GPE Vorlesung 01 Einfuehrung SS07

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  • Grundlagen der ProduktentwicklungEinfhrung

    SS 07 Vorlesung 01 20.04.2007

    P f D I Ud Li dProf. Dr.-Ing. Udo LindemannLehrstuhl fr Produktentwicklung

    Freitag 12:15 13:45 Uhr MW 2001Freitag 12:15-13:45 Uhr, MW 2001

    Sprechstunde Prof. Lindemann Donnerstag, 11:00-12:00 Uhrund nach Vereinbarung bitte anmelden!und nach Vereinbarung bitte anmelden!

    GPE_VO_01 SS07 - 1 2007 Prof. Lindemann

  • Lehrstuhl fr Produktentwicklung: Mitarbeiter

    Jran GriebDavid Hellenbrand

    WissenschaftlicheMitarbeiter:Thomas Anton

    Leitung:Prof. Dr.-Ing. Udo LindemannProf. Dr. Kristina Shea

    Clemens HepperleFrank HoislDelia Ilie

    Christoph BaumbergerStefanie BraunDr.-Ing. Thomas Braun

    Dr.-Ing. Markus MrtlVerwaltung:Irene Blaschke-Claus

    Rafael KirschnerMatthias KreimeyerWolfgang Lauer

    Frank DeubzerBirgit DickHolger Diehl

    Edith Marquard-SchmittTechnisches Bro:Rainer Hinterberger

    Maik MaurerThomas MeiwaldMaximilian Mller

    Marco EngelhardChristoph ErteltMichael Filous

    Nikolaus GissibingerWerkstatt:Michael Riedl

    Nadja PequetMarkus PetermannJosef Ponn

    Stephan FrankeAndreas GaagCarlos Gorbea

    Robert WeiGeorg Knig (Azubi)Sebastian Nowak (Azubi)

    Julia RoelofsenMartin Graebsch

    Vorlesungsbetreuung und -organisation: David Hellenbrand (hellenbrand@pe.mw.tum.de )

    ( )

    GPE_VO_01 SS07 - 2 2007 Prof. Lindemann

  • Lebenslauf Prof. Dr.-Ing. Udo Lindemann

    Studium Maschinenbau

    Vertiefung Thermische Verfahrenstechnik

    Promotion Konstruktionstechnik

    15 5 J h I d i15,5 Jahre Industrie

    Konstruktion, CAD, Normung, Berechnung, Entwicklung,

    Vertrieb, Produktion, Geschftsfhrung

    seit 1995 Lehrstuhl fr Produktentwicklung

    GPE_VO_01 SS07 - 3 2007 Prof. Lindemann

  • Turbogetriebe in konventioneller Ausfhrung mit Gussgehuse

    GPE_VO_01 SS07 - 4Quelle: Renk AG 2007 Prof. Lindemann

  • Turbogetriebe Lsung im Gehuse nach Baureihenkonstruktion

    GPE_VO_01 SS07 - 5Quelle: Renk AG 2007 Prof. Lindemann

  • TAX Getriebe flexible Baureihe

    GPE_VO_01 SS07 - 6Quelle: Renk AG 2007 Prof. Lindemann

  • TAX-Getriebe Gehuse mit Achsabstand 200 bis 1000mm

    GPE_VO_01 SS07 - 7Quelle: Renk AG 2007 Prof. Lindemann

  • TAX-Getriebe Gehuse mit bersetzung 1:1,2 bis 1:10

    GPE_VO_01 SS07 - 8Quelle: Renk AG 2007 Prof. Lindemann

  • TAX-Getriebe ein Beispiel

    GPE_VO_01 SS07 - 9Quelle: Renk AG 2007 Prof. Lindemann

  • TAX-Getriebe mit mehr als 100 MW

    GPE_VO_01 SS07 - 10Quelle: Renk AG 2007 Prof. Lindemann

  • Zahnradgetriebe mehr als nur Zahnrder!

    GPE_VO_01 SS07 - 11Quelle: Renk AG 2007 Prof. Lindemann

  • HSWL 354

    GPE_VO_01 SS07 - 12Quelle: Renk AG 2007 Prof. Lindemann

  • HSWL 354

    GPE_VO_01 SS07 - 13Quelle: Renk AG 2007 Prof. Lindemann

  • Hubschrauber-Hauptgetriebe Prfstand

    GPE_VO_01 SS07 - 14Quelle: Renk AG 2007 Prof. Lindemann

  • PKW-Antriebsstrang Prfstand

    GPE_VO_01 SS07 - 15Quelle: Renk AG 2007 Prof. Lindemann

  • Offset-Bogendruckmaschine

    GPE_VO_01 SS07 - 16Quelle: MAN Roland 2007 Prof. Lindemann

  • Offset-Bogendruckmaschine: Transferzylinder mit Sauger

    GPE_VO_01 SS07 - 17Quelle: MAN Roland 2007 Prof. Lindemann

  • Gliederung GPE

    01 Einfhrung 20.04.0702 Methoden I 27.04.0703 Methoden II 04.05.0704 Maschine als System Systemdenken 11.05.0705 Modellierung von Systemen 18.05.0706 Gestaltung Grundregeln und Prinzipien 25.05.0707 Schden im Maschinenbau 01 06 0707 Schden im Maschinenbau 01.06.0708 Beanspruchung 08.06.0709 Bauteilfestigkeit 15.06.07g10 Herstellgerechtes Konstruieren I 22.06.0711 Herstellgerechtes Konstruieren II 29.06.0712 Kostenzielorientiertes Entwickeln 06.07.07

    GPE_VO_01 SS07 - 18 2007 Prof. Lindemann

  • Einfhrung

    Einfhrung in die Vorlesung Grundlagen der Produktentwicklung

    AllgemeinesAllgemeines

    Lernziele der VorlesungPrfungPrfungLehrstuhlaktivittenPosition des Ingenieurs in der IndustriegBeispiele fr Zukunftstechnologien

    Ein Beispiel: Neuentwicklung eines Puffersystems einer Flaschenproduktionsanlage

    Neues FunktionsprinzipBedeutung der Maschinenelemente

    Zusammenfassung

    GPE_VO_01 SS07 - 19 2007 Prof. Lindemann

  • Lernziele dieser Vorlesung

    Erkennen der Bedeutung von (einfachen) Maschinenelementen

    Maschinen als System verstehen

    Erkennen des Zusammenwirkens der Grundlagen

    Bedeutung verschiedener Sichten im Bereich der gKonstruktion und Entwicklung

    GPE_VO_01 SS07 - 20 2007 Prof. Lindemann

  • Prfung

    Geplanter Prfungstermin: in KW 30 (23. 27. 07. 07)Gesamtzeit: 1,5h Prfungszeit (davon 1h

    Produktentwicklung und 0,5h Produktion)g , )Inhalt: VorlesungsinhaltPrfung: Schriftliche Prfung mit Multiple ChoiceErgebnis: Schein mit BenotungErgebnis: Schein mit BenotungAnmeldung: ber das myTUM-Portal

    GPE_VO_01 SS07 - 21 2007 Prof. Lindemann

  • Der Lehrstuhl fr Produktentwicklung

    Personal

    Industriepartner

    Labor

    Werkstatt

    Rechner und SoftwareRechner und Software

    Forschungsthemen

    Forschungs-kooperationen

    GPE_VO_01 SS07 - 22 2007 Prof. Lindemann

  • Umweltgerechte Produktentwicklung

    These:Unternehmen sehen Umweltauflagen als Kostentreiber!

    ThThese:Umwelt macht Spa, wenn wir damit Geld verdienen!

    GPE_VO_01 SS07 - 23 2007 Prof. Lindemann

  • Beispiel aus der Hans Huber Technologies AG

    sludge inflow

    cone Konus

    screen baskets

    press driveHauptantrieb

    bisher

    gSchlammzulauf

    cake discharge

    Siebkrper

    1 3

    4

    filtrate outlet filtrate tank

    1: pre-thickening zone 2: thickening zone 3: filtration zone 4: compressing zone

    d tli h b t W tgSchlammaustrag 2 filtrate outletFiltratablauf filtrate tankFiltrattank deutlich verbesserte Wartung

    deutlich leichtere Reinigung

    cone screen baskets press drive

    feste Spritzdsenleiste

    cone screen baskets press drive

    feste SpritzdsenleisteFlockungshilfsmittelverbrauch d i t 20 % neuKonus Siebkrper Hauptantrieb

    1: thickening zone 2 + 3: filtration zone 4: compressing zone

    Konus Siebkrper Hauptantrieb

    1: thickening zone 2 + 3: filtration zone 4: compressing zone

    reduziert um 20 %

    Klrschlamm-Menge d i t 20 %

    neu

    sludge inflow Schlammzulauf

    cake discharge Schlammaustrag

    1 2 3 4filtrate outletFiltratablauf

    sludge inflow Schlammzulauf

    cake discharge Schlammaustrag

    1 2 3 4filtrate outletFiltratablauf

    reduziert um 20 %

    Gewicht reduziert um 35 %

    GPE_VO_01 SS07 - 24 2007 Prof. Lindemann

  • Ansicht der neuen Schneckenpresse der Hans Huber AG

    GPE_VO_01 SS07 - 25 2007 Prof. Lindemann

  • Beispiel aus der Krones AG

    N t i kl i Fl k W h f i PET R li A lNeuentwicklung eines Flake-Wschers fr eine PET-Recycling-Anlage

    Erste darstellbare Ergebnisse sind:Fertigung:

    Senkung der Teilezahl und -vielfaltSenkung des Materialeinsatzes um teilweise 50 %um teilweise 50 %

    Nutzung:Senkung des Energieverbrauchs um 170 000 kWh/aVermeidung von FehlerquellenErhhung der Verfgbarkeit

    Entsorgung:Reduzierung des Materialmixes

    GPE_VO_01 SS07 - 26

    Reduzierung des Materialmixes

    2007 Prof. Lindemann

  • Beispiel aus der Knorr-Bremse AG I

    Entwicklung einer modularen Bremssteuerung fr Schienenfahrzeuge

    bisherZusammenfassungeinzelner Gertezu Funktionsmodulen

    bisher

    neu

    Bessere Nutzung des verfgbaren Rechnersysteme

    Dezentrale

    PSGII: BR 185.1PSGII: BR 185.1PSGII: BR 185.1

    Einbauraumsy

    GPE_VO_01 SS07 - 27 2007 Prof. Lindemann

  • Beispiel aus der Knorr-Bremse AG II

    Variante 1 Variante 2 Variante 3Ausgangslsung

    Schaltschrank Variante 3:Teilezahl: reduziert um 90 %Teilezahl: reduziert um 90 %Gewicht: reduziert um 16 %Herstellkosten: reduziert um 60 %

    GPE_VO_01 SS07 - 28 2007 Prof. Lindemann

  • Berechnung und Konstruktion

    Fragen:Knnen wir berechnungsgerecht Konstruieren?Mssen wir CAD-gerecht Konstruieren?

    GPE_VO_01 SS07 - 29 2007 Prof. Lindemann

  • Kontinuierliche Integration blockiert primre Intelligenz

    GestaltungBerechnung

    Ein durch den Konstrukteur fertigungsgerecht angepasster Wert zieht ber die Berechnungs-vorschriften andere Werte nach. Ganzheitlich ist keine Fertigungsgerechtheit erreichbar.

    GPE_VO_01 SS07 - 30 2007 Prof. Lindemann

  • Entkopplung von Berechnungswerten und bertragenen Werten

    Berechnung

    Gestaltung

    Das Konzept fhrt zu einer Trennung von exakten Berechnungswerten und fertigungsgerechten Werten. Die zwischengeschalteten Mechanismen

    entsprechen dem intelligenten bertrag durch den Menschen.

    GPE_VO_01 SS07 - 31 2007 Prof. Lindemann

  • 3D-Skizzierer

    Innovatives Werkzeug zur Untersttzung von Kreativitt in frhen Phasen

    Ausgangssituation Handskizzen werden oft eingesetzt Skizzen knnen verschiedene

    Abstraktionsgrade enthalten 3D-CAD-Modelle knnen leicht verndert

    werdenwerden

    Ergebnisse 3D-Skizzen sind intuitiv erstellbar und aus

    allen Blickwinkeln betrachtbar Durchgngiger digitaler Prozess ist

    anzustreben

    GPE_VO_01 SS07 - 32 2007 Prof. Lindemann

  • Innovation mit Bionik

    These:Bionik wird gerne als Marketingschlagwort verwendet.

    FFragen:Was knnen wir aus der Biologie fr die Technik wirklichlernen und nutzen?Wie knnen wir Erkenntnisse aus der Natur in die Technik bertragen?

    GPE_VO_01 SS07 - 33