Lehrstuhl und Institut für
Allgemeine Konstruktionstechnik des Maschinenbaus

RWTH Aachen University

Innovationsmethodik


Wir entwickeln methodisch robuste Produktideen!

Unsere Kompetenzen

 

Anforderungen erkennen. Konstruktionsbegleitend steuern.

Die methodische Anforderungsermittlung, eine strukturierte Anforderungsdokumentation und das systematische Anforderungscontrolling bilden die Grundlagen des Anforderungsmanagements am ikt. Die vielfältigen Anforderungen an moderne Produkte bestehend aus gesetzlichen Vorgaben, Interessen des eigenen Unternehmens und Wünschen des Kunden lassen sich durch den Einsatz geeigneter Hilfsmittel handhaben. Mit der Nutzung von neuronalen Netzen, Visualisierungstools und der Beschreibung nach VDA werden am ikt erfolgreich moderne Hilfsmittel für ein effizientes Anforderungsmanagement eingesetzt. Der Zweck der Anforderungsverwaltung ist dabei stets die dauerhafte Dokumentation und Steuerung im Sinne eines zentralen und konstruktionsbegleitenden Leitdokumentes.

 

Zusammenhänge erkennen. Teilaufgaben benennen.

Typische Produkte sind in ihrer Funktionsweise komplex. Um die Produktentwicklung strukturiert zu beginnen, ist eine Funktionsanalyse sinnvoll. Funktionen definieren den allgemeinen und gewollten Zusammenhang zwischen Eingang und Ausgang eines Systems. Die Funktionsanalyse ermöglicht dabei eine Untersuchung und Beurteilung komplexer technischer Systeme. Dafür wird durch das Aufgliedern der Gesamtfunktion, in Teilfunktionen die Funktionsstruktur gebildet. Zur Realisierung der Gesamtfunktion stehen die Teilfunktionen in einem logischen Zusammenhang. Die Funktionsstruktur ist dabei vorerst lösungsneutral. Somit wird ein komplexes konstruktives Problem durch die Funktionsanalyse in mehrere einfache Probleme unterteilt und kann strukturiert in Teilaufgaben gelöst werden. Das ikt setzt dabei unter anderem auf die bewährte Koller-Methode.

 

 

 

Produktkonzepte generieren. Bauteile ableiten.

Das Ziel: ein funktionsfähiges, robustes Produktkonzept zu erarbeiten, das die Grundregeln der Gestaltung „einfach, eindeutig und sicher“ erfüllt. Durch diese optimale Vorbereitung innerhalb der Produktplanung werden kostenintensive Iterationszyklen in der Produktentwicklung vermieden. In einem vorbereitenden Schritt werden durch die Funktionsanalyse zunächst Elementarfunktionen ermittelt. Die anschließende technische Realisierung dieser beruht auf der Anwendung physikalischer Effekte. Durch die Funktionssynthese werden Wirkkonzepte erarbeitet und mittels der Effektstruktur unter Einbezug von Prinziplösungen als robuste Eingangsgrößen für nachgelagerte Entwicklungsschritte vorbereitet. Am ikt wird ständig an der Erweiterung der nötigen Methodenkompetenz sowie der zu Grunde liegenden Konstruktionskataloge geforscht.

 

Schnittstellen erkennen. Gestalt finden.

Bei der Gestaltsynthese werden aus prinzipiellen Lösungen und Wirkkonzepten systematisch erste 3D-CAD-Modelle abgeleitet. Durch den Einsatz diskursiver Methoden reduziert sich der Zeitaufwand für die Gestaltfindung innerhalb der Produktentwicklung. Darüber hinaus schafft die methodische Gestaltgebung durch abgesicherte Konzepte eine solide Grundlage für die schnelle Produktentwicklung. Unter Zuhilfenahme des sogenannten Elementenmodells wird eine erste räumliche Gestalt von Bauteilen oder Baugruppen auf Basis der vorgesehenen physikalischen Effekte und technischen Prinzipien erzeugt. Dabei werden am ikt benötigte Wirkflächen und Wirkflächenpaarungen sowie die sie verbindenden Leitstützstrukturen in Flächenverbünde und Volumenmodelle im 3D-CAD-System überführt.

 

 

 

Lösungen entdecken. Konstruktionswissen nutzen.

Basierend auf etablierten Konstruktionskatalogen wird am ikt eine Software für die Entwicklung von Wirkkonzepten für mechatronische Produkte entwickelt und betrieben. Durch die Verwendung von Katalogwissen physikalischer Effekte und deren Umsetzung in technischen Prinziplösungen wird der Entwickler unabhängig von seinem Physikwissen gemacht. Die zu Grunde liegende Datenbank beinhaltet mehr als 1.200 unmittelbar nutzbare Prinzipien. Durch die Software werden lösungsgeeignete Effekte identifiziert, ingenieurwissenschaftlich erläutert und durch konkrete Anwendungsbeispiele illustriert. Bewertungsprozesse integrieren unternehmensinternes Fachwissen, gesetzliche Vorgaben und anwendungsspezifische Anforderungen für eine gezielte Lösungsauswahl. Als Ergebnis liefert die Software ein zusammenhängendes Wirkkonzept mit anwendungsorientierten Prinzipskizzen als Ausgangspunkt für die weitere Gestaltfindung.

 

Lösungsprinzipien erkennen. Wirkkonzepte variieren.

Patente und Gebrauchsmuster dienen dem Schutz von technischen Erfindungen. Dabei ist nur der Inhalt von Patent- und Gebrauchsmusterschriften geschützt. Durch den Einsatz von konstruktionsmethodischen Hilfsmitteln aus dem Bereich der Funktionssynthese lassen sich die Patentansprüche jedes technischen Erzeugnisses auf Wirkkonzeptebene umgehen. Dabei werden keine bestehenden Lösungsansätze kopiert sondern neue, eigenständige konstruktive Lösungsprinzipien erarbeitet. Durch die gezielte und systematische Variation einzelner Konstruktionsparameter in Kombination mit methodisch organisiertem Fachwissen aus Konstruktionskatalogen entstehen am ikt auf diese Weise konkurrenzfähige Produktkonzepte, die ihrerseits neuartige Alternativlösungen zum ursprünglichen Produkt darstellen.

 

 

 

Produkte gestalten. Ideen entwickeln.

In zunehmendem Maße erfordern auch der Investitionsgüterbereich und der klassische Maschinenbau eine Auseinandersetzung mit ästhetischer Gestaltfindung, die vormals nur technisch-funktionalen Aspekten Rechnung tragen musste. Das ikt versteht Produktdesign oder Industrial Design daher nicht nur als eine Verschönerung der durch den Kunden wahrnehmbaren Oberflächen (Styling), sondern als ganzheitlichen Ansatz, der darüber hinaus die technische Realisierbarkeit in einen integrierten Gestaltungsprozess überführt. Darüber hinaus beschäftigt sich das ikt mit den der eigentlichen Produktentwicklung vorgelagerten Schritte der Produktideenfindung und dem Innovation Roadmapping sowie der Produktplanung mit dem Ziel, den Produktentstehungsprozess ganzheitlich und aus einer Hand abdecken zu können.

 

Ihre Ansprechpartner

Walter Schmidt, M. Sc. RWTH
Oberingenieur
+49 241 80 27351
schmidt@ikt.rwth-aachen.de

Alexander Schmid, M. Sc.
+49 241 80 27353
schmid@ikt.rwth-aachen.de

Justus Siebrecht, M.Sc. RWTH
+49 241 80 27351
siebrecht@ikt.rwth-aachen.de

David Ley, M.Sc. RWTH
+49 241 80 27352
ley@ikt.rwth-aachen.de




Unsere Projekte

Exzellenzcluster Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer

Erarbeitung eines Entwicklungsleitfadens zur Gestaltung von Multi-Technologie-Plattformen angewendet auf Werkzeugmaschinen. 
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Koller-Software für Innovative Produkte (KoSIP)

Prototypische Software-Entwicklung zur methodischen Unterstützung der frühen Phasen des Entwicklungsprozesses. 
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Das ikt als Ihr Partner

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Außerdem verfügt unser Institut über eine umfangreiche Ausstattung hinsichtlich Prüftechnik und Prototypen-Labor mit Einrichtungen zum 3D-Druck. Beachten Sie bitte auch unsere weiteren Forschungsgruppen