Konstruktionstechnik: Konstruieren und Entwickeln

Unter Konstruktionstechnik versteht sich der Prozess des Konstruierens technischer Produkte und Systeme. Um die immer komplexeren Aufgaben lösen zu können, sind breites Fachwissen, geeignete Methoden und Hilfsmittel gefordert.

Insofern startet die Kernaufgabe des Konstrukteurs bei der Produktplanung und der Formulierung einer Aufgabenstellung. Daran schliesst sich die Erarbeitung von Lösungen sowie der Prozess der Entwicklung einer Maschine bis hin zur eigentlichen Fertigungsanlage an. Aber auch die Prüfung und Inbetriebnahme der Anlage fallen in das Aufgabengebiet von unseren Maschinenbauingenieuren.

Konstruktionsprozess in der Konstruktionstechnik: Ein wichtiger Bestandteil

Innerhalb des Entwicklungsprozess eines Produktes spielt die Konstruktion eine zentrale Rolle. Auch QUO bindet ihre Konstrukteure bereits früh im Produktentwicklungsprozess ein. Dabei erarbeiten wir gemeinsam mit dem Kunden, ausgehend von einer Produktidee, eine Anforderungsliste. Die kundenspezifischen Wünsche und Anforderungen werden dabei immer berücksichtigt. Die Anforderungsliste beinhaltet auch technische und physikalische Rahmenbedingungen, wie zum Beispiel die Leistung oder den maximalen Platzbedarf, als auch betrieblichen Eckdaten, wie die maximalen Herstellkosten.

Sie gibt zunächst die Hauptfunktionen wieder, ohne dabei besondere Prioritäten zu setzen. Um gezielt mögliche Lösungen zu suchen, wird die Hauptfunktion des Produkts bzw. der Anlage zielgerichtet analysiert (Funktionsanalyse). Die Funktionen werden schrittweise identifiziert, klassifiziert und miteinander verkettet und so in einem Funktionsbaum oder einer Funktionsstruktur festgehalten. Die Realisierung des Produktes wird zu diesem Zeitpunkt noch nicht betrachtet.

Basierend auf den erarbeiteten Grundlagen entwickeln die Konstrukteure von QUO Lösungen und dokumentieren diese in Form von Konzepten. Nebenbei werden auch Eigenschaften festgelegt, die die Basis für die nachfolgenden Arbeitsschritte im Produktentwicklungsprozess darstellen.

Konstruktionslösungen: Das CAD-System

CAD ist das Akronym für Computer Aided Design.Die Software-Anwendung dient dem Erzeugen von digitalen Konstruktionsmodellen unterschiedlicher Ausprägung. Das hat den Vorteil, dass man auf unterschiedliche Faktoren optimieren und am Ende das Gesamtsystem simulieren kann.

Ergänzend besteht die Möglichkeit Unterlagen zum Beispiel in Form einer Zeichnung einfach abzuleiten.

Produktdatenmanagement (PDM) ist der Einsatz von Software zur Verwaltung von Produktdaten und prozessbezogenen Informationen in einem einzigen, zentralen System. Diese Informationen umfassen CAD-Daten, Modelle, Teileinformationen, Fertigungsanweisungen, Anforderungen, Hinweise und Dokumente.

Mit diesen beiden Systemen stehen alle Informationen breit um das gewünschte Produkt herstellen zu lassen.

QUO arbeitet mit diesen Systemen. Wir bauen Einzelteile bis hin zur kompletten Anlage auf und unsere Konstrukteure liefern Ihnen detailgetreue CAD Zeichnungen. Es besteht ausserdem die Möglichkeit, dass wir unseren Kunden Fachwissen und Expertise in diesem Bereich weitergeben.

Konstruktionslösungen: Die FEM-Berechnung

Bei der Finite Elemente Methode (FEM) bzw. der FEM Berechnung geht es zu einem grossen Teil um die Berechnung der inneren Spannungen und der daraus resultierenden Verformung einer Konstruktion unter verschiedenen Belastungen. Auf diese Weise lassen sich Schwachstellen in einer Konstruktion finden, berechnen und visualisieren. Auf Basis einer FEM Berechnung erarbeitet man dann die Optimierungsmassnahmen. Um bspw. die Festigkeit der Konstruktion zu belegen, werden ausserdem Festigkeitsnachweise für Verbindungen und Einzelteile im Kontext des Gesamtsystems erstellt. Eine solche Festigkeitsberechnung sichert den Konstrukteur bzw. den Entwicklungsingenieur auch rechtlich ab.

Konstruktionslösungen: Die CFD Berechnung

Die numerische Strömungsmechanik (englisch Computational Fluid Dynamics, CFD) ist eine etablierte Methode der Strömungsmechanik. Sie hat das Ziel, strömungsmechanische Probleme approximativ mit numerischen Methoden zu lösen. Die Motivation hierzu ist, dass wichtige Probleme wie zum Beispiel die Berechnung des Widerstandsbeiwerts sehr schnell zu nicht linearen Problemen führen, die nur in Spezialfällen exakt lösbar sind. Die numerische Strömungsmechanik bietet dann eine kostengünstige Alternative zu oft sehr aufwendigen Versuchen

Anspruchsvolle Projekte der Konstruktionstechnik effizient steuern mit QUO

QUO vereint langjährige Erfahrung in der Konstruktionstechnik respektive Produktentwicklung mit fundiertem Know-How, welches wir über Jahre hinweg in verschiedensten Branchen aufgebaut haben. Mit unseren Kenntnissen in der FEM- und CFD Berechnungen verfügen wir über wichtige Konstruktionslösungen. So werden unsere Kunden ganzheitlich bei der Entwicklung neuer Produkte unterstützt. Unsere Kunden profitieren ausserdem von kurzen Wegen und der Möglichkeit, schnell auf neue Erkenntnisse zu reagieren. Diese können so sofort in die weitere Entwicklung des Produkts einfliessen.

Profitieren Sie von unserem Know-How profitieren, und kontaktieren Sie uns bei Fragen oder Bedarf für weitere Informationen einfach über die folgende Telefonnummer: +41 44 307 40 60. Wir stehen Ihnen gerne zur Verfügung – ob rein telefonisch oder über unser Angebot eines kostenlosen ersten Gesprächs, indem Sie sich von unseren Kompetenzen überzeugen können.

Fabian Eggimann

Dipl. Techniker HF Maschinenbau
+41 44 307 40 06
fabian.eggimann@quo.ch

Aldo Zuberbühler QUO

Aldo Zuberbühler

Dipl. Techniker HF Maschinenbau
+41 44 307 40 23
aldo.zuberbuehler@quo.ch