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Ziel dieser Diplomarbeit war eine vergleichende Charakterisierung von ausgewählten Brennstoffzellenstacks für mobile Anwendungen. Zum Vergleich wurden Tests an vier Brennstoffzellenstacks von unterschiedlichen Herstellern durchgeführt bzw. deren Testergebnisse ausgewertet und verglichen. Zur Modellierung wurde ein Ersatzschaltbild aus einem ohmschen Widerstand und zwei RC-Elemente eingesetzt. Der Schwerpunkt lag darin, eine eindeutige Beziehung zwischen der kathodenseitigen Gasdurchflussgeschwindigkeit und der charakteristischen Frequenz des niederfrequenten Bogens der Impedanzkurve zu bestimmen. Dafür wurden die Messwerte an die Modellwerte angefittet und so die charakteristische Frequenz des niederfrequenten Bogens bestimmt. Die Ergebnisse im Falle des ausführlich charakterisierten Stacks zeigten, dass die charakteristische Frequenz des niederfrequenten Bogens deutlich durch Änderungen der Stöchiometrie und Stromdichte beeinflusst wird. Beide Faktoren bedingen auch eine Änderung der Gasdurchflussgeschwindigkeit. Feuchte, Temperatur und Druckvariationen zeigten keine bzw. eine nur geringe Beeinflussung. Diese Faktoren bedingen auch keine bzw. nur eine geringe Änderung der Gasdurchflussgeschwindigkeit. Somit konnte die Hypothese, dass die charakteristische Frequenz des niederfrequenten Impedanzbogens vor allem durch die Gasdurchflussgeschwindigkeit beeinflusst wird, bestätigt werden. Der Vergleich mit drei weiteren Stacks bekräftigte die Einzelergebnisse. Trotz unterschiedlicher Größe, Flussfeldgeometrie und verwendeter Materialien zeigte sich bei allen eine qualitativ gleiche Abhängigkeit zwischen Gasdurchflussgeschwindigkeit und charakteristischer Frequenz des niederfrequenten Impedanzbogens. Speziell bei der Variation der Stromdichte konnten jedoch Unterschiede in der quantitativen Beziehung zwischen charakteristischer Frequenz und Durchflussgeschwindigkeit festgestellt werden. Ein möglicher Erklärungsansatz hierfür wurde in dieser Arbeit vorgestellt. Mit im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Tests, Messdatenauswertungen, Modellierung und Charakterisierung wurde nachgewiesen, dass es eine eindeutige Beziehung zwischen der kathodenseitigen Gasdurchflussgeschwindigkeit und der charakteristischen Frequenz des niederfrequenten Bogens gibt.
Durch die Einführung des Modularen Querbaukastens (MQB) im Volkswagen Konzern kam es zu einem raschen Anstieg an Modellvarianten und Derivaten. Dieser Anstieg führte auch zu einem erhöhten Modellspektrum bei der Volkswagen Sachsen GmbH, bei der diese Arbeit entstanden ist. Gegenstand dieser Diplomarbeit ist es herauszufinden, wie zukünftig das Volumen an zu bearbeitenden Messe- und Pressefahrzeugen zu bewältigen ist und dafür entsprechende Lösungsvarianten zur Optimierung zu präsentieren. Hierfür wird eine Ist-Analyse durchgeführt, in der die Entwicklung der Modellvarianten und der Fahrzeugstückzahlen untersucht wird. Aus den Erkenntnissen wird eine Prognose für die Jahre 2016 und 2017 gegeben. Außerdem erfolgt eine Ist-Analyse des Herstellungsprozesses, indem der Ablauf der Messe- und Pressefahrzeuge mit dem der Vorserienfahrzeuge verglichen wird. Daraus werden die Mehraufwände für Messe- und Pressefahrzeuge abgeleitet. Nach der Ermittlung der Mehraufwände und der prognostizierten Bedarfe erfolgt ein Abgleich mit den vorhandenen Kapazitäten. Die vorangegangenen Ergebnisse werden genutzt, um ein Soll-Konzept zu erarbeiten und entsprechende Optimierungspotenziale aufzuzeigen. Abschließend wird die gewählte Lösungsvariante betrachtet sowie ein Ausblick auf die Messe- und Pressefahrzeugfertigung bei VW Sachsen gegeben.
Im Rahmen dieser Diplomarbeit wird das Verhalten aktueller Magnesium-Knetlegierungen beim Falzen untersucht. Da speziell im Karosseriebau zunehmend Leichtbau betrieben wird, stellen diese Knetlegierungen mit geringer Dichte die Umformtechnik vor neue Herausforderungen. Speziell das Herstellen des Hohlfalzes in drei Stufen soll hierbei den roten Faden spiegeln. Dieser muss nach bisherigen Erkenntnissen T>300°C hergestellt werden, um geeignete Oberflächen zu erhalten. Da im Karosseriebau diese Falze verklebt werden und Dichtklebstoffe derzeit bis maximal T=275°C verfügbar sind, wird mittels experimentellen Untersuchungen die Eignung aktueller AZ31-Bleche im Falzprozess unterhalb T=300°C durchgeführt. Dies geschieht mit speziell angefertigten und beheiztbaren Falz-Werkzeugen. Der erstellte Versuchsplan umfasst dabei die Kraft-Weg-Messung, die Oberflächen-Rauheiten und den jeweiligen Temperaturverlauf der angefertigten Proben. Die Kriterien der Auswertung werden aus diesen Experimenten abgeleitet und stellen den aktuellen Stand der Technik dar, welcher richtungsweisend weiteren Forschungen als Basis dienen soll.
Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit Möglichkeiten der Produktionsoptimierung durch Standardisierung von Technologiefolgen und betrieblichen Arbeitsabläufen. Die Untersuchung wurde durchgeführt innerhalb eines Industrieunternehmens des Werkzeug- und Sondermaschinenbaus. Zu Beginn der Arbeit sind dazu zunächst der Begriff und die Zielstellungen der Standardisierung formuliert. Weiterführend werden dem Leser verschiedene Ansätze und Methoden der Produktionsoptimierung vorgestellt und hinsichtlich der Standardisierung in Bezug gesetzt. Im nächsten Schritt wird die WESOBA GmbH anhand ihrer Ablauf- und Aufbauorganisation charakterisiert, sowie der vorhandene Auftragsdurchlauf vorgestellt. Dies bildet die Grundlage, um vorhandene Defizite in den betrieblichen Abläufen festzustellen und darauf aufbauend Maßnahmen zur Standardisierung von Fertigungsabläufen abzuleiten. Speziell wird dabei auf Verfahren der Teileklassifizierung nach Ähnlichkeitsmerkmalen eingegangen. Diese finden durch das Erstellen einer Produktfamilienmatrix, auf Basis eines generalisierten Produktionsablaufschemas innerhalb einer Einzelteilfertigung, Anwendung. Des Weiteren werden Maßnahmen zur Reduzierung nichtwertschöpfender Maschinenzeiten an zwei Portalfräsmaschinen des Unternehmens vorgestellt. Es wird u. A. ein standardisierter Aufspannplan zur Reduzierung von Rüstkosten und zur Vermeidung von Fehlern, anhand einer verbesserten Kollisionsüberwachung, entwickelt. Abschließend sind das Vorgehen sowie entsprechende Umsetzungsmöglichkeiten aufgezeigt, um Standards in betriebliche Abläufe zu implementiert.
Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit der Entwicklung und Erstellung eines Konzepts für ein Hallenlayout der Firma Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. KG. Aufgrund der stetig wachsenden Nachfrage in der Automobilzulieferindustrie und einer bevorstehenden Produktmixveränderung ist eine Anpassung des gegenwärtigen Hallenlayouts erforderlich. Dazu soll das Konzeptionierte Layout in die bestehende Gebäudestruktur integriert werden. Die Gestaltung soll unter Berücksichtigung der gegebenen fertigungs- und logistikrelevanten Strukturen stattfinden. Zu weiteren Restriktionen bei der Anfertigung des Entwurfs zählen die Schaffung zusätzlicher Zwischenlagerungsbereiche sowie die Realisierung möglichst kurzer Transportwege. Um die erforderlichen Anforderungen zu erfassen, wird zunächst eine Istanalyse der aktuellen Abläufe durchgeführt. Anhand dieser Auswertung werden Probleme aufgezeigt und daraus Schwerpunkte für die Planung bestimmt. Die gewonnenen Ergebnisse der Betrachtungen werden anschließend für eine Variantenplanung und daraus eine Vorzugsvariante bestimmt. Die Dokumentation soll zu einem späteren Zeitpunkt für die Umsetzung des Konzepts genutzt werden.
Entwurf, Variantenbewertung und Grundkonstruktion einesneuen Einlasssystems für einen Zweitaktmotor
(2015)
Die Diplomarbeit umfasst den Entwicklungsablauf eines neues Einlasssystems. Dabei wird zunächst der Technikstand Spülkonzepts bei Zweitaktmotor und Vor- und Nachteile Mehrventilmotors ausführlich aufgezeigt. Die anschließende Lösung hat insgesamt drei Einlassventile. Ein Ventilteller davon ist von Doppelschingemechanismus getriebt, während der andere von Elektromagnet getriebt ist. Weiterhin ist Bestandteil der Diplomarbeit die Konstruktion eines parametrisches Modells.Wenn die Parameter verändert werden, werden alle Komponenten, die in direktem oder indirektem Zusammenhang mit Parametern stehen, automatisch gesteuert.
Analyse und Optimierung der Energieversorgung für das Schulzentrum der Gemeinde Heilligkreuzsteinach
(2015)
Beschreibung der Heizungsanlage im Bestand und Ermittlung des Wärmebedarfs als Grundlage für die Planung der Erneuerung Entwicklung von Varianten zur Beheizung des Komplexes unter Berücksichtigung der gesetzlichen Anforderungen zum Einsatz erneuerbarer Energien Ökologische und wirtschaftliche Bewertung der Lösungsvarianten Ableitung kurzfristige Optimierungsmaßnahmen
Energetische Untersuchungen zur Integration eines Speichers in das Kaltwassernetz des MBI Berlin
(2015)
Diese Diplomarbeit diskutiert über die Möglichkeit der Anwendung für das Kältespeicher in Friedrichstadt-Palast. Um den Energieverbrauch des Gebäudes zu ermitteln werden die Kühllast und Kälteleistung bei verschiedenen Szenarien zuerst berechnet. Durch Kurz- beschreibung von dem Ist-Stand der Kälteversorgung und der künftige Änderungen der Anforderungen wird die Notwendigkeit der Integration für das Kältespeicher erklärt. Danach werden drei Regelstrategie des Kältespeichers vorgestellt und die Lastgänge der Kälteleistungen für alle Strategie simuliert. Ziel solcher Simulationen ist es, für den vorhandenen Kaltwassersatz einen geeigneten Speicher zu finden. Unter Berücksichtigung der bestehenden Anforderungen hinsichtlich Kälteleistung können ein Lösungsansatz zur Einbindung der Kältespeicheranlage vorgeschlagen werden. Nach der Lösungsplanung können die überschlägige Investitionskosten geschätzt werden. Anschließend wird die Amortisationszeit der Investition für den Kältespeicher festgelegt.
Die Vorliegende Diplomarbeit wurde mit dem Ziel erstellt, im Sinne des Lean Managements und der Fehlerkostenminimierung in der Automobilproduktion, die Qualitätsregelkreise des Produktionswerkes der Firma Meleghy Automotive GmbH & Co. KG in Gera zu optimieren. Im theoretischen Teil werden, zur Ergründung der Systematik von sozio-technischen-Qualitätsregelkreisen, die Grundlagen der Lean Production und der Fehlerminimierung in Produktionsprozessen betrachtet. Des Weiteren werden Regelkreissystematiken, Formen der Datenspeicherung, sowie Informations- und Kommunikationsprozesse tiefgehender untersucht um Anforderungskriterien an die Gestaltung von Informationsprozessen in Qualitätsregelkreisen zu definieren. Im praktischen Teil der Diplomarbeit werden nach einer systematischen Analyse des bestehenden Qualitätsregelkreises optimierte Prozessflüsse entwickelt, die die endeckten Potenziale erschließen sollen. Mit Hilfe von experimentellen Untersuchungen in der Produktion werden Teilbereiche der neu entwickelten Prozessflüsse verifiziert um deren Wirksamkeit nachzuweisen. Mit Hilfe des entwickelten Systems werden dann an einem Referenzbauteil in der Produktion Fehleranalysen durchgeführt, die vorhandene Optimierungspotenziale aufdecken und eingrenzen sollen. Anhand der Fehleranalysen werden Qualitätsmaßnahmen definiert und initiiert. Abschließend wird bewertet ob es im Firmeninteresse liegt ein entsprechendes System einzuführen.
Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Automatisierung einer mechanischen Höhenverstellung und Auslegung der dafür notwendigen Komponenten für ein bereits entwickeltes Fahrwerkskonzept mit veränderbarer Umlenkgeometrie eines Kleinserien-Offroad-Fahrzeuges. Als Basis für die Auslegung eines geeigneten Systems für die Höhenverstellung dient eine ausgearbeitete Konzeptfindung. Diese vergleicht den gegenwärtigen Stand der Technik über prinzipielle Funktionsvarianten einer Höhenverstellung von Fahrzeugen und den gegebenen Anforderungen der SAM09 GmbH & Co. KG. Das daraus gewählte hydraulische System ist, unter Berücksichtigung einer Anforderungsliste, auf das Prototypenfahrzeug zu übertragen. Durch weitreichende Untersuchungen des zur Verfügung stehenden Bauraums und bestehender kinematischer Anforderungen, bedingt dies den Einsatz einer selbstkonstruierten hydraulischen Kraftmaschine in Ausführung eines Hydraulikzylinders als ein, in der Länge veränderbares Stellglied der Fahrwerkskinematik. Alle Komponenten und Verbindungen dieser Sonderlösung werden nach dem gegebenen maximalen Lastfall ausgelegt und rechnerisch überprüft. Durch eine elektronische Ansteuerung der gewählten Hydraulikkomponenten und der Kopplung von Positionssensoren, ist die automatische Höhenverstellung über einen Regelkreis steuerbar.
Konstruktion eines komplett oberhalb des Messfahrzeuges befindlichen Flugdrohnentransportgehäuses
(2015)
Um eine Flugdrohne für zukünftige Aufzeichnungszwecke und damit verbundene Forschungsarbeiten ständig verfügbar zu haben, ist es notwendig diese mit dem Messfahrzeug zum Einsatzort zu transportieren. Es liegt nahe eine Lösung für diese Aufgabe zu finden, die es erlaubt, das ferngesteuerte Flugmodell ohne Demontagearbeiten in einem aerodynamisch ausgeformten Gehäuse auf dem Dach des Fahrzeuges zum Einsatzort zu überführen. Thematisiert wird in der hier vorliegenden Diplomarbeit die Konstruktion eines geeigneten Transportgehäuses unter Einhaltung vorgegebener Anforderungen des Anwenders. Es entstehen im Rahmen der Konzeption verschiedene Varianten, die vorgestellt und bewertet werden. Dabei wird die vorherige Recherche zum Stand der Technik und die Analyse der Ausgangssituation mit einbezogen um am Ende der Variantenbewertung ein Vorzugsmodell für die weitere Konstruktion und die Erfüllung der gegebenen Aufgaben des Anwenders als Basis zu haben. Im Folgenden wird dieser Entwurf unter Beachtung baulicher Parameter, Entwurfsrechnungen und fertigungsgerechten Aspekten ausgearbeitet. Es entstehen weiterhin Bedienungs- und Montageanleitung sowie alle benötigten technischen Zeichnungen für einen Fertigungsprozess.
Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit der Absicherung von Fehlern innerhalb der manuellen Serienmontage von vorgesteuerten Wegeventilen bei der Bosch Rexroth AG am Standort Lohr am Main. In Anlehnung an die Methoden der Produktentwicklung wird durch Produkt-, Prozess- und Fehleranalysen die Ausgangssituation innerhalb der Planungsphase ermittelt. An-schließend wird mit Hilfe einer Anforderungsliste der Sollzustand definiert. Darauf folgt eine Konzept-, Entwurf- sowie Ausarbeitungsphase. Mittels einer Nutzwertanalyse werden die Lösungskonzepte für die Absicherung von Montagefehlern bewertet und in einer Rangfolge abgebildet. Abschließend wird die aussichtsreichste Lösung in einem Demonstrator umgesetzt. Die so entwickelte Absicherungsmaßnahme stellt hinsichtlich des Industrie 4.0.-Grundgedankens eine vernetzbare Lösungsmöglichkeit mit einem breiten Anwen-dungsspektrum dar und kann in abgewandelter Form auch an anderen Stellen, z. B. Handarbeitsplätzen, Anwendung finden.
Inhalt dieser Diplomarbeit ist eine standardisierte Arbeitssystemgestaltung zur ergonomischen Auslegung von Arbeitssystemen im Bereich der Montage in einem mittelständigen Unternehmen. Vorüberlegungen über die Kriterien der Arbeitssystemgestaltung waren Grundlage für eine ganzheitliche Betrachtung des gestalterischen Vorgehens. Mit Hilfe der erarbeiteten Checkliste und der eingesetzten Bewertungsmethoden konnten gute Voraussetzungen für die Konzeption eines Arbeitssystems geschaffen werden. Diese Vorgehensweise ist letztendlich Handlungsgrundlage für eine menschengerechte Arbeitssystemgestaltung im Bereich der Montage.
Gegenstand der Diplomarbeit ist die Optimierung der Logistikprozesse für den Laborneubau der Eurofins Umwelt Ost GmbH. Es werden speziell die Prozesse für die Einlagerung und Entsorgung der Proben in den Bereichen des Außenlager und Innenlager betrachtet. Grundlage der Optimierung ist die Ist-Analyse der aktuellen Logistikprozesse und der Zustand der Lager. Dieser ist zu entnehmen, dass eine Neuplanung der Lager notwendig ist. Es werden verschiedene Lagertypen, Einlagerungsstrategien und TUL-Hilfsmittel verglichen. Der Vergleich der Lagertypen erfolgt durch verschiedene Kriterien. Diese sind Störanfälligkeit, Investitionskosten, Flächennutzungsgrad, Flexibilität und der Zeitbedarf für das Auslagern von Proben. Die Auswertung erfolgt durch eine Nutzwertanalyse. Weiterhin werden die Layouts für die beiden Lager dargestellt. Eine Dimensionierung des notwendigen Personals und der benötigten Arbeitsmittel erfolgt nach REFA.