1.1 In welche 3 Phasen lässt sich der Produktentstehungsprozess gliedern?
Produktentwicklung
Produktionsplanung
Produktion
1.2 Nennen Sie 6 Aufgaben, die im Produktentstehungsprozess entstehen
CAD für wichtige Teile erstellen
CAD für alle Teile erstellen
Einfache Simulationen durchführen
Detaillierte Simulationen durchführen
Lastenheft erstellen
Pflichtenheft erstellen
1.3 Erläutern Sie den Zeitlicher Ablauf des Produktentstehungsprozess
#1.4 Skizzieren Sie den Produktlebenszyklus. Wo findet CAE
Anwendung?
#1.5 Was sind die Schwerpunkte von CAE in der Entwicklung und Produktion?
Fertigungsplanung
#1.6 Nennen Sie Gründe für den Einsatz von CAE
Zeit- und Kostenersparnis durch virtuelle Erprobung statt teurer Prototypen
Qualitätssteigerung durch frühzeitige Fehlererkennung im Entwicklungsprozess
Optimierung von Produkten (z. B. Gewicht, Steifigkeit, Effizienzsteigerung)
Schnellere Markteinführung durch kürzere Entwicklungszyklen
Reduzierung von Risiken bei realen Tests
#1.7 Wie definiert man CAE?
CAE = Computer Aided Engineering
Fasst alle Möglichkeiten der Computerunterstützung in der Technik zusammen
Beinhaltet Berechnung und Simulation von Produktfunktionen und Herstellprozessen
1.8 Was versteht man unter einer Simulation?
Nachbilden eines Systems mit dynamischen Prozessen in einem experimentierfähigen Modell
Ziel: Erkenntnisse gewinnen, die auf die Wirklichkeit übertragbar sind
1.9 Wann ist eine Simulation sinnvoll?
Wenn,
Neuland betreten wird
Grenzen analytischer Methoden erreicht sind
Komplexe Wirkungszusammenhänge die menschliche Vorstellungskraft überfordert
Experimentieren am realen System unmöglich oder kostenintensiv ist
Untersuchung des zeitlichen Ablaufverhaltens
1.10 Was versteht man unter einem System?
Abgegrenzte Anordnung von Komponenten
Komponenten stehen miteinander in Beziehung
1.11 Was versteht man unter einem Prozess?
Gesamtheit von aufeinander einwirkenden Vorgängen in einem System
Materie, Energie oder Information wird umgeformt, transportiert oder gespeichert
1.12 Was versteht man unter einem Modell?
Vereinfachte Nachbildung eines geplanten oder bestehenden Systems
Darstellung von Prozessen in einem anderen System
1.13 Was versteht man unter einem Simulationslauf?
Nachbildung des Verhaltens eines Systems mit einem spezifizierten Modell
Erfassung und Auswertung von zustandsrelevanten Größen über einen Modellzeitraum
1.14 Was ist ein Simulator?
Softwareprogramm zur Nachbildung des dynamischen Verhaltens eines Systems
Ermöglicht die Erstellung und Ausführung von Modellen
#1.15 Nennen Sie typische Anwendungsbereiche für CAE, und was wird dabei analysiert?
1.16 Was ist das Ziel der Produktentwicklung? („Magisches Dreieck“)
#1.17 Was bedeutet „Frontloading“?
#1.18 Erläutern Sie warum das Frontloading sinnvoll ist.
Frühe Fehlererkennung: billig & einfach zu beheben
Bessere Planungsqualität: solide Grundlage, weniger Überraschungen
Zeit- & Kosteneinsparungen: weniger Nacharbeit, weniger Verzögerung
Risiken reduzieren: Probleme rechtzeitig erkennen und vermeiden
Kundenzufriedenheit: Anforderungen von Beginn an klar
Merksatz: "Viel Hirn am Anfang spart viel Geld am Ende."
1.19 Welche Chancen und Risiken ergeben sich bei der Anwendung von Simulation?
Chancen:
Frühzeitige Optimierung ohne teure Prototypen
Frühzeitige Fehlererkennung
Effizienzsteigerung in der Entwicklung und Fertigung
Bessere Produktqualität durch detaillierte Analysen
Szenarien vergleichen (Was-wäre-wenn)
Risiken:
Abhängigkeit von Modellannahmen (falsche Eingaben = falsche Ergebnisse)
Hohe Rechenzeiten/Kosten bei komplexen Modellen
Kompetenzabhängigheit - Bediener muss Simulationsergebnisse korrekt interpretieren
Übervertrauen in virtuelle Ergebnisse ohne Validierung durch reale Tests
Merksatz: "Simulation spart Geld - wenn die Daten stimmen!"
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