Produktentwicklung mit LinoPro (Teil 2) : Die Machbarkeitsanalyse

17.06.2020 - Max Hoehle

Eine Machbarkeitsanalyse wird durchgeführt, um zu klären, ob sich eine Produktvision aus technischer und wirtschaftlicher Sicht überhaupt in die Realität umsetzen lässt. So wird ausgeschlossen, dass wertvolle Ressourcen in wenig aussichtsreiche Projekte investiert werden.

< 1. Schritt: Die Konzeptphase

Folgende Fragen soll die Machbarkeitsanalyse beantworten: Machbarkeitsstudie

  • Wie kann die Produktvision umgesetzt werden?

  • Welche Möglichkeiten zur Umsetzung bezüglich Technik und Wirtschaftlichkeit bestehen?

  • Sind alle benötigten Ressourcen vorhanden bzw. verfügbar? 

  • Welche Risiken sind zu erwarten?

Mit einer breit gefächerten Betrachtung werden diese Fragen bei LinoPro abteilungsübergreifend geprüft und bewertet. 

Neben einer Analyse aktueller Technologien und verfügbarer Baugruppen und Materialien werden im Zuge der Machbarkeitsanalyse erforderliche Ressourcen ermittelt und mit dem verfügbaren Bestand abgeglichen. Bei den benötigten Ressourcen kann es sich zum Beispiel um fachliche Expertise, Software oder Maschinen handeln. Dabei prüft das Konstruktionsbüro mit anderen Fachabteilungen in welchen Bereichen Kooperationen sinnvoll sind, um Entwicklungskosten durch Zeiteinsparungen und Wissenstransfer zu senken. Von unschätzbarem Vorteil ist dabei ein permanent wachsendes Netzwerk zu Universitäten, Partnerfirmen und Zulieferern.

Mit Hilfe erster überschlägiger Berechnungen und ggf. Simulationen in CAD-Anwendungen lassen sich verschiedene Einflüsse auf das Produkt untersuchen. Somit können mögliche Schwachpunkte und Risiken frühzeitig erkannt und in der weiteren Entwicklung besonders berücksichtigt werden. Mit dem Abschluss der Machbarkeitsanalyse wird das – im Zuge der Analyse eventuell modifizierte – Produktkonzept als prinzipielle Lösung bestätigt.

Marktanalyse

Bei der Entwicklung der Transportdrohne LP-LX4 erfolgte eine Analyse der am Markt verfügbaren Komponenten und Materialien für Antrieb (Motoren, Rotoren, Akkus), Steuerung und Positionierung (Empfänger, Motorenregler, Kamera, Flight Controller ...) sowie Rahmen (Platten und Rohre aus CFK-Werkstoffen). In mehreren Iterationen von Bauteilkombinationen wurde für die Drohne ein angestrebtes Gesamtgewicht von 10 Kilogramm ermittelt, um eine Flugstrecke von ca. 25 Kilometern zu erreichen und die ermittelten Materialkosten nicht zu überschreiten. Ergebnis der Machbarkeitsanalyse: Unser Konstruktionsbüro fand heraus, dass eine Kombination von 8 Motoren und 4 Akkus mit insgesamt 20.000 Milliamperestunden (mhA) die ideale Ausstattung darstellt, um während der gesamten Flugzeit inklusive Start und Landung die notwendige elektrische Leistung bereitzustellen.

Die mit je 2 Motoren bestückten Motorarme sollen trotz geringem Gewicht ausreichend stabil sein, um die hohen mechanischen Beanspruchungen und Kräfte aufnehmen zu können. Hier liegt eine mögliche Schwachstelle, die in ersten Überlegungen und Simulationen identifiziert wurde. Das Team des Konstruktionsbüros entschied sich daher dafür, die Materialfestigkeit der vorgesehenen CFK-Rohre gesondert zu betrachten.

In den Vorberechnungen wurde eine ausreichende Sicherheit auch bei kleineren Rohrdurchmessern ermittelt. Die Machbarkeitsanalyse konnte so durch verschiedene Simulationen nachweisen, dass die Materialauswahl den zu erwartenden Belastungen im Motorarm standhält.

FEM Motorarm

Weiterführende Informationen über unsere CAD-Dienstleistungen und Erfahrungen bezüglich des Erstellens einer Machbarkeitsanalyse finden sie auch hier. Sprechen Sie uns an, das Konstruktionsbüro von LinoPro ist gern für Sie da.

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