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Coefficient of friction behavior of gear oils and significance for the meshing process of spur gears : lubrication for improved properties
(2022) Baumann, Axel; Bertsche, Bernd
The mechanical properties of oils are determined using test methods. There are standardized test methods for determining viscosity and density. The characterization of transmission oil based on its dynamic viscosity alone is not sufficient for the physical explanation of different levels of noise emissions in vehicle transmissions. For this reason, the test procedure for determining the coefficient of friction is used in the following to enable a further differentiation between the oils according to mechanical properties. In gear transmissions with involute gear teeth, rolling friction occurs in the gear pair meshing along the line of action due to the variation in the equivalent curvature radii throughout the meshing cycle. This is rolling friction on which a sliding friction component, so-called slip, is superimposed. Pure rolling friction only occurs in the pitch point. From the pitch point to the start and end of the meshing, there is a superimposed sliding friction component that increases with increasing distance from the pitch point. Slip values occur in the range of 5-50% depending on tooth geometry. These friction conditions during tooth flank lubrication can be assessed using the Stribeck curve. The Stribeck curve represents the coefficient of friction as a function of the speed. A mini traction machine from PCS Instruments with a ball/plate measurement setup was used to determine the coefficient of friction behavior of gear oils. This allows the coefficient of friction of an oil to be assessed at low speeds in the range from boundary and mixed friction to elastohydrodynamic fluid friction at high speeds. The investigations show that the coefficient of friction behavior of a gear oil depends on the oil viscosity and above all on the chemical composition. The lower the coefficient of friction, the less energy is required to shear the lubricating film and the lower the power transmission through the fluid. The coefficient of friction is a property that is dominated by the type of base oil and the type of VI improver in the area of mixed and fluid friction, especially with additional sliding in contact. It will be shown in the paper that the use of a gear oil that has been optimized with regard to the coefficient of friction curve can reduce the entry impacts of meshing gear pairs under vibration excitation and the gear transmission thus generates lower noise emissions.
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Comparison of Taguchi Method and Robust Design Optimization (RDO) : by application of a functional adaptive simulation model for the robust product-optimization of an adjuster unit
(2015) Kemmler, Stefan; Fuchs, Alexander; Leopold, Tobias; Bertsche, Bernd
Current research and development have been trending towards approaches based on simulation and virtual testing. Industrial development processes for complex products employ optimization methods to ensure results are close to reality, simultaneously minimizing required resources. The results of virtual testing are optimized in accordance with requirements using optimization techniques. Robust Design Optimization (RDO) is one established approach to optimization. RDO is based on the identification of an optimal parameter set which includes a small variance of the target value as a constraint. Under most circumstances, this approach does not involve separate optimization of the target value and target variance. However, the basic strategy of the optimization approach developed by Taguchi is to first optimize the parameter sets for the target value and then optimize and minimize the target variance. According to an application example , the benefit of Taguchi's approach (TM) is that it facilitates the identification of an optimal parameter set of nominal values for technical feasibility and possible manufacturing. If an optimal parameter set is determined, the variance can be minimized under consideration of process parameters. This paper examines and discusses the differences between and shared characteristics of the robust optimization methods TM and RDO, and discusses their shortcomings. In order to provide a better illustration, this paper explains and applies both methods using an adjuster unit of a commercial vehicle braking system. A simulation model is developed including an appropriate work ow by applying optiSLang-modules.
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ERA - Energy-based reliability analysis - Energiebasierte Zuverlässigkeitsanalyse
(2014) Kemmler, Stefan; Koller, Oliver; Bertsche, Bernd
Da die Wechselwirkungen zwischen mechatronischen Komponenten in Systemen eine entscheidende Rolle auf ihre Belastung einnehmen, ist die Betrachtung dieser Wechselwirkungen un- verzichtbar. Zur Identifikation solcher Wechselwirkungen ist eine ergänzende Methode zur den bisher klassischen Systemanalysen von Nöten. Dies wird bei der vorgestellten energiebasierten Zuverlässigkeitsanalyse (engl. Energy-based Reliability Analysis - ERA) berücksichtigt, indem die stationären Energie- beziehungsweise die dynamischen Leistungsflüsse mechatronischer Systemen in Form von Energieflussdiagrammen dargestellt werden. Mit der Modellierung des Energieflusses und damit das Ansetzen des ERA-Verfahrens kann der Nutzer Wirkzusammenhänge und Schwachstellen erkennen, eine exaktere Bestimmung der Zuverlässigkeit durch Berechnung der Belastung erreichen und folglich Komponenten zuverlässigkeitsbasiert auslegen.
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Gestalten robuster und zuverlässiger Produkte mit der SMART-Methode
(2014) Kemmler, Stefan; Bertsche, Bernd
SMART ist eine adaptive Methode zur Gestaltung von robusten und zuverlässigen Produkten und kann zu jedem Zeitpunkt des PEP angewendet werden. Die praktische Anwendbarkeit der SMART-Methode zeigt sich bislang erfolgreich an einem komplexeren Produkt in einem Industrieprojekt. Hier wird die Anwendung der SMART-Methode am Beispiel einer Druckfeder durchgeführt und dient ausschließlich zur Erklärung und Veranschaulichung der Methode. Die Vorgehensweise in diesem Anwendungsbeispiel stützt sich größtenteils auf die Vorgehensweise nach Taguchi. Diese wird durch die RD Methode AD erweitert sowie dem PEP angeglichen und um die Musterphasen ergänzt. Zudem wird der Zuverlässigkeitsaspekt früh integriert. Mit AD wird eine Zuverlässigkeitsanalyse in die TM integriert, die sowohl komplexe Funktionsstrukturen als auch funktionale Systemstrukturen analysiert. Es gibt bislang Forschungsarbeiten, die sich mit der Implementierung von RD Methoden in der Praxis beschäftigen. Allerdings sind einige Unterschiede zur SMART-Methode erkennbar. SMART wird zeitlich genauer in den PEP eingeordnet und um die Musterphasen erweitert. Außerdem werden die eingesetzten Methoden AD sowie die drei Phasen nach Taguchi (SD, PD und TD Phase) gekoppelt und detailliert beschrieben. Schwerpunkt zukünftiger Forschungsarbeiten zur SMART-Methode bildet die Vertiefung des Zuverlässigkeitsaspekts. Dazu wird das Thema virtuelle Lebensdauerermittlung (VLE) näher ausgearbeitet und direkt in die Methode implementiert. Grundlage der bisherigen Lebensdauerermittlung von Bauteilen bilden Bauteil-Wöhlerlinien, bei denen die unterschiedlichen Eingangsstreuungen und deren Vertrauensbereiche nicht ganzheitlich berücksichtigt oder sogar vernachlässigt werden. Mit Hilfe der neuen Methode können zu einem frühen Design-Stand diese Aspekte berücksichtigt und das Ausfallverhalten beschrieben werden, beispielsweise eine nominelle Lebensdauer am Ende der PD Phase.
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Lebensdaueranalyse auf Basis von multidimensionaler Zuverlässigkeits- und Robust Design Simulation : integrale Betrachtung der robusten Zuverlässigkeit
(2017) Kemmler, Stefan; Dazer, Martin; Leopold, Tobias; Bertsche, Bernd
Konventionelle Methoden des Robust Design verfolgen größtenteils Ansätze zur Varianzbetrachtung, die potentiell über der Produkteinsatzzeit auftreten können. Daher geben diese Methoden keine genauen Informationen über das zeitlich funktionale Verhalten der sich verändernden Produkteigenschaften und -anforderungen sowie deren Lebensdauer. Um genaue Lebensdauerprognosen bezüglich dieser Funktionserfüllung zu beschreiben, ist eine kontinuierliche Merkmalsänderung in Form von sogenannten Degradationsmodellen von Vorteil. Diese werden im Allgemeinen durch reale Versuche mit einem hohen Grad an zeitlichem und kostenintensivem Aufwand durchgeführt. Für eine effizientere Ermittlung der Modelle sollten bereits in frühen Phasen des Produktentwicklungsprozesses, virtuelle Degradationsmodelle entwickelt werden. Durch die genaue Kennung von Funktionsausfällen über der Zeit können nicht nur Produkte zielgerichtet ausgelegt, sondern auch unnötige Ressourcen eingespart werden.
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Method for the development of a functional adaptive simulation model for designing robust products
(2014) Kemmler, Stefan; Dazer, Martin; Leopold, Tobias; Bertsche, Bernd
Products have to ensure their function under the inuence of internal and external noise factors in order to remain competitive in the current market. Therefore the step of designing robust products should be integrated in early stages of the Product Development Process (PDP). Robust products are developed using the Robust Design Method SMART (Systematic Method for Axiomatic Robustness-Testing). Thus far, SMART was applied and veri ed based on a simple mechanical machine element. In this paper, the method will be applied to a complex technical system. Additionally, the confict of aiming between the high e orts and the level of detail in the creation of a simulation model are discussed. This confict is brought about owing to the complex functionality of the design. In order to solve the conict, an approach is given for the creation of an adjusted simulation model. Short simulation times are an advantage for the analysis of parameters regarding robustness. The adaptive simulation model discussed in this paper is based on a exible and equation-based model, which is extended with local -structural-mechanical SUB-models for a more detailed analysis. This approach o ers the option of obtaining rst insights about the functionality of the product and the opportunity to complement the simulation model iteratively for the following design phases. This approach complements SMART on the one hand in the simulative design of robust design parameters and, on the other hand, in their reliability prediction in both the Parameter Design and Tolerance Design phase.
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Parameter assessment for reliability modeling of machine components using heuristic screening
(2023) Arndt, Marco; Dazer, Martin; Raither, Wolfram; Bertsche, Bernd
For the investigation of influence of various parameters on properties and outputs of components or systems, Design of Experiments (DOE) offers the most efficient approach to create a comprehensive empirical insight into product performance. However, especially if product lifetime is treated as the investigation objective, the main focus of attention must be placed on the efficiency of testing - if only to comply with the principle of DOE, even before testing begins. Without actual test runs, a pre-selection of relevant factors influencing the target quantity can be performed here and strategically adjusted in scale compared to the subsequent method. In this work, common heuristic tools and methods are analyzed and evaluated with respect to a deliberate preselection of influencing factors versus the challenges in lifetime testing and degradation behaviors. Several factors as well as their interactions are taken into account to achieve this. For this purpose, these methods are partially extended and adapted in their focus in order to finally be made applicable in a suitable procedure. An illustration of this is also provided in a selected use case with limited empirical and experimental prior-knowledge, in which a sample of relevant influences is identified through qualitative heuristic decision making with respect to parameters that influence product lifetime.
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Rasselgeräuschprüfstand zur Untersuchung von Fahrzeuggetrieben
(2011) Fietkau, Peter; Baumann, Axel; Bertsche, Bernd
In diesem Aufsatz wird der Klapper- und Rasselgeräuschprüfstand am Institut für Maschinenelemente der Universität Stuttgart vorgestellt. Der Prüfstand wurde speziell entwickelt, um die bei Fahrzeuggetrieben auftretenden Losteilgeräusche (Klapper- und Rasselgeräusche) untersuchen zu können. Neben der Beschreibung des allgemeinen Prüfstandsaufbaus wird genauer auf das Regelungskonzept sowie die verwendete Messtechnik eingegangen. Diese zeichnet sich unter anderem durch eine hochgenaue Erfassung der Drehschwingungen aus. Dadurch ist es möglich, Relativbewegungen im Betrieb von im Eingriff stehenden Zahnrädern hochauflösend aufzuzeichnen. Abschließend werden einige exemplarische Messungen dargestellt.
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Reliability as a key driver for a sustainable design of adaptive load-bearing structures
(2022) Efinger, Dshamil; Ostertag, Andreas; Dazer, Martin; Borschewski, David; Albrecht, Stefan; Bertsche, Bernd
The consumption of construction materials and the pollution caused by their production can be reduced by the use of reliable adaptive load-bearing structures. Adaptive load-bearing structures are able to adapt to different load cases by specifically manipulating internal stresses using actuators installed in the structure. One main aspect of quality is reliability. A verification of reliability, and thus the safety of conventional structures, was a design issue. When it comes to adaptive load-bearing structures, the material savings reduce the stiffness of the structure, whereby integrated actuators with sensors and a control take over the stiffening. This article explains why the conventional design process is not sufficient for adaptive load-bearing structures and proposes a method for demonstrating improved reliability and environmental sustainability. For this purpose, an exemplary adaptive load-bearing structure is introduced. A linear elastic model, simulating tension in the elements of the adaptive load-bearing structure, supports the analysis. By means of a representative local load-spectrum, the operating life is estimated based on Woehler curves given by the Eurocode for the critical notches. Environmental sustainability is increased by including reliability and sustainability in design. For an exemplary high-rise adaptive load-bearing structure, this increase is more than 50%.
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Robust Design Methodology for the development of commercial vehicle braking systems
(2015) Kemmler, Stefan; Leopold, Tobias; Fricke, Jens; Bertsche, Bernd
Today’s product requirements demand an ever increasing functionality for the same space and usually the same number of components. Thereby, the quality, reliability and robustness of these products should be preserved or even be increased. This target conflict cannot be solved without compromises. The research community between the Institute of Machine Components (IMA), University of Stuttgart, and the Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH is seeking for new solutions for these challenges. The new approaches for designing robust and reliable products are being implemented directly in a current development project of an innovative Air Disc Brake (ADB). With “Systematic Method for Axiomatic Robustness-Testing” (SMART), reliability methods and the basic concept of Robust Design methodology are related to the Taguchi Method. SMART is based on three phases: System, Parameter and Tolerance Design; accordingly, the sample phases of VDA (Association of German Automotives) are used as milestones. In the System Design, SMART focuses on the decreasing complexity according to the functional dependences of the DPs, thus precluding early random failures. In the Parameter Design phase, SMART gives the developer an approach for modeling an adaptive simulation model (SIM-SMART). This model also enables the simulation of random and possible fatigue failures in addition to the nominally robust DPs. In the early stage of product development, reliability predictions are possible. In the iterative Tolerance Design phase, the final tolerance limits for robust and reliable products are defined with consideration of compromises in terms of costs, quality and technical feasibility. With the application of SMART, a design concept of a new generation of an ADB with less complexity is created. The extensive functions for flexible function studies are modeled with the objective of SIM-SMART. Accordingly to this model, parameter studies for determination of the nominal adjustment levels can be performed and their random and fatigue failures modeled. In conclusion, more accurate reliability test strategies are recommended using the definition of tolerance limits. The cost aspect and technical feasibility are also taken into account. So far, SMART has not been added to the iterative Tolerance Design phase. With this paper, the method is not only extended to this phase, but also sufficiently validated. In addition, SMART can predict and analyze random failures. With its three coherent and iterative phases, it is an as yet unpublished and unimplemented approach for designing even more robust and reliable products. Robust Design Methodology and reliability methods are fundamental building blocks for products with high quality requirements. SMART presents an approach to support the designing of robust, reliable, highly functional and innovative ADB.
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Robust reliability or reliable robustness? : integrated consideration of robustness- and reliability-aspects
(2015) Kemmler, Stefan; Eifler, Tobias; Bertsche, Bernd; Howard, Thomas J.
Commonly, the terms reliability and robustness are used to describe products and processes, which are in accordance with the customer requirements and fulfil high quality expectations. However, significant differences between the underlying definitions raise the questions how reliable robust products are and vice versa. For a comprehensive understanding and to use existing synergies between both domains, this paper discusses the basic principles of Reliability- and Robust Design theory. The development of a comprehensive model will enable an integrated consideration of both domains in the future, will offer guidance for a systematic choice of corresponding methods and is thus aiming to pave the way for future research.
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Schwachstellen im Fokus : Analyse kritischer Systemstellen
(2014) Kemmler, Stefan; Bertsche, Bernd
Qualitativ oder quantitativ - wer seine Systeme untersuchen und Ausfallwahrscheinlichkeiten berechnen will, muss sich meist entscheiden. Ein Forschungsprojekt des Instituts für Maschinenelemente der Universität Stuttgart hat die energiebasierten Zuverlässigkeitsanalyse entwickelt, die beide Aspekte vereint und zudem die thermischen Bauteilwechselwirkungen mechanischer und elektronischer Bauteile einbezieht. So wird die Ausfallwahrscheinlichkeit umfassend unter der Berücksichtigung jeglicher Einflussfaktoren bestimmt.
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Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung SSP 2017 : Stuttgart, 29. Juni 2017, Wissenschaftliche Konferenz
(Stuttgart : Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO, 2017) Binz, Hansgeorg; Bertsche, Bernd; Bauer, Wilhelm; Spath, Dieter; Roth, Daniel
Veränderte Anforderungen in internationalen Märkten erfordern hohe Anstrengungen, um Prozesse in Innovation und Produktentwicklung zu optimieren. Das Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung (SSP) ermöglicht die Diskussion der an Produktgestaltung und -entwicklung beteiligten Disziplinen aus Industrie und Wissenschaft. Das SSP zeigt, wie erfolgreiche Produkte effizient gestaltet und entwickelt werden. Neueste Forschungsergebnisse zu Methoden, Strategien und Werkzeugen werden vorgestellt, um Prozesse zu verbessern und die Digitalisierung zu unterstützen. Mit dem Ziel, nationale und internationale Fachleute unterschiedlicher Disziplinen der Produktentwicklung aus Industrie und Wissenschaft in den Dialog zu bringen, veranstaltet das Fraunhofer IAO gemeinsam mit dem Institut für Konstruktionstechnik und Technisches Design IKTD, dem Institut für Maschinenelemente IMA und dem Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement IAT der Universität Stuttgart das Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung SSP. Am 28. und 29. Juni 2017 fand das SSP bereits zum vierten Mal im Zentrum für Virtuelles Engineering des Fraunhofer IAO statt, nachdem die Symposien 2011, 2013 und 2015 mit jeweils über 200 Besuchern aus Wissenschaft und Wirtschaft großen Zuspruch gefunden hatten. Am Forumstag stand wie immer die Industrie im Fokus, am zweiten Tag die wissenschaftliche Konferenz. Die Konferenz bietet Wissenschaftlern eine Plattform zur Präsentation und Diskussion ihrer neuesten Forschungsergebnisse im Bereich der Produktentwicklung und fördert so den interdisziplinären Wissenstransfer. Aufgerufen waren in der SSP 2017 Beiträge aus folgenden Kategorien: • Wissensmanagement in der Produktentwicklung • Nachhaltige Produktentwicklung • Altersgerechte Produktentwicklung • Zuverlässige Produktentwicklung • Industrie 4.0/Cyber-Physical Products • Konstruktionsmethodiken • Leichtbau in der Produktentwicklung • Nutzerzentriertes Design • Innovations- und Technologiemanagement • Digital Engineering • Lean Development. Eingereicht wurden Beiträge zu Methoden, Strategien und Verfahren, die es ermöglichen, Produktentwicklungsprozesse zu vernetzen, digitale Werkzeuge zu integrieren und die Potenziale neuer Technologien und Werkstoffe optimal auszuschöpfen.
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Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung SSP 2019 : Stuttgart, 16. Mai 2019, Wissenschaftliche Konferenz
(Stuttgart : Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO, 2019) Binz, Hansgeorg; Bertsche, Bernd; Bauer, Wilhelm; Riedel, Oliver; Spath, Dieter; Roth, Daniel
Mit dem Ziel, nationale und internationale Fachleute unterschiedlicher Disziplinen der Produktentwicklung aus Industrie und Wissenschaft in den Dialog zu bringen, organisiert der Verein zur Förderung produktionstechnischer Forschung e.V., das Fraunhofer IAO gemeinsam mit dem Institut für Konstruktionstechnik und Technisches Design IKTD, dem Institut für Maschinenelemente IMA und dem Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement IAT der Universität Stuttgart das Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung SSP. Am 15. und 16. Mai 2019 findet das SSP zum fünften Mal im Zentrum für Virtuelles Engineering des Fraunhofer IAO statt. Am Forumstag steht die industrielle Anwendung im Fokus, am zweiten Tag die wissenschaftliche Konferenz. Die Konferenz bietet Wissenschaftlern eine Plattform zur Präsentation und Diskussion ihrer neuesten Forschungsergebnisse im Bereich der Produktentwicklung und fördert so den interdisziplinären Wissenstransfer. Aufgerufen waren in der SSP 2019 Beiträge aus folgenden Kategorien: • Agile Produktentwicklung • Bionische Produktentwicklung / Biologisierung • Digital Engineering • Geschäftsmodelle moderner Produktentwicklung • Industrie 4.0 / Cyber-Physical Products • Innovations- und Technologiemanagement • Konstruktionsmethodiken • Leichtbau in der Produktentwicklung • Nachhaltige Produktentwicklung • Nutzerzentriertes Design • Wissensmanagement in der Produktentwicklung • Zuverlässige Produktentwicklung In den drei Tracks mit je drei Sessions werden 27 Beiträge präsentiert. Der Abstract der Keynote sowie die 27 Volltexte sind mit deutschen und englischen Abstracts sind in diesem Band zusammengefasst.
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Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung SSP 2021 : Stuttgart, 20. Mai 2021, Wissenschaftliche Konferenz
(Stuttgart : Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO, 2021) Binz, Hansgeorg; Bertsche, Bernd; Spath, Dieter; Roth, Daniel
Mit dem Ziel, nationale und internationale Fachleute unterschiedlicher Disziplinen der Produktentwicklung aus Industrie und Wissenschaft in den Dialog zu bringen, organisiert der Verein zur Förderung produktionstechnischer Forschung e.V. und das Fraunhofer IAO gemeinsam mit dem Institut für Konstruktionstechnik und Technisches Design IKTD, dem Institut für Maschinenelemente IMA und dem Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement IAT der Universität Stuttgart das Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung SSP. Am 20. Mai 2021 findet das SSP zum sechsten Mal statt, diesmal als digitale wissenschaftliche Konferenz. Die Konferenz bietet Wissenschaftlern eine Plattform zur Präsentation und Diskussion ihrer neuesten Forschungsergebnisse im Bereich der Produktentwicklung und fördert so den interdisziplinären Wissenstransfer. Aufgerufen waren in der SSP 2021 Beiträge aus folgenden Kategorien: • Adaptive Bedienung für automatisiertes Fahren • Advanced Systems Engineering / Model-Based Systems Engineering • Agile Produktentwicklung • Design-Technik-Konvergenz • Digital Engineering • Innovations- und Technologiemanagement • Konstruktionsmethodiken • Leichtbau in der Produktentwicklung • Nachhaltige Produktentwicklung • Nutzerzentriertes Design • Wissensmanagement in der Produktentwicklung • Zuverlässige Produktentwicklung Im Plenum und vier Tracks mit jeweils drei Sessions werden 46 Beiträge präsentiert. Der Abstract der Keynote sowie die 45 Volltexte mit deutschen und englischen Abstracts sind in diesem Band zusammengefasst.
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Systematic method for axiomatic robustness-testing (SMART)
(2014) Kemmler, Stefan; Bertsche, Bernd
SMART (Systematic Method for Axiomatic Robustness-Testing) is a method for the development of robust and reliable products. It combines elements from the robust design methodology with a holistic approach by using Axiomatic Design (AD) and the Taguchi Method (TM). These two methods were established and expanded by N.P. Suh [1990] (AD) and G. Taguchi [1949] (TM). SMART is based on the chronological sequence of the four phases of the Product Development Process (planning, conception, design and development) according to the VDI Guideline 2221. Using this chronological basis, the three process steps (System, Parameter and Tolerance Design) of the Taguchi Method are classified and integrated accordingly. The AD method is applied to the systematic examination of the robustness of designs. During the conceptual stage, one or more designs are generated by means of AD. AD also helps analyze the design’s complexity from the perspective of possible design modifications, thus assuring robust solutions. If a design has already been generated but needs improvement as things developed, AD is used as well. The design may not necessarily be changed in its basic structure but is examined in terms of its complexity. The results of AD support the setup of the P-Diagram according to Taguchi either after the conceptual stage or the design stage of the product. The following step is the Design of Experiments (DoE) of the product’s design parameters and noise factors that occur during its utilization. Testing may either be carried out by virtual or real tests. After analyzing the results of the tests, the design should be optimized accordingly in order to increase the robustness. A predicted reliability determination is possible as well. The last step is the adjustment of the tolerances of the design for cost optimization purposes. After a final robust design has been established, the actual durability and reliability of the design can be determined on the basis of reliability testing using Design for Reliability (DFR) methods. Basically, SMART can be used both in the initial stages as well as in the more developed stages of the development process.
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Systematisches Toleranz Design unter Berücksichtigung von Funktions- und Kostenaspekten nach der robusten Zuverlässigkeitsmethode SMAR²T
(2015) Kemmler, Stefan; Fuchs, Alexander; Leopold, Tobias; Bertsche, Bernd
Tendenzen für heutige Herausforderungen zur effizienten Produktentwicklung verlagern sich in Richtung von simulativ gestützten virtuellen Herangehensweisen. Hierfür werden in der industriellen Entwicklung komplexer Produkte zunehmend Methoden angewandt, die unter Einsparung von notwendigen Ressourcen umfassende realitätsnahe Ergebnisse liefern. Diese Ergebnisse werden zielgerichtet an die jeweilige Anforderung unter Berücksichtigung deren Robustheit, technische Realisierbarkeit sowie Kosten bezüglich variierender Toleranzeinstellungen, optimiert. Zur Veranschaulichung der methodischen Vorgehensweise zum Gestalten robuster und zuverlässiger Produkte unter Berücksichtigung von Funktions- und Kostenaspekten wird die Vorgehensweise zur Bestimmung eines Kostenmodells im Toleranz Design nach SMAR²T (Systematic Method for Axiomatic Robust Reliability-Testing Method) anhand eines einfachen technischen Systems (Überlastkupplung) diskutiert.