Morphologischer Kasten

Methodenblatt
MORPHOLOGI-
SCHER KASTEN
Beispiel
Beispiel:
Der „Shutter“, ein Sicherheitssystem aus einem
Festkörperlaser, ermöglicht es den Laserstrahl im
laufenden Betrieb sehr schnell zu unterbrechen.
Bild 1 zeigt schematisch die Baugruppe, deren
Herstellkosten im Rahmen einer Überarbeitung des
gesamten Produkts gesenkt werden sollten.
Der Shutter besteht im wesentlichen aus einem Prisma,
das den Laserstrahl bei einer von der Systemsteuerung
geforderten Strahlunterbrechung um 90° ablenkt. Dort
wird die Strahlenergie von einem wassergekühlten
Strahlabsorber aufgenommen. Die Drehbewegung des
Prismenträgers wird durch einen Drehmagneten erzeugt,
der von einer eigenen Platine aus gesteuert und
überwacht wird.
Nach einer Funktionsanalyse und einer Kostenstrukturanalyse
der Baugruppe „Shutter“ ergaben sich der
Drehmagnet (Kaufteil), der Strahlabsorber und der
Shutterpositionsblock als Kostenschwerpunkte.
Mit Hilfe des Morphologischen Kastens soll die
Ausgangsvariante nun überarbeitet werden.
Prismenträger (TF 1)
Strahlabsorber (TF 3)
Bauteil
Prismenträger
Drehmagnet
Strahlabsorber
Shutterpositionsblock
Platine mit Sensoren
und Elektronik
Bild 1: Ausgangsvariante
Gehäusefeste
Shutterplatine mit Sensor
und Elektronik (TF 5)
Drehmagnet (TF 2)
Teilfunktion
TF 1: Ablenken des Laserstrahls
TF 2: Lageveränderung der Ablenkeinrichtung
TF 3: Aufnehmen der Strahlenergie
TF 4: Positionieren der Stellungssensoren
TF 5: Stellung des Drehmagneten prellfrei
überwachen
Shutterpositionsblock (TF 4)
Ist-Herstellkosten
25 €
50 €
35 €
37 €
20 €
15 %
30 %
21 %
22 %
12 %
Gesamt 167 € 100 %
Gesamtfunktion
Hubmagnet
Strahlablenker
Gabellichtschranken
Unterbrecherfahne
Laserstrahl
Kühlbohrungen
Absorber