Erarbeitung einer Methodik zur Ableitung von Variationen in der PGE auf der Basis teil-quantifizierter Gestalt-Funktion-Modelle am Beispiel zwangserregten Kupplungsrupfens

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Albert Albers
• Fachliche Zuordnung: Konstruktion, Maschinenelemente, Produktentwicklung
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 416374536

Übergeordnetes Ziel des beantragten Vorhabens ist die methodisch begründete und am Beispiel "Kupplungsrupfen" exemplarisch nachgewiesene Beantwortung der Frage, wie Variationen von Teilsystemen bei der Entwicklung neuer Produktgenerationen (PGE - Produktgenerationsentwicklung) auf der Grundlage von teilweise quantifizierten C&C2-A-Gestalt-Funktion-Modellen verwendeter Referenzprodukte systematisch abgeleitet werden können. Hierfür wird ein entsprechender Leitfaden am Beispiel der Reduktion des zwangserregten Rupfens einer Einscheiben-Trockenkupplung entwickelt und erprobt. Das erste Teilziel ist dabei die Erstellung eines geeigneten C&C2-A-Modells des Beispielsystems. Neben dem qualitativen Gestalt-Funktion-Modell des Systems an sich ergeben sich hieraus auch Erkenntnisse für den Modellierungsprozess, beispielsweise darüber, mit welchem Detailgrad zu modellieren ist oder welche vereinfachenden Annahmen zu treffen sind. Für die Ableitung von Variationen in der PGE müssen die Wirk-Zusammenhänge im System nicht nur qualitativ bekannt sein, sondern auch quantitativ. Eine vollständige Quantifizierung der Wirk-Zusammenhänge im System ist jedoch allein schon aus Gründen des damit verbundenen Aufwands nicht möglich. Es müssen daher Hypothesen aufgestellt werden, welche Daten relevant sind für die quantitative Beschreibung und an welchen Stellen im System sie durch Messungen erhoben werden müssen, um auf dieser Grundlage schließlich die angestrebten Variationen ableiten zu können. Die Erkenntnis, wie hierfür vorzugehen ist, wird ein weiterer wesentlicher Bestandteil des zu generierenden Leitfadens. Die Erhebung der genannten Messwerte erfordert den Aufbau und die Einrichtung einer passenden Prüfumgebung. Durch Zusammenführung der erzielten Messwerte und des qualitativen Systemmodells entsteht ein teilweise quantifiziertes Modell, das als Basis für die weiteren Schritte dient. Anschließend ist die Frage zu klären, wie mit Hilfe dieses Modells systematisch Variationen abgeleitet werden können, die geeignet sind, das Phänomen zwangserregten Rupfens zu reduzieren. Diejenigen Variationen, deren Ergebnisse am meisten Potential aufweisen, werden in physische Entwicklungsgenerationen umgesetzt. Diese werden anschließend in der vorhandenen Prüfumgebung erprobt. Die Entwicklungsgenerationen, die zu Grunde liegenden Variationsideen und die erhobenen Messwerte stellen ein weiteres wichtiges Ergebnis des Vorhabens dar. Der Leitfaden wird diesbezüglich als Erkenntnis um ein Regelwerk erweitert, das, beginnend mit der Interpretation der erhobenen Messdaten, die Ableitung von Variationen beschreibt. Dies beinhaltet auch die Hinweise zur Auswahl der erfolgversprechendsten Variationen mittels einer Methodik zur Potential- und Risikoanalyse.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen