Die Werkstoffwissenschaften haben in den letzten Jahrzehnten viele verbesserte und neue Materialien entwickelt. Viele Innovationen sind ohne neue Werkstoffe undenkbar. Zu diesen neuen Materialien gehören die Hochleistungskeramiken, die nicht nur thermische und elektrische, sondern auch mechanische Eigenschaften aufweisen, die für spezielle Anwendungen im Maschinenbau besonders geeignet sind. In der Produktentwicklung stößt der Werkstoff Keramik jedoch oft auf Unverständnis, da sowohl die Herstellprozesse als auch die Verbindungstechniken und Berechnungsverfahren von denen der gängigen Werkstoffe abweichen. In dieser Arbeit wird daher die Verwendung von Keramik im Maschinenbau systematisch aufgezeigt. Die Auslegungsgrundlagen der Bruchmechanik werden auf die Anwendungen im Maschinenbau übertragen, mit eigenen Versuchsdaten untermauert und in eine Auslegungsvorschrift überführt. Nach einem historischen Abriss über den Einsatz von Keramik im Maschinenbau werden die derzeitigen Auslegungsmethoden von keramischen Strukturbauteilen zusammengefasst. Es werden empirische Untersuchungen zur mehraxialen Beanspruchbarkeit von Oxidkeramik sowie Siliciumcarbid durchgeführt. Der Festigkeitsnachweis der FKM-Richtlinie des Forschungskuratoriums Maschinenbau wird als Grundlage genommen, um in einer analogen Vorgehensweise die Einflussfaktoren beim Konstruieren mit keramischen Werkstoffen aufzuzeigen. Zwei Anwendungsbeispiele - ein thermisch beanspruchter Stirling-Kolben sowie ein tribologisch beanspruchtes Radiallager - zeigen exemplarisch die konstruktiven Möglichkeiten der Produktentwicklung auf. Dieser Band der Hamburger Schriftenreihe Produktentwicklung und Konstruktionstechnik dient als Grundlage für die Konstruktion um keramische Bauteile in eine - meist metallische - Systemumgebung integrieren zu können.

Durch unterschiedliche Entwicklungstrends, wie z.B. die Globalisierung des Wettbewerbs, dynamische Anforderungen an die Produkte und kürzere Produktlebenszyklen, stehen Unternehmen neuen Herausforderungen gegenüber. Diesen Trends wird häufig mit der Entwicklung von kundenindividuellen Produktvarianten begegnet, die folglich zu erhöhter produktvarianteninduzierter Komplexität führen. Unternehmen müssen sich daher mit der Fragestellung auseinandersetzen, wie diese Komplexität reduziert werden kann. Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Methode zu ihrer besseren Beherrschung und Reduzierung entwickelt. Hierzu werden zum Einen strategische Handlungsfelder des Komplexitätsmanagements identifiziert und die Transparenz der Komplexität erhöht, indem sie erfasst und analysiert wird. Zum Anderen wird die Produktentstehung durch die Berücksichtigung der Komplexität bei der Weiterentwicklung und Optimierung einer Produktfamilie und der Auftragsabwicklung unterstützt. Die Methode wird zunächst anhand eines einfachen Beispiels erläutert. In diesem Beispiel sind die Problembeschreibung aus einer Expertenbefragung, weitere Erfahrungen aus verschiedenen Industrieprojekten und Hinweise aus der Literatur zusammengeführt. Der Praxisbezug wird anschließend durch eine Fallstudie in einem Unternehmen sichergestellt.

The Change from seller's to buyer's market leads to a high variance of individualized products for most companies. However, a high product variety usually leads to an increased complexity within the company. Therefore a key approach must be to align the offered external variety with market demands and to reduce the internal variety within the company. In this work, a new method for strategic planning of modular product programs is presented. In the first Phase of the method the existing product program is analyzed technically and economically. On this basis, scenarios for the future composition of the product range are developed and visualized. In the second phase concepts for program-wide takeover components are developed and evaluated based on performance indicators.