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Forschungsfeldkoordinator

M. Sc. Thomas Nelius

thomas neliusHzn5∂kit edu

Tel.: +49 721 608 46945

Gestalt- und Funktionszusammenhänge in der Konstruktion

Funktionen werden im Produkt durch die Konstruktion einer geeigneten Gestalt umgesetzt. Die Kernaufgabe des Konstruktionsingenieurs ist dabei, eine geeignete Gestalt zu finden und so weit auszuarbeiten, dass sie die benötigten Funktionen auch über die Lebensdauer des Produkts erfüllen kann. Um das zu tun, ist eine Kenntnis des Zusammenhangs von Produktgestalt und Funktion notwendig.  Im Fokus unserer Forschung steht die Unterstützung bei der Identifikation und Nutzung von Gestalt-Funktion-Zusammenhängen in der Konstruktion. Dazu erforschen wir Methoden der Analyse, Modellbildung und Modellverifikation, um Gestalt-Funktion-Zusammenhänge aufzudecken und Systemverständnis zu erzeugen. 


 

 

Methoden

   Analysemethoden:

  • analyseKIT-Framework (Methoden, um das Systemverhalten zu identifizieren)
    • Perspektivenwechsel
    • Zoom-in
    • Show me don’t tell me
  • Verschleißanalyse

 


   Modellbildung und -verifikation des Gestalt-Funktion-Zusammenhangs:

  • C&C²-Ansatz
    • Sequenzmodell
  • Konstruktionshypothesen

 

   Synthesemethoden

  • Heuristiken des C&C²-Ansatzes
  • Gestaltbezogene Syntheseregeln

 

   Den Konstrukteur verstehen

  • Eye-tracking
  • Think-aloud          

 

Ausstattung

  • Analyselabor
    • Makroskopie
    • Mikroskopie
    • Ferrographie
    • Uvm.
  • Eye-tracking Equipment
  • Systemanalyse
    • Werkstatt
  • Schulung zum C&C²-Ansatz
  • Prototypenfertigung für schnelle Synthese
    • 3D-Drucker
    • Lasercutter
    • Prototypen-Fräse

 

Weitere Ausstattung des Instituts finden Sie hier.

 

 

Ausgewählte Veröffentlichungen im Forschungsfeld

Matthiesen, S. (2011): SEVEN YEARS OF PRODUCT DEVELOPMENT IN INDUSTRY EXPERIENCES AND REQUIREMENTS FOR SUPPORTING ENGINEERING DESIGN WITH 'THINKING TOOLS'. In: 18th International Conference on Engineering Design ICED 11, Copenhagen, Denmark.

Albers, A.; Wintergerst, E. (2014): The Contact and Channel Approach (C&C²-A) - relating a system's physical structure to its functionality. An Anthology of Theories and Models of Design: Philosophy, Approaches and Empirical Explorations. In: A. Chakrabarti und L. Blessing (Hg.): Springer.

Ruckpaul, Anne; Kriltz, Ariane; Matthiesen, Sven (2014): Using eye tracking to understand the engineering designers’ behavior in synthesis-driven analyzing processes. Experiences in study design. In: International conference on human behavior in design HBiD.

Matthiesen, S.; Ruckpaul, A. (2012): NEW INSIGHTS ON THE CONTACT&CHANNEL-APPROACH ‐ MODELLING OF SYSTEMS WITH SEVERAL LOGICAL STATES. In: International Design Conference.

 

Eine Übersicht aller Veröffentlichungen des IPEK finden Sie hier.

Publikationsliste


2014
Using Eye Tracking to Understand the Engeneering Designers´ Behavior in Synthesis-Driven Analyzing Processes-Experiences in Study Design.
Ruckpaul, A.; Kriltz, A.; Matthiesen, S.
2014. Analyzing cognitive processes during design : proceedings of the HBiD 2014. Ed.: M. Meboldt
The Contact and Channel Approach (C&C2-A) - relating a system's physical structure to its functionality.
Albers, A.; Sadowski, E.
2014. An Anthology of Theories and Models of Design : Philosophy, Approaches and Empirical Explorations. Ed.: A. Chakrabarti, 151-171, Springer, Berlin. doi:10.1007/978-1-4471-6338-1_8
2012
New insights on the contact&channel-approach - Modelling of systems with several logical states.
Matthiesen S.; Ruckpaul A.
2012. DESIGN 2012: Proceedings of the 12th International Design Conference, Dubrovnik, Croatia, May 21-24, 2012. Ed.: D. Marjanovic, 1019-1028, The Design Society, Glasgow
2011
Seven Years of Product Development in Industry - Experiences and Requirements for Supporting Engineering Design with 'Thinking Tools'.
Matthiesen, S.
2011. Impacting society through engineering design: ICED 11 København. Proceedings of the 18th International Conference on Engineering Design, Copenhagen, Denmark, August 15th-18th, 2011. Vol. 9: Design methods and tools Pt. 1. Ed.: S. Culley, 236-245, Design Society, Glasgow
2002
Ein Beitrag zur Basisdefinition des Elementmodells "Wirkflächenpaare & Leitstützstrukturen" zum Zusammenhang von Funktion und Gestalt technischer Systeme [online]. Dissertation.
Matthiesen, S.
2002. Karlsruhe 2002. (Forschungsberichte. Institut für Maschinenkonstruktionslehre und Kraftfahrzeugbau, Universität Karlsruhe (TH). 6.) Fak. f. Maschinenbau, Diss. v. 21.10.2002