VDI 6220 Blatt 2:2022-06 - Entwurf

Die Richtlinie verknüpft bionische Vorgehensmodelle mit dem allgemeinen Produktentwicklungsprozess und verortet bionische Methoden und Vorgehensweisen zeitlich und inhaltlich in dem Entwicklungsprozess. Die Richtlinie steht ergänzend zu etablierten Richtlinien der allgemeinen Produktentwicklung sowie zu Richtlinien für die Produktentwicklung spezieller Produkte. Die Richtlinie zur Entwicklung bionischer Produkte kann sowohl für technisch getriebene Top-down-Prozesse genutzt werden (in der Technik wird nach Lösungsprinzipien aus der Natur gesucht) als auch für biologisch getriebene Bottom-up-Prozesse (die Biologie eröffnet Anwendungsbereiche in der Technik), bei dem die Wirkmechanismen eines entdeckten Naturphänomens in ein technisches Lösungsprinzip überführt werden sollen. Für beide Arten der Entwicklung liefert die Richtlinie eine Beschreibung über notwendige Vorgehensschritte und einen Überblick über geeignete Methoden für die zu durchlaufenden Schritte. Die Richtlinie richtet sich daher an Personen aus den Bereichen der Entwicklung, der Konstruktion, der Anwendung, Personen aus Industrie, Forschung, Lehre und Ausbildung sowie Studierende, die bionische Produkte entwickeln und nutzen möchten.

Bionik in der Produktentwicklung: Vorgehensweisen, Methoden und Zukunftsperspektiven

Von der Schwimmflosse über das Echolot bis hin zu komplexen Beschichtungssystemen für die Luftfahrt – Bionik erweitert die technischen Möglichkeiten und beflügelt den menschlichen Erfindungsgeist. Sie ist ein Ideengeber für den Fortschritt und hält Lösungen für Probleme bereit, für die es keine konventionellen gäbe. Längst ist die Bionik keine Nischenwissenschaft mehr, sondern integraler Bestandteil des Forschungskanons. Mit der neu erarbeiteten Richtline VDI 6220 Blatt 2 liegt eine Grundlagenrichtlinie vor, die zu Vereinheitlichung und Qualitätssicherung der bionischen Produktentwicklung beitragen soll. Sie versammelt die spezifischen Anforderungen und Informationen zur Produktentwicklung in diesem besonderen Segment, klärt Begriffe und soll einen Rahmen für die weitere Forschungsarbeit bieten. Die Richtlinie berücksichtigt dabei sowohl Bottom-up- als auch Top-down-Prozesse in der Bionik, bei der jeweils entweder die Lösung oder die Aufgabenstellung zu Beginn stehen: Top-down beschreibt den Fall einer in der Technik benötigten Lösung und die Suche danach in der Natur. Bottom-up nennt sich der umgekehrte Fall, in dem eine in der Natur vorkommende Technik auf eine Problemstellung übertragen wird. Zielgruppe dieser Richtlinie sind Beteiligte und Verantwortliche in Produktentwicklungsprozessen, in denen Bionik zum Einsatz kommt; sie ist auch für entsprechende Studiengänge relevant.

Verwendung der Richtlinie

VDI 6220 Blatt 2 enthält Hinweise für das Vorgehen in der Produktentwicklung unter Einbeziehung der Bionik. Sie dient als Ergänzung zu bestehenden Richtlinienreihen der ingenieurswissenschaftlichen Produktentwicklung wie VDI 2221, und erweitert entsprechende Richtlinien um die Perspektive der Bionik im Problemlösungsprozess.

Die Richtlinie unterscheidet in Bottom-up- und Top-down-Prozesse und stellt beide ausführlich vor. Sie erläutert die Vorgehensweise in der Bionik („Bionikspirale“: Prozess der Aufbereitung, Analyse, Abstraktion und Anwendung). Die verschiedenen Phasen des Ablaufs werden detailliert beschrieben, die Übertragung biologischer Vorbilder auf bionische Prozesse dargestellt. Methoden und Werkzeuge für den bionischen Entwicklungsprozess werden vorgestellt.

Die Richtlinie VDI 6220 Blatt 2 wirft auch einen Blick auf mögliche zukünftige Entwicklungen. Sie bietet zudem eine Reihe von Ausführungsbeispielen wie beispielsweise Spinnenseide oder Strukturoptimierung von Bauteilen.

Aus dem Inhalt

• Anwendungsbereich
• Normative Verweise
• Begriffe
• Einordnung bionischer Vorgehensweise in den allgemeinen Entwicklungsprozess
• Die bionischen Vorgehensweisen des Bottom-up- und des Top-down-Prozesses
• Aufbereitung biologischen Wissens für die Technik
• Organisatorisches Vorgehen
• Methoden
• Berücksichtigung bionischer Prozesse und Verfahren bereits bei der Fertigung
• Ausblick – Nachhaltigkeit und zirkuläre Wertschöpfung
• Anhang: Ausführungsbeispiele
• Schrifttum

07.080

Dokument wurde ersetzt durch VDI 6220 Blatt 2:2023-07 .