Literatur

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Prozessfähige Tolerierung von Bauteilen und Baugruppen

Ein Lösungsansatz zur Optimierung der Werkstattfertigung im Informationsverbund zwischen CAD und CAQ

Frank Mannewitz

Höhere Funktionalität, größere Zuverlässigkeit und die gestiegenen Qualitätsanforderungen technischer Produkte stellen eine neue Herausforderung an die Produktentwicklung und -konstruktion dar. Häufig wird versucht, den gestiegenen Anforderungen mit Toleranzeinengungen gerecht zu werden. Das hat zur Folge, daß die Herstellung der Produkte im wesentlichen nicht mehr prozessgerecht und wirtschaftlich ausgeführt werden kann. Diese Arbeit stellt ein Konzept zur statistischen Toleranzberechnung vor. Ausgehend von einer Betrachtung der Bauteiltoleranzen wird ein mathematisches Modell entwickelt, das es ermöglicht, die Auswirkungen der Sollwertabweichungen an direkten Funktionsmaßen auf das resultierende Funktionsmaß einer geometrischen Maßkette zu beschreiben. Als Grundlage einer Systementwicklung wird ein parameterorientiertes Toleranzmodell entwickelt, welches zur Lösung linearer wie auch nichtlinearer Maßkettenstrukturen beiträgt. Durch die Integration des parameterorientierten Toleranzmodells in eine CAD-Umgebung wird die Festlegung prozessgerechter Toleranzen möglich. Die Strategie, einen Informationsverbund zwischen CAD und CAQ zu schaffen, ermöglicht es, bereits in der Produktentwicklungsphase den Fertigungs-, Montage- und Prüfaufwand zu minimieren.

Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 20, Nr. 256. Düsseldorf: VDI-Verlag 1997. 222 Seiten, 92 Bilder, 20 Tabellen. ISBN 3-18-325620-7

Statistische Toleranzberechnung

Leitfaden zur systematischen Anwendung

Frank Mannewitz

Vor dem Hintergrund steigender Qualitätsanforderungen an technische Produkte, kürzerer Entwicklungszyklen sowie paralleler Entwicklungsprozesse wird es zunehmend wichtiger, frühzeitig eine Aussage über kritische Einflüsse und Risiken in den Baugruppenfunktionen zu erhalten, um eine eventuelle Fehlerbeseitigung möglichst kostenneutral zu gestalten. Eine Methode – neben den bereits etablierten Simulationsverfahren in der Entwicklung und Konstruktion – ist die statistische Toleranzberechnung.

In diesem Buch wird die Thematik der statistischen Toleranzberechnung ausfürlich behandelt. Über die Beispielrechnung an einer Schneckenwellenlagerung zeigt der Leitfaden auf, wie eine arithmetische sowie auch statistische Toleranzberechnung systematisch durchzuführen ist. Alle nötigen Schritte und Formeln sind verständlich erklärt und für den Nutzer anschaulich zusammengefasst worden. So erhält der Leser Anwender kompakt und in anschaulicher Weise einen Einstieg in das Themengebiet der Toleranzberechnung.

Erhältlich ist das Buch über den Onlinehandel (z.B. bei Thalia).

expert verlag GmbH, Renningen, 2016. HdT 141, 50 Seiten, 9 Abbildungen, 11 Tabellen, ISBN: 978-3-8169-3344-1

Statistische Tolerierung – Qualität der konstruktiven Gestaltung

Bernd Klein / Frank Mannewitz

Qualität ist heute ein auszeichnendes Produktmerkmal, weil es den Stellenwert eines dominierenden Kaufmotivs eingenommen hat. Insofern sind große Anstrengungen nötig, einen hohen Qualitätsstandard zu erreichen und zu sichern.
Die Industrie hat zudem erkannt, daß eine selektive Prüfung nach der Herstellung einfach zu teuer ist und immer mehr zu Wettbewerbsnachteilen führt.

Derzeit werden im deutschen Maschinen- und Fahrzeugbau bereits 8-12% des Umsatzes für qualitätssichernde Maßnahmen aufgewandt. Davon entfallen anteilmäßig 40% auf Messung und Prüfung, 50% auf die Beseitigung von Fehlerquellen und nur 10% auf die Vorbeugung. Weitere Analysen haben gezeigt, daß 70% aller Fehlerursachen zurückzuführen sind auf das Konzept. Insofern hat es die Konstruktion zu einem großen Teil in der Hand, prozessfähigere Produkte zu entwickeln und damit die Qualitätskosten zu senken.
Der Schwerpunkt zukünftiger Qualitätsarbeit muss daher in der Prävention liegen. Ein gewichtiger Ansatzpunkt ist hier die statistische Tolerierung, da sie hilft, Ausschuss und Nacharbeit bei wirtschaftlichster Fertigung und Montage zu vermeiden. Das Buch beabsichtigt, hierzu die Grundlage zu legen und kann als Lehrbuch oder Seminarunterlage zur Weiterbildung von Konstrukteuren dienen.

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