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Beim Presshärten von Mangan-Bor-Stählen handelt es sich um eine Verfahrenskombination aus Umformen und martensitischen Härten, welche sich in den vergangenen Jahren als wegweisende Leichtbaustrategie in der Automobilindustrie etabliert hat. Hierfür werden Stahlplatinen in einem Rollenherdofen austenitisiert und anschließend in einem wassergekühlten Umformwerkzeug, umgeformt und abgekühlt. Durch ungünstige Überlagerungen thermischer und mechanischer Spannungen sowie nicht konturnaher Kühlkanalgeometrien, kommt es regelmäßig zum Produktionsstillstand aufgrund von Rissen im Werkzeug. Neben einem kostenintensiven Stillstand der Anlage geht damit ein aufwendiger Instandhaltungsprozess einher.
Um die Stillstandszeiten sowie den Instandhaltungsaufwand zukünftig dezimieren zu können, wird die Verwendung einer neuen Fertigungstechnologie untersuch und beleuchtet. Hierfür wird ein Teil des Werkzeugs (auch Umformeinsatz genannt), durch Elektronenstahlschmelzen aus einem pulverförmigen Werkstoff, additiv gefertigt und dessen Einsatz unter Serienbedingungen erforscht. Dabei werden die Einhaltung der vom Kunden geforderten Qualitätsmerkmale, die Standzeit sowie die Anwendung der im Unternehmen etablierten Instandhaltungsmaßnahmen am additiv gefertigten Umformeinsatz näher untersucht. Zur Einschätzung der Wirtschaftlichkeit erfolgt ein Vergleich der konventionell und additiv gefertigten Version hinsichtlich der eben genannten Parameter.
Diese Arbeit konzentriert sich auf die Entwicklung eines integrierbaren Niederdruckspülkreises im Hochdruckprüfkreis zur initialen Spülung von Axialkolbeneinheiten auf einem Pumpenprüfstand. Der Fokus liegt dabei auf der allgemeinen Thematik der Spülkreise, wobei
besondere Aufmerksamkeit den spezifischen Anforderungen bei der Auslegung dieser Kreise gewidmet wird. Ein zentraler Aspekt dieser Arbeit betrifft die Hydraulikfilter, die als entscheidende Komponenten in einem Spülkreis betrachtet werden. Daher nehmen die
Hydraulikfilter einen umfassenden Teil dieser Forschungsarbeit ein.
Um die Integration in den Hochdruckprüfkreis zu ermöglichen, wurde intensiv an der Konstruktion von Hydrauliksteuerblöcken gearbeitet, wobei auch die Verschaltung und Integration von Logik-Elementen thematisiert wurde. Im Verlauf dieser Arbeit wurde durch Spülversuche zudem eine auf die Nenngröße einer Axialkolbeneinheit bezogene Mindestspüldauer ermittelt. Eine Wirtschaftlichkeitsprüfung wurde ebenfalls durchgeführt, um die entstehende Prüfzeitverlängerung durch den Spülprozess mit den bisherigen, durch Verschmutzung bedingten Stillstandszeiten zu vergleichen.
Mit der Unterzeichnung des Pariser Klimaschutzübereinkommens im Jahr 2016 haben sich Deutschland sowie die Europäische Union dazu verpflichtet, Anstrengungen zu unternehmen, die Erhöhung der globalen Durchschnittstemperatur zu begrenzen. Ein wichtiger Faktor ist dabei die Emission von Treibhausgasen, von denen in der Bundesrepublik Deutschland ein großer Teil bei der Deckung des Energiebedarfs von Gebäuden erzeugt wird. Steigende Energiepreise sind ein weiterer Grund, um eine Optimierungsbetrachtung im Energieverbrauch von Gebäuden durchzuführen. Untersuchungen aus der Forschung schätzen die Einsparmöglichkeiten durch optimierte Regelverfahren in der Heizungstechnik als signifikant ein. Hierzu bieten sich die mittlerweile weit verbreiteten Gebäudeautomationssysteme an.
Die vorliegende Arbeit hat das Ziel der Untersuchung alternativer Ansätze der bedarfsgerechten Regelung versorgungstechnischer Anlagen in der Gebäudetechnik, mit Schwerpunkt auf der automatischen Ermittlung des Wärmebedarfs in der gewerblichen Heizungstechnik durch bereits im Objekt eingesetzte Sensorik.
Hierfür wurden nach einer Recherche zu alternativen Regelkonzepten in der Fachliteratur die weiter zu untersuchenden Regelansätze in einem methodisch durchgeführten Vergleich ausgewählt. Regelungsansätze mit der grundlegenden Funktionsweise der Berücksichtigung der Spreizung von Vor- und Rücklauftemperatur haben sich dabei als vielversprechend herausgestellt.
Die weitere Untersuchung erfolgte anhand eines Simulationsmodells. Dieses wurde auf der Grundlage eines real geplanten und errichteten Gebäudes gebildet. Dabei kamen die Programme MATLAB und Simulink sowie die Bibliothek Simscape zum Einsatz. Auf Basis der zu betrachtenden Regelungsansätze wurden Regelungen entworfen und in das Modell integriert.
In der Gesamtbetrachtung zeigte sich, dass bei Anwendung der entwickelten Regelungen, im Vergleich zu konventionellen Regelungsmethoden in der Heizungstechnik, eine Optimierung im Betriebsverhalten möglich ist.
Weitere Ansätze zur technischen Realisierung sowie einer Ausweitung der Thematik auf kühlungstechnische Anlagen scheinen sinnvoll.
Problemstellung:
Zur Einhaltung der Verordnung (EU)2019/1781 müssen gegenwärtige Einphasenmaschinen konstruktiv angepasst werden. Um die Produktzuverlässigkeit zu gewährleisten, sind Anlaufprüfungen mit unterschiedlichen Belastungs- und Trägheitsmomenten nötig. Besonders von Bedeutung sind hier die Anlaufzeiten der Maschinen, Abschaltzeiten und Abschaltspannungen des Anlaufkondensators.
Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, darzustellen wie mit einfachen Mitteln ein Prüfstand für diese Aufgabe umgesetzt werden kann. Des Weiteren wird auf Besonderheiten und Probleme bei Prüfungen von Einphasenmaschinen eingegangen. Die Vorgehensweise der Anlaufprüfung wird exemplarisch an einem Modell vollzogen. Es erfolgt eine Auswertung der Messergebnisse und der Vergleich mit berechneten Werten. Abschließend wird noch eine Fehlerbetrachtung durchgeführt.
Die Messungen haben gezeigt, dass die hier betrachteten Maschinen alle vorgegebenen Parameter einhalten. Es wurden Kennlinien für maximale konstante Belastungsmomente und Trägheitsmomente im Anlauf erstellt. Zusätzlich wird eine Berechnungsmöglichkeit der Anlaufzeit aufgezeigt.
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Modellierung eines hydraulischen Antriebs, der aus drei Hauptkomponenten besteht: dem Frequenzumrichter, dem Elektromotor und der Pumpe. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der Modellbildung für Elektromotoren, insbesondere für Asynchron- und Synchronmotoren.
Untersuchung einer transformatorbasierten elektrischen Last für die Erprobung von Wechselrichtern
(2023)
Die Erprobung von Einzelkomponenten erfordert eine umfassende Reihe an Prüfungen. Nicht selten bedeutet die Prüfung eines neuen Prototyps, dass vorhandene Prüfstände angepasst werden müssen, um dem Lastenheft der Auftraggeber zu entsprechen. Diese Anpassungen zielen darauf, das Prüfobjekt unter gleichzeitiger Berücksichtigung wirtschaftlicher Aspekte auch in seinen Grenzbereichen zu belasten. Aktuell werden entweder Prüfstandssysteme eingesetzt, welche sich durch niedrige Kosten auszeichnen, aber eine geringe elektrische Leistung im Vergleich zur Nennleistung des Prüflings besitzen oder Testsysteme, welche die elektrischen Parameter des Prüflings ausreizen, aber deutlich kostenintensiver und somit für Langzeittests ungeeignet sind.
Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung eines transformatorbasierten Lastsystems zur Erprobung von Wechselrichtern. Dabei gilt es zu analysieren, wie sich ein Wechselrichter im Betrieb mit einem Transformator verhält und unter welchen Bedingungen und mit welchen Einschränkungen eine Belastung im Nennleistungsbereich realisierbar ist.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Verwendbarkeit von differentiellen globalen Satellitennavigationssystemen (DGNSS) und Echtzeitkinematik (RTK) in der Unfallanalytik. Dazu wurden zwei Messsysteme in Hinblick auf ihre Genauigkeit der Positions-, Geschwindigkeits-, und Fahrtrichtungsdaten untersucht. Eines der Messsysteme verfügte über einen herkömmlichen GNSS-Empfänger, während das Zweite mit einem DGNSS und RTK-Empfänger ausgestattet war. Im Anschluss an eine theoretische Einführung in das Thema der Satellitennavigation und einer Marktanalyse wurden verschiedene Fahrversuche durchgeführt, die sich an den Anforderungen der Unfallanalytik orientierten. Dabei wurde die Messgenauigkeit der Systeme unter günstigen und ungünstigen Bedingungen in Bezug auf die Satellitensignalverfügbarkeit getestet.
Nach der Auswertung der Versuche und der Fehlerbetrachtung wurde im Fazit ein Überblick über die Ergebnisse sowie ein Ausblick über weiteres Forschungspotential gegeben.
Die Diplomarbeit untersucht die Realisierbarkeit einer zentralen Wärmepumpe im Fahrzeugwerk Zwickau mit dem Ziel der Dekarbonisierung des Standorts. Basierend auf einer umfassenden Literaturrecherche werden Spezifikationen von Industriewärmepumpen mit Kältemittel CO2 untersucht. Die Wärmequelle, der Kühlwasserrücklauf, wird detailliert beschrieben. Ergebnisse zeigen, dass diese Wärmequelle nicht dauerhaft verfügbar ist, sondern nur während Produktionszeiten. Durch thermodynamische Modellierung im Druck-Enthalpie-Diagramm werden Aussagen über Temperaturen in Wärmeübertragern und dem COP getroffen. Mit einem Unterkühler kann ungenutzte Energie verwendet und die Temperatur der Wärmequelle erhöht werden. Die thermische Leistung von 9 MW ergibt sich aus der Leistung der Wärmequelle, erhöht durch den Unterkühler, und dem COP. Die Wärmepumpe kann als Grundlastwärmeerzeuger dienen. Die Integration der Wärmepumpe erfordert eine Betrachtung des Kühlwassertransports zum Heizhaus sowie Baumaßnahmen im Heizhaus. Die energetische Bewertung nutzt die Grundlagenbetrachtung zur Bestimmung des COPs von Wärmepumpen. Durch die Wärmepumpe resultiert ein Einsparpotential an CO2-Emissionen von 43,55% und damit eine beachtliche Möglichkeit zur Dekarbonisierung.
Die vorliegende Diplomarbeit beschreibt die Vorgehensweise und Durchführung einer Systemanalyse bezüglich der bei der Stadtentwässerung Dresden GmbH vorhandenen Prozesse zur Probendaten-Bereitstellung sowie der Verwendung dieser Daten durch das Personal der Fachbereiche. Bei den Probendaten handelt es sich um Messergebnisse des unternehmenseigenen Betriebslabors aus analytischen Messverfahren und von digitalen Messgeräten. Ziel der Arbeit ist es, den Ist-Stand der Prozesse zu erfassen und Schwachstellen zu ermitteln. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse soll ein neues System zur Verarbeitung dieser Daten gefunden und ein damit einhergehend verbesserter Prozess entworfen werden. Hierbei sind zum einen die Anforderungen der Datenbereitstellenden und derjenigen, welche die Daten im Unternehmen nutzen, zu berücksichtigen und zu erfassen.
Einleitend wird auf die theoretischen Grundlagen einer Systemanalyse und den aktuellen Stand der Technik im Bereich der Informationsversorgung eingegangen. Es werden weiterhin relevante Techniken und Systeme vorgestellt, welche sich für einen neuen Soll-Prozess eignen könnten. Zudem werden Möglichkeiten der Prozessmodellierung diskutiert.
Im praktischen Teil der Arbeit werden die Erkenntnisse genutzt, um den Ist-Stand für die Probendaten-Bereitstellung zu erfassen. Daraufhin folgend wird mittels einer Nutzwertanalyse und unter Auswertung von Experteninterviews eine für die Stadtentwässerung Dresden GmbH geeignete Lösung entworfen und in einem Soll-Prozess modelliert.
Abschließend werden die Ergebnisse in einem Prototyp als Testimplementierung umgesetzt. Es folgt eine Auswertung, inwiefern die Aufgabenstellung und definierte Probleme gelöst sowie Zielstellungen erreicht worden sind.
Die Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Konzeptionierung eines wasserstoffbetriebenen Energiemoduls für fahrerlose Transportfahrzeuge. Das Energiemodul soll mit dem Einsatz von Wasserstoff als Energieträger die Verfügbarkeit des Transportfahrzeugs und somit die Effizienz der Intralogistik steigern. Dabei wurden zunächst auf Basis eines vorgegebenen Betriebsszenarios Energiebetrachtungen durchgeführt, welche Aussagen über die minimale und maximale Leistung des Brennstoffzellsystems sowie den Wasserstoffbedarf liefern. Mithilfe der Ergebnisse der Energiebetrachtungen wurden Komponenten recherchiert und verglichen. Die auf Basis der Vergleiche ausgewählten Komponenten wurden anschließend für die Erstellung von Packagevarianten eingesetzt. Die Untersuchung möglicher Packagevarianten resultierte in zwei Konzepte. Bei Konzept 1 wurde auf eine optimierte Kühlung des Brennstoffzellsystems und bei Konzept 2 auf kurze Wasserstoffleitungen geachtet. Die beiden Konzepte wurden abschließend basierend auf den Vor- und Nachteilen verglichen.
Die folgende Ausarbeitung mit dem Titel „Projektplanung für die Umstrukturierung betrieblicher Prozessabläufe einer deutschen Halbleiterfertigung mit der Zielsetzung einer Emissionsreduzierung“ bildet die abschließende Diplomarbeit, welche im Rahmen des berufsbegleitenden
Studienganges „Umwelttechnik und Recycling“ an der Westsächsischen Hochschule Zwickau (WHZ) erstellt wird.
Zunächst beschreibt der folgend Gliederungspunkt den Anlass dieses Planungskonzeptes und konkretisiert die zugrundeliegende Aufgabenstellung dieser Ausarbeitung. Im Anschluss wird kurz das Unternehmen vorgestellt, auf welches sich die Betrachtung bezieht. Theoretische Grundlagen wichtiger Regelwerke sind aufgeführt, um das nötige Verständnis für die Relevanz sowie die Zielsetzung zu vermitteln.
Folgend werden organisatorische Projektstrukturen geplant und aufgezeigt. Eine konkret definierte Zielstellung gibt das Mindestmaß der erwarteten Emissionsreduzierung vor. Weiterhin ist eine Phasenplanung der Durchführungsschrittfolge aufgezeigt sowie die Aufstellung des Projektteams inkl. des Kommunikationsverhaltes. Ergebnisse aus Beziehungsanalysen beteiligter Interessengruppen sind enthalten sowie Diskussionen über das Eintreten von Risiken.
Der Hauptteil beschäftigt sich mit der Planung und Darstellung potenzieller Umstrukturierung bestehender Prozessabläufe des zugrundeliegenden Betriebsstandortes. Hierbei wird zunächst die aktuelle CO2-Bilanzierung aufgezeigt, da diese die Grundlage der Maßnahmenplanung bildet. Der Schwerpunkt liegt dabei auf den Ausstoß von Treibhausgasen. Andere Emissionen wie beispielsweise Lärm, Licht, Vibrationen oder auch Funkwellen werden in dieser Projektplanung nicht mit betrachtet. Zu jedem der aufgezeigten Einzelvorhaben sind Angaben bezüglich Kostenumfang sowie der Umsetzungsdauer vermerkt. Nach der erfolgten Vorstellung werden konkrete Umsetzungsmodelle beschrieben, wie die gesetzte Zielstellung, unter Beachtung verschiedener Rahmenbedingungen, realisiert werden könnte. Der abschließenden Zusammenfassung nachgelagert wird ein Ausblick gegeben, wie mit den gewonnenen Erkenntnissen dieser Ausarbeitung umgegangen wird.
Die Automobilproduktion ist ein sehr komplexer und umfangreicher Prozess mit vielen Einflussfaktoren. Das verdeutlicht diese Ausarbeitung anhand der Lackiererei der Volkswagen Sachsen GmbH in Zwickau sowie der Integration des Multifunktionsspeichers in den Produktionsprozess. In dieser Diplomarbeit liegt der Fokus auf der Analyse der Engpässe der Lackiererei und der Anforderungen für eine Stückzahlerhöhung der Produktion auf 1600 Fahrzeugen pro Tag über eine Wochenendfahrweise. Diese Untersuchungen des IST-Standes, des SOLL-Standes sowie die Einbindung der Erfahrungen der Mitarbeiter in den einzelnen Bereichen, bildeten die realitätsnahe Grundlage für die Festlegung der Lagerverwaltung in der Halle 3a sowie für Optimierungsmaßnahmen in der Fördertechnik.
Diese Diplomarbeit stellt die Voraussetzung für eine Festlegung der Platzreservierungen im Hochregallager konzeptionell und technisch bereit. Darüber hinaus wird die Fördertechnik in der Anbindung des Multifunktionsspeichers optimiert. Diese Umbaumaßnahmen erfolgen in den Ein- und Auslagerprozessen von KTL-Karosserien.
In der Diplomarbeit wird die Hardwareentwicklung eines Slavemoduls als ein Bestandteil eines Batterie-Management-Systems behandelt. Das BMS soll zukünftig in Energiespeichern aus Second-Life Lithium-Ionen Batteriemodulen eingesetzt werden. Dabei werden in der Arbeit die Konzeption, die Bauteilauswahl, die Schaltungsentwicklung und die Evaluation der Hardware behandelt.
Die vorliegende Arbeit untersucht verschiedene Varianten der Wärme- und Kälteversorgung eines Klinikums in Traunstein. Dafür wird im Vorfeld der Betrachtungen eine Literaturrecherche für energieeffiziente Wärme- und Kälteversorgungssysteme durchgeführt und verschiedene Möglichkeiten aufgezeigt. Auf Basis dieser wurden Varianten für die Betrachtungen erstellt.
Dabei liegt der Fokus auf dem Vergleich der Kälteerzeugung mit den Systemen der freien Kühlung und der Wärmerückgewinnung der Verflüssigerleistung von Kältemaschinen. Des Weiteren wird die Einflussnahme eines Blockheizkraftwerkes auf das Gesamtsystem betrachtet und bewertet. Es werden Berechnungen verschiedener Varianten durchgeführt und mit der Annuitätsmethode nach VDI 2067 wirtschaftlich miteinander verglichen.
Die Ergebnisse werden schlussendlich bewertet und mit Änderungen der Endenergiepreise entsprechend interpretiert.
In der vorliegenden Arbeit wurde ein Konzept eines nichtmagnetischen, robusten und wartungsfreien Lagersystems für Reluktanz-Rad-Direktantriebe in Anlehnung an den schematischen Entwicklungsprozesses nach VDI 2223 entwickelt.
Auf Grundlage der anwendungsspezifischen Anforderungen wurden sechs Varianten aufgestellt und nach VDI 2225 gemäß ihrer Anwendbarkeit bewertet. Auf dieselbe Weise wurden für die Wälzlagerkomponenten passende Werkstoffe definiert.
Aus der Bewertung geht das zweireihige Schrägkugellager in O-Anordnung als Vorzugsvariante hervor. Diese Variante zeichnet sich durch hohe Drehzahlen, kombinierte Belastungsfähigkeit und geringe Kosten aus.
Zeitgleich gehen Wälzlagerringe aus Wälzlagerstahl, Wälzkörper aus Zirkonoxid, ein Käfig aus PEEK und eine Dichtung aus PTFE aus der Bewertung hervor.
Die nachfolgende Detailauslegung betrachtet die genauere Bestimmung des Schrägkugellagers. Darunter auch das für den Reluktanzantrieb essenzielle Betriebsspiel sowie die Definition der Passung, des Schmierstoffs und des Dichtungskonzepts.
Aus der Untersuchung des Wälzlagers nach der Finite-Elemente-Methode resultiert eine eindeutige Beständigkeit gegenüber den definierten Betriebsbelastungen. Daraufhin wurde das Schrägkugellager in seinem Querschnitt optimiert und anschließend erneut seine Robustheit nachgewiesen.
Abschließend wurden weitere Optimierungspotenziale aufgezeigt, die im Fortgang des Entwicklungsprozesses genauer untersucht und ausgenutzt werden sollten.
Diese Diplomarbeit setzt sich mit einer Möglichkeit eines automatisierten Absicherungsverfahrens für die Spracherkennung in einem Kraftfahrzeug auseinander.
Anhand von konkreten Beispielen wird dargelegt, inwieweit die Funktionen der Sprachassistenzsysteme der Versuchsträger innerhalb des Fahrzeuganlaufes in einem BMW-Werk vollständig analysiert werden können. Die technische Vorbetrachtung des zugrundeliegenden Systems soll neben der Betrachtung möglicher Einflussfaktoren mithilfe der 5M-Methode auf die fehlerhafte Erkennung von Spracheingaben untersucht werden. Auf Grundlage dessen sollen konkrete Anforderungen an eine sog. Testautomatisierung erstellt werden, sodass diese am System Gesamtfahrzeug verwendet werden kann. Hierbei wird mittels der Durchführung einer Nutzwertanalyse unter einer Auswahl von verfügbaren Konzeptansätzen, das anzustrebende Lösungskonzept ermittelt. Der gewählte Entwurf wird mithilfe des Softwarewerkzeuges „ECU-Testª zu einem automatisierten Absicherungsverfahren für das vorliegende Infotainmentsystem entwickelt. Dabei wird gezielt der Einfluss von akustischen Störsignalen sowie verschiedenen Positionen der Sprecher im Fahrzeug auf die Spracherkennung bewertet.
Durch die Einführung des entwickelten Automatisierungskonzeptes ist eine Minimierung des Absicherungsaufwands der Spracherkennung unter Berücksichtigung der Aspekte der Zeit sowie des Personalbedarfes erkennbar. Weiterhin wird durch die listenbasierte Eingabe von Funktionalitäten eine erhöhte Erweiterungsfähigkeit für zukünftige anstehende Funktionsumfänge geboten. Durch die Automatisierung des Absicherungsprozesses wurde eine erhöhte Reproduzierbarkeit von auftretenden Fehlerbildern gewährleistet. Darüber hinaus bietet das entwickelte Absicherungsmodell auch die Möglichkeit der Skalierung auf andere Sprachen und Varianten des Spracherkennungssystems innerhalb des Infotainmentclusters.
Diese Arbeit dient zur Erarbeitung einer möglichen Abfolge von Prüfschritten für ein wasserstoffbetriebenes Fahrzeug mit Brennstoffzelle. Hierfür werden zunächst bestehende nationale und internationale Gesetze und Richtlinien genauer betrachtet.
Im Anschluss werden verschiedene Arten von Brennstoffzellen und deren Funktionsweise untersucht. Es folgt ein Überblick bezüglich einer Auswahl von aktuellen Fahrzeugen mit Brennstoffzellenantrieb. Danach erfolgt eine genauere Analyse des verbauten Brennstoffzellensys-tems im Fahrzeug mit Blick auf sicherheitsrelevante und somit zu prüfende Bauteile.
Des Weiteren folgt eine Zusammenfassung der Problemstellung aktueller Untersuchungen an Fahrzeugen mit Brennstoffzellenantrieb. Ausgehend von dieser Problemstellung werden abschließend einzelne Prüfschritte ausgearbeitet. Dies erfolgt in Verbindung mit einer Auflistung hierfür benötigter Hilfsmittel und Ausbildungen.
Diese Arbeit soll als Vorschlag zur Ausarbeitung eines allgemein gültigen Prüfablaufes für wasserstoffbetriebene Fahrzeuge mit Brennstoffzelle dienen.
In der vorliegenden Arbeit wurde eine Metallpulververdüsungsanlage, bestehend aus Sprühkammer, Leitungssystem und Zyklonabscheider, hinsichtlich der zu erwartenden Anforderungen ausgelegt und in einem Konstruktionsvorschlag umgesetzt. Die Grundlage war ein zuvor ausrangierter Prototyp. Verbessert werden sollte vor allem die Dichtwirkung.
Dafür wurden die zuvor verwendeten Wickelfalz-Rohre durch ISO-K Verbindungen ersetzt. Die neue Anlage ermöglicht somit Metallpulver durch Lichtbogendrahtspritzen in einer geeigneten Atmosphäre herzustellen. Rechnerisch konnte erwiesen werden, dass die Sprühkammer des Prototyps zu kurz dimensioniert wurde. Eine Wasserkühlung sorgt dafür, dass dessen Abmessungen beibehalten werden können. Die Auswahl der Kühlvariante erfolgte durch einen Variantenvergleich auf der Basis einer zuvor erstellten Anforderungsliste.
In dieser Diplomarbeit wurden die Prozesse zur Demontage eines Motors, mit absolvierter Betriebszeit, des Unternehmens Continental Aerospace Technologies GmbH untersucht. Auf dieser Basis wurde ein Demontagehandbuch erstellt, das die notwendigen Prozesse zur Zerlegung, Vermessung und Befundung dieser Motoren beschreibt. Zusätzlich wurde ein Prozessschaubild zur Struktur des Handbuches erstellt, um die vorhandenen Prozesse zu optimieren und dem Anwender Informationen aller notwendigen Schritte zu geben.
Mithilfe des Handbuches wurden anschließend zwei Motoren demontiert und untersucht. Während der Demontage wurde aufgrund von Rissen im Zylinderkopf eine TMF-Beanspruchung vermutet und eine entsprechende Schadenshypothese aufgestellt.
Diese wurde anhand der Demontage-Anleitung weiterverfolgt und schließlich auch bestätigt.
Zusätzlich wurde eine Kurzversion des Demontagehandbuches erstellt, anhand dem auch externe Auftragnehmer die Motoren des Unternehmens demontieren können.
In dieser Diplomarbeit wurde ein zweigeteilter Schmierstoffkreislauf für einen Zweitakt-Wasserstoff-Versuchsmotor entwickelt und konzipiert. Ein Hauptfokus lag dabei auf der gleichmäßigen Minimalmengenschmierung für die Zylinderlaufbahn, um schädliche Emissionen durch die Verbrennung von Schmieröl zu minimieren. Hierzu wurden verschiedene technische Ansätze zur Schmierölverneblung vorgestellt.
Des Weiteren wurden geeignete Positionen für die Platzierung von Düsen am Prüfstandsmotor identifiziert. Aufgrund der Tatsache, dass Schmierölnebel im Kurbelgehäuse zu einem erhöhten Öleintrag in den Brennraum führen kann, wurde auch die Herausforderung der Absaugung des Ölnebels behandelt. Hierbei wurden zwei mögliche Absaugpositionen näher erläutert.
Ein weiterer Schwerpunkt lag auf der Trennung von Schmierölnebel und dem zusätzlichen Blow-By-Gas, das sich mit dem Ölnebel vermischen kann. Verschiedene Methoden zur Ölnebelabscheidung wurden vorgestellt und diskutiert.
Sowohl für den Schmierkreislauf des Rädertriebs wurden Berechnungen der erforderlichen Ölmengen zur Schmierung und Kühlung durchgeführt eine Auswahl geeigneter Hardwarekomponenten zur Verfügung gestellt.
Die Ergebnisse dieser Diplomarbeit dienen als Grundlage für den zukünftigen Bau und Test eines zweigeteilten Prüfstandsaufbaus zur Schmierung des H2T-Motors.
Das Ziel der vorliegenden Diplomarbeit war es, den Fertigungsprozess anhand von optimierten Prozessparametern zu verbessern und dadurch die Prozessschwankungen sowie die Ausschussquote zu reduzieren. Als Schwerpunkt der Analyse gilt der Expandier- und Einwalzprozess bei mechanisch gefügten Rundrohr-Kühlern.
Für die Erarbeitung der Diplomarbeit wurde zuerst eine Literaturrecherche durchgeführt, um die wissenschaftlichen Grundlagen zusammenzutragen. Des Weiteren wurden über verschiedene Six Sigma-Tools die Einfluss- und Störfaktoren auf die beiden Prozesse ermittelt.
Zu den verwendeten Tools gehören beispielsweise das SIPOC und das Ishikawa-Diagramm. Mit Hilfe von aufgenommenen Mess- bzw. Versuchsreihen und der grafischen Auswertung der Ergebnisse konnten die Einflüsse untersucht und daraus optimierte Prozesseinstellungen abgeleitet werden. Parameter, wie die Einlegeposition, die Öl-Menge, die Rippenzahl und die Parametereinstellung „Endmaß“ in der Maschine beeinflussen das Ergebnis beim Expandierprozess. Beim Einwalzprozess wirken wiederum andere Einflüsse, wie z.B. der expandierte Block, die Rohrböden und die Einstellungsparameter für das manuelle und maschinelle Einwalzen.
Die Diplomarbeit beinhaltet Themen zu Prozessoptimierung, Six Sigma-Anwendung und Umformtechnik, dabei speziell das Expandieren und Einwalzen von Rundrohr-Kühlern. Somit ist die Diplomarbeit für die Lesergruppe geeignet, die sich mit den genannten Themen auseinandersetzt.
Im Rahmen einer Dreizylinder-Rennmotorentwicklung gilt es ein, bereits ausgearbeitetes Wassermantelkonzept zur Kühlung mittels dreidimensionaler Strömungssimulation zu untersuchen und auf Basis der Ergebnisse zu optimieren. Dafür werden anhand der bereits festgelegten Motorkenndaten die Wassermantel-kenngrößen bestimmt und anhand dieser der Ausgangszustand geometrisch analysiert.
Mit der Analyse wird ein Simulationssetup erstellt und eine isotherme, stationäre Strömungssimulation für einen Betriebspunkt durchgeführt. Basierend auf den Simulationsergebnissen werden konstruktive Entwicklungsschritte abgeleitet und diese umgesetzt. Die weiteren Entwicklungsstände werden hinsichtlich Strömungskenngrößen, wie z.B. Massenstromverteilung, Druckverlust und Wärmeübergangskoeffizienten, mit dem Ausgangszustand verglichen.
Diese Analyse dient als Grundlage für weitere thermische Berechnungen des gesamten Kühlsystems.
Der Fahrzeugsitz ist ein komplexes Bauteil mit unterschiedlichsten Komponenten und Materialien. Viele Funktionskomponenten bei restriktivem Bauraum führen zu Beeinträchtigungen in der Konstruktion. Selbst wenige Millimeter können im Entwicklungsprozess entscheidend sein. Dementsprechend muss festgelegt werden, welcher Bauraum benötigt wird und wie dieser optimal genutzt werden kann. Die Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Erstellung einer Konstruktionsrichtlinie von Funktions- und Komfortkomponenten im Sitz, welche als Grundlage zukünftiger Sitzkonzepte dient.
Mittels des CAD-Systems Catia V5 werden Geometrien in verschiedenen Sitzmodellen ermittelt und zusammen mit den Lastenheftvorgaben für die Konstruktionsrichtlinie herangezogen. Dabei wird die Lehnenspiegelfläche gesondert betrachtet und es werden aufgrund des wenigen Bauraumes Lösungsvarianten ausgearbeitet. Die Richtlinie beschreibt mithilfe von bildlicher Darstellung alle Größen, Positionen und Abstände der Komponenten wie Klimatisierung, Pneumatik, Schaum und Sitzheizung. Des Weiteren werden alle Vorüberlegungen für die Richtlinie sowie die Bauteilgeometrie und die Wahl der Messgrößen erklärt. Für eine dreidimensionale Darstellung wird ein CAD-Modell erzeugt und aufgezeigt, welches die Festlegungen der Richtlinie enthält.
Mittels Priorisierung werden alle Bauteile hinsichtlich ihrer Wichtigkeit analysiert und bewertet, um die Problematik des geringen Bauraumes zu verbessern und alle Vorgaben der Konstruktionsrichtlinie einhalten zu können. Der Schwerpunkt der Untersuchung beruht darauf, wie alle Komponenten im Schaum zueinander bemaßt sind, wie diese optimal positioniert werden können und welche Funktionen als erstes bei zu geringem Bauraum eingeschränkt werden sollten.
Untersuchungsergebnisse deuten auf eine Package Optimierung der Massagefunktion noch vor der Klimatisierung hin. Zusätzlich wird die Drehung der Massageblase zur Optimierung der Lehnenspiegelfläche empfohlen. Zuletzt werden die zukünftigen Entwicklungen im Fahrzeugsitz beleuchtet, wobei ein besonderes Augenmerk auf deren Auswirkungen auf das Package gelegt wird.
Die Diplomarbeit behandelt die Firmwareentwicklung für die Bluetooth-Anbindung eines Maschinenüberwachungssensors. Mittels Bluetooth werden die gemessenen Beschleunigungswerte zur Weiterverarbeitung übermittelt. Da der Maschinenüberwachungssensor batteriebetrieben ist, wird die Bluetooth Low Energy Spezifikation verwendet. Bei dem Mikrocontroller handelt es sich um einen Multi-Band Wireless System-On-Chip.
Im Rahmen der Diplomarbeit wird eine Komponentenarchitektur erstellt, um basierend darauf die Firmware zu entwickeln. Die zu implementierenden Hauptkomponenten bestehen aus dem Einlesen der Vibrationswerte, sowie dem Aufbau der Bluetooth-Kommunikation und dem Senden der gemessenen Werte. Erstellt, getestet und analysiert wird die Firmware auf einem Evaluation-Board. Abschließend erfolgt ein Funktionstest, bei welchem die Vibrationswerte an einen Master gesendet werden. Hierfür werden am Master, nach erfolgreichem Verbinden mit dem Evaluation-Board, die Daten empfangen und angezeigt.
Gegenüberstellung gepanzerter Türkassettenvarianten am Beispiel eines JLR L460 Sentinel VPAM 8
(2023)
Diese Diplomarbeit befasst sich mit der Konstruktion einer Panzerung für die vordere Tür des 2021 vorgestellten Geländewagens JLR L460. Diese soll im Anschluss ausgiebig auf verschiedene Faktoren wie die ballistische Hemmungswirkung, Masse oder die Abdichtung zwischen dem Nass- und Trockenbereich geprüft werden. Im Anschluss an die Prüfung wird ein Vergleich zwischen der im Umfang der Arbeit entstandenen außenliegenden Türpanzerung und einer von einem Zulieferer angebotenen innenliegenden Türpanzerung erfolgen. Hierbei sollen besonders die Aspekte: Package im Nass- und Trockenbereich, Massebetrachtung, Beschuss- und Sprenghemmung, Abdichtung zwischen Nass- und Trockenbereich, Einsatz bei anderen Beschussklassen und sprengtechnischen Anforderungen, Bewertung der Investitions- und Bauteilkosten und Fertigungs- und Montageprozesse betrachtet werden. Im Ergebnis dieses Vergleiches soll eine Checkliste erstellt werden, welche die Grundlage für eine frühzeitige Auswahl der Türpanzervariante für die Firma IndiKar bilden soll. In ihr sollen nach der Eingabe verschiedener benötigter Werte eine Beurteilung erfolgen, welche Türpanzervariante die bessere für das Projekt ist.
Zur Volkswagen Sachsen GmbH gehört neben dem Fahrzeugwerk Zwickau, dem Motorenwerk Chemnitz und der Gläsernen Manufaktur Dresden auch der Sonderfahrzeugbau Sankt Egidien. Am Standort Sankt Egidien finden die Entwicklung und der Umbau von Sonderfahrzeugen der Volkswagen AG statt. Dazu zählen unter anderen Taxen, Kommandofahrzeuge der Feuerwehr, Fahrschul-, Polizei- und verdeckte Kriminalpolizeifahrzeuge.
Um die Entwicklung der verschiedensten Sonderfahrzeugumfänge zu gewährleisten, werden Erprobungsfahrzeuge aufgebaut. Ein Grundfahrzeug wird organisiert, teilweise zurück gebaut, elektrische Leitungen und elektronische Bauteile werden neu montiert. Nach dem Umbau findet eine ausgiebige Testung statt. Sinn und Zweck der Erprobung ist das Sicherstellen aller Funktionen und der Kompatibilität dieser Komponenten im Verbund mit dem Grundfahrzeug sowie das allumfängliche Testen neuerer Software. Elektronische Bussignale werden ausgewertet, Fehlerspeicher ausgelesen und dokumentiert. Nur bei einwandfreiem Betrieb werden Kundenfahrzeuge aufgebaut.
Ziel der Diplomarbeit ist es den Erprobungsprozess zu optimieren, indem ein „Konzept“ für eine kostengünstigere und „einfachere“ Testmöglichkeit für elektronische und elektrische Komponenten entsteht. Dafür soll die Bordnetzstruktur eines ID.3 Fahrzeuges in Form eines HIL aufgebaut werden. Dieser soll den Großteil der elektrischen Komponenten des Grundfahrzeuges, sowie eines verdeckten Polizeiwagens abbilden. Nach Inbetriebnahme des HIL müssen auftretende Ereignisspeichereinträge ausgelesen, analysiert und bestmöglich behoben werden. Zusätzlich soll eine Prüfmatrix erstellt werden, um das Erproben von Bauteilen und Softwareständen zu erleichtern. Es soll dem Anwender ermöglicht werden, strukturiert Bauteile am HIL zu testen und die Ergebnisse korrekt zu bewerten.
Zum Betrieb von Achsprüfständen sind Messräder notwendig, um die äußeren Radkräfte und -momente zu erfassen. Die zu prüfenden Achsen werden bei Umweltsimulationsprüfungen mit einer korrosiven Salzwasserlösung beregnet. Bisher eingesetzte Messräder müssen zum Schutz der darauf verbauten Messtechnik vor der Salzwasserbeaufschlagung geschützt werden. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein Messrad vorgestellt, dass ohne Abdichtmaßnahmen unter direkter Salzwasserberegnung eingesetzt werden kann. Die Ausarbeitung umfasst eine Literaturrecherche zum Stand der Technik bei Messrädern und zeigt erhältliche Bauformen auf. Die Konzeptentwicklung umfasst die Erstellung und Bewertung mehrerer Lösungskonzepte eines neuen Messrades und endet mit der Festlegung einer Vorzugsvariante. Zudem wird eine Werkstoffauswahl unter Berücksichtigung der Korrosionsbeständigkeit vorgenommen. Die Vorzugsvariante wird als detailliertes CAD-Modell auskonstruiert. Schließlich wird mit der FEM (Finite-Elemente-Methode) die Anordnung der Messstellen bestimmt. Das entwickelte Messrad besitzt mehrere Ebenen zum Schutz gegen Salzwasser, wodurch eine nachträgliche Abschirmung des Messrades nicht mehr notwendig ist.
Die vorliegende Arbeit schlüsselt die Komplexität einer Infrastrukturmaßnahme der Deutschen Bahn (DB) auf. Es werden die Entwicklungsschritte von der Idee bis zur Verwirklichung dargestellt. Konkret wird die Realisierung der Ausbaustrecke Gäubahn, Abschnitt Nord durch die DB Projekt Stuttgart-Ulm GmbH im Großraum Stuttgart – Böblingen behandelt. Fragen zur Notwendigkeit des Streckenneubaus innerhalb des Schienennetzes der DB, der Entwicklung und Festlegung des Streckenverlaufs, der DB-Regularien und Genehmigungsverfahren werden erörtert. Die einzelnen Planungsphasen werden zusammen mit möglichen Problemen beschrieben und Maßnahmen zur Problembewältigung bzw. Lösungsansätze erörtert.
Die Auswirkungen einer Infrastrukturmaßnahme auf das gesamte Umfeld werden beleuchtet. Programme zum Schutz der Ökologie, zur Minderung der Auswirkungen auf Mensch und Natur sowie Monitoringkonzepte zum Schutz von Boden, Wasser, Luft, Flora, Fauna und Bevölkerung werden aufgezählt.
Die Wahrnehmung des Projekts in der Öffentlichkeit, durch die Verortung im Raum Stuttgart und der direkten Nähe zum Projekt "Stuttgart 21" wird untersucht und Wege zur Verbesserung und Optimierung der Öffentlichkeitsarbeit werden dargestellt.
Ein mehrfach gebogenes Rechteckrohr weist starke Schwankungen in der Produktion
auf. Es soll untersucht werden, was die Ursache für die Schwankungen ist. Untersucht werden soll das Material, hinsichtlich seiner Geometrie und der resultierenden Toleranzen. Da der Biegefehler des gebogenen Biegeteiles mehrfach eingeht, aufgrund der verschiedenen Biegungen, wird das Bauteil auf eine einzige Biegung reduziert. Das zu untersuchende Bauteil wird einmal um 90° gebogen. Die um 90° gebogenen Bauteile werden alle einzeln vermessen. Rechnerisch wird ein
Prozessfenster erstellt, indem man die erforderlichen Kräfte und Koeffizienten
ermittelt, welche nötig sind, um das Bauteil zu biegen.
Die Rotationszugbiegemaschine und deren verwendetes Werkzeug werden dahingehend überprüft und optimiert. Mit dem optimierten Werkzeug und dem errechneten Prozessfenster werden weitere Bauteile um 90° gebogen. Diese werden dann vermessen und mit dem Vormaterial verglichen. Um die realen Ergebnisse abzugleichen, werden verschiedene Simulationen zu bestimmten Werkzeugen durchgeführt. Abschließend werden die gesammelten Ergebnisse verglichen, ausgewertet und ein Ausblick gegeben.
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Konzeptentwicklung und Konstruktion einer Motorradsitzbank. Als Sitzbank eines Elektromotorrads soll die Abdeckung einer Ladedose integriert werden. Dazu wird zunächst der Stand der Technik analysiert und drei Konzepte für die Öffnung der Sitzbank erstellt.
Die Konzeptauswahl und Konstruktion entstehen nach Anforderungen der Funktion, Kosten und Montage. Der Freigang bei der Öffnung wird mit Hüllflächen einer Kinematiksimulation geprüft. Es wird ein Montagekonzept erstellt und eine FEM-Analyse für die Belastung des Halteriemens durchgeführt.
Es gilt zu prüfen, ob eine künftige Vorgabe, welche die Reduzierung der TPM-Zeiten um 50 % vorsieht, nach derzeitigem Stand umgesetzt werden kann. Für den Standort Leipzig bedeutet dies eine Reduzierung von 30 auf 15 Minuten.
Derzeit ist es erforderlich, die Anlagen während des Betriebs zu reinigen, was zu einer Reduzierung der Einschaltdauer führt. Bisher wurden die TPM-Umfänge anhand von Erfahrungswerten aus früheren Projekten umgesetzt, was zu einem standortbezogenem Lesssons Learned führt. Es ist daher sinnvoll, ein einheitliches Standardverfahren zu entwickeln, welches übergreifend anwendbar ist.
Das Ziel der vorliegenden Diplomarbeit war es, die Varianten der Luftfederkomponente zu erörtern und darzustellen. Weiterhin sollte ein Berechnungstool zur Auslegung der Komponente Luftfeder entstehen. Dieses soll Eingangsdaten vom Hersteller aufnehmen können und entsprechende Daten zur resultierenden Luftfeder für einen Lieferanten ausgeben können. Im Zuge der Auslegung wurde auf die einzelnen Berechnungen der Werte eingegangen und die entsprechenden Formeln hergeleitet. So sollen die Werte der Berechnung dargestellt und im weiteren Konzeptionsprozess der Fahrzeugplanung genutzt werden können. Zur Validierung der Richtigkeit des Berechnungstools wurden die dadurch berechneten Werte mit den Werten real existierender Luftfedern verglichen. Zusätzlich wurde ein parametrisches CAD-Modell der Luftfeder erstellt und die einzelnen Bestandteile dargelegt. Die Diplomarbeit ist sowohl für Studierende im Studiengang Kraftfahrzeugtechnik und anderen technischen Studiengängen als auch für Ingenieure im Bereich der Fahrzeugentwicklung interessant.
Zentraler Bestandteil der Diplomarbeit ist die Konzeptentwicklung zur Umrüstung eines Querverschiebewagens innerhalb eines Karosseriespeichers. Dabei soll das bisher verwendete Kommunikationssystem PROFIBUS durch den neueren Ethernet-Standard PROFINET ersetzt werden. Gleichermaßen ist es notwendig, eine neue Konzeption für die Datenübertragung zu ermitteln, da die verbaute Stromschiene nicht dem aktuellen Stand der Technik entspricht. Die Unterstützung von Industrial Ethernet und eine sichere Kommunikation in Echtzeit sind notwendige Voraussetzungen, die es zu berücksichtigen gilt. Im Rahmen der Modernisierungsplanung werden die Vor- und Nachteile ausgewählter Möglichkeiten erörtert und anschließend ein Konzept inklusive Einbindung in die bestehende Anlage für das resultierende Ergebnis erstellt.
Die Entwicklung von Leichtbaukonzepten für Karosseriebauteile ist Grundbestandteil in der Produktentstehung von Fahrzeugen. Dabei liegen zur Verwirklichung mehrdimensionaler Zielstellungen die Entwicklungen von Werkstoffen sowie der Fortschritt von Fertigungsverfahren im Fokus der Fahrzeughersteller. An Priorität hat dabei die Zielstellung der Nachhaltigkeit von Produkt und Produktionsprozess gewonnen. Diesbezüglich hat der Werkzeugbau eine Schlüsselposition zur Realisierung der Karosseriebauteile unter Beachtung aller Zielstellungen im Produktentstehungsprozess.
In der vorliegenden Diplomarbeit werden deshalb Markt-, Werkstoff- sowie Verfahrensanalysen für die strategische und technologische Ausrichtung der Porsche Werkzeugbau GmbH aufgestellt.
Um den aktuellen Stand im Karosseriebau diesbezüglich darzustellen, wird nach der Ausführung technischer und organisatorischer Grundlagen eine umfangreiche Recherche durchgeführt. Die Ergebnisse der Recherche werden strategisch eingeordnet sowie Werkstoffe und Fertigungsverfahren hinsichtlich Leichtbau und Nachhaltigkeit eingegrenzt.
Aus der Diskussion mit den Stakeholdern und der Betrachtung standortbezogener Voraussetzungen wird ein strategisches Konzept für die zukünftige Weiterentwicklung geschlussfolgert sowie Handlungsempfehlungen benannt.
Im Zuge des Bestrebens Fertigungen an das Konzept der Industrie 4.0 anzupassen, wird es immer wichtiger für Unternehmen Betriebsdaten zu sammeln und gegebenenfalls auszuwerten. Die Arbeit mit dem Titel : „Konzeptentwicklung zur Standzeitüberwachung von Werkzeugen der spanenden Fertigung“, taucht in dieses Konzept ein. Im Fokus steht die Gewinnung von Stückzahl- und Standzeitdaten. Dies wird durch mehrere Methoden getestet. Desweiteren soll im kooperierenden Unternehmen Flender Industriegetriebe GmbH in Penig aus diesen Daten ein Konzept für eine Standzeitüberwachung erstellt werden. Das beinhaltet den Aufbau einer digitalen sowie einer physischen Infrastruktur. Auf dieser werden die Daten im Prozess gesteuert, verwaltet und transportiert. Außerdem werden in dieser Arbeit, der Prozess und die anknüpfenden Arbeitsschritte definiert und beschrieben. Die Abfolge der einzelnen Arbeitschritte wurde so dimensioniert, dass eine hohe Sicherheit des Prozess gegeben ist. Dafür wurde anfangs eine gründliche Analyse aller Ziele, aktuellen Herausforderungen und Optimierungsmöglichkeiten durchgeführt. Während der Prozessdefinition wurden Möglichkeiten der Gewinnung von Standzeit- und Stückzahldaten, unter festgelegten Kriterien verglichen. Mittels einer Nutzwertanalyse wurde das optimale Verfahren für das Unternehmen Flender gefunden. Durch zahlreiche Tests konnte der Zyklus in der Praxis getestet werden. Daraufhin wurden Vorschläge zur Verwendung der Standzeitdaten für einzelne Anwendungsbereiche formuliert. Zuletzt schließt sich eine kritische Betrachtung dieser Arbeit an.
Stetig steigende Energiepreise sowie die zunehmende Bedeutung erneuerbarer Energien fördern den Fokus der Unternehmen einen Beitrag zur Energiewende zu leisten. Inhalt der vorliegenden Arbeit stellt dementsprechend die Entwicklung eines Konzeptes zur Nutzung von Photovoltaik zugunsten der elektrolytischen Metallabscheidungsprozesse innerhalb der Leiterplattenfertigung der Fa. KSG GmbH dar.
Zielkriterien sind dabei die Aufstellung der bisherigen Jahresverbrauchswerte für den betrachteten Maschinenpark sowie die Bewertung des potentiellen Einsparpotentials. Aufgrund unzureichender Statik der Produktionsgebäude sowie Platzmangel auch in näherer Umgebung sind die baulichen Voraussetzungen nicht optimal ausgelegt. Eine der größten Herausforderungen stellte demnach die Photovoltaik-Dimensionierung dar, um einen größtmöglichen Eigenverbrauch und somit maximale Wirtschaftlichkeit zu erzielen.
Der von der Photovoltaik-Anlage generierte Gleichstrom wird in gleicher Form innerhalb der Anlage benötigt. Entsprechend muss berücksichtigt werden, dass die direkte Einspeisung von Photovoltaik-Strom in den Prozess der galvanischen Metallabscheidung auch den Wegfall von Gleich- und Wechselrichtern und somit eine zusätzliche Stromeinsparung bedeutet.
Das Konzept wurde an Hand monetärer Aspekte, Wirtschaftlichkeit und Machbarkeit bewertet.
Durch die ständig ansteigenden Anforderungen bezüglich Leistung, Komfort, Emission und Sicherheit im Pkw- und Nfz-Bereich kommt es zu immer höheren Fahrzeugmassen. Um die Fahrzeugmasse zu begrenzen werden Methoden des Leichtbaus eingesetzt. Eine Möglichkeit, gewichtsoptimierte Bauteile zu konzipieren, ist die Topologieoptimierung mit Hilfe der FEM. Im Rahmen dieser Arbeit erfolgt die Konzeptentwicklung eines gewichtsoptimierten Vorderachsschwenklagers. Für die Konzeption dieses Schwenklagers wird die Topologieoptimierung verwendet. Der sich daraus ergebende Topologievorschlag wird in einem CAD-Programm umgesetzt. Dabei wird auf eine schmiedegerechte Gestaltung geachtet.
Anschließend erfolgt ein Vergleich zwischen den geforderten Eigenschaften und den Eigenschaften der Nachkonstruktion. Es werden Maßnahmen zur Verbesserung der Konstruktion abgeleitet und die Nachkonstruktion entsprechend angepasst. Diese angepasste Konstruktion wird erneut mit den Vorgaben bezüglich Festigkeit und Steifigkeit verglichen. Im Anschluss werden als Ausblick die weiteren Schritte im Produktentwicklungsprozess genannt.
Mit dieser Arbeit wurde das Ziel verfolgt den Nachweis der Dauerfestigkeit von Kurbelwellen an Kolbenverdichtern der Firma BORSIG ZM Compression GmbH mit Hilfe eines aktuellen Regelwerkes nachzuweisen. Dazu musste die Statik der Kurbelwellen berechnet werden, welche die Lagerreaktionen und die Schnittlasten beinhaltet. Nach den Regeln der Festigkeitslehre wurden die in der Kurbelwelle vorhandenen Spannungen berechnet und nach den Methoden der FKM-Richtlinie ”Rechnerischer Festigkeitsnachweis von Maschinenbauteilen“ des ”Forschungskuratorium Maschinenbau e.V“ die Dauerfestigkeit nachgewiesen. Es war eine detaillierte Literaturrecherche notwendig, um die Einzelheiten der Technischen Mechanik genau auf das Berechnungsproblem ”Kurbelwelle von Kolbenverdichtern“ anwenden zu können, da das benötige Wissen teilweise stark über die in den Vorlesungen behandelten Thematiken hinausging. Einige relevante Kenngrößen für die Berechnung des Dauerfestigkeitsnachweises mussten aufgrund des aktuellen wissenschaftlichen Standes oder weil die Bearbeitung den Rahmen dieser Arbeit sprengen würde, konservativ abgeschätzt werden. Das Ergebnis dieser Arbeit bildet aber eine gute Grundlage für weitere Aufarbeitungen.
In dieser Diplomarbeit wird nach Lösungen gesucht, komplexe Geometrien im Konstruktionsprozess am Beispiel eines fiktiven Kühlerschutzgitters parametrisch assoziativ aufzubauen. Zunächst wird sich ein Überblick über die bestehenden Programme verschafft, eines ausgewählt und mithilfe dessen ein Kühlerschutzgitter konstruiert sowie die Schwierigkeiten aufgezeigt.
Anschließend werden die komplexen Geometrien extrahiert, parametrisch assoziativ nachgebaut und im Anschluss in Bezug auf bestimmte Bewertungskriterien untersucht. Dabei stellen sich einige Funktionen des ausgewählten Programms als hilfreiche Ergänzung heraus.
Die erhaltenen Ergebnisse geben Aufschluss über die gestellten Erwartungen und den effektiven Einsatz der Software in der Praxis.
Das Unternehmen SOMMER verfolgt das Ziel, einen neuen Öffnungsantrieb für schwere Objektschutztüren zu entwickeln, um Kosten und Platzressourcen im Vergleich zur der-zeitigen Öffnungsvariante einzusparen.
Ziel dieser Arbeit ist es einen neuen Öffnungsantrieb zu entwickeln, welcher direkt auf dem Türband angebracht ist und alle modernen Sicherheitsstandards erfüllt. Zudem müssen unternehmenseigene Vorgaben zu Öffnungszeiten und Öffnungswinkeln ein-gehalten werden.
Für die Entwicklung wird zunächst das derzeitige Öffnungssystem des Unternehmens analysiert, um die Frage nach systemtypischen Parametern wie Kosten und Öffnungs-moment zu klären. Anschließend wird ein Variantenvergleich von verschiedenen Getrie-bearten durchgeführt, welche mit den Platzverhältnissen auf dem Band vereinbar sind. Aus dem Vergleich geht das mehrstufige Planetengetriebe als Vorzugsvariante hervor. Ausgehend von den Getriebeparametern, wird dann ein passender Elektromotor anhand von Drehzahl und Drehmoment ausgewählt.
Zusätzlich zur Antriebsauslegung wird in dieser Arbeit eine Welle-Nabe-Verbindung entwickelt, welche sowohl einen Nabenversatz in axialer und radialer Richtung ausglei-chen kann. Diese Verbindung wird benötigt, um das Antriebsdrehmoment vom Bandbol-zen auf den Türflügel zu übertragen.
Optimierung der Kennzahlermittlung zur Bewertung der Prozessqualität bei einem Automobilzulieferer
(2023)
Kennzahlen sind ein wichtiges Werkzeug zur Bewertung von Prozessen in Unternehmen. Sie können quantitativ die relevanten Informationen zum Status abbilden. Zusammengefasst in Berichten bieten Kennzahlen die Möglichkeit komplexe Prozesse abzubilden und in kürzester Zeit erfassbar zu machen. Mit Berichten können faktenbasierte Geschäftsentscheidungen gefällt und begründet werden. Dieser Zustand ist jedoch nicht in jedem Unternehmen gegeben.
In der Diplomarbeit wird beim Automobilzulieferer Vitesco Technologies Limbach-Oberfrohna für die Abteilung Qualität die Kennzahlermittlung untersucht und optimiert. Mit dem Ziel Prozessverbesserungen zu erreichen, werden ausgehend von einer Anforderungsanalyse der geltenden Normen die notwendigen Schritte der Kennzahlerstellung durchgeführt. Der Weg der Prozessverbesserung beginnt mit Transparenz im Prozess. Zur Herstellung von Transparenz in Prozessen müssen im Vorfeld mehrere Schritte zur Ermittlung der Kennzahlen durchgeführt werden. Beginnend mit einer Analyse des vorliegenden Prozesses sind Leistungsindikatoren festzustellen. Unter Betrachtung der Prozessziele kann eine Definition einer Kennzahl durchgeführt werden. Mit der Definition können benötigte Datenquellen gesucht werden. Um aus den Daten Informationen zu gewinnen müssen diese effizient aufbereitet werden. Wenn Datenqualität sichergestellt ist, kann im nächsten Schritt die Visualisierung durchgeführt werden. Dabei sollte auf Gestaltungs-regeln geachtet werden, damit die Visualisierung das Ziel der Kennzahl unterstützt. Unter Beachtung dieser Schritte können effektive und effiziente Berichte erstellt werden.
Im Rahmen dieser Arbeit werden Versuche eines bivalenten, diffusiven Brennverfahrens mit Diesel als Zündstrahl und Ammoniakzumischung durchgeführt und ausgewertet. Anschließend wird ein Simulationsmodell zur Abbildung dieses Brennverfahrens in der Simulationssoftware GT-Power erstellt und bewertet.
Zum Beginn dieser Arbeit wird dabei auf die Grundlagen der diffusiven Verbrennung sowie der Prozessanalyse eingegangen. Zudem wird auf verbrennungsrelevante Eigenschaften von Ammoniak als Kraftstoff eingegangen und der Versuchsträger sowie das Einspritzsystem beider Kraftstoffe vorgestellt. Die Versuchsergebnisse aus drei Messprogrammen werden anschließend ausgewertet und der Einfluss der Ammoniakzumischung auf das Brennverhalten diskutiert.
Auf Grundlage dieser Messungen wird ein Simulationsmodell für den reinen Dieselbetrieb und Dual-FuelBetrieb erstellt und kalibriert. Abschließend wird die Güte der Modelle anhand des Vergleiches von Messungen und Simulationsergebnissen bewertet und diskutiert.
Das Thema der Diplomarbeit ist die Untersuchung auf Realisierbarkeit, inwiefern sich ein Elektrodenkessel zur alternativen Wärmeerzeugung neben den aktuellen Wärmeerzeugern Gasheizhaus und Blockheizkraftwerk in das bestehende Versorgungsnetz eines Fahrzeugwerkes integrieren lässt, um diese mit verminderter Last und damit mit geringerem Erdgaseinsatz betreiben zu können.
Der Klimawandel und damit einhergehend der CO2-Ausstoß ist in aller Munde und vor allem die Schwer- sowie Automobilindustrie haben auf diese Emissionen einen erheblichen Einfluss. Weiterhin ist seit Beginn des Jahres 2022 die Energieversorgung Europas immer volatiler geworden, sodass nach Alternativen zur konventionellen Erdgasverbrennung gesucht wurde und folglich ein Konzept erarbeitet werden soll, wie man den herkömmlichen Erdgaseinsatz substituieren oder zumindest minimieren kann, indem man die Wärmeversorgung eines Fahrzeugwerkes umstellt und auf eine geeignete Power-to-Heat Lösung als Alternative setzt.
Dazu sollen zuerst Grundlagen gelegt und ein Überblick über die vorhandene Elektroenergie- und Wärmeenergieinfrastruktur geschaffen werden. Im Anschluss erfolgt eine Prüfung des Umspannwerkes und der untergeordneten Schaltanlagen sowie eine Betrachtung der werkseigenen Wärmeenergieerzeugungsanlagen. Anhand dieser Vorbetrachtungen soll dann schließlich die Integration einer geeigneten Power-to-Heat-Lösung überprüft und ein Grobkonzept erstellt werden, welches in weiteren Planungsschritten detailliert wird, was jedoch nicht mehr Bestandteil dieser Arbeit darstellen soll.