Erden, M. S., Komoto, H., van Beek, T. J., D’Amelio, V., Echavarria, E., Tomiyama, T. (2008). A review of function modeling: Approaches and applications. In AIEDAM 22 (02). https://doi.org/10.1017/s0890060408000103.
Katzwinkel, T., Jacobs, G., Löwer, M., Schmid, A., Schmidt, W., Siebrecht, J. (2017). Functional surfaces as initial product design concept in 3D-CAD-systems. In 21st international conference on engineering design, ICED17 (S. 197–206). Vancouver, Canada.
Kurtz, C. F., & Snowden, D. J. (2003). The new dynamics of strategy: Sense-making in a complex and complicated world. IBM Systems Journal, 42(3), 462–483. https://doi.org/10.1147/sj.423.0462.
Lemburg, J. (2009). Methodik der schrittweisen Gestaltsynthese. Dissertation. Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Aachen.
Lindemann, U. (2009). Methodische Entwicklung technischer Produkte. Berlin: Springer.
Lindemann, U. (Hrsg.). (2016). Handbuch Produktentwicklung. München: Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG.
Matthiesen, S. (2002). Ein Beitrag zur Basisdefinition des Elementmodells „Wirkflächenpaare & Leitstützstrukturen“ zum Zusammenhang von Funktion und Gestalt technischer Systeme. Dissertation. Universität Karlsruhe (TH), Karlsruhe. Forschungsberichte des Instituts für Maschinenkonstruktionslehre und Kraftfahrzeugbau.
Matthiesen, S. (2011). Seven years of product development in industry – Experiences and requirements for supporting engineering design with ‚Thinking Tools‘. In Proceedings of the 18th international conference on engineering design. ICED’11 (S. 236–245). Copenhagen, Denmark.
Matthiesen, S., Hertlein, P., Baumgartner, M. (2013). US Patent No. 8596943B2 Chipless thread-forming screw.
Matthiesen, S., Gwosch, T., Mangold, S., Dueltgen, P., Pelshenke, C., & Gittel, H.-J. (2017a). Realitätsnahe Komponententests zur Unterstützung der Produktentwicklung bei der Validierung von Power-Tools. Konstruktion - Zeitschrift für Produktentwicklung und Ingenieur-Werkstoffe, 7–8 (S. 76–81). Düsseldorf: Springer-VDI-Verlag GmbH & Co. KG.
Matthiesen, S., Grauberger, P., Nelius, T., Hölz, K., (2017b). Methodische Unterstützung des Erkenntnisgewinns in der Produktentwicklung durch Konstruktionshypothesen. Karlsruhe (KIT Scientific Working Papers, 61).
Matthiesen, S., Hoelz, K., Grauberger, P. (2017c). Systemverständnis durch Analysemethoden. In D. Krause, K. Paetzold & S. Wartzack (Hrsg.), Design for X. Beiträge zum 28. DfX-Symposium (1. Aufl.) Hamburg: Tutech Verlag TuTech Innovation GmbH.
Matthiesen, S., Grauberger, P., Hölz, K., Nelius, T., Bremer, F., Wettstein, A., et al. (2018). Modellbildung mit dem C&C2-Ansatz in der Gestaltung - Techniken zur Analyse und Synthese. Karlsruhe (KIT Scientific Working Papers, 58).
Meboldt, M., Matthiesen, S., Lohmeyer, Q. (2012). The dilemma of managing iterations in time-to-market development processes. In 2nd international workshop on modelling and management of engineering processes, MMEP (S. 127–139). Cambridge.
Meboldt, M., Boës, S., Batliner, M., Stücheli, M., (2017): A Taxonomy of Testing Activities in Product Development. Zürich.
Sauer, B. (Hrsg.). (2016). Grundlagen der Berechnung und Gestaltung von Maschinenelementen (9. Aufl.). Berlin: Springer Vieweg (Springer-Lehrbuch).
Siebertz, K., van Bebber, D., & Hochkirchen, T. (2010). Statistische Versuchsplanung. Berlin: Springer.
Snyder, C. (2003). Paper prototyping. The fast and easy way to design and refine user interfaces. San Francisco: Morgan Kaufmann Elsevier Science (The Morgan Kaufmann series in interactive technologies). http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&scope=site&db=nlebk&db=nlabk&AN=207321.
Stachowiak, H. (1973). Allgemeine Modelltheorie. Wien: Springer.
Thau, Sebastian (2013): Heuristiken zur Analyse und Synthese technischer Systeme mit dem C&C2-Ansatz auf Basis von Entwicklungsprojekten im industriellen Umfeld. Dissertation. Karlsruher Institut für Technologie, Karlsruhe. Forschungsberichte des IPEK - Institut für Produktentwicklung.
Türk, D., Leutenecker, B., Meboldt, M. (2014). Experience the relevance of testing in engineering design education. In Proceedings of the 10th international CDIO conference. Barcelona, Spain.
VDI 3822:2011-11. Schadensanalyse - Grundlagen und Durchführung einer Schadensanalyse.
VDI 2206:2004-06. Entwicklungsmethodik für mechatronische Systeme.
VDI 2221:2018-03 Blatt 1. Entwicklung technischer Produkte und Systeme - Modell der Produktentwicklung.
VDI 2221:1993-05. Methodik zum Entwickeln und Konstruieren technischer Systeme und Produkte.
Weber, C. (2005). CPM/PDD - An extended theoretical approach to modelling products and product development processes. In Proceedings of the 2nd German - Israeli symposium. Stuttgart: Fraunhofer-IRB-Verlag.
Wittel, H., Muhs, D., Jannasch, D., & Voßiek, J. (2013). Roloff/Matek Maschinenelemente. Wiesbaden: Springer Fachmedien Wiesbaden.
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Matthiesen, S. (2021). Gestaltung – Prozess und Methoden. In: Bender, B., Gericke, K. (eds) Pahl/Beitz Konstruktionslehre. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-57303-7_13
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