Motivation
Leichtbau ist eine Schlüsseltechnologie in der heutigen Konstruktionspraxis. Steigende Anforderungen an die Schonung von Materialressourcen während der Produktion sowie die Schonung der Energieressourcen während der Nutzung von Produkten treiben die Entwicklung von Leichtbaumethoden voran. Hierzu wurden am IKTD speziell Methoden für die Konzeptphase des Produktentwicklungsprozesses erarbeitet. In diesem Zusammenhang stellt die Analyse von Leichtbaupotenzialen ein wichtiges Methodenwerkzeug dar. Hiermit kann eine Priorisierung von Baugruppen und Komponenten für eine Massenreduktion erfolgen, welche, bezogen auf eine Reihe von Leichtbaumotivationen, die größte Ressourcenschonung versprechen. Da diese Motivationen immer unternehmens-, projekt- und produktspezifisch sind, bedarf es einer Methodik, die aus den verschiedensten Motivationen spezifisches Leichtbaupotenzial ableiten kann.
Des Weiteren ermöglicht im Leichtbaukontext eine gezielte Massenverteilung ressourcenschonende Konstruktionen. Durch eine funktionsabhängige Platzierung von Komponenten kann beispielsweise Leichtbaupotenzial durch eine anschließende funktionale Integration gehoben werden. Auch hier sollte eine Methodik dem Produktentwickler Potenziale für eine Massenverteilung aufzeigen, welche die individuelle Leichtbaumotivation berücksichtigt.
Bei der ganzheitlichen Analyse von Leichtbaupotenzialen müssen somit sowohl Massenreduktion als auch Massenverteilung betrachtet werden, um eine ressourcenschonende Leichtbauproduktentwicklung zu gewährleisten.
Forschungsfragen
Im Rahmen dieses Forschungsprojekts sollen folgende Forschungsfragen beantwortet werden:
- Welche Motivationen und Kriterien beeinflussen die ressourcengerechte Leichtbauoptimierung?
- Wie interagieren bzw. beeinflussen sich Massenreduzierung und Massenumverteilung bei der Leichtbauoptimierung?
- Wie kann der Produktentwickler bei der Aufdeckung von Potenzialen für die Massenreduktion unterstützt werden?
- Wie kann der Produktentwickler bei der Aufdeckung von Potenzialen für die Massenverteilung unterstützt werden?
Ziel
Die Erarbeitung einer Methodik für die ressourcengerechte Leichtbauoptimierung in frühen Phasen der Produktentwicklung steht im Zentrum des Forschungsprojekts. Diese Methodik soll dem Produktentwickler folgende Mehrwerte bieten:
- Anwendernahe Unterstützung von Produktentwicklern in der Leichtbaukonstruktion in der Konzeptphase zur Identifikation von Leichtbaupotenzial
- Effiziente Ressourcenschonung durch Priorisierung der relevanten Bauteile für den Leichtbau
- Effektive Leichtbaukonzepte durch das Aufdecken von Synergien zwischen Massenreduzierung und Massenverteilung