Funktionsintegration

Funktionell integration som det hänvisas till i Engineering Design målet med så få komponenter som många tekniska funktioner täcker. Termerna funktionell integration , funktionell association , integrerad funktion eller multifunktionell användning används synonymt . Funktionell integration likställs ofta felaktigt med termen integralkonstruktion, som dock kan tilldelas en egen ståndpunkt. Som jämförelse med den integrerade konstruktionen är de aktiva ytorna eller de aktiva rörelserna som krävs för att implementera de enskilda funktionerna tillgängliga separat, medan de smälter samman till varandra när funktionerna är integrerade.

mål

Inom maskinteknik används inte funktionell integration som ett mål i sig, utan alltid som ett medel för andra mål. Detta beror på att kundnyttan inte manifesteras i förhållandet mellan komponenter och funktioner som beskrivs ovan, utan snarare till exempel i lägre vikt, lägre kostnader eller mer funktionalitet. Även om litteraturen (till exempel: Fri67 ) påpekar att integrativa konstruktioner intuitivt uppfattas som "mer elegant" har inte en direkt koppling mellan högre funktionell integration av en produkt och högre produktfördelar bevisats.

Det hoppas att integrationen av funktioner kommer att leda till förbättringar i hela företagets värdekedja samt produktförbättringar:

I företaget:

  • Förenklade tekniska processer t.ex. B. genom minimerade byggkostnader
  • Minskat antal beställningar, mindre ansträngning i artikelunderhåll eller leveransspårning
  • Lägre lagringskostnader på grund av det minskade antalet artiklar
  • Förenkling och acceleration av enheten, t.ex. B. genom viktminskning och färre sammanfogningsoperationer
  • Eventuellt snabbare driftsättning z. B. om bara en komponent måste parametreras istället för flera

För produkten:

  • Ökad kundnytta genom mer funktionalitet (möjligen till samma kostnad, t.ex. schweizisk kniv )
  • Viktminskning genom att spara komponenter
  • Ökat materialanvändning och därmed lägre materialkostnader
  • Ökad tillförlitlighet, t.ex. B. genom integrerade redundanta funktioner eller eliminerade fel vid komponentseparation

Uppnåendet av produktmålen beror emellertid på det specifika problemet, eftersom komponenternas ofta mer komplexa geometriska form kan leda till betydande extra kostnader.

Exempel på maskinteknik

Ett motorhus fungerar också som en

  • tätningen av kolvkammaren,
  • värmeavledningen av förbränningsprocesserna,
  • mekanisk montering / inbäddning av motordelarna, och
  • bildandet av ett motvridmoment på motoraxeln.

Metoder

Medan integrationen av funktioner som en konstruktionsprincip kan hittas i nästan alla standardarbeten med konstruktionsteori, finns det relativt få konkreta instruktioner för integrering av funktioner. Som ett exempel kan den riktade integrationen av funktioner på den abstrakta nivån av funktionsbärare enligt Roth nämnas. En samling designregler för funktionsintegration samt en designkatalog med metoder för funktionsintegration utvecklades vid TU Braunschweig .

litteratur

  • Karlheinz Roth: Konstruktion med byggkataloger . Volym 1: Konstruktionsteori. 3: e upplagan, utökad och omdesignad. Springer, Berlin et al. 2000, ISBN 3-540-67142-0 .
  • M. Fritsch: För integrerat funktionellt utnyttjande av komponenter. I: Feingerätetechnik Teknisk-vetenskaplig tidskrift för precisionsmekanik, optik och mätteknik. 16, nr 9, 1967, ISSN  0014-9683 , s. 402-404.
  • Jan R. Ziebart: En konstruktionsmetodisk metod för funktionsintegration , avhandling, TU Braunschweig, Verlag Dr.Hut, München 2012, ISBN 978-3-8439-0567-1 .

Individuella bevis

  1. ↑ a b Klaus Ehrlenspiel, Harald Meerkamm: Integrerad produktutveckling: tankeprocesser, användning av metoder, samarbete. I: Hanser Fachbuch . 5: e, reviderad och utökad upplaga. Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG, München 2013, ISBN 978-3-446-43548-3 .
  2. ↑ Jfr. Om detta: M. Fritsch, Om det integrerade funktionella utnyttjandet av komponenter
  3. ↑ Se: Karlheinz Roth, Konstruieren mit Konstruktionskatalogen
  4. ↑ Prof. Dr.-Ing. Karlheinz Roth: Konstruktion med byggkataloger . I: Konstruktionskataloger . 3: e upplagan. tejp 2 . Springer Verlag, Berlin 2001, ISBN 978-3-540-67026-1 .
  5. ↑ Jfr. Om detta: M. Fritsch, Om det integrerade funktionella utnyttjandet av komponenter
  6. ↑ Jfr. Om detta: P. Wahl, funktionell integration ger tidsfördelar inom alla områden
  7. ↑ Se: Karlheinz Roth, Konstruieren mit Konstruktionskatalogen
  8. ↑ Jfr. Om detta: Jan R. Ziebart: En konstruktionsmetodisk metod för funktionsintegration

Se även