Ermittlung der Qualitätskosten bei Bauteilen mit unsicherheitsbehafteten geometrischen Merkmalen durch additiv gefertigte Prozessprototypen in Kleinserien
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Produkte im Premiumsegment müssen hohen Qualitätsanforderungen genügen und eine hohe Produktreife beim Markteintritt aufweisen. Eine Möglichkeit, um die Produktreife in den einzelnen Phasen der Produktentstehung frühzeitig abzusichern, ist eine Validierung anhand von verschiedenen Modellen in Form unterschiedlicher Prototypen.Diese Prototypen werden häufig mit additiven Fertigungsverfahren in Kleinserien hergestellt. Um dabei die Wirtschaftlichkeit und die Kosten der Qualität stetig im Blick zu behalten, ist es das Ziel dieser Arbeit, eine Methodik zur Bestimmung der Qualitätskosten be...
Produkte im Premiumsegment müssen hohen Qualitätsanforderungen genügen und eine hohe Produktreife beim Markteintritt aufweisen. Eine Möglichkeit, um die Produktreife in den einzelnen Phasen der Produktentstehung frühzeitig abzusichern, ist eine Validierung anhand von verschiedenen Modellen in Form unterschiedlicher Prototypen.Diese Prototypen werden häufig mit additiven Fertigungsverfahren in Kleinserien hergestellt. Um dabei die Wirtschaftlichkeit und die Kosten der Qualität stetig im Blick zu behalten, ist es das Ziel dieser Arbeit, eine Methodik zur Bestimmung der Qualitätskosten bei additiv gefertigten Bauteilen zu entwickeln.Zunächst wird eine Systematik für den Einsatz von Prototypen in der Produktentwicklung erarbeitet, welche auf einem Prozessmodell der integrierten Produktentwicklung basiert. Es wird ersichtlich, dass Funktions- und Prozessprototypen in Kleinserien insbesondere in den fortgeschrittenen Phasen des Entwicklungsprozesses eingesetzt werden. Diese Prototypenarten werden häufig mit additiven Fertigungsverfahren in Kleinserien hergestellt. Aufgrund von Instabilitäten im additiven Herstellungsprozess sind oft Prüfungen erforderlich, um die Bauteilqualität abzusichern. Dies wirkt sich auch auf die Qualitätskosten aus.In der Methodik zur Bestimmung der Qualitätskosten bei additiv gefertigten Bauteilen werden neben den Unsicherheiten bei den geometrischen Abmessungen der Bauteile auch die Herstell- und Prüfkosten berücksichtigt. Die Methodik gliedert sich in drei Phasen. Nach der Identifikation und der Priorisierung der Prüfmerkmale in der ersten Phase wird in der zweiten Phase eine Vorauswahl der potenziellen Prüfmittel vorgenommen und die Eignung anhand zu erfüllender Bedingungen geprüft. In der dritten Phase erfolgt die Berechnung der Qualitätskosten. Die Qualitätskosten setzen sich aus den Fehlerkosten und den Fehlerverhütungskosten zusammen. Insbesondere für die Fehlerkostenberechnung ist eine Vielzahl von Eingangsparametern erforderlich. In zwei speziellen Modulen werden daher zum einen die Herstellkosten eines additiv gefertigten Bauteils und zum anderen die Unsicherheiten in Form des - und des beta-Fehlers ermittelt.Nach der Validierung der einzelnen Module wird abschließend die gesamte Methodik anhand des Fallbeispiels eines additiv gefertigten Urmodells für das Vakuumgussverfahren validiert.
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