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Methodische Entwicklung modularer Produktfamilien

E-BookPDF1 - PDF WatermarkE-Book
291 Seiten
Deutsch
Springer Berlin Heidelbergerschienen am06.01.20181. Aufl. 2018
Dieses Buch fokussiert die Entwicklung von variantenreichen Produkten mithilfe modularer Produktstrukturen und adressiert so die Komplexitätsreduktion aus Sicht der Produktentwicklung. Durch diese modularen Produktstrukturen wird eine größere Nachfragevielfalt bei gleichzeitig geringer, unternehmensinterner Vielfalt an Komponenten und Prozessen möglich. Als Ergänzung zur gängigen Produktentwicklungsmethodik werden die nötigen Grundlagen der Modularität und Variantenvielfalt sowie die entsprechenden Methoden umfassend vorgestellt. Das Buch fasst damit den aktuellen Stand der Wissenschaft sowie die Forschungstätigkeiten der vergangenen zehn Jahre am Institut für Produktentwicklung und Konstruktionstechnik der TU Hamburg-Harburg zusammen.



Die Zielgruppen

Dieses Buch richtet sich an Produktentwickler und Entscheider in der Praxis. Der Wissenschaft wird ein hilfreiches Nachschlagewerk geboten und interessierte Studierende der Ingenieurwissenschaften können in die Entwicklung modularer Produktfamilien mit den nötigen Grundlagen eintauchen.





Prof. Dr.-Ing. Dieter Krause studierte Fertigungstechnik/Maschinenbau und promovierte an der Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Es folgten leitende Positionen als Konstruktionsleiter, Technischer Leiter und Geschäftsführer im Maschinen- und Anlagenbau. Seit 2005 ist er Leiter des Instituts für Produktentwicklung und Konstruktionstechnik der TU Hamburg-Harburg. Er ist Mitglied der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktentwicklung (WiGeP).

Dipl.-Ing. Nicolas Gebhardt studierte Produktentwicklung/Maschinenbau an der TU Hamburg-Harburg. Seit 2011 ist er wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Produktentwicklung und Konstruktionstechnik der TU Hamburg-Harburg in der Forschungsgruppe methodische Entwicklung modularer Produktfamilien.mehr
Verfügbare Formate
BuchGebunden
EUR109,99
E-BookPDF1 - PDF WatermarkE-Book
EUR86,99

Produkt

KlappentextDieses Buch fokussiert die Entwicklung von variantenreichen Produkten mithilfe modularer Produktstrukturen und adressiert so die Komplexitätsreduktion aus Sicht der Produktentwicklung. Durch diese modularen Produktstrukturen wird eine größere Nachfragevielfalt bei gleichzeitig geringer, unternehmensinterner Vielfalt an Komponenten und Prozessen möglich. Als Ergänzung zur gängigen Produktentwicklungsmethodik werden die nötigen Grundlagen der Modularität und Variantenvielfalt sowie die entsprechenden Methoden umfassend vorgestellt. Das Buch fasst damit den aktuellen Stand der Wissenschaft sowie die Forschungstätigkeiten der vergangenen zehn Jahre am Institut für Produktentwicklung und Konstruktionstechnik der TU Hamburg-Harburg zusammen.



Die Zielgruppen

Dieses Buch richtet sich an Produktentwickler und Entscheider in der Praxis. Der Wissenschaft wird ein hilfreiches Nachschlagewerk geboten und interessierte Studierende der Ingenieurwissenschaften können in die Entwicklung modularer Produktfamilien mit den nötigen Grundlagen eintauchen.





Prof. Dr.-Ing. Dieter Krause studierte Fertigungstechnik/Maschinenbau und promovierte an der Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Es folgten leitende Positionen als Konstruktionsleiter, Technischer Leiter und Geschäftsführer im Maschinen- und Anlagenbau. Seit 2005 ist er Leiter des Instituts für Produktentwicklung und Konstruktionstechnik der TU Hamburg-Harburg. Er ist Mitglied der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktentwicklung (WiGeP).

Dipl.-Ing. Nicolas Gebhardt studierte Produktentwicklung/Maschinenbau an der TU Hamburg-Harburg. Seit 2011 ist er wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Produktentwicklung und Konstruktionstechnik der TU Hamburg-Harburg in der Forschungsgruppe methodische Entwicklung modularer Produktfamilien.
Details
Weitere ISBN/GTIN9783662530405
ProduktartE-Book
EinbandartE-Book
FormatPDF
Format Hinweis1 - PDF Watermark
FormatE107
Erscheinungsjahr2018
Erscheinungsdatum06.01.2018
Auflage1. Aufl. 2018
Seiten291 Seiten
SpracheDeutsch
IllustrationenX, 291 S. 164 Abbildungen, 22 Abbildungen in Farbe.
Artikel-Nr.2549704
Rubriken
Genre9200

Inhalt/Kritik

Inhaltsverzeichnis
1;Vorwort;5
2;Inhaltsverzeichnis;7
3;1 Einleitung und Motivation;11
3.1;1.1 Megatrends und ihre Auswirkungen auf die Produktentwicklung;11
3.2;1.2 Folgen für die Unternehmen;16
3.3;1.3 Resultierende Herausforderungen für die Produktenwicklung;19
3.4;1.4 Modulare Produktstrukturen als Lösungsstrategie;20
3.5;1.5 Ziel und Aufbau dieses Buches;22
3.6;Literatur;26
4;2 Zusammenhänge und Auswirkungen der Vielfalt;28
4.1;2.1 Ursachen der Vielfalt;29
4.1.1;2.1.1 Externe Ursachen;30
4.1.2;2.1.2 Interne Ursachen;33
4.2;2.2 Externe Produktvielfalt und ihre Auswirkungen;39
4.2.1;2.2.1 Externe Produktvielfalt;39
4.2.2;2.2.2 Auswirkungen einer hohen externen Produktvielfalt;41
4.3;2.3 Interne Produktvielfalt und ihre Auswirkungen;43
4.3.1;2.3.1 Interne Produktvielfalt;43
4.3.2;2.3.2 Resultierende Kompliziertheit und Komplexität;44
4.3.3;2.3.3 Übergreifendes Auftreten der Effekte über die Lebensphasen;50
4.3.4;2.3.4 Getrenntes Auftreten von Ursache und Auswirkung;55
4.3.5;2.3.5 Verzögertes und stufenweises Auftreten;57
4.3.6;2.3.6 Kostenremanenz (asymmetrische Dynamik);58
4.4;2.4 Resultierende Kosten der Produktvielfalt;59
4.4.1;2.4.1 Übersicht der Kostenarten;59
4.4.2;2.4.2 Kostenwirkungen der hohen internen Vielfalt;60
4.5;2.5 Mögliche Strategien;62
4.5.1;2.5.1 Reduktion der Angebotsvielfalt;63
4.5.2;2.5.2 Steigerung des Produktnutzens;65
4.5.3;2.5.3 Komplexitätsreduktion;66
4.5.4;2.5.4 Komplexitätsvermeidung;67
4.5.5;2.5.5 Konfiguration neuer Varianten;68
4.6;2.6 Möglichkeiten der Kostenbewertung;68
4.7;Literatur;72
5;3 Grundlagen und Begriffe;75
5.1;3.1 Das Produktprogramm und dessen Aufbau;76
5.2;3.2 Begriffe der Produktarchitektur;80
5.2.1;3.2.1 Anforderungen, Eigenschaften und technische Merkmale;80
5.2.2;3.2.2 Funktionen und Funktionsstrukturen;83
5.2.3;3.2.3 Produktstruktur;85
5.2.4;3.2.4 Produktarchitektur;88
5.3;3.3 Bauweisen;91
5.3.1;3.3.1 Integralbauweise und Differentialbauweise;92
5.3.2;3.3.2 Abgrenzung zur Modulbauweise;94
5.4;Literatur;95
6;4 Potenziale modularer Produktfamilien;97
6.1;4.1 Auffassungen zur Modularität in der Forschung;98
6.1.1;4.1.1 Sicht der Kopplung, Entkopplung und Schnittstellen;99
6.1.2;4.1.2 Technische Sicht;101
6.1.3;4.1.3 Funktionale Sicht;102
6.1.4;4.1.4 Prozess- und Organisationssicht;104
6.1.5;4.1.5 Produktstrategische Sicht;107
6.2;4.2 Definition der Modularität;108
6.3;4.3 Eigenschaften der Modularität;109
6.3.1;4.3.1 Entkopplung;110
6.3.2;4.3.2 Kommunale Verwendung;110
6.3.3;4.3.3 Kombinierbarkeit;111
6.3.4;4.3.4 Schnittstellenstandardisierung;112
6.3.5;4.3.5 Funktionsbindung;112
6.4;4.4 Potenziale modularer Produktstrukturen;113
6.4.1;4.4.1 Konzept der Lebensphasen;114
6.4.2;4.4.2 Produktentwicklung;116
6.4.3;4.4.3 Beschaffung;116
6.4.4;4.4.4 Produktion und Montage;117
6.4.5;4.4.5 Vertrieb;118
6.4.6;4.4.6 Produktnutzung und Wartung;119
6.4.7;4.4.7 Pflege;121
6.4.8;4.4.8 Recycling;121
6.4.9;4.4.9 Zusammenfassendes Konzept der Modultreiber;121
6.5;4.5 Risiken der Modularisierung;123
6.6;4.6 Variantengerechtheit;125
6.6.1;4.6.1 Differenzierung von Standard- und Variantenkomponenten;126
6.6.2;4.6.2 Reduzierung der Variantenkomponenten;127
6.6.3;4.6.3 Eins-zu-eins Zuordnung;129
6.6.4;4.6.4 Entkopplung der Komponenten;130
6.7;Literatur;131
7;5 Modulare Produktstrukturstrategien;134
7.1;5.1 Übersicht modularer Produktstrukturstrategien;135
7.1.1;5.1.1 Generisches Vorgehen der Modularisierung;136
7.1.2;5.1.2 Definition Produktstrukturstrategie;141
7.1.3;5.1.3 Lösungsraum der Produktstrukturstrategien;142
7.2;5.2 Besondere Ausführungen der Produktstrukturstrategie;147
7.2.1;5.2.1 Übergreifende Mehrfachverwendung von Modulen/Gleichmodulstrategie;148
7.2.2;5.2.2 Baureihen;151
7.2.3;5.2.3 Modulbaukastenstrategie;152
7.2.4;5.2.4 Plattformstrategie;156
7.3;5.3 Entwicklung einer Produktstrukturstrategie;159
7.4;Literatur;161
8;6 Methoden zur Entwicklung modularer Produktfamilien;163
8.1;6.1 Begriffe der Prozesse, Methoden und Werkzeuge;164
8.2;6.2 Methoden zur Programmplanung;166
8.2.1;6.2.1 Zukunftsplanung;166
8.2.2;6.2.2 Marktanalysen;170
8.2.3;6.2.3 Programmplanung;172
8.3;6.3 Variantenmanagement und variantengerechte Produktgestaltung;174
8.3.1;6.3.1 Variantengerechte Produktgestaltung;176
8.3.2;6.3.2 Kennzahlen für Variantengerechtheit;184
8.4;6.4 Modularisierung;188
8.4.1;6.4.1 Grundlegendes Vorgehen einer Modularisierung;189
8.4.2;6.4.2 Modularisierung nach technisch-funktionalen Gesichtspunkten;190
8.4.3;6.4.3 Modularisierung nach organisatorischen und prozessualen Gesichtspunkten;196
8.4.4;6.4.4 Produktstrategische und integrative Modularisierungsmethoden;198
8.4.5;6.4.5 Kennzahlen für Modularität;205
8.5;6.5 Bewertungsverfahren;209
8.5.1;6.5.1 Sachnummernkostenverfahren (Durchschnittskostenverfahren);210
8.5.2;6.5.2 Time Driven Activity Based Costing;211
8.5.3;6.5.3 Komplexitätskostenprognose und -bewertung für modulare Produktfamilienkonzepte;211
8.6;6.6 Der integrierte PKT-Ansatz zur Entwicklung modularer Produktfamilien;214
8.6.1;6.6.1 Motivation und Zielsetzung des integrierten PKT-Ansatzes;215
8.6.2;6.6.2 Grundlegende Strategie des Ansatzes;216
8.6.3;6.6.3 Überblick der Methodenbausteine des Ansatzes;221
8.6.4;6.6.4 Vorstellung ausgesuchter Methodenbausteine des Integrierten PKT-Ansatzes;224
8.6.5;6.6.5 Studien zur Anwendung des Ansatzes;242
8.7;Literatur;244
9;7 Auswirkungen auf die Produktentwicklungsprozesse und zukünftige Trends;249
9.1;7.1 Einordnung der Modularisierung in die Prozesse der Produktentwicklung;250
9.1.1;7.1.1 Prozessmodelle der Produktentwicklung;251
9.1.2;7.1.2 Notwendige Aktivitäten für die Pflege modularer und variantenreicher Produkte;257
9.2;7.2 Produktindividualisierung und Personalisierung;260
9.3;7.3 Demografischer Wandel und Entwicklung alternsgerechter Produkte;263
9.4;7.4 Modulare Leichtbauprodukte;264
9.5;Literatur;267
10;8 Glossar;270
10.1;Literatur;287
11;Erratum zu: Methoden zur Entwicklung modularer Produktfamilien;290
12;Stichwortverzeichnis;291mehr

Autor

Prof. Dr.-Ing. Dieter Krause studierte Fertigungstechnik/Maschinenbau und promovierte an der Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Es folgten leitende Positionen als Konstruktionsleiter, Technischer Leiter und Geschäftsführer im Maschinen- und Anlagenbau. Seit 2005 ist er Leiter des Instituts für Produktentwicklung und Konstruktionstechnik der TU Hamburg. Er ist Mitglied der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktentwicklung (WiGeP).



Dr.-Ing. Nicolas Gebhardt studierte Produktentwicklung/Maschinenbau an der TU Hamburg und promovierte zur Nutzung von Visualisierungen in der Produktentwicklung am Institut für Produktentwicklung und Konstruktionstechnik. Als wissenschaftlicher Mitarbeiter führte er mehrere Forschungs- und Entwicklungsprojekte für Modulbaukästen und Produktentwicklungsprozesse durch. Seit 2017 ist er als Komplexitätsmanager in der Industrie tätig.