Konstruktionsfehler an technischen Gebilden

Jeder Fehler an einem technischen Gebilde resultiert aus einem der Prozesse des Produktlebenszyklus, die das technische Gebilde begleiten. Es ist zweckmäßig, diese und damit auch die Fehler in drei Gruppen einzuteilen:

Entwicklungs- oder Konstruktionsfehler,
Herstellungsfehler sowie
Fehler durch Nutzung, Transport, Lagerung, Wartung, Reparatur und beim Recyling.

Für den Konstrukteur sind vorrangig Fehler der 1. Gruppe wichtig. Diese muss er vermeiden.

Ein Beispiel dazu ist im Bild dargestellt.

: Bild: Verdeutlichung konstruktiver Fehler an einer Baugruppe, die eine Bewegung des geführten Bauteils 1 durch die Schwinge S ermöglichen soll

Variante a: Konstruktionsfehler verhindern die Funktionserfüllung, da sowohl das zu kleine Spiel zwischen Schwingenende und Gestell 2 als auch das Drehgelenk im Koppelpunkt K den Schwingwinkel stark begrenzen.

Variante b: Lösung durch Änderung der Gestalt am Schwingenende und durch Hinzufügen eines Bewegungsfreiheitsgrades am Koppelpunkt K.

Alle möglichen Fehler müssen für den Konstrukteur vorausschauend Anlass sein, sie durch eine zweckmäßige Konstruktion weitgehend zu verhindern oder ihre Auswirkungen zu minimieren. Jeder Fehler hat eine bestimmte Bedeutung für das technische Gebilde, aber auch für den Konstruktionsprozess.

Im Bild ist eine Welle mit Flansch dargestellt.

Variante a zeigt die Ausgangslösung, bei der auf beiden Seiten des Flansches Wellenansätze vorhanden sind.

Variante b zeigt eine Lösung zur Vermeidung von Rundlaufabweichungen (können bei Variante a durch das erforderliche zweimalige Ansetzen des Drehmeisels entstehen), indem die beiden Wellenansätze aus Variante a auf der gleichen Seite des Flansches angeordnet werden.

: Bild: Welle mit Flansch

Nach der Bedeutung für das technische Gebilde werden unterschieden:

Fehler, die die Funktion in Frage stellen
Fehler, die die Herstellung in Frage stellen
Fehler, die die Ökonomie negativ beeinflussen

Diese Reihenfolge ist eine Rangfolge!

Hinsichtlich der Bedeutung der Fehler für den Konstruktionsprozess ist zu unterscheiden in:

Fehler, die eine Änderung oder Erweiterung des technischen Prinzips erfordern
Fehler, die eine Gestaltänderung erfordern, damit die Funktion sicherer erfüllt oder die Herstellung erleichtert wird
Fehler, bei denen eine Gestaltänderung günstig, aber nicht notwendig ist
Fehler, bei denen eine Darstellungsänderung in der Beschreibung des technischen Gebildes notwendig ist

Auch diese Reihenfolge ist eine Rangfolge!

Änderungen des technischen Prinzips z. B. bedeuten für den Ablauf des Konstruktionsprozesses meist einen größeren Zeitverlust, besonders, wenn diese Fehler zu spät, z. B. erst im technischen Entwurf, entdeckt werden.

Der Aufwand für notwendige Korrekturen im Konstruktionsprozess wächst etwa exponentiell mit dem Arbeitsfortschritt. Dies macht deutlich:

dass eine rechtzeitige, d. h. andauernde Kritik während der konstruktiven Tätigkeit notwendig ist und
dass bei jeder Kritik zuerst die wichtigen Fehler gesucht werden müssen

Das technische Prinzip jedes konstruktiven Details sollte vor den Einzelheiten der Gestaltung geprüft werden. Funktionserfüllung und Herstellbarkeit sollten vor der Ökonomie und der Ästhetik geprüft werden.