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000968213 245__ $$aHybride Prototypen im Anforderungsmanagement disruptiver Produktionstechnik der Elektromotorenproduktion$$cPatrick-Emanuel Treichel$$honline, print
000968213 246_3 $$aHybrid prototypes in the requirements management of disruptive production technology of electric motor production$$yEnglish
000968213 250__ $$a1. Auflage
000968213 260__ $$aAachen$$bApprimus Verlag$$c2023
000968213 300__ $$a1 Online-Ressource : Illustrationen, Diagramme
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000968213 502__ $$aDissertation, RWTH Aachen University, 2023$$bDissertation$$cRWTH Aachen University$$d2023$$gFak04$$o2023-06-01
000968213 500__ $$aDruckausgabe: 2023. - Auch veröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University. - Weitere Reihe: Edition Wissenschaft Apprimus. - Weitere Reihe: Elektromobilproduktion
000968213 5203_ $$aDie Transformation der Antriebstechnologie im Automobil vom Verbrennungsmotor hin zum batterieelektrischen Antrieb ist im vollen Gange und kann als disruptiver Wandel bezeichnet werden. Bedingt durch gesellschaftliche Ansprüche an Emissionsfreiheit und Klimaneutralität, verstärkt durch gesetzgeberische Maßnahmen sowie ermöglicht durch Innovationen in der Batterie- und Elektromotorentechnologie, steigen die Absatzzahlen von batterieelektrischen Fahrzeugen und folglich auch der Bedarf an Traktionselektromotoren. Nur mit der rapiden Einführung innovativer Produkt- und Produktionstechnologien zur Sicherstellung einer zuverlässigen und effizienten Produktion elektrischer Traktionsantriebe können die Marktteilnehmer ihre Wettbewerbsfähigkeit auch nach dem disruptiven Wandel hin zur Elektromobilität erhalten. Die innovative Hairpin-Statortechnologie, bei der biegesteife Kupferflachdrähte anstelle von biegeschlaffen Runddraht zur Spulenherstellung verwendet werden, kann im Bereich der elektrischen Traktionsantriebe als eine der notwendigen Produkt- aber auch Produktionsinnovation angesehen werden. Gleichwohl stellt die Hairpin-Statortechnologie die automobile Marktteilnehmer immer noch vor große Herausforderungen: Denn aufgrund des disruptiven Wandels hin zur Elektromobilität besteht nur eine geringe Erfahrungsgrundlage mit der Großserienproduktion von elektrischen Antrieben. So sind die Anforderungen an neue und disruptive Produktionstechnologien – insbesondere bei der Hairpin-Statortechnologie – bei Beginn der Anlagenplanung noch größtenteils unbekannt. Eine Möglichkeit zur Identifikation von Anforderungen ist die Nutzung von Anlagenprototypen, mit denen die Eigenschaften von Produktionslinien und damit das Verhalten der Produktionsprozesse erprobt werden können. Hierdurch kann die mangelnde Erfahrungs- und folglich auch Anforderungsgrundlage durch eine frühzeitige Anforderungsbestimmung bzw. -validierung verbessert werden. Daher ist das Ziel der Dissertation, durch eine strukturierte Methodik für das Anforderungsmanagement disruptiver Großserienproduktionstechnologien einen Beitrag zur Effizienzsteigerung im skizzierten Betrachtungsfeld zu leisten. Die Methodik fußt auf der Lösungshypothese, hybride Anlagenprototypen zur Bestimmung von qualitätsrelevanten Anlagenanforderungen disruptiver Produktionstechnologien wie der Hairpin-Statortechnologie einzusetzen. Hybride Anlagenprototypen werden hierbei als eine Kombination aus realen und virtuellen Prototypen in einer Prozesskette angesehen und innerhalb der Methodik in sieben Lösungsmodulen definiert und effizient eingesetzt. Das Ergebnis der Anwendung der Methodik sind Lastenhefte für Produktionsanlagen disruptiver Produktionstechnik, in denen zukünftig auftretenden Fehlern durch validierte Fehlervermeidungsanforderungen entgegengewirkt werden.$$lger
000968213 520__ $$aThe transformation of automotive drive technology from the internal combustion engine to battery-electric drive is in full swing and can be described as a disruptive change. Due to societal demands for zero emissions and climate neutrality, reinforced by legislative measures and enabled by innovations in battery and electric motor technology, the sales figures for battery electric vehicles are increasing and consequently also the demand for electric traction motors. Only with the rapid introduction of innovative product and production technologies to ensure reliable and efficient production of electric traction drives can market players maintain their competitiveness even after the disruptive shift towards electromobility. The innovative hairpin stator technology, which uses bend-resistant flat copper wires instead of limp round wire for coil production, can be seen as one of the necessary product but also production innovations in the field of electric traction drives. Nevertheless, hairpin stator technology still poses major challenges for automotive market players: Due to the disruptive shift towards electromobility, there is only a limited experience base with large-scale production of electric drives. Thus, the requirements for new and disruptive production technologies - especially in hairpin stator technology - are still largely unknown when plant and equipment planning begins. One way of identifying requirements is to use production equipment prototypes, which can be used to test the characteristics of production lines and thus the behavior of production processes. In this way, the lack of experience and consequently also the lack of requirements can be improved by an early determination or validation of requirements. Therefore, the goal of the dissertation is to contribute to an increase in efficiency in the outlined field of consideration by means of a structured methodology for the requirements management of disruptive large-scale production equipment. The methodology is based on the solution hypothesis of using hybrid production equipment prototypes to determine quality- relevant requirements of disruptive production technologies such as the hairpin stator technology. Hybrid production equipment prototypes are regarded as a combination of real and virtual prototypes in a production process chain and are defined and efficiently applied within the methodology in seven solution modules. The result of the application of the methodology are requirements for production equipment of disruptive production technologies, in which errors occurring in the future are counteracted by validated error prevention requirements.$$leng
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