VE 06,08,09

Question 1

Definition der Bionik ?

Accepted Answer

Bionik ist eine Wissenschaftsdisziplin, die sich systematisch mit der technischen Umsetzung und Anwendung von Konstruktionen, Verfahren, und Entwicklungsprinzipien biologischer Systeme befast. Dazu gehören auch Aspekte des Zusammenwirkens belebter und unbelebter Teile und Systeme sowie die wirtschaftlich-technische Anwendung biologischer Organisationskriterien

Question 2

Bereiche der Bionik

Accepted Answer

Klimabionik, Strukturbionik, Bewegungsbionik, Baubionik, Evolutionsbionik, Neurobionik

Question 3

Nenne die 2 Entwicklungsrichtungen der Bionik.

Accepted Answer

Natur - > Technik biologische systeme untersuchen, Prinzipien abstrahieren, Anwendungsmöglichkeiten suchen Technik -> Natur geg. technisches Problem, Analogiesuch in der Natur

Question 4

Voraussetzung für die Nutzung einer evolutionären Lösung? 3 Analogien, Denkschritte der Bionik

Accepted Answer

-Funktionsprinzip ; - Randbedingung; - Gütekriterium Vergleiche: Fb=Ft und Rb=Rt und Gb = Gt =>> Nutzung der evolutionären Lösung sonst STOP

Question 5

Beschreibe 2 spezielle Arten der Bionik:

Accepted Answer

Strukturbionik : Analyse biologischer Strukturelemente Bewegungsbionik: Untersuchen von Antriebsmechanismen, Oberflächeneinfluss, Strömungsanpassung...

Question 6

Einsatzbeispiele von Bionik?

Accepted Answer

Fußsohlen von Raubkatzen -> Autoreifen (Kontaktfläche vergrößern) Widerstandsminimierung von Wassertieren haifisch-Schuppenrillen -> dämpfen das Strömungsschlingern -> Sportbekleidung, Tragflügelfolie

Question 7

Definition von Risiko

Accepted Answer

Schadensausmaß x Eintrittswahrscheinlichkeit Risiko ist die Auswirkung von Unsicherheit auf Ziele!

Question 8

Aufgaben/Ziele des Risikomanagements:

Accepted Answer

Aufgaben Risiko -erkennung -bewertung -bewäligung -kontrolle Ziele Vermeidung von Störfällen jeglicher Art in Menschen und Anlagen und besonders deren Folgen für die Menschen!

Question 9

Qualitative Methoden des Risikomanagements:

Accepted Answer

FMEA = Fehler-Möglichkeiten und Einfluss Analyse Risikograph ALARP BEREICH as low as reasonably practicable

Question 10

Quantitative Methoden

Accepted Answer

stets Schätzungen!! -> Reliability (=Ausfallsicherheit) ->Availability (=Verfügbarkeit) ->Fehlerbaumanalyse(FBA) ->Markov Ketten

Question 11

Phasen der Entscheidungsfindung

Accepted Answer

1. ProblemformulierungErmittlung und Vergleich von Ist- und Soll-Zustand → ProblemBeachte: Andere Formulierung der Frage → anderes Ergebnis! (algm..?spezifisch?) 2. Präzisieren des ZielsystemsGrobe Beschreibung des Endzustandes im Verlauf der Entscheidungsfindung konkretisieren.Beachte Beziehungen zwischen den Zielen:1. komplementäre Z. → Wenn Ziel 1 erfüllt, dann auch Ziel 2 ganz oder z.Teil2. Konkurrierende Z. → Ziel 1 erfüllt, dann kann Ziel 2 nicht/ nur z.T erreicht werden3. Zielindifferenz → unabhängig von einander4. Zielantinomie → Ziel 1 schließt Ziel 2 aus! 3. Erforschen der möglichen HandlungsalternativenSuche nach möglichen Restriktionen, Alternativen; Umweltanalyse; Jede Alternative ist durch Konsequenzen charakterisiert. Abwägen! 4. Auswahl einer Handlungsalternativebeste Alternative auswählen → Methodeneinsatz! 5. Entscheidungen in der RealisationsphaseBei der Auswahl der Handlungsalternative werden i.d.R nicht alle Details entschieden. →Detailentscheidungen „vor Ort“ !Checken, ob getroffene Entscheidungen richtig waren → Lernen aus abgeschlossenen Projekten!

Question 12

Bewertungsmethoden, Anwendung, Nutzen

Accepted Answer

Anwendung: komplexe Entscheidungen zwischen 2 oder mehr Alternativen.Nutzen:–methodische Werkzeuge zur Unterstützung des menschlichen Urteilsvermögen– bei sorgfältiger Durchführung → wichtige Entscheidungshilfen– reduzieren Subjektivität auf Minimum– Verringern Risiko der Fehlentscheidung

Question 13

Generelle Schritte zur Bewertung einer Lösung

Accepted Answer

- Aufstellen gemeinsamer Bewertungskriterien – Verknüpfen der Kriterien mit einheitlich erfassbaren und vergleichbaren Werten – Gegenüberstellen der Summen als Wertvergleich

Question 14

Voraussetzungen für Bewertungskriterien:

Accepted Answer

– Kriterien müssen für alle Varianten gültig sein– K. müssen frei von Dopplungen sein– K. müssen frei von Widersprüchen sein– K. müssen auf Gegenläufigkeit geprüft sein!– Aufgestellte Kriterien müssen die Anforderungen voll erfassen

Question 15

Bewertungsmethoden der IPE

Accepted Answer

1. ArgumentbilanzDie Argumentenbilanz ist geeignet, um sich schnell Klarheit über eine Entscheidungsaufgabe zu schaffen. ( Vor/Nachteil Variante A / B) 2. PräferenzmatrixBestimmung der Gewichtung aller Bewertungskriterien, Aufstellen einer Rangfolge von Kriterien,paarweise Gegenüberstellung der Kriterien,dient als Vorbereitung für die gewichtete Punktbewertung, 3. Gewichtete PunktbewertungBewertungskriterien festlegen → K. Gewichtung bestimmen (Präferenzmatrix?) → EigenschaftenVarianten bestimmen → Punkte vergeben → mit Gewichtung multiplizieren → Aufsummieren!→ → → RANGFOLGE DER LÖSUNGSALTERNATIVEN 4 Bewertung nach Breiing 5 Entscheidungsbaum 6 De Bonos Denkhüte 7-Worst-Case-Szenario

Question 16

8 Schritte der Bewertung nach Breiing

Accepted Answer

1. Zusammenstellen einer BewertergruppeGruppen von max. 3-9 Pax. Hierarchisch gleichwertig; evtl. Bedeutungsgrade vergeben 2. Erzeugen eines vergleichbaren Aussageniveaus der LösungenBewertung kann in jeder Phase eines Konstruktionsprozesses stattfinden(Konzept,Entwurf..) 3. Herleiten der Bewertungskriterien aus Anforderungensiehe Voraussetzung für Bewertungskriterien ( frei von Dopplungen...etc. ) 4. Ermitteln kritischer Eigenschaften für jedes BewertungskriteriumUnterscheidung zwischen Produktmerkmal (definieren das Produkt, können direkt bestimmt werden, Struktur, Gestalt, Geometrie, Material) und den Produkteigenschaften ( beschreiben das Produktverhalten und können nicht direkt festgelegt werden(Gewicht, Design...)BSP.: Kriterium = Kosten → Eigenschaft = Herstellkosten, Fertigungskosten; Merkmal = Form, Toleranz etc. 5. Bestimmen von Maßzahlen mzeigt den Erfüllungsgrad der Anforderungen für jedes Kriterium. Vergabe von Punkten für jedes Kriterium pro Variante 6. Gewichten aller Bewertungskriterien (Gewicht g) 7. Berechnung der Wertungszahlen w = m x g 8. Darstellen der Bewertungsergebnissenormierte Bewertungsergebnisse im Vergleich zu einer Idealkonstruktion

Question 17

Einfluss der Randbedingungen auf die Bewertung/Entscheidungsfindung? Welche Randbedingungen?

Accepted Answer

Um aussagekräftige Ergebnisse beim Methodeneinsatz zu erhalten,ist die Berücksichtigung vonRandbedingungen essentiell, wie z. B. Informationsbeschaffung, Zusammensetzung desEntscheidungsteams.

Question 18

Klassifizierung von Entscheidungen:

Accepted Answer

unbewusste Entscheidungen bewusste Entscheidungen rein intuitive E. improvisierte E. methodisch unterstütze E.

Question 19

Notwendigkeit von Bewertungsmethoden?

Accepted Answer

- Bewertungsprozesse sind sprunghaft, sehr intuitiv und sehr personengebunden - Gefahr unbewusste Vereinfachungen zu machen - Vergessen von Anforderungen, Randbedingungen und Bewertungskriterien - Übertrieben hoch oder niedrige Gewichtung bestimmter Kriterien

Question 20

2 Unterschiedliche Gewichtungsverfahren?

Accepted Answer

Lineare und pogressive Gewichtung

Question 21

Quantitative Methoden -> Reliability; Anwendung, Herausforderung etc.

Accepted Answer

→ Reliability (=Ausfallsicherheit) R(t) berechnet die Wahrscheinlichkeit für einen sicheren Ablauf bis zum Zeitpunkt t, abhängig von spezifizierten Umgebungsbedingungen. (Voraussetzung: Hazard-Rate = const. ) Wird verwendet um Sicherheit von Produkten zu berechnen.

Question 22

Quantitative Methoden des Risikomanagements: FBA

Accepted Answer

Anwendungsbereich: Fehleranalyse in Systemen aller Art; auch zeitliche Abhängigkeiten können berücksichtigt werden! Zweck: Gesamtsystem fällt aus → Zerlegung in TeilausfallkombinationenNutzen Errechnen der Gesamtwahrscheinlichkeit für einen AusfallÜberblick über das System, Auffinden von SchwachstellenEntfernen der Schwachstellen Schnittmenge:Menge von Basisereignissen, deren simultanes Auftreten einen Gesamtausfall verursacht minimale Schnittmenge: Schnittmenge, die keine weiteren Schnittmengen enthält Bei Versagen eines beliebigen Nicht-Schnittmengen-Basesereignisses fällt das System nicht mehr aus! → Bestimmung der Mindest-Versagenkombinationen! → → → Reliability Networks:Zweck: Pfad entlang des Netzwerkes existiert, trotz Ausfall einzelner Komponenten!– Durchgang möglich, falls jeweilige Komponente intakt– Redundantes System. Alternative Pfade durch Parallelschaltung

Question 23

Quantitative Methoden des Risikomanagements Markov Ketten

Accepted Answer

Berechnung der Wahrscheinlichkeit von Systemzuständen; Markov-Ketten bestehen aus Zuständen undÜbergängen zwischen den Zuständen.→ gut geeignet für die Bestimmung von sinnvollen Wartungsintervallen.

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