Bauteilentwicklung

Bauteilentwicklung bezeichnet den systematischen Prozess der Planung, Auslegung, Prüfung und Dokumentation eines einzelnen Bauteils oder einer Baugruppe, das in ein übergeordnetes System integriert wird und eine definierte Funktion erfüllt. Der Begriff umfasst mechanische Komponenten, Elektronikteile sowie integrierte Baugruppen und berücksichtigt sowohl Material- als auch Fertigungseigenschaften.

Zu den typischen Phasen gehören Anforderungsanalyse, Funktion- und Konzeptentwicklung, Festlegung technischer Spezifikationen, der Entwurf mit 3D-Konstruktion und Materialauswahl, Detailkonstruktion, Prototypenbau sowie Validierung durch Tests. Danach folgen Fertigungsvorbereitung, Serienreife und Produktionsanlauf. Je nach Branche kann der Prozess dem V-Modell folgen oder iterativ im PLM-gesteuerten Bauteilmanagement ablaufen.

Wichtige Methoden sind CAD, FEM/FEA, CFD sowie Toleranz- und Passungsanalyse, Lebensdauer- und Belastungssimulationen. Die Entwicklung erfolgt oft teamübergreifend mit Materialexperten, Fertigungstechnik und Qualitätsmanagement. Design for Manufacturability/Assembly (DfMA/DFX) und Design for Reliability werden genutzt, um Kosten, Qualität und Zuverlässigkeit frühzeitig zu optimieren.

Ergebnisse sind Spezifikationen, Fertigungszeichnungen, Stücklisten, Prüftermine und Validierungsberichte. Risiken, Normen und Zertifizierungen werden dokumentiert. Bauteilentwicklung balanciert Kosten, Zeit und Leistung und berücksichtigt Nachhaltigkeit wie Materialeffizienz, Umweltschutz und Recycling.

Aktuelle Entwicklungen betreffen digitale Entwicklungsmethoden, simulationsbasierte Auslegung, additive Fertigung, modulare Bauprinzipien und bibliotheksgestütztes Bauteilmanagement. Durch standardisierte Schnittstellen und Plattformen lässt sich Wiederverwendung und Skalierung von Bauteilen verbessern.