Entwicklung Virtual Reality-basierter QM-Methoden für interdisziplinäre Produktentwicklungsprozesse

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr.-Ing. Sophie Gröger, seit 8/2011; Professor Dr.-Ing. Dieter Weidlich
• Fachliche Zuordnung: Produktionssystematik, Betriebswissenschaften, Qualitätsmanagement und Fabrikplanung
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 150447157

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines neuen methodischen Instrumentariums zur Unterstützung interdisziplinärer Produktentwicklungsprozesse (PE-Prozesse) auf Basis Virtual Reality (VR)-basierter Qualitätsmanagement-Methoden (QM-Methoden). Zu diesem Zweck sollen bewährte und bereits im PE-Prozess erfolgreich angewandte QM-Methoden und VR-Anwendungen derart weiterentwickelt werden, dass durch deren Kopplung ein neues Vorgehen in der Qualitätssicherung interdisziplinärer PE-Prozesse geschaffen wird. Dabei sollen die Vorteile beider Kopplungspartner, d.h. der regelwerkbasierte Charakter der QM-Methoden sowie die intuitive und immersive Einsetzbarkeit der VR-Technologie aufgegriffen und für einen Einsatz zur frühzeitigen Erkennung technischer Risiken und somit der von Beginn des Entwicklungsprozesses an konsequenten Vermeidung von Fehlern optimiert verknüpft werden. Im vorliegenden Antrag, der sich vornehmlich mit dem methodischen Vorgehen als Basis weiterführender Forschungstätigkeiten befasst, liegt der Fokus auf Bewertungen im Bereich der Makrogeometrie mechatronischer Systeme, wie bspw. Werkzeugmaschinen. Darunter sind Durchführbarkeitsstudien für Montage- sowie Demontageabläufe bspw. unter dem Aspekt der Zugänglichkeit, Bewertungen der geometrischen Konstruktion und Vollständigkeitsprüfungen, Design Reviews, Kollisionserkennung, Realisierbarkeitsbetrachtungen von Stoffflüssen aber auch das Prüfen auf Reparatur- und Servicefreundlichkeit zu verstehen. Zur Erreichung der Zielstellung werden bewährte QM-Methoden zunächst klassifiziert und mittels projektspezifisch angewandter und erweiterter Bewertungsverfahren hinsichtlich ihrer besonderen Untersetzung der Phasen interdisziplinärer PE-Prozesse bewertet. Parallel dazu werden die betrachteten QM-Methoden im Hinblick auf die durch Kopplung mit VR-Technologie realisierbaren Verbesserungspotentiale, anhand der Methodeneigenschaften Ergebnisqualität, Funktionalität sowie Ressourceneinsatz, analysiert. Vorgesehen ist dabei, dass mindestens drei QM-Methoden zu VR-basierten QM-Methoden weiterentwickelt werden, wobei die FMEA aus noch näher zu bezeichnenden Gründen obligatorisch dafür vorgesehen ist. Die Schnittstellen zwischen VR-Technologie und QM-Software sollen zunächst auf Basis von Tabellenkalkulationssoftware und in einem nächsten Schritt auch durch Anbindung an eine kommerzielle QM-Software realisiert werden. Die entwickelten Demonstratoren werden anhand des Beispiels einer mechatronischen Baugruppe entwickelt und validiert. Den Projektabschluss bilden Usability- und Akzeptanztests in der Industrie, welche die praktische Anwendbarkeit der entwickelten VR-basierten QM-Methoden belegen bzw. weiteren Forschungsbedarf aufzeigen sollen. Das Forschungsvorhaben leistet in den Bereichen Produktentwicklung, Qualitätsmanagement und Virtual Reality entscheidende, interdisziplinäre Beiträge.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Michael Dietzsch, bis 8/2011