Die Zürcher Engineering- und Consultingfirma Helbling hat in der Produktentwicklung Methoden für sogenanntes Robust Design erarbeitet und implementiert, mit deren Hilfe Produkte besonders zuverlässig gestaltet werden können. Die Autoren eines Fachartikels beschreiben, dass unerwartete Bedingungen und Störgrössen oft nicht kontrolliert werden können. Im Rahmen des Robust Design würden diese Aspekte bereits in der Entwicklung einbezogen. Letztlich könne hierdurch nicht nur den Einfluss von Störgrössen im Einsatz, sondern auch in der Produktion des Produkts verringert werden, heisst es. Das erlaube unter anderem eine effizientere Zusammenarbeit mit Produzenten und Erstausrüstern (OEMs).
Die Autoren greifen zwei Bereiche heraus, in denen diese Praxis relevant ist. Erstens ist besondere Zuverlässigkeit gefragt bei Hightech-Produkten, die in aussergewöhnlichen Umgebungen eingesetzt werden – etwa bei Satelliten im All. Zweitens spiele Robustheit bei komplexen und in Massenproduktion hergestellten Konsumgütern eine grosse Rolle. Gerade in letzterem Fall habe Helbling bereits erfolgreich Robust-Design-Projekte abschliessen können.
Im Artikel werden Schritte im Entwicklungsprozess beschrieben, die für Robust Design entscheidend sind. So wird etwa die Spezifikation von Einzelteilen im Rahmen des Toleranz-Designs behandelt, wobei die zulässigen Abweichungen von idealen Eigenschaften festgelegt werden. Im Parameter-Design werde das Ziel verfolgt, die Streubreite zu reduzieren.
Generell habe Design-Klarheit Priorität, was einerseits durch die eigentliche Geometrie der Bauteile erreicht werde. Andererseits sei zentral, zulässige Variationen von der idealen Gestalt optimal zu kontrollieren. In 3D-CAD-Modellen könnten heute mithilfe von Model-Based Definition (MDB) die von den Fachleuten festgelegten Toleranzen direkt hinterlegt werden. Kritische Funktionen der Bauteile würden in einer 3D-Toleranzsimulation überprüft. Es sei dank 3D-Scanning auch möglich, produzierte Teile komplett zu erfassen und gegenüber der Spezifikation mithilfe einer 3D-Verifikation zu überprüfen. Die Autoren betonen, dass letztlich die Integration verschiedener Methoden und Tools wie Design-Klarheit und 3D-Toleranzsimulation eine effiziente Entwicklung robuster Produkte ermögliche. ce/yvh
