Systematik zur integrativen Entwicklung von mechatronischen Produkten und deren Prüfmittel

Bei der Produktion mechatronischer Systeme, welche oftmals modular aufgebaut sind, stellen Prüfungen der Produktqualität einen wesentlichen Bestandteil dar. Die dafürgenutzten Prüfmittel sind dabei in der Regel ebenfalls (modulare) mechatronische Systeme. Diese Prüfmittel werden häufig für diese Aufgabe mit großem Zeitaufwand konzipiert, entwickelt und produziert. Klassischerweise erfolgt die im Wesentlichen für (mechanische) Komponenten gedachte Prüfplanung sehr spät im Produktentstehungsprozess. Zur Prüfplanung ist die Prüfmittelauswahl, oder falls notwendig die Prüfmittelentwicklung, zugehörig. Das Prüfmittel wird nicht als wesentlicher Teil des Produktionssystems integrativ zum Produkt entwickelt. Die vorgestellte Systematik zur integrativen Entwicklung von mechatronischen Produkten und deren Prüfmittel soll Fachleute bei der Planung und Durchführung der Entwicklung von mechatronischen Produkten, deren Produktionssystemen und insbesondere der damit verbundenen Prüfmittelentwicklung, unterstützen. Die Prinziplösung mechatronischer Systeme - die oftmals auch im Sinne des Model-Based Systems Engineering(MBSE) genutzt wird - bildet dafür die Basis. Die Systematik beinhaltet einen generischen integrativen Entwicklungsprozess, der durch ein Systemmodell und Hilfsmittel, wie z.B. den Morphologischen Kasten und die für diesen Zweck angepasste Methode CONSENS, unterstützt wird. Weiterhin ist erläutert, wie der generische Prozess situationsspezifisch an projekt- und unternehmensspezifische Randbedingungen ausgeprägt werden kann. Die Systematik wird an einem Industriebeispiel beschrieben, für das ein modulares und erweiterbares Prüfmittel konzipiert wird.Inspection of product quality is an essential part of producing mechatronic systems. These systems are often structured in a modular way. In general the inspection equipment used for the production of mechatronic systems is also a (modular) mechatronic system. This inspection equipment is often designed, developed and manufactured for this purpose necessitating considerable time resources. The classical approach for the product planning of mainly (mechanic) components takes place in a very late phase of the product creation process. The choice of inspection equipment, or if necessary the inspection equipment development, belongs to the inspection planning. The inspection system, as an essential part of the production system, is not developed integratively to the product.The presented systematic - for integrative development of mechatronic products and its inspection equipment - is created to support experts to plan and realize the development of mechatronic products, their product systems and especially the included inspection equipment. Therefore, the principle solution of mechatronic systems creates the basis - often used in the sense of Model-Based Systems Engineering (MBSE). The systematic includes a generic integrative development process supported by a system model and different aids, for example the Morphological Box and the - for this purpose adapted - method CONSENS. Furthermore, it is explained how to adapt the generic process to the project and company specific boundary conditions in a specific way. An industrial example is used to describe the systematic. A modular and expandable inspection equipment is created for this industrial example.von Dipl.-Ing. Meinolf Lukei ; Referent: Prof. Dr.-Ing. Jürgen Gausemeier, Korreferent: Prof. Dr.-Ing. Roman DumitrescuTag der Verteidigung: 12.04.2019Anhang Seite A-1 - A-29Universität Paderborn, Dissertation, 201