Vorwort | 5 |
Inhalt | 9 |
Autorenverzeichnis | 15 |
1 Einleitung | 20 |
1.1 Übersicht über den Sonderforschungsbereich 374 | 20 |
1.1.1 Ziele | 20 |
1.1.2 Überblick | 21 |
1.1.3 Prototypen im RPD | 25 |
1.1.4 IT Unterstützung im RPD | 30 |
1.1.5 Sfb 374 - Aufbau und Wissenswertes | 38 |
1.2 Integrationsszenario | 42 |
1.2.1 Grundlegende Verbesserungen | 45 |
1.2.2 Integration der Teilprojekte am Beispiel eines Pkw-Cockpits | 46 |
2 Organisation und Wissenskooperation | 52 |
2.1 Merkmale des Rapid Product Development | 52 |
2.2 Anforderungen an Produktentwicklungsteams | 53 |
2.2.1 Innovationsanforderungen | 53 |
2.2.2 Komplexitätsanforderungen | 54 |
2.2.3 Kooperationsanforderungen | 57 |
2.3 Planungsmethoden innovativer Produkte in dezentralen Teams | 59 |
2.3.1 Grenzen einer formalen Planung für das Rapid Product Development | 59 |
2.3.2 Potenziale der evolutionären Planung für das Rapid Product Development | 60 |
2.3.3 Kompetenzmanagement zur Unterstützung einer evolutionären Planung für das RPD | 63 |
2.3.4 Das entwicklungsfähige Projektplanungssystem für das RPD | 66 |
2.3.5 Zusammenfassung und Ausblick | 87 |
2.4 Wissensintensive Kooperationsprozesse bei der Entwicklung innovativer Produkte | 89 |
2.4.1 Ausgangssituation | 89 |
2.4.2 Modellentwicklung und Ableitung von Unterstützungsinstrumenten zur Wissensintegration im RPD | 95 |
2.4.3 Ergebnis der Modellentwicklung zur Wissensintegration | 97 |
2.4.4 Ergebnisse der Analyse von Kooperationskonstellationen im Produktentwicklungsprozess ( Studie 1) | 101 |
2.4.5 Ergebnisse der Untersuchung von Kooperationsanforderungen im Produktentwicklungsprozess ( Studie 2) | 107 |
2.4.6 Handlungsempfehlungen aus Studie 1 und 2 | 112 |
2.4.7 Ergebnisse der Untersuchung von Auswirkungen fachlicher Teamheterogenität ( Studie 3) | 113 |
2.4.8 Handlungsempfehlungen zur Wissensintegration aus Studie 3 | 125 |
2.4.9 Umsetzung der Ergebnisse aus den Studien in Unterstützungsinstrumente | 127 |
2.4.10 Ausblick | 129 |
2.4.11 Zusammenfassung | 131 |
Literatur | 133 |
3 Vernetztes Wissen für die interaktive Entwicklung von Prototypen | 142 |
3.1 Vernetztes Entwicklungswissen durchgehend nutzen | 146 |
3.2 Aktives Semantisches Konstruktions- und Zuverlässigkeitsnetz | 149 |
3.2.1 Semantische Vernetzung | 154 |
3.2.2 CAD – Datenaustausch | 155 |
3.2.3 Integration der Produktkostenüberwachung | 157 |
3.2.4 Integration der qualitativen und quantitativen Zuverlässigkeitsanalyse | 158 |
3.2.5 Anwendungsbeispiele | 165 |
3.2.7 Zusammenfassung | 177 |
3.3 Qualitätsmanagement im Rapid Prototyping | 178 |
3.3.1 Frühe Phasen – Prognose und Merkmalsextraktion | 180 |
3.2.2 Methoden der Risikoanalyse in der Produktkonfiguration | 186 |
3.2.3 Verfahren und Methoden der Prozessüberwachung | 191 |
3.2.4 Systemfeedback – Umfassendes Qualitätsmanagement mit material- und prozessimmanenten Informationen | 195 |
3.3.5 Zusammenfassung | 202 |
3.4 Kostenmanagement im Prozess des Rapid Prototyping | 203 |
3.4.1 Überblick über das Forschungsprojekt | 203 |
3.4.2 Ergebnisse und ihre Bedeutung | 204 |
Literatur | 218 |
4 Wissensrepräsentation und Kommunikation (RPD-IT-Infrastruktur) | 224 |
4.1 Ganzheitliche Modelle zur Repräsentation aktiven Wissens | 228 |
4.1.1 Einleitung | 228 |
4.1.2 Problemstellung | 229 |
4.1.3 Meilensteine der Entwicklung, Stufe 1 – ASN, Metamodell, ECA | 229 |
4.1.4 Meilensteine der Entwicklung, Stufe 2 – Verteiltes Objektmanagement, Slot- Dämon, Transaktionskonzept | 231 |
4.1.5 Meilensteine der Entwicklung - Stufe 3 | 233 |
4.1.6 Ergebnisse und ihre Bedeutung | 242 |
4.1.7 Zusammenfassung der Ergebnisse | 253 |
4.1.8 Offene Fragen und Ausblick | 255 |
4.2 Agentenbasierte Middleware als Integrationsplattform für aktive Wissenskommunikation im Rapid Product Development | 257 |
4.2.1 Die Herausforderung: Wissenskommunikation im Rapid Product Development | 257 |
4.2.2 Stand der Technik | 259 |
4.2.3 Das Aktive Semantische Netz | 266 |
4.2.4 Die agentenbasierte RPD-Middleware | 270 |
4.2.5 Zusammenfassung | 285 |
4.3 Teamorientiertes Kommunikationssystem für vernetztes Arbeiten | 286 |
4.3.1 Einleitung | 286 |
4.3.2 Entwicklungsverlauf der Arbeiten im Teilprojekt | 287 |
4.3.3 Stand der Forschung | 289 |
4.3.4 Methoden | 299 |
4.3.5 Ergebnisse | 300 |
4.4 Adaptive Benutzungsoberflächen | 314 |
4.4.1 Einleitung | 314 |
4.4.2 Grundlagen von adaptiven Benutzungsoberflächen | 315 |
4.4.3 Das RPD-Portal | 322 |
4.4.4 Zusammenfassung | 334 |
Literatur | 335 |
5 Erstellung virtueller und physischer Prototypen | 348 |
5.1 Virtuelle Realität | 349 |
5.1.1 Virtuelle Realität in der Produktentwicklung | 349 |
5.2 Virtuelle Realität als Gestaltungs- und Evaluationswerkzeug | 352 |
5.2.1 Montierbarkeitsuntersuchungen am Virtuellen Prototypen | 352 |
5.2.2 Visuelle Beurteilung von Objektgeometrien | 354 |
5.2.3 Lageänderung von 3D-Objekten im Raum | 356 |
5.2.4 Verbauwege, Einsehbarkeit, Beurteilung der Handlungen des Monteurs im Kontext | 359 |
5.2.5 Data Mining in Virtuellen Umgebungen | 362 |
5.3 VR in der Konstruktion | 363 |
5.3.1 CAD-Review | 363 |
5.3.2 CAD-VR Integration | 366 |
5.3.3 VR am Konstruktionsarbeitsplatz | 370 |
5.3.4 Realitätsnahe Darstellung in VR | 372 |
5.4 Paralleles Rendering | 375 |
5.5 Virtuelle und Hybride Prototypen | 381 |
5.5.1 Virtuelle Prototypen | 382 |
5.5.2 Online-Simulationen | 383 |
5.5.3 Hybride Prototypen | 389 |
5.5.4 Kooperatives Arbeiten mit virtuellen und hybriden Prototypen | 393 |
5.5.5 Zusammenfassung und Ausblick | 396 |
5.6 Daten- und informationstechnische Integration des Entwurfsprozesses in die RPD- Prozesskette | 398 |
5.6.1 Ausgangssituation | 398 |
5.6.2 Lösungsansätze | 400 |
5.6.3 Zusammenfassung | 411 |
5.6.4 Ausblick | 414 |
5.7 Multi Material Modelling von Design- und Funktionsprototypen | 414 |
5.7.1 Multi Material Modelling für den iterativen Aufbau von konzeptionellen Prototypen | 415 |
5.7.2 Funktionalisierung von Prototypen durch das Multi Material Modelling | 418 |
5.7.3 Zusammenfassung und Ausblick | 419 |
5.8 Oberflächenveredelung von RP-Bauteilen | 420 |
5.8.1 Ausgangssituation | 420 |
5.8.2 Anforderungen an Oberflächen | 421 |
5.8.3 Verfahren zur Veränderung der Eigenschaften von Oberflächen | 422 |
5.8.4 Lösungsansätze zur Funktionalisierung von RP-Bauteilen | 423 |
5.8.6 Verfahrenskombinationen | 428 |
5.8.7 Zusammenfassung und Ausblick | 430 |
5.9 Lasergenerieren im modularen System | 431 |
5.9.1 Einleitung | 431 |
5.9.2 Verfahrensprinzip | 432 |
5.9.3 Prozesssteuerung | 434 |
5.9.4 Prozesskontrolle durch einen Tiefensensor | 439 |
5.9.5 Prozessregelung | 441 |
5.9.6 Modulares System | 446 |
5.9.7 Zusammenfassung und Ausblick | 448 |
5.10 Selektives Lasersintern von Hochleistungspolymeren mittels Nd: YAG- Laser | 449 |
5.10.1 Einleitung | 449 |
5.10.2 Ausgangssituation | 450 |
5.10.3 Lösungsansätze | 455 |
5.10.4 Weiterentwicklung der Prozesstechnik | 459 |
5.10.5 Verfahrenskombinationen | 461 |
5.10.6 Zusammenfassung und Ausblick | 461 |
5.11 Prototypwerkzeuge und Prototypbauteile | 463 |
5.11.1 Werkstoffe für Prototyp-Werkzeuge | 464 |
5.11.2 Grauguss | 464 |
5.11.3 Stahl und Aluminium | 465 |
5.11.4 Niedrigschmelzende NE- Schwermetall-Legierungen | 465 |
5.11.5 Kunststoffe, Polyamide und Photopolymere | 466 |
5.11.6 Werkzeugentwicklung | 469 |
5.11.7 3D-Visualisierung der Werkzeugkonstruktion | 475 |
5.11.8 Visualisierung der Simulation des Umformvorgangs | 477 |
5.11.9 Werkzeugherstellungsprozesse | 479 |
5.11.10 Optimierung des Prozesses durch Einsatz des Vakuumformverfahrens | 480 |
5.11.11 Tribologische Anforderungen an die Werkzeugwirkfläche | 484 |
5.11.12 Charakterisierung des Verschleißverhaltens | 489 |
5.11.13 Einfluss des Prototypwerkzeugstoffes auf die Kriterien Prototyp- Teilequalität und Werkzeugstandzeit | 492 |
5.11.14 Segment-elastischer Niederhalter aus Kunstharz mit Pyramidenstumpfförmigen Stahl- Einsätzen | 494 |
Literatur | 497 |