Toleriertes Maß

Ein von der Konstruktion toleriertes Maß (Passmaß) für gefertigte Bauteile ist das Nennmaß mit Grenzabmaßen, z. B. 25 ± 0,2 oder ein Nennmaß mit einer Toleranzklasse, z. B. 30 H7. Das Nennmaß ist eine rein theoretische Größe, welche unter Berücksichtigung der zulässiger Toleranzen dazu dient, die Grenzmaße eines Bauteils oder eines sonstigen Messobjektes zu ermitteln.

Nennmaß oberes Abmaß
unteres Abmaß
120 +0,4
-0,6

Nennmaß: 120 Oberes Abmaß: +0,4 Unteres Abmaß: -0,6

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Ergonomische Gestaltung von Software

Ergonomie betrifft nicht nur Stühle, Schreibtische und sonstige Büromöbel, sondern auch Anzeigen und Steuerelemente (im Büro, Cockpit, Konsolen, Anlagen usw.). Die Ergonomie ist daher auch Einflussgeber in der Produktgestaltung im Maschinenbau und der Elektrotechnik. Sehr viele Anzeigen und Steuerelemente, welche vor 10 Jahren noch Hebel und analoge Anzeigen waren, sind heute digitalisiert und als Software realisiert. Die Ergonomie spielt daher auch immer mehr in der Software-Entwicklung eine Rolle.

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Anthropometrie

Die Anthropometrie (von griech. „anthropos“ – Mensch; „metron“ – Maß) ist eine Wissenschaft über die Ermittlung der Maße von Menschen, deren systematischer und statistischer Aufbereitung für die angemessene Gestaltung von Arbeitsplätzen und Produkten für den Menschen.
Meist im Zusammenhang mit der Produktgestaltung wird auch von der Industrieanthropologie gesprochen.

Bei der Arbeitsgestaltung im Zusammenhang mit der Produktgestaltung und Produktauswahl, spielt die Anthropometrie eine wichtige Rolle.

Die anthropometrische Arbeits- und Produktgestaltung nutzt wissenschaftliche Erkenntnisse (z. B. aus statistischen Verteilungen) über Körpermaße, Körpergewichte und Körperproportionen in der Bevölkerung, zum Zwecke einer menschenfreundlichen Gestaltung von Produkten und Räumen hinsichtlich Dimensionierung und Anordnung von Elementen.

Mit Anthropometrie befassen sich Arbeitswissenschaftler und Ingenieure in Kooperation mit medizinischen Wissenschaften. Ein großer Teil der Anthropometrie ist nach DIN genormt.

Für Ingenieure der Produktgestaltung bedienen sich folgender Hilfsmittel / Methoden :

  • Tabellenwerke mit statistischen Belegen über Körpermaße und Funktionsmaße
  • Körperumriss-Schablonen (DIN 33458 Körperumrissschablone)
  • CAD-Mensch-Modelle (CAD-Man-Model)
  • Messpuppen, Dummy
  • Empirische Untersuchungen (z. B. Mock-Up oder “Probesitzen”)
  • u. a.

Je nach Anforderung und Zielgruppe, wird die gesamte Weltbevölkerung, eine regional eingegrenzte Bevölkerung oder eine bestimmte Personengruppe (Zielgruppe) als Referenz bzw. Datengrundlage genommen.

Neben Körpermaße werden auch daraus abzuleitende Funktionsmaße verwendet. Beispielsweise können aus den Längen der Gliedmaßen Bewegungs- und Greifräume ermittelt werden. Aus Angaben über Körperfettangaben und Gewicht, können Bewegungsgeschwindigkeiten oder aus weiteren Angaben auch Körperhaltungen oder Gesichtsfelder bzw. Sehachsen abgeleitet werden.

Die Ergebnisse aus der Anthropometrie sind für die Arbeits- und Produktgestaltung von hoher Bedeutung.
Ziel ist es, Arbeitsplätze bzw. Produkte so zu gestalten, dass sie allgemein für Menschen schädigungsfrei und effizient und gegebenenfalls durch individuelle Anpassungsmöglichkeiten verwendet werden können.

Nur selten können Arbeitsplätze / Produkte so gestaltet werden, dass wirklich jedes Individuum problemlos damit umgehen könnte. Dann gilt es, dass das entsprechende Produkt einem möglichst großen Teil der Bevölkerung ohne Beschwerden oder besondere Belastungen genutzt werden kann.

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Technische Zeichnung

Das Kernwerkzeug der Konstruktion ist die Technische Zeichnung. Die Technische Zeichnung ist die zeichnerische Darstellung eines Produktes oder Bauteile davon. Die Technische Zeichnung ist ein wichtiges Mittel zur Wissensübermittlung über eine Konstruktion und kann nicht durch textliche Beschreibungen ersetzt, sehr wohl aber ergänzt, werden.

Sachbezogene Daten, die zu einer technischen Zeichnung gehören:

  • Bezeichnung/Benennung (optional mit kurzer Funktionsbeschreibung)
  • Klassifizierungsnummer (Teilgruppenzuordnung)
  • Identnummer (Endprodukt vs Baugruppe vs Einzelkomponente)
  • Gewicht
  • Änderungsfelder:  Änderungsindex und -nummer, Änderungszeitpunkt (mindestens Datum), Ersatzangaben

Strukturelle Daten, die zu einer technischen Zeichnung gehören:

  • Zeichnungsnummer (nicht unbedingt identisch mit der Teile-Identnummer)
  • Erstellungszeitpunkt (mindestens Datum) der Fertigstellung
  • Personendaten von Konstrukteur/Bearbeiter/Prüfer/Abnehmer: personelle Nummer, Name, Abteilung
  • Unternehmens-/Betriebsbezeichnung und Eigentümer (Nutzungsrecht)
  • Abbildungsmaßstab und Zeichnungsformat
  • Darstellungsbeschreibung (z. B. Schnittansichten, Konstruktionsdetails)

Technische Daten, die zu einer technischen Zeichnung gehören:

  • Geometrie: Abbild und Abmessungen
  • Werkstoff: Bezeichnung, Ausgangszustand (z. B. vergütet)
  • Toleranzen
  • Oberflächen: Oberflächengüte, Härte, Rauheit, Oberflächenschutz/Beschichtung (z. B. Galvanisierung, Verchromung usw.), Nachbearbeitung
  • Qualitätssicherungsvorgaben (Lager-/Transportbedingungen, Testverfahrensvorschläge usw.)
  • Fertigungsvorgaben: Vorgaben für Teilefertigung und Montage

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Produktentstehung

Die Produktentstehung umreist die gesamten Prozesse der Entstehung eines Produkts, angefangen von der Idee bis zum Verkauf. Die Produktenstehung ist der Teil des technischen Produktlebenszyklusses, welcher die Produktentwicklung und darüber hinaus die Produktrealisierung bis zum Vertrieb umfasst. Aus technischer Sicht grenzt die Produktentstehung an die Produktzweckerfüllung oder hat noch eine geringe Schnittmenge mit der Produktzweckerfüllung.

Aus betriebswirtschaftlicher Sicht, ist die Produktentstehung, besonders die Kernvorhaben der Produktfindung und -realisierung, eine sich erst nach der Produktenstehung auszahlende Investition.

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CAD – Geometriemodellierung

Vor nur wenigen Jahrzehnten wurden technische Zeichnungen komplett auf Papier erarbeitet. In der früheren Form lassen sich zwar alle Details darstellen, und deswegen werden zweidimensionale Zeichnungen auch heute noch verwendet, dreidimensionale Darstellungen sind jedoch nur eingeschränkt möglich.

Heutige informationsverarbeitende Systeme, Softwarelösungen, können Konstruktionszeichnungen (elektrische Schaltungen genauso wie mechanische Konstruktionen) mit “Leben” erfüllen. So sind bewegliche, dreidimensionale Modelle darstellbar, in Baugruppen virtuell integrierbar und verschiedenste Simulationen möglich.

Diese Werkzeuge werden allgemein als CAD (Computer Aided Design) bezeichnet.

Ein reales Objekt wird im CAD-System mit Informationen beschrieben, welche im richtigen System zusammengefügt ein virtuelles Abbild des realen Objekts ergeben. Die Informationen sind Daten über die Geometrie der Körper und der Topologie, den logischen Zusammenhang der Körper.

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Konstruktion

Eine Konstruktion ist die gezielte Umwandlung und Lenkung von natürlichen Stoffen und Energie zur Bildung eines komplexen Produktes mit bestimmten, gewünschten Eigenschaften.

Die Konstruktion ist auch eine Kompromissfindung, denn Funktionsziele und Anforderungen an ein Produkt sind häufig widersprüchlich (z. B. praktischer Nutzen gegenüber Umweltfreundlichkeit gegenüber Kosteneffizienz).

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