Konstruktionsmethoden und -werkzeuge in der Mechatronik: Quizfragen und Lernmaterialien

Question 1

Welches CAD/CAM-System gilt als Branchenstandard in der Automobilindustrie?

Accepted Answer

Dassault Systèmes CATIA

Answer

Siemens NX

Answer

PTC Creo

Answer

Autodesk AutoCAD

Question 2

Welches Tool dient der Versionsverwaltung und Änderungsverfolgung von Konstruktionsdaten?

Accepted Answer

Versionskontrollsystem

Answer

Issue-Tracking-System

Answer

Datenbanksystem

Answer

Dokumentenmanagementsystem

Question 3

Welches additive Fertigungsverfahren ist ideal für die Herstellung kleiner, präziser Metallteile?

Accepted Answer

Selektives Laserschmelzen (SLM)

Answer

Direktes Metall-Lasersintern (DMLS)

Answer

Multijet-Modellierung (MJP)

Answer

Stereolithografie (SLA)

Question 4

Welche Methode ist im Rapid Prototyping weit verbreitet?

Accepted Answer

3D-Druck

Answer

CNC-Fräsen

Answer

Spritzguss

Answer

Schmieden

Question 5

Welche Aussage trifft auf den Konstruktionsprozess in der Mechatronik zu?

Accepted Answer

Iterativ und interdisziplinär

Answer

Geradlinig und einstufig

Answer

Fokus auf isolierte Komponenten

Answer

Reine Simulation

Question 6

Was ist ein wesentlicher Unterschied zwischen CAD und CAM?

Accepted Answer

CAD konzentriert sich auf Design, CAM auf Fertigung

Answer

CAD wird von Ingenieuren, CAM von Technikern verwendet

Answer

CAM ist teurer als CAD

Answer

Es gibt keinen wesentlichen Unterschied

Question 7

Welche Aussage beschreibt den Hauptzweck von CAD/CAM-Systemen?

Accepted Answer

Bereitstellung digitaler Hilfsmittel für Konstruktion und Fertigung

Answer

Herstellung physischer Prototypen mithilfe von Maschinen

Answer

Berechnung der Belastungen auf Bauteile

Answer

Optimierung von Produktionsprozessen

Question 8

Welches Rapid-Prototyping-Verfahren ist für die Herstellung komplexer Teile mit einer glatten Oberfläche geeignet?

Accepted Answer

Stereolithografie (SLA)

Answer

Fused Deposition Modeling (FDM)

Answer

Selektives Lasersintern (SLS)

Answer

Multi-Jet Modeling (MJM)

Question 9

Welche deutsche Norm regelt die Standards für technische Zeichnungen?

Accepted Answer

DIN EN ISO 5457

Answer

ISO 128

Answer

ANSI Y14.5

Answer

GB/T 19001

Question 10

Welches computergestützte Analysewerkzeug wird verwendet, um das Verhalten von Bauteilen unter Belastung vorherzusagen?

Accepted Answer

Finite-Elemente-Methode (FEM)

Answer

Computational Fluid Dynamics (CFD)

Answer

Bildverarbeitung

Answer

Optimierungssoftware

Question 11

Welcher Faktor hat keinen Einfluss auf die Auswahl der am besten geeigneten Rapid-Prototyping-Methode?

Accepted Answer

Luftfeuchtigkeit

Answer

Geometrie des Teils

Answer

Oberflächenbeschaffenheit

Answer

Budget

Question 12

Welche Konstruktionsmethode zielt darauf ab, die Robustheit und Zuverlässigkeit eines Produkts zu erhöhen?

Accepted Answer

Robust Design

Answer

Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA)

Answer

Design for Six Sigma (DFSS)

Answer

Wertanalyse

Question 13

Nennen Sie die beiden bedeutendsten internationalen Normen, welche die Anforderungen an ein modernes Qualitätsmanagementsystem (QMS) in der Mechatronik festlegen.

Accepted Answer

DIN EN ISO 9001 und DIN EN ISO 13485

Answer

DIN EN ISO 9001 und VDI 3460

Answer

DIN EN ISO 13485 und VDI 2206

Answer

DIN EN ISO 14001 und DIN EN ISO 50001

Question 14

Welches CAD-System ist speziell auf die Konstruktion mechatronischer Systeme ausgelegt?

Accepted Answer

CATIA

Answer

SolidWorks (allgemein in der Maschinenkonstruktion verwendet)

Answer

AutoCAD (eher für 2D-Zeichnungen gedacht)

Answer

Inventor (fokussiert auf mechanische Konstruktion)

Question 15

Welches Rapid-Prototyping-Verfahren eignet sich am besten für die schnelle Herstellung von Prototypen?

Accepted Answer

3D-Druck

Answer

Laserschneiden (eher für präzises Schneiden von Materialien)

Answer

Spritzguss (geeignet für Massenproduktion, aber nicht für schnelle Prototypen)

Answer

CNC-Fräsen (langsamer und teurer als 3D-Druck für Prototypen)

Question 16

Welcher Konstruktionsansatz fördert die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Ingenieursdisziplinen?

Accepted Answer

Mechatronischer Konstruktionsansatz

Answer

Elektrischer Konstruktionsansatz (fokussiert auf elektrische Aspekte)

Answer

Mechanischer Konstruktionsansatz (fokussiert auf mechanische Aspekte)

Question 17

Welches Werkzeug wird für die Simulation der Materialeigenschaften verwendet?

Accepted Answer

Finite-Elemente-Analyse (FEA)

Answer

Rapid Prototyping (fokussiert auf die schnelle Herstellung von Prototypen)

Answer

Computergestütztes Zeichnen (CAD) (fokussiert auf die Erstellung von Entwürfen)

Answer

Programmierbare Logiksteuerung (SPS) (fokussiert auf die Steuerung von Maschinen)

Question 18

Welche CAD-Funktion ermöglicht die automatische Generierung von Zeichnungen aus 3D-Modellen?

Accepted Answer

Zeichnungsableitung

Answer

Parameterisierung (ermöglicht die Anpassung von Entwürfen)

Answer

Baugruppenerstellung (ermöglicht die Kombination von Komponenten)

Question 19

Welche Rapid-Prototyping-Technologie nutzt selektives Laserschmelzen?

Accepted Answer

SLM

Answer

FDM (Fused Deposition Modeling, verwendet thermoplastische Materialien)

Answer

SLS (Selektives Lasersintern, verwendet Pulvermaterialien)

Answer

SLA (Stereolithografie, verwendet flüssiges Photopolymer)

Question 20

Welcher Konstruktionsgrundsatz zielt darauf ab, die Anzahl der benötigten Komponenten zu minimieren?

Accepted Answer

Design for Assembly (DFA)

Answer

Design for X (DFX) (übergeordnetes Konzept, das verschiedene Designprinzipien umfasst)

Answer

Design for Manufacturing (DFM) (fokussiert auf die Optimierung für die Herstellung)

Answer

Design for Six Sigma (DFSS) (fokussiert auf Qualitätskontrolle)

Question 21

Welches CAM-System ist in der Lage, CNC-Maschinen anzusteuern?

Accepted Answer

MasterCAM

Answer

MATLAB (Software für technische Berechnungen)

Answer

Microsoft Windows (Betriebssystem, nicht für die CNC-Steuerung geeignet)

Answer

SolidWorks (CAD-Software, nicht für die CNC-Steuerung geeignet)

Question 22

Welcher Rapid-Prototyping-Ansatz verwendet ein flüssiges Photopolymer, das unter UV-Licht aushärtet?

Accepted Answer

Stereolithografie (SLA)

Answer

Selektives Lasersintern (SLS) (verwendet Kunststoffpulver)

Answer

Fused Deposition Modeling (FDM) (verwendet thermoplastische Filamente)

Answer

Selektives Laserschmelzen (SLM) (verwendet Metallpulver)

Question 23

Welches Konstruktionswerkzeug ermöglicht die Analyse von Bewegungsabläufen?

Accepted Answer

Kinematische Simulation

Answer

Finite-Elemente-Analyse (FEA) (fokussiert auf die Simulation von Materialeigenschaften)

Answer

Computational Fluid Dynamics (CFD) (fokussiert auf die Simulation von Strömungen)

Question 24

Welches Konstruktionswerkzeug ermöglicht parametrische Modellierung?

Accepted Answer

Pro/ENGINEER

Answer

Blender (Open-Source-3D-Modellierungssoftware, aber in der Regel nicht für parametrische Modellierung verwendet)

Answer

Microsoft Visio (Diagramm- und Flussdiagramm-Software)

Answer

Google SketchUp (einfaches 3D-Modellierungsprogramm)

Question 25

Welcher Prozess beschreibt die schrittweise Verfeinerung einer Konstruktion?

Accepted Answer

Iterativer Konstruktionsprozess

Answer

Integrale Konstruktion (Berücksichtigung aller Aspekte in einem Schritt)

Answer

Lineare Konstruktion (einmaliger Konstruktionszyklus)

Answer

Parallelkonstruktion (Konstruktion verschiedener Komponenten gleichzeitig)

Question 26

Welches Werkzeug wird zur Analyse der mechanischen Festigkeit von Bauteilen verwendet?

Accepted Answer

Finite-Elemente-Methode (FEM)

Answer

Computational Fluid Dynamics (CFD) (für Strömungsanalyse)

Answer

Bildverarbeitung (für Bildanalyse)

Answer

Signalverarbeitung (für elektronische Signale)

Question 27

Welches Zeichenwerkzeug wird verwendet, um Linien mit unterschiedlichen Stärken zu erstellen?

Accepted Answer

Liniengewicht

Answer

Linienlänge (nicht relevant für Linienstärke)

Answer

Linienart (gestrichelt, durchgezogen)

Answer

Linienfarbe (nicht relevant für Linienstärke)

Question 28

Was ist das Ziel der Konstruktionsdokumentation?

Accepted Answer

Übermittlung von Konstruktionsinformationen

Answer

Marketing des Produkts (nicht der Hauptzweck)

Answer

Analyse der Fertigungskosten (ein möglicher Nebeneffekt, aber nicht das Hauptziel)

Answer

Erstellung von Prototypen (Prototypenerstellung erfordert zusätzliche Schritte)

Question 29

Welches Dateiformat wird zum Austausch von CAD-Modellen verwendet?

Accepted Answer

STEP

Answer

JPG (für Bilder, nicht für CAD-Modelle)

Answer

PDF (für allgemeine Dokumente, nicht für CAD-Modelle)

Answer

DOC (für Textdokumente)

Question 30

Welches Konstruktionswerkzeug wird zur Analyse der Belastungsverteilung und Spannungen in einer Konstruktion eingesetzt?

Accepted Answer

Finite-Elemente-Analyse (FEA)

Answer

Topologieoptimierung

Answer

Mechanische Simulation

Answer

Computergestützte Strömungsmechanik (CFD)

Question 31

Welcher Konstruktionsansatz ermöglicht es, komplexe Systeme aus kleineren, wiederverwendbaren Einheiten zusammenzubauen?

Accepted Answer

Modulares Design

Answer

Systematisches Design

Answer

Mechatronisches Design

Answer

Objektorientiertes Design

Question 32

Welches CAD-Dateiformat wird oft für den Datenaustausch zwischen verschiedenen CAD-Systemen verwendet, um Kompatibilität zu gewährleisten?

Accepted Answer

STEP

Answer

DWG

Answer

DXF

Answer

STL

Question 33

Welche Materialeigenschaft ist für die Auswahl des optimalen Materials für eine mechatronische Konstruktion besonders wichtig, um eine ausreichende Belastbarkeit zu gewährleisten?

Accepted Answer

Festigkeit

Answer

Farbe

Answer

Gewicht

Answer

Leitfähigkeit

Question 34

Welches Werkzeug wird verwendet, um die Bewegung und die Kräfte in einem mechatronischen System über die Zeit zu simulieren?

Accepted Answer

Multi-Body-Simulation

Answer

Elektrotechnische Simulation

Answer

Strömungssimulation

Answer

Strukturmechanik

Question 35

Welcher Konstruktionsstandard legt grundlegende Anforderungen an die Sicherheit von Maschinen fest, um Verletzungsrisiken zu minimieren?

Accepted Answer

DIN EN ISO 12100

Answer

OSHA 29 CFR 1910.212

Answer

DIN EN 60204-1

Answer

ANSI/RIA R15.06

Question 36

Welches Konstruktionswerkzeug ermöglicht es, die Form eines Bauteils zu optimieren, um die gewünschte Festigkeit bei minimalem Materialverbrauch zu erreichen?

Accepted Answer

Topologieoptimierung

Answer

Parametrische Modellierung

Answer

Moldflow-Analyse

Answer

Statikberechnung

Question 37

Welche CAD-Funktion wird verwendet, um komplexe Formen zu erstellen, indem man Linien und Flächen miteinander verbindet und dabei die Flexibilität hat, die Form frei zu gestalten?

Accepted Answer

Freiformmodellierung

Answer

Oberflächenmodellierung

Answer

Volumenmodellierung

Answer

Parametrische Modellierung

Question 38

Welche der folgenden CAD-Software gilt als Industriestandard für die mechanische Konstruktion?

Accepted Answer

SolidWorks

Answer

Inventor (Autodesk)

Answer

Creo (PTC)

Answer

AutoCAD (Autodesk)

Question 39

Welche Methode ermöglicht die schnelle Erstellung physischer Prototypen?

Accepted Answer

Rapid Prototyping

Answer

Spritzguss

Answer

3D-Druck

Answer

CNC-Fräsen

Question 40

Welches Konstruktionsprinzip zielt darauf ab, die Anzahl der Einzelteile in einem System zu minimieren?

Accepted Answer

Modulbauweise

Answer

Parallelkonstruktion

Answer

Systemintegration

Answer

Funktionsorientierung

Question 41

Welche der folgenden CAM-Techniken wird zur präzisen Bearbeitung von Metallen verwendet?

Accepted Answer

CNC-Fräsen

Answer

Laserschneiden

Answer

3D-Druck

Answer

Spritzguss

Question 42

Welches Kriterium ist entscheidend für die Auswahl des richtigen Konstruktionswerkzeugs?

Accepted Answer

Anforderungen an das System

Answer

Verfügbarkeit von Schulungen

Answer

Kosten der Software

Answer

Empfehlungen von Kollegen

Question 43

Welche der folgenden Maßnahmen zielt darauf ab, die Produktqualität zu verbessern?

Accepted Answer

Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA)

Answer

Marktforschung

Answer

Kundenzufriedenheitsbefragungen

Answer

Benchmarking

Question 44

Welches Softwaremodul ermöglicht die Simulation des Verhaltens eines mechatronischen Systems?

Accepted Answer

CAx-Simulation

Answer

CAM-Programmierung

Answer

CAD-Modellierung

Answer

PDM-Verwaltung

Question 45

Welche der folgenden Konstruktionsphasen folgt auf die Konzeptphase?

Accepted Answer

Entwurfsphase

Answer

Produktionsphase

Answer

Planungsphase

Answer

Detaillierungsphase

Question 46

Welches Dateiformat wird für den Datenaustausch zwischen CAD-Systemen verwendet?

Accepted Answer

STEP

Answer

IGES

Answer

STL

Answer

DXF

Question 47

Welche der folgenden Normen definiert Anforderungen an die Konstruktion von mechatronischen Systemen?

Accepted Answer

IEC 61508

Answer

DIN EN ISO 13849

Answer

DIN EN 60204-1

Answer

ISO 9001

Question 48

Welches CAD-System ist speziell für die Konstruktion mechatronischer Systeme entwickelt?

Accepted Answer

SolidWorks

Answer

CATIA

Answer

AutoCAD

Answer

Creo

Question 49

Welche Rapid-Prototyping-Technik verwendet einen Laser, um Schichten eines Materials zu verschmelzen?

Accepted Answer

Selektives Lasersintern (SLS)

Answer

Fused Deposition Modeling (FDM)

Answer

Stereolithografie (SLA)

Answer

Multi-Jet Modeling (MJM)

Question 50

Welches Werkzeug ermöglicht die Analyse der Spannungsverteilung in einer Konstruktion?

Accepted Answer

Finite-Elemente-Analyse (FEA)

Answer

Computergestützte Fertigung (CAM)

Answer

Computergestütztes Zeichnen (CAD)

Answer

Rapid Prototyping (RP)

Question 51

Welche Konstruktionsmethode fördert die Zusammenarbeit und den Informationsaustausch im Team?

Accepted Answer

Concurrent Engineering

Answer

Top-Down-Design

Answer

Bottom-Up-Design

Answer

Agile Entwicklung

Question 52

Welcher Standard definiert die Anforderungen und Richtlinien für die Modellierung mechatronischer Systeme?

Accepted Answer

VDI 2206

Answer

ISO 9001

Answer

DIN EN 61499

Answer

IEC 61131-3

Question 53

Welche Software ermöglicht die Co-Simulation verschiedener physikalischer Domänen?

Accepted Answer

Simulink

Answer

ANSYS

Answer

MATLAB

Answer

LabVIEW

Question 54

Welche Art von Computertomographie wird zur zerstörungsfreien Prüfung mechatronischer Komponenten verwendet?

Accepted Answer

Industrielle Computertomographie (iCT)

Answer

Röntgenradiographie

Answer

Wirbelstromprüfung

Answer

Ultraschallprüfung

Question 55

Welcher Ansatz wird verwendet, um die optimale Geometrie einer Konstruktion zu bestimmen?

Accepted Answer

Topologieoptimierung

Answer

Gradientenabstiegsoptimierung

Answer

Parametrische Optimierung

Answer

Genetische Algorithmen

Question 56

Welches Material eignet sich aufgrund seiner hohen Festigkeit und geringen Dichte besonders für die Herstellung leichter mechatronischer Komponenten?

Accepted Answer

Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK)

Answer

Stahl

Answer

Bronze

Answer

Aluminium

Question 57

Welche Methode wird verwendet, um die Kompatibilität zwischen verschiedenen CAD-Systemen sicherzustellen?

Accepted Answer

STEP (Standard for the Exchange of Product Model Data)

Answer

IGES (Initial Graphics Exchange Specification)

Answer

DXF (Drawing Exchange Format)