Funktionsintegration im Rahmen einer fertigungsgetriebenen Produktentwicklung

Funktionsintegration ist ein vielversprechender Ansatz zur Entwicklung innovativer Produkte, der konstruktionsmethodisch bislang jedoch nur wenig unterstützt wird. Insbesondere in Kombination mit einem fertigungsgetriebenen Entwicklungsansatz birgt die Funktionsintegration jedoch das Potential, durch umfassende Ausschöp-fung von fertigungsspezifischen Gestaltungsmöglichkeiten Lösungen zu entwickeln, die sich durch eine hohe Funktionalität und gleichzeitig geringen Fertigungs- und Montageaufwand auszeichnen. Existierende Hilfsmittel für die Funktionsin-tegration beschränken sich weitgehend auf Gestaltungsvorbilder und Richtlinien für bestimmte Fertigungstechnologien. Aus diesem Grund wird ein allgemeingültiger Ansatz nötig, der für beliebige Fertigungstechnologien und Produktfunktionen geeignet ist. Dafür werden im Rahmen dieser Arbeit Werkzeuge entwickelt, mit deren Hilfe sich der Lösungsraum gezielt um Lösungen erweitern lässt, die einen hohen Integrationsgrad aufweisen. Im Integrationsgrad einer Lösung ist dabei neben der Funktions- und Baustruktur auch berücksichtigt, wie viele Fertigungstechnologien zur Realisierung des Produkts notwendig sind. Damit stellt der Integrationsgrad einen Indikator für einen hohen Produktnutzen bei gleichzeitig geringem Her-stellaufwand dar. Ausgangspunkt für die Entwicklung geeigneter Werkzeuge ist ein differenziertes Begriffsverständnis der Funktionsintegration, das gleichermaßen Aspekte der Produktfunktion und der Fertigung berücksichtigt. Basierend auf Produkt- und Prozessmodellen werden ausgehend von diesem Verständnis Strategien für eine schrittweise Steigerung des Integrationsgrads entwickelt. Die verwendeten Modelle sind dabei kompatibel mit den Modellen, die einer Design Pattern Matrix (DPM) zu-grunde liegen. In dieser werden allgemeingültige Funktionsträger mit verfahrensinduzierten Gestaltelementen verknüpft und somit fertigungsintegrierende Lösungselemente erschaffen. Gezielte Kombination dieser Lösungselemente ergeben neue Gesamtlösungen mit hohem Integrationsgrad. Die Arbeit mit der DPM erlaubt einen neuen Blick auf zusätzliche und bislang ungenutzte Gestaltungsmöglichkeiten zur Realisierung von Funktionen. Dies kann sowohl für Neuentwicklungen als auch für die Weiterentwicklung lange bewährter Lösungen neue Perspektiven eröffnen. In der Evaluation wird ein speziell auf die Arbeit mit der DPM ausgerichtetes Vorge-hen zur Entwicklung integrierter Lösungen erprobt sowie die Allgemeingültigkeit des Ansatzes hinsichtlich betrachteter Produktfunktionen und eingesetzter Fertigungstechnologien überprüft