Projekt 09528/01

COMMET – Computergestütztes Werkzeug für die umweltfreundliche technische Konstruktion unter Einbindung von Erfahrungswissen

Projektdurchführung

Technische Universität DresdenInstitut für Maschinenelemente undMaschinenkonstruktion
Mommsenstr. 13
01062 Dresden

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Entwicklung eines Informationssystems zur Integration umfassender Umweltaspekte in den Konstruktionsprozeß zur gezielten Entwicklung von umweltverträglichen Maschinen und Mechanismen. Die besonderen Erfordernisse für den Einsatz in der Praxis werden einbezogen. Ziel ist es, dem Konstrukteur die Möglichkeit zu geben, Umweltaspekte aller Produktlebenszyklen von der Fertigung über den Gebrauch bis zu Recycling und Entsorgung nach der Nutzungsdauer bei der Produktentwicklung zu berücksichtigen. Die Erschließung von Erfahrungswissen der Mitarbeiter und Integration eines individuell nutzbaren Bewertungstools bilden wesentliche Punkte der Entwicklung. Aufgrund der zunehmenden Bedeutung des Internets und seiner Möglichkeiten, vor allem der Bereitstellung von Wissen und der Integration von externen Erkenntnissen, wird eine Lösung angestrebt, bei der eine leistungsfähige zentrale Datenbank an der TU Dresden entsteht. Auf diese Datenbank soll der Zugriff über das Internet erfolgen.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Entwicklung wird in folgenden Schritten durchgeführt:
1. Recherche, Analyse und Aufbereitung existierender Richtlinien und Regelwerke zur Unterstützung des Konstrukteurs bei der Entwicklung umweltgerechter Maschinen.
2. Sammeln von Beispiellösungen aus der Praxis, konzentriert auf die Produktpalette der Praxispartner.
3. Ermittlung der Anforderungen an ein Informationssystem aus der Praxis u.a. anhand von Umfragen.
4. Erstellung des Konzeptes des Informationssystems.
5. Rechentechnische Umsetzung des Informationssystems.
6. Füllen des Informationssystems mit den ermittelten Beispielen und Erkenntnissen.
7. Praxiseinführung.


Ergebnisse und Diskussion

In einem ersten Arbeitsschritt wurden bisher ca. 300 Beispielkonstruktionen von den Industriepartnern und aus Veröffentlichungen zusammengetragen. Die Beispiele wurden zunächst auf Fragebögen erfaßt und an der TU Dresden ausgewertet. Zur Beschleunigung der Arbeiten ist der Fragebogen rechentechnisch umgesetzt worden (Excel). Die zukünftigen Beispiele werden von den Partner unmittelbar in den Rechner eingegeben. Die bisherigen Beispiele sind an der TU Dresden bereits in die Excel-Tabelle eingegeben worden. Die Auswertung der bisherigen Beispiele (TU Dresden) ergab, daß die Mehrzahl aus den vier umweltrelevanten Bereichen: Emissionsminderung im Betrieb (stofflich und energetisch), Energieverbrauchsminderung im Betrieb, recyclinggerechte Werkstoffwahl und demontagegerechte Konstruktion stammen. Speziell zu diesen vier Bereichen werden Beispiele gesammelt und wird Grundlagenwissen zusammengetragen.
Aufgrund der Auswertung aktueller Veröffentlichungen im Rahmen der CeBIT97 und der Sitzung des Projektbeirates wurde festgestellt, daß eine Nutzung der Möglichkeiten des Internets als geeigneter Weg zur Schaffung eines zukunftsorientierten Informationssystems angesehen werden muß. Aufgrund weiterer Recherchen wurde die Programmiersprache Java zur rechentechnischen Umsetzung von COMMET gewählt. Als geeignetes Datenbanksystem wurde Oracle gewählt. Anhand der Softwarefestlegungen und des Informationsumfanges der gesammelten Beispiele wurde die Datenstruktur und die Gesamtstruktur von COMMET festgelegt. Das Gesamtsystem von COMMET wird an der TU Dresden mit Zuarbeiten der TU Budapest erstellt.
In Auswertung von Veröffentlichungen zur umweltorientierten Produktbewertung (DIN EN ISO 14001 ff., VDI 4600, Recyclinganforderungskatalog der Uni Kaiserslautern und Arbeiten des Instituts für Zukunftsstudien und Technologiebewertung, Berlin) und in Absprache mit den Projektpartnern wurde in einem ersten Schritt an der TU Dresden ein 16-Punkte-Bewertungsraster erstellt, das dem Konstrukteur eine erste selbständige Bewertung konstruktiver Lösungen erlaubt. In das Bewertungsraster ist eine Punktbewertung integriert mit der ein COMMET-Ökowert ermittelt wird. Die Punktbewertung im 16-Punkte-Raster dient als Ausgangspunkt für die Multikriterielle Bewertung. Bis Ende 98 sollen die Arbeiten am Multikriteriellen Bewertungssystem (TU Gliwice) abgeschlossen sein. Es wird ein System erstellt, daß an COMMET angekoppelt wird und eine relative Bewertung vergleichbarer Beispielkonstruktionen erlaubt.
Zur Demonstration zukünftiger Erweiterungsmöglichkeiten von COMMET wurde für den Spezialbereich der Demontage von Welle-Nabe-Verbindungen ein Berechnungsprogramm erstellt (Uni Russe), das mit COMMET gekoppelt wird. Es baut auf vorhandenen Normen auf.
Bei der Erschließung neuester Erkenntnisse zur Konstruktion umweltgerechter Erzeugnisse erweist sich die Recherche im Internet als hilfreich.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Das Informationssystem wurde auf verschiedensten Tagungen, Präsentationen, Symposien, Vorträgen und Ausstellungen vorgestellt.
COMMET ist im Internet abrufbar unter der Adresse: http://www-commet.mw.tu-dresden.de.


Fazit

Im Rahmen des Forschungsprojektes COMMET ist ein rechnerunterstütztes, plattformunabhängiges, internetfähiges Informationssystem entstanden. Es stellt ein angepaßtes Produktdatenmanagementsystem (PDM-System) dar, das es dem Konstrukteur in KMUs erlaubt, sein praktisches Erfahrungswissen in Form von Beispiellösungen geordnet nach ökologischen und technischen Gesichtspunkten (Strukturen und Schlagwörter) wiederfindbar abzulegen. Zur Beurteilung der ökologischen Güte der erfaßten Informationen steht dem Nutzer ein 16-Punkte-Bewertungsraster zur Verfügung. Die Beispiellösungen werden umfassend in COMMET erschlossen. Neben textlichen Informationen (incl. Kennwerte) werden auch Graphiken (Skizzen, Zeichnungen) und Kennlinien erfaßt. Bei der Informationssuche in COMMET stellen graphische Kurzdarstellungen neben der Schlagwortsuche und neben der strukturierten Suche wesentliche Unterstützung dar. Der Nutzer kann in COMMET zusätzlich zu den selbst eingegebenen Informationen auch auf die im Projekt zusammengetragenen Beispiellösungen zugreifen.