Konstruktionsteori
Spring til navigation Spring til søgning
Emnet design lærer de anvendte grundlæggende design . I det samles det grundlæggende fra andre fag som teknisk mekanik , materialevidenskab eller termodynamik , eller det grundlæggende i konstruktionsmetodologi formidles. I denne henseende er der to typer "konstruktionsteori":
- Den "klassiske type" konstruktionsteori er baseret på at lære eleven grundlæggende fysik og væsentlige maskinelementer . Applikationens "hvordan" udelades og overlades til individets opfindsomhed og dygtighed. [1]
- parallelt hermed er der "konstruktionsmetoden" som designteori, da den siden 1970'erne er blevet nyindført på nogle stole på tekniske universiteter . [2] Her antages det, at det grundlæggende i fysik, termodynamik, kendskab til maskinelementer - og design allerede er kendt. Fokus i metodikken er snarere rettet mod at bringe det mere eller mindre tilfældige resultat af konstruktionen på et berettiget grundlag gennem systematisk arbejde. Det håbes, at designprocessen vil være bedre målelig, at den vil blive fremskyndet og frem for alt, at designmetoden vil fokusere på nye typer produkter. Kritikere klager imidlertid over et tab af kreativitet i designprocessen på grund af formaliseringen.
Konstruktion metodik
På grund af konstruktionens relativt unge alder varierer navnene og indholdet i selve emnet markant mellem de metodisk orienterede universiteter. Selvom det tilhører en særlig "skole", som f.eks Hvis for eksempel mange elever ikke er klar over "Ilmenau -skolen" [3] , "Braunschweiger -skolen" [4] eller "Darmstadt -skolen", kan der konstateres betydelige forskelle i viden.
Konstruktionsteknologi
Designteorien er et centralt emne i teknisk uddannelse af tekniske skoler og universiteter . Eksempler på specialområder til dette er præcisionsteknik , rumfartsteknologi , produktionsteknologi , køretøjsteknologi og maskinteknik ; der også omtalt som maskinkonstruktionsteori eller MKL.
Nylige diskussioner rejser spørgsmålet om, i hvilket omfang eksternaliserede omkostninger bør overvejes mere i evalueringsmetoderne til metodisk konstruktion. I 2021 bad Klaus Kornwachs om, at reversibilitet skulle tages i betragtning som et "kriterium for evaluering af teknologi". [5]
Formål og formål med den metodiske designteori
- udviklingen af bedre kvalitet og mere økonomiske produkter
- rationalisering og oprettelse af forudsætninger for automatisering af byggeprocesser ( CAD )
- oprettelsen af en læreplads for bedre og hurtigere uddannelse af designere
- oprettelse af regler og procedurer, der generelt er gældende og ikke er bundet af objektet, og som giver alle eksisterende løsninger på visse spørgsmål
Konstruktionsmetodik skal:
- Aktiver problemløsende kreativitet , dvs. den skal i princippet være industriuafhængig for enhver byggeaktivitet,
- være opfindsom og vidensforbedrende, det vil sige, at det systematisk skal lette at finde optimale løsninger,
- være forenelig med termer, metoder og fund fra andre discipliner,
- Generer ikke løsninger tilfældigt
- Få let overført løsninger til relaterede opgaver
- være egnet til brug af elektroniske databehandlingssystemer
- være lærerig og lærbar
- svarer til resultaterne af ergonomi , dvs. gøre arbejdet lettere, spare tid, undgå forkerte beslutninger og sikre et aktivt, motiveret samarbejde
Design arbejdsgang
- Afklaring af opgaven : tjener til at indhente oplysninger om de krav, der stilles til løsningen, samt om de eksisterende forhold og deres betydning. Resultatet er den informative definition på en liste over krav ( specifikation ark ), som altid skal holdes ajour.
- Design : er den del af konstruktionen, der efter at have klarlagt opgaven ved at abstrahere den til de væsentlige problemer, oprette funktionelle strukturer og søge efter passende aktive principper og deres kombination i en aktiv struktur, bestemmer den grundlæggende løsning. Opfattelsen er den grundlæggende definition af en løsning. Repræsentationsformen kan være, for. B. være et kredsløbsdiagram, et rutediagram, en stregskitse eller en tegning i grov skala. En permanent og vellykket konstruktiv løsning skabes ved at vælge det mest passende princip og ikke ved at understrege konstruktive finesser meget. De udviklede løsningsvarianter skal evalueres. På grundlag af evalueringen beslutter man sig for det koncept, der skal forfølges videre. Byggeprocessen fortsætter på det konkrete designniveau.
- Design : er den del af konstruktionen, der ud fra grundløsningen klart og fuldstændigt udvikler bygningsstrukturen til en teknisk struktur i henhold til tekniske og økonomiske aspekter. Design er den kreative definition af en løsning. I mange tilfælde bliver du nødt til at oprette flere udkast i fuld skala som foreløbige udkast for bedre at kunne vurdere fordele og ulemper ved de enkelte varianter. En hyppig og typisk proces er, at den ene variant efter evaluering af de enkelte varianter ser ud til at være særligt begunstiget, men kan befrugtes og forbedres ved delvise løsninger af de andre forslag, som samlet set ikke virker så gunstige. Det endelige overordnede design repræsenterer da allerede en kontrol af funktionen, holdbarheden, den rumlige kompatibilitet osv., Hvorved kravene til omkostninger nu skal fremlægges som mulige på dette tidspunkt senest.
- Udarbejdelse : er den del af designet, der supplerer bygningsstrukturen i en teknisk struktur med endelige forskrifter for form, dimensionering og overfladekvalitet for alle individuelle dele, bestemmelse af alle materialer, kontrol af produktionsmuligheder og de endelige omkostninger og bindende tegninger og andre dokumenter til dets materielle implementering skaber. Resultatet af udarbejdelsen er den tekniske specifikation af løsningen.
Kursusindhold
Indholdet af emnet designteknik i betydningen maskineelementer er f.eks.
- Selve selve maskinelementerne (skruer, bolte, tandhjul, kuglelejer, koblinger, tandhjul, bremser, forbindelseselementer, ...)
- Generelle emneområder som standarder , tolerancer , pasninger , overfladeegenskaber
- Dimensionering (matematisk design ) af disse elementer.
Konstruktionsteoriens undervisningsindhold i konstruktiv metodisk forstand er for eksempel:
- morfologiske metoder (" morfologisk boks ")
- Idégenereringsmetoder som
- Arbejde med konstruktionskataloger
- Abstraktionsværktøjer som f.eks B.
- generel funktionel struktur
- særlig funktionel struktur
- logisk funktionsstruktur
- Transmissionsdiagram
- Metoder til systematisk variation
- Oprettelse og fastlæggelse af en kravliste
- Omkostningsestimater
- Analogiske overvejelser
- Design principper som f.eks
- Opdeling af opgaver
- Funktionsintegration
- kompensation
og mere.
Litteratur om emnet
Grundlæggende værker
- Gerhard Pahl, Wolfgang Beitz †, Jörg Feldhusen , Karl-H. Grote: Designteori - grundlaget for vellykket produktudvikling, metoder og anvendelse. 8. udgave Springer, Berlin 2013, ISBN 978-3642295683 .
- Klaus Ehrlenspiel: Integreret produktudvikling - tankeprocesser, brug af metoder, samarbejde. 4. udgave Hanser, München 2009, ISBN 978-3-446-42013-7 .
yderligere litteratur
- Karlheinz Roth: Konstruktion med konstruktionskataloger. Bind 1: Konstruktionsteori. 3. udgave Springer, Berlin 2000, ISBN 3-540-67142-0 .
- Wolf G. Rodenacker: Metodisk konstruktion. 2. udgave Springer, Berlin 1976, ISBN 3-540-07513-5 . (Byggeribøger bd. 27)
- Karlheinz Roth: Konstruktion med konstruktionskataloger. Bind 3: Forbindelser og lukninger, finde en løsning. 2. udgave Springer, Berlin 1996, ISBN 3-540-60782-X .
- Karlheinz Roth: Konstruktion med konstruktionskataloger. Bind 2: kataloger. 3. udgave Springer, Berlin 2001, ISBN 3-540-67026-2 .
- Rudolf Koller: Byggemetode til konstruktion af maskiner, anordninger og anlæg. 1. udgave Springer, Berlin 1976, ISBN 3-540-07444-9 .
- Friedrich Hansen: Byggevidenskab - Grundlæggende og metoder. 1. udgave Hanser, München 1974, ISBN 3-446-11957-4 .
- Rudolf Koller: Design til maskinteknik - grundlæggende til ny og videreudvikling af tekniske produkter med eksempler. 3. udgave Springer, Berlin 1994, ISBN 3-540-57928-1 .
- Paul Naefe: Metodisk konstruktion. 3. udgave Springer Fachmedien Wiesbaden 2018, ISBN 978-3-658-22635-0 .
- Paul Naefe; Jörg Luderich: Byggemetodik til praksis. Springer Fachmedien Wiesbaden 2016, ISBN 978-3-658-13871-4
Retningslinier
- Retningslinje VDI 2221 ark 1: Udvikling af tekniske produkter og systemer - model for produktudvikling. VDI-Verlag, Düsseldorf nov.2019.
- Retningslinje VDI 2221 ark 2: Udvikling af tekniske produkter og systemer - design af individuelle produktudviklingsprocesser. VDI-Verlag, Düsseldorf nov.2019.
Metodesamlinger og kilder på Internettet
- BMBF -projekt GINA
- CiDaD -udviklerportal fra stolen for produktudvikling ved det tekniske universitet i München
Individuelle beviser
- ^ Hans Dieter Hellige modeller og historisk-sociale kontekst af den tidlige videnskabelige konstruktionsmetode artec-Paper nr. 8, januar 1991
- ^ På det tekniske universitet i Dresden underviste Willibald Lichtenheldt i "systematisk design" ved hjælp af eksemplet på geardesign allerede i 1950'erne i sit fine mekaniske designforedrag . Jf. Willibald Lichtenheldt: Konstruktionsteoriens betydning for præcisionsmekanik , Scientific Journal of the Technical University of Dresden, 3 (1953/54) Udgave 2, side 211 til 214
- ^ Hans Dieter Hellige modeller og historisk-sociale kontekst af den tidlige videnskabelige konstruktionsmetode artec-Paper nr. 8, januar 1991
- ^ Hans Hellige: Hierarkisk proceskontrol eller kooperativ styring af problematiske kontekster? Om historien om modeller af byggeprocessen. 14. marts 2018 ( researchgate.net [adgang 14. marts 2018]).
- ↑ Klaus Kornwachs: Er denne teknologi eller kan det gå:? På reversibilitet teknologier. I: TATuP - Journal for Technology Assessment in Theory and Practice . tape 30 , nej. 1 , 31. marts 2021, ISSN 2567-8833 , s. 63–68 , doi : 10.14512 / tatup.30.1.63 ( tatup.de [adgang 27. maj 2021]).