Abstract
Diese Arbeit befasst sich mit Methoden und Prozessen der Produktentwicklung für die Mikrosystemtechnik. Hierbei fließt der Kontext der Individualisierung in die Methoden und Prozesse ein. Das Ziel dieser Arbeit ist es, konkrete Maßnahmen für eine effizientere Herstellung von individualisierten Mikrosystemen (iMST) systematisch abzuleiten. Zur Erreichung des Ziels werden in dieser Arbeit generelle Anforderungen aus diversen Anwendungsbereichen aufgezeigt. Anschließend wird mittels einer Fallstudien ein iMST hergestellt und strukturiert beobachtet. Mit dieser Studie zeigt die Arbeit konkrete Schwachstellen und mögliche Handlungsansätze in der Entwicklung von iMST auf. Um über diese Studie hinaus weitere Erkenntnisse von Schwachstellen und erforderlichen Maßnahmen zu erlangen, werden mehrere Unternehmen im Rahmen einer qualitativen Analyse befragt. Mit dieser Datengrundlage bildet die Arbeit eine Methodik, welche Prozesse, Methoden, Anforderungen und Werkzeuge vereint.
Die Methodik zeigt, in welchen Fällen und Phasen die entsprechenden Methoden eingesetzt werden sollen. Aufgrund der Herausforderungen von individualisierten Anwendungen stellt diese Arbeit die wichtigsten Methoden zur Bewerkstelligung dieser Herausforderungen bereit. Ein wissensbasiertes Werkzeug (KETTS) und die Nutzung von M/ECAD-Applikationen bieten großes Potenzial zur Effizienzsteigerung des Entstehungsprozesses. Diese werden in dieser Arbeit genauer beleuchtet, entwickelt und getestet. Die Methodik wird mit der Herstellung eines weiteren iMST validiert, wodurch der Mehrwert der ausgewählten Prozesse und Methoden deutlich wird. Im abschließenden Teil dieser Arbeit werden die Beschränkungen sowie potenzielle Forschungsrichtungen in der Produktentwicklung und Mikrosystemtechnik erörtert. Hierbei werden insbesondere die Möglichkeiten zur Weiterentwicklung und Erweiterung der einzelnen Methoden betrachtet.
This thesis deals with methods and processes of product development for microsystems. Thereby, the context of individualization enters into the methods and processes. The goal of this study is to systematically derive specific measures for more efficient development and production of individualized microsystems (iMST). To achieve this goal, general requirements from various application areas are identified in this thesis. Then, through a case study, an iMST is manufactured and observed systematically. With this study, the thesis shows specific weaknesses and possible approaches in the development of iMST. In order to gain further insights of weaknesses and necessary measures beyond this study, several companies are interviewed in a qualitative study. With this database, the work creates a methodology that combines processes, methods, requirements and tools.
The methodology shows in which cases and stages the respective methods should be used. Due to the challenges of individualized applications, this work provides the most important methods to overcome these challenges. A knowledge-based tool (KETTS) and the use of M/ECAD applications offer great potential to increase the efficiency of the creation process. These will be explored, developed and tested in more detail in this thesis. The methodology is validated with the manufacturing of another iMST, which demonstrates the added value of the selected processes and methods. The final part of this thesis discusses the limitations as well as potential research directions in product development and microsystems engineering. In particular, the possibilities for further development and expansion of the individual methods are considered.
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