Die Nutzwertanalyse in der Konstruktion

In diesem Artikel wird die Erstellung einer Nutzwertanalyse für die Entscheidungsfindung in der Konstruktion gezeigt. Das hier verwendete Excel-Dokument gibt es unten auf der Seite zum Download.

Zur Veranschaulichung wird folgendes Beispiel gewählt:

Das Problem

Für eine Maschine wird eine Teilfunktion benötigt. Es soll ein Anschlagstift zwischen zwei verschiedenen Positionen verfahren werden.

Ein Stift soll zwischen zwei Positionen verfahren werden
Ein Stift soll zwischen zwei Positionen verfahren werden

Lösungsvarianten

Im Zuge der Konstruktion sind mehrere Lösungsvarianten zur Erfüllung dieser Teilfunktion entstanden. Diese sind

Variante 1

Draufsicht mit Motor und Hebel
Draufsicht mit Motor und Hebel

Der Stift steht auf einem Führungsschlitten. Der Führungsschlitten hat eine mittige Aussparung, in die ein über einen Elektromotor angesteuerter Hebel eingreift. Durch Drehen des Motors wird der Schlitten zwischen den beiden Endlagen verschoben.

Variante 2

Stift auf Führungsschlitten mit Spindelantrieb
Stift auf Führungsschlitten mit Spindelantrieb

Der Stift wird auf einen Führungsschlitten gestellt, der über einen Spindelantrieb zwischen beiden Endlagen verfahren wird.

Variante 3

Stift auf Führungsschlitten mit Pneumatikzylinder
Stift auf Führungsschlitten mit Pneumatikzylinder

Der Stift steht auf einem Führungsschlitten und wird über einen seitlich angebrachten Pneumatikzylinder zwischen beiden Endlagen verfahren.

Aufstellen der Bewertungskriterien

Für die Durchführung der Nutzwertanalyse müssen Kriterien gefunden werden, die bewertet werden sollen. Im vorliegenden Fall sollen dies sein:

  • Geringe Ausfallwahrscheinlichkeit
  • Einfache Energieversorgung
  • Geringer Wartungsaufwand
  • Geringes Betriebsgeräusch
  • Geringe Bauteilanzahl

Da die Kriterien nicht alle gleich wichtig sind, muss eine Gewichtung festgelegt werden. Dies geschieht am einfachsten durch einen paarweisen Vergleich.

Die nachfolgende Abbildung zeigt den Aufbau der Nutzwertanalyse und die in diesem Fall durch den paarweisen Vergleich ermittelte Gewichtung.

Eintragen der Gewichtung
Eintragen der Gewichtung

Es ist sinnvoll, die jeweiligen Lösungsvarianten als Piktogramme mit in die Tabelle zur Nutzwertanalyse aufzunehmen, da dann die vergleichende Bewertung objektiver und schneller vorgenommen werden kann. Dafür ist es aber notwendig, dass sich alle Varianten, die miteinander verglichen werden sollen, in einem vergleichbaren Reifegrad des Entwurfs befinden.

Das Ergebnis der jeweiligen Variante ergibt sich aus dem Produkt von Punkten und Gewichtung.

Die Punkteskala zur Bewertung kann frei gewählt werden, wichtig ist dabei nur, dass definiert wird, wie die Skala zu interpretieren ist.

Eintragen der Bewertung der jeweiligen Lösung
Eintragen der Bewertung der jeweiligen Lösung

Eine absolut richtige Einschätzung der jeweiligen Variante hinsichtlich eines Bewertungskriteriums ist nicht notwendig, es genügt eine vergleichende Einschätzung der Varianten untereinander. Nachdem alle Varianten bewertet wurden, sieht die Nutzwertanalyse dann folgendermaßen aus:

Die fertige Nutzwertanalyse
Die fertige Nutzwertanalyse

Lösungsvariante 1 hat die meisten Punkte erhalten. Allerdings ist der Abstand zu Variante 2 sehr gering, so dass es hier möglicherweise sinnvoll ist, beide Varianten weiter zu verfolgen und später erneut zu bewerten.

Die Nutzwertanalyse in der Konstruktion ist eine hilfreiche und schnell umzusetzende Methode. Die vergleichende Bewertung erleichtert und beschleunigt die Entscheidungsfindung, gleichzeitig sind diese Entscheidungen nachvollziehbar dokumentiert.

Die Excel-Vorlage

Hier gibt es die oben gezeigte Nutzwertanalyse als Excel-Datei zum Download.

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