Funktionsintegration

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Funktionsintegration in der Konstruktionslehre

Funktionsintegration bezeichnet in der Konstruktionslehre das Ziel, mit möglichst wenigen Bauteilen möglichst viele technische Funktionen abzudecken. Synonym werden die Begriffe funktionale Integration, Integralbauweise, integrale Funktionsausnutzung (Fri67) oder multifunktionale Nutzung verwendet [1].

Ziel von Funktionsintegration

Im Maschinenbau wird Funktionsintegration nicht als Ziel an sich, sondern immer als Mittel zu anderen Zielen genutzt. Dies liegt darin begründet, dass der Kundennutzen sich nicht in der oben skizzierten Relation Bauteile zu Funktionen manifestiert, sondern zum Beispiel in geringerem Gewicht, geringeren Kosten oder mehr Funktionalität. Auch wenn in der Literatur (zum Beispiel: Fri67) [2] darauf hingewiesen wird, dass integrative Konstruktionen intuitiv als „eleganter“ empfunden werden, ist ein direkter Zusammenhang zwischen höherer Funktionsintegration eines Produktes und einem höheren Produktnutzen nicht nachgewiesen.

Man erhofft sich durch Funktionsintegration im Wesentlichen folgende Produktverbesserungen:

  • Erhöhter Kundennutzen durch mehr Funktionalität (unter Umständen bei gleichen Kosten, zum Beispiel Schweizer Messer)
  • Kostenreduktion durch geringere Lagerkosten, reduzierte Montage- und Fügekosten, erhöhte Werkstoffausnutzung und dadurch weniger Materialkosten
  • Gewichtsreduktion durch das Einsparen von Bauteilen

Das Erreichen der Produktziele ist jedoch von der konkreten Problemstellung abhängig, da sich auch auf Grund der oftmals komplexeren geometrischen Form der Bauteile erhebliche Mehrkosten ergeben können.

Beispiel Maschinenbau

Ein Motorengehäuse dient zugleich als

  • die Abdichtung des Kolbenraumes,
  • die Wärmeableitung der Verbrennungsvorgänge,
  • die mechanische Zusammenfassung/Einbettung der Motorenteile, und
  • die Bildung eines Gegenmomentes an der Motorwelle.

Methoden zur Funktionsintegration

Während die Funktionsintegration als Bauprinzip in fast jedem Standardwerk zur Konstruktionslehre finden lässt, gibt es vergleichsweise wenige Handlungsanweisungen zur Funktionsintegration. Als Beispiel lässt sich zum Beispiel die gezielte Funktionsintegration auf dem abstrakten Niveau der Funktionsträger nach Roth (Roth00) anführen.

Funktionsintegration in der rechnerintegrierten Produktion

Funktionsintegration im Bezug auf die Definition RIP ist das Zusammenlegen vormals getrennter Funktionen. Das Ziel besteht darin aus einer Artteilung eine Mengenteilung zu machen. Die Funktionsintegration ist bei der Umsetzung von RIP (Rechnerintegrierte Produktion) oder CIM (Computer-integrated manufacturing) der erste Schritt. Der zweite Schritt wäre die Datenintegration

Beispiel: Ein Lagerarbeiter gibt zusätzlich zu seiner Haupttätigkeit den Warenbestand in den PC ein. Es werden Funktionen der Lagerverwaltung in den Bereich der Lagerarbeit integriert.

Literatur

  • Karlheinz Roth: Konstruieren mit Konstruktionskatalogen. Band 1: Konstruktionslehre. 3. Auflage, erweitert und neu gestaltet. Springer, Berlin u. a. 2000, ISBN 3-540-67142-0.
  • M. Fritsch: Zur integralen Funktionsausnutzung von Bauelementen. In: Feingerätetechnik Technisch-wissenschaftliche Zeitschrift für Feinmechanik, Optik und Meßtechnik. 16, Heft 9, 1967, ISSN 0014-9683, S. 402–404.

Einzelnachweise

  1. Vgl. hierzu: Karlheinz Roth, Konstruieren mit Konstruktionskatalogen
  2. Vgl. hierzu: M. Fritsch, Zur integralen Funktionsausnutzung von Bauelementen

Siehe auch


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