Leichtbauberatung

Ein Potenzialscreening ist eine Analyse, bei der man das Leichtbau-Potenzial von Teilen, Baugruppen oder Gesamtsystemen qualitativ in Clustern oder anhand von Prozentwerten auf Basis von TGM-eigenen Methoden und Tools sowie Benchmarkingverfahren bewertet. Hierbei werden Kunden- und Produktanforderungen sowie System-, Struktur und Materialleichtbaukriterien herangezogen. Eine solche Bewertung ist hilfreich, um Masseeinsparpotenziale in der frühen oder späten Konstruktionsphase zu erkennen und eine spätere Potenzialanalyse vorzubereiten. Potenzialscreenings werden als Teil der ganzheitlichen Leichtbauberatung eingesetzt. Der Kunde gewinnt Knowhow.

Eine Potenzialanalyse ist eine Analyse, bei der man das Leichtbau-Potenzial von Teilen, Baugruppen oder Gesamtsystemen quantitativ als Masseeinsparpotenzial (Tonnen, Kilogramm, Gramm) auf Basis von TGM-eigenen Methoden und Tools sowie Benchmarkingverfahren bewertet. Hierbei werden Kunden- und Produktanforderungen sowie System-, Struktur und Materialleichtbaukriterien sowie spezielle Simulationstools herangezogen. Eine solche Bewertung ist hilfreich, um Masseeinsparpotenziale in der frühen oder späten Konstruktionsphase zu bewerten und für die spätere konstruktive Umsetzung vorzubereiten. Potenzialanalysen werden als Teil der ganzheitlichen Leichtbauberatung eingesetzt. Der Kunde gewinnt Knowhow.

Ein Leichtbau-Innovationsworkshop ist eine Methode, um neue Ideen und Lösungen für ein Masse- oder Leichtbauproblem zu finden. Hierbei kommen verschiedene Experten des Kunden mit unterschiedlichem Hintergrund und Fachwissen zusammen, um in einem strukturierten Prozess gemeinsam mit TGM-Experten von Ideen zu generieren. In einem Innovationsworkshop werden IST- und Soll-Stände analysiert, Ziele definiert, neue passende Technologien und innovative Leichtbauideen präsentiert und in der Regel Kreativitätstechniken angewendet, die es den Teilnehmern ermöglichen, eingefahrene Denkmuster zu durchbrechen und neue Denkansätze zu entwickeln. Das Ziel ist es, durch den Workshop neue Perspektiven auf das Problem zu erhalten, Ideen zu sammeln und diese in gemeinsamer Arbeit zu bewerten und weiterzuentwickeln. Der Kunde gewinnt deutlich an Knowhow.

Die Leichtbaukostenanalyse ist ein systematisches Verfahren zur Bewertung der Wirtschaftlichkeit von Leichtbaulösungen, indem die Einsparungen bei Masse und Betriebskosten den Mehrkosten für Materialien, Fertigung oder Entwicklung gegenübergestellt werden. Ziel ist es, die optimale Balance zwischen Gewichtseinsparung und Kosteneffizienz zu finden, unter Berücksichtigung der gesamten Produktlebensdauer. Dabei fließen neben den Material- und Strukturkosten auch Aspekte wie Energieverbrauch, Instandhaltung und Nachhaltigkeit ein. Die Leichtbaukostenanalyse betrachtet verschiedene Aspekte, darunter: Materialkosten, Entwicklungskosten, Fertigungskosten, Lebenszykluskosten, Investitionskosten, potenzielle Einsparungen im Kostenbereich.

Die Leichtbau-Nachhaltigkeitsanalyse bewertet systematisch die ökologischen, ökonomischen und funktionalen Auswirkungen von Leichtbaulösungen über den gesamten Lebenszyklus eines Produkts hinweg. Dabei werden nicht nur Materialeinsatz und Masseeinsparung betrachtet, sondern auch Energie- und Ressourceneffizienz in Herstellung, Nutzung und Recycling. Im Sinne des ganzheitlichen Leichtbaus fließen Aspekte aus dem Material-, Struktur- und Systemleichtbau ebenso ein wie die Wechselwirkungen zwischen Gewicht, Funktion, CO₂-Fußabdruck und Lebensdauer. Die Analyse nutzt Werkzeuge wie Ökobilanzierung (LCA), Massendatenmanagement und FEM-gestützte Optimierungen, um nachhaltige und wirtschaftlich tragfähige Konzepte zu identifizieren. Ziel ist es, Lösungen zu fördern, die technische Leistungsfähigkeit mit Umweltverträglichkeit und Ressourcenschonung optimal vereinen.

Verfügbarkeitsleichtbau beschreibt die gezielte Auswahl und Anwendung von Werkstoffen, die breit verfügbar, kosteneffizient und kurzfristig beschaffbar sind, um Leichtbauziele auch unter engen Projektzeitfenstern oder Serienrestriktionen zu realisieren. Im Materialleichtbau bedeutet dies, bekannte Materialien wie Aluminium, hochfeste Stähle oder kunststoffbasierte Verbunde statt exotischer oder schwer verfügbarer Werkstoffe einzusetzen, sofern sie die technischen Anforderungen erfüllen. Dabei steht nicht nur die Masseeinsparung im Fokus, sondern auch die logistische und wirtschaftliche Umsetzbarkeit über die gesamte Lieferkette hinweg. Diese Strategie ermöglicht eine stabile Produktion, minimiert Entwicklungsrisiken und stellt sicher, dass Bauteile bei Bedarf rasch ersetzt oder angepasst werden können. Verfügbarkeitsleichtbau trägt damit wesentlich zur ganzheitlichen Massesteuerung und zum nachhaltigen Leichtbau bei, insbesondere wenn Materialauswahl, Fertigungsverfahren und Serienreife optimal aufeinander abgestimmt sind.

Fertigungsleichtbau ist eine Strategie im Rahmen des ganzheitlichen Leichtbaus, bei der die Fertigungstechnologie selbst gezielt zur Gewichtsreduktion genutzt wird. Dabei werden Herstellverfahren ausgewählt oder entwickelt, die eine materialsparende und funktionsintegrierte Produktion ermöglichen – z. B. durch Umformtechniken wie das energieeffiziente Wölbstrukturieren oder den Einsatz von additiver Fertigung. Ziel ist es, nicht nur das Bauteilgewicht zu senken, sondern auch die Anzahl der Einzelteile zu reduzieren, was Montageaufwand, Kosten und Schnittstellenmasse verringert. Der Fertigungsleichtbau wirkt oft systemisch: durch Design-to-Manufacturing können Bauteile gleichzeitig strukturell optimiert und produktionsgerecht gestaltet werden. Im Sinne des ganzheitlichen Leichtbaus ist Fertigungsleichtbau damit eng verzahnt mit Systemleichtbau (Funktionsintegration) und Materialleichtbau (einsatzgerechte Werkstoffwahl).

Die Wettbewerbsanalyse im Rahmen des ganzheitlichen Leichtbaus dient der systematischen Bewertung von Produkten, Fahrzeugen, Flugzeugen oder Raumfahrzeugen sowie deren Teilen und Komponenten im Vergleich zu marktüblichen Lösungen hinsichtlich Masse, Struktur, Materialeinsatz und Funktion. Ziel ist es, ganzheitlich technische und wirtschaftliche Leichtbaupotenziale im Vergleich zum Wettbewerb zu identifizieren und Optimierungsmöglichkeiten aufzuzeigen. Dabei werden Masseeigenschaften, Bauraumkonzepte, Werkstoffauswahl und Fertigungstechnologien sowie Kosten analysiert, um das eigene Produkt in Bezug auf Gewicht, Leistung und Nachhaltigkeit zu bewerten. Diese Analyse erfolgt ganzheitlich, also sowohl auf System- als auch auf Bauteilebene, unter Berücksichtigung von Schnittstellen, Systemwirkungen und Lebenszykluskosten. Im Automobilumfeld werden Spezialsoftwaresysteme zur Wettbewerbsanalyse genutzt. Die Ergebnisse unterstützen Entwicklungsentscheidungen, helfen bei der Technologieauswahl und liefern wertvolle Entwicklungsimpulse.

Die Technologie- und Werkstoffanalyse im Rahmen des ganzheitlichen Leichtbaus dient dazu, die technisch und wirtschaftlich geeignetsten Herstellverfahren und Materialien für einzelne Komponenten und Bauteile zu identifizieren. Dabei werden unter Berücksichtigung der funktionalen Anforderungen moderne Fertigungstechnologien wie additive Verfahren, bionische Strukturgestaltungen oder hybride Materialsysteme auf ihre Einsatzpotenziale geprüft. Ziel ist es, die Materialeigenschaften optimal mit den Belastungen im Bauteil abzustimmen, um Masse zu reduzieren, ohne die Leistungsfähigkeit zu beeinträchtigen. Gleichzeitig fließen Erkenntnisse zur Recyclingfähigkeit, zur Energieeffizienz in der Produktion und zur Nachhaltigkeit der Werkstoffe mit in die Bewertung ein. Die Analyse erfolgt dabei stets im Zusammenspiel mit Struktur- und Systembetrachtungen, um die besten Leichtbaueffekte gesamtheitlich nutzbar zu machen.

Leichtbaustrategieberatung im Rahmen des ganzheitlichen Leichtbaus ist ein systematischer Ansatz zur Identifikation, Bewertung und Umsetzung von Gewichtseinsparpotenzialen über alle Ebenen eines Produkts oder Systems hinweg. Dabei werden System-, Struktur- und Materialleichtbau integriert betrachtet, um sowohl primäre als auch sekundäre Masseeffekte unter Berücksichtigung funktionaler, wirtschaftlicher und nachhaltigkeitsbezogener Anforderungen zu analysieren. Im Fokus stehen nicht nur einzelne Bauteile, sondern die gesamte Wirkungskette, inklusive Schnittstellen, Nutzungskontexte und Fertigungsmöglichkeiten. Die Beratung erfolgt in enger Abstimmung mit den Projektbeteiligten, wobei strukturierte Methoden, Benchmarking und simulationsgestützte Bewertungen eingesetzt werden. Ziel ist es, durch fundierte Strategien und priorisierte Maßnahmen die Gewichtsziele effizient, robust und wirtschaftlich tragfähig zu erreichen.