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Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines Betriebssystems für eingebettete Systeme. Die Arbeit ist im Groben in drei Kapitel unterteilt. Im ersten Teil der Arbeit werden theorethische Aspekte von verschiedenen Betriebssystemen gezeigt und die am Markt verfügbaren Produkte aufgelistet. Im zweiten Kapitel wird auf die eigentliche Funktionsweise des eigenen Betriebssystems eingegangen. Bei dem Betriebssystem handelt es sich um ein nicht präemptives System. Die Software ist so gestaltet und entwickelt worden, das eine Portierung an ein anderes Zielsystem leicht erfolgen kann. Das letzte Kapitel beschäftigt sich mit der Entwicklung der dazugehörigen Hardware. Bei dieser Entwicklung handelt es sich um ein Entwicklungsboard mit einer 8-bit Recheneinheit, und einer maximalen Taktfrequenz von 16 MHz. Es stellt dem Anwender eine Hardware-UART Schnittstelle als Interface zur Verfügung. Optional kann durch das Betriebssystem eine Software-UART Schnittstelle bereitgestellt werden.
Die lichttechnischen Einrichtungen (kurz LTE) begegnen uns im alltäglichen Leben und spielen eine große Rolle für den Menschen. Sie sind eines der wichtigsten Sicherheitssegmente überhaupt, vor allem im KFZ-Bereich. Besonders bei einer sehr hohen Verkehrsdichte wie in Deutschland ist es wichtig, dass bei allen Witterungsbedingungen das eigene Fahrzeug gesehen wird. Ebenso muss eine bestmögliche Ausleuchtung der Fahrbahn, ohne weitere Verkehrsteilnehmer zu blenden, sichergestellt werden. Im Rahmen der Hauptuntersuchung werden genau diese Kriterien überprüft. Das heißt: sind alle LTE und adaptive Lichtfunktionen funktionsfähig und ist die Scheinwerfereinstellung korrekt. Jedoch sind einer Überprüfung der Einstellung von Scheinwerfern Grenzen gesetzt. Auf Grund der Zunahme moderner LTE, wie Xenon und vor allem LED, sind die herkömmlichen Scheinwerfer-Einstell-Prüfgeräte (kurz SEP) nicht mehr ausreichend. Denn diese Lichtsysteme erzeugen in Abhängigkeit der Bauweise des Scheinwerfers einen
Auf Grund der Klimapolitik steigt das Verlangen nach alternativen Antriebssystemen in den vergangenen Jahren an, wobei Brennstoffzellenfahrzeuge eine große Rolle spielen. Um deren Wettbewerbsfähigkeit zu optimieren, liegt das Ziel darin den Anteil der verwendeten Edelmetalle zu minimieren, um die Herstellungskosten zu senken. Eine zielführende Maßnahme liegt darin, die Leistungsdichte der Brennstoffzelle zu steigern, sodass der Bauraum minimiert werden kann. Dies erfolgt durch die Erhöhung des Systemdrucks im Brennstoffzellenstack mit Hilfe eines elektrisch angetriebenen Kompressormoduls.
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Auswahl und Konzeptionierung einer geeigneten elektrischen Maschine als Antriebseinheit für den Kompressor sowie einer Variantenbewertung für die Konstruktion des Kompressormoduls. Im Fokus dieser Arbeit steht eine umfangreiche Parameterstudie der Antriebseinheit, um das festgelegte Anforderungsprofil bestmöglich abzudecken. Damit ein Abgleich der errechneten Leistungsdaten erfolgen kann, werden unterschiedliche Softwaretools verwendet. Zudem wird in Kombination mit der Finite Element Methode die Festigkeit der sich ergebenden Rotorgeometrie unter den auftretenden Belastungen überprüft.
Mit der Mensch-Roboter-Kollaboration ist ein Arbeitsszenario entstanden, bei dem sich der klassische Arbeitsplatz eines industriellen Roboters zunehmend verändert. Beim kollaborierenden Roboterbetrieb arbeiten Personen ohne trennende Schutzeinrichtungen in unmittelbarer Nähe des Roboters und es kann infolgedessen zu einem physischen Kontakt kommen. Diese Diplomarbeit befasst sich mit der Konzeptionierung eines kollaborierenden Roboters, der die Montage und Demontage von Flugzeugfahrwerken deutlich vereinfachen soll. Um die Gefahren bei dieser Arbeitsaufgabe zu ermitteln und auftretende Risiken zu minimieren, erfolgt die Durchführung einer Risikoanalyse. Neben der geforderten Sicherheit, stehen die hohe Tragfähigkeit, sowie die Mobilität des Roboters im Vordergrund. Schwerpunktmäßig wird dazu durch eine Variantenbildung und eine Variantenbewertung der Fahrantrieb für diesen Roboter konzipiert. Aufgrund der fehlenden trennenden Sicherheitstechnik werden andere Maßnahmen getroffen, um diese schutzzaunlose Zusammenarbeit sicher zu gestalten. Mit der Erarbeitung des Sensorkonzeptes werden dazu geeignete Sensoren ausgewählt, die verschiedene Roboterzustände und Umgebungsfaktoren überwachen.
Treffen zwei oder mehrere Sprachen aufeinander kommt es zu Sprachkontakt. Eine Form dabei sind Interferenzen. Interferenzen ist das ungewollte und unbewusste Vermischen von Eigenschaften verschiedener Sprachen. Unterschieden wird dabei zwischen syntaktischen Interferenzen, in denen die grammatische Struktur einer Sprache auf eine andere Sprache übertragen wird, und lexikalischen Interferenzen, in denen Wörter einer Sprache in einer direkten Übersetzung in eine andere Sprache übertragen werden. Zu solchen Interferenzen kann es auch beim Gebärdensprachdolmetschen kommen. In dieser Diplomarbeit werden Interferenzen in den lautsprachlichen Verdolmetschungen von GSD-Studierenden betrachtet. Kategorisiert wird dabei in lexikalische und syntaktische Interferenzen.
Analyse und Nachweis der Prozessfähigkeit des Vakuumsystems im Resin Transfer Moulding Prozess
(2018)
Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der Analyse und dem Nachweis der Prozessfähigkeit des Vakuumsystems im RTM-Verfahren. Ausgehend von theoretischen Grundlagen der Themen faserverstärkte Kunststoffe, Vakuum und Druck-Sensorik erfolgt die Ermittlung und Priorisierung der Einflussfaktoren mittels Ishikawa-Analyse. Für bestehende Sensorsysteme erfolgen Messsystemanalysen und Kurzzeitfähigkeitsuntersuchungen für die laufende Produktion. Es werden experimentelle Untersuchungen bezüglich Haupteinflussgrößen geplant und durchgeführt und die Untersuchungsergebnisse werden ausgewertet. Am Ende der Arbeit wird ein Konzept für ein optimales Vakuumsystem, ausgehend der experimentellen Untersuchungen, vorgestellt.
Brennverfahren der Zukunft; Literaturrecherche und grundsätzliche thermodynamische Betrachtung
(2018)
Diese Diplomarbeit behandelt die Einflüsse der verschiedensten Parameter eines Verbrennungsmotors auf die Verbrennung und stellt heraus, wie sich diese auf Wirkungsweise und Effektivität auswirken. Hierbei werden sowohl Diesel- als auch Ottomotoren beleuchtet.
Mit Hilfe einer Literatursuche soll ein Abriss darüber gegeben werden, worauf in der historischen Entwicklung des Verbrennungsmotors Augenmerk gelegt wurde, welche Entwicklungsschritte im Sinne der Aktualität, der Steigerung des Wirkungsgrades und der Umweltfreundlichkeit wieder aufgegriffen wurden bzw. werden können und wie der
Im Zuge der Einführung von SAP S/4 HANA beim Automobilhersteller Volkswagen Sachsen GmbH galt es, die Kompatibilität der Software mit den Prozessen und Gegebenheiten der Abteilungen abzugleichen. Betrachtungsgegenstand dieser Arbeit ist die Instandhaltung des Gewerkes Montage im Fahrzeugwerk Zwickau. Einerseits musste eine geeignete Struktur für die Einbringung der vorhandenen Betriebsmittel in das neue Enterprise-Resource-Planning-System entwickelt werden. Andererseits war die systemseitige Unterstützung der Kernprozesse zu prüfen sowie Hinweise für die Systemumstellung bereitzustellen. Aus der Analyse des Anlagenportfolios sowie der bisherigen Einbindung wurden Anforderungen an die neue Anlagenstruktur abgeleitet. Ebenso trugen Untersuchungen der Instandhaltungsprozesse Wartung, Störungsabwicklung und Pflege der Stammdaten zur Strukturentwicklung bei. Weiterhin war die Analyse dieser Prozesse Grundlage für die Entwicklung von Testszenarien. Mithilfe dieser Testfälle sollte die Eignung von SAP S/4 HANA für die Abteilung bewertet werden. Ausgehend von den gewonnen Erkenntnissen wurden grundlegende Variationsmöglichkeiten der Anlagenstruktur gegenübergestellt. Die letztendlich ausgewählte Struktur beinhaltet funktionelle, örtliche und prozessbezogene Zuordnungen, wobei die analysierten Anforderungen erfüllt sind.
Die Auswertung der Testszenarien bestätigt die Kompatibilität der Kernprozesse mit dem neuen Enterprise-Resource-Planning-System. Durch die Arbeit im System ließen sich Hinweise für die Systemumstellung ableiten, welche zur Sicherung der Funktionsfähigkeit beitragen und die betrachteten Prozesse beschleunigen können.
Die Entwicklung elektrischer Traktionsantriebe spielt eine bedeutende Rolle für zukünftige Elektromobilitätskonzepte. Hierbei wird ein besonderer Wert auf eine möglichst hohe Leistungsdichte
bei geringen Material- und Fertigungskosten gelegt. Die Vergrößerung des Drehzahlbereichs
und die hohe Ausnutzung der eingesetzten magnetischen Materialien führen zu leistungsdichten
Maschinen, jedoch auch zu einem stark nichtlinearen Verhalten. Dadurch ergibt sich die Notwendigkeit neuer Herangehensweisen bezüglich der momenteinprägenden Stromregelung. Diese
Diplomarbeit enthält die Entwicklung der feldorientierten Regelung einer permanentmagneterregten
Synchronmaschine mit vergrabenen Magneten (IPMSM) auf Basis von MATLAB/Simulink.
Neben dem klassischen PI-Regler in betragsoptimierter Auslegung mit Parameternachführung
wird ein auf dem Prinzip der Lokalisation (PL) beruhendes, robustes Regelkonzept mit Hinblick
auf eine erhöhte Toleranz gegenüber den Nichtlinearitäten der IPMSM untersucht. Die Arbeit
legt Möglichkeiten dar, das PL-Regelkonzept auch dann einzusetzen, wenn die Zeitverhältnisse
von Regeldynamik, innerem Kreis und Abtastung aufgrund der beschränkten Stellfrequenz der
Pulsweitenmodulation nicht eingehalten werden können. Außerdem wird die modellbasierte
Implementierung des Regelkreises auf die aus Prozessor und FPGA bestehende MicroLabBox der
Firma dSPACE übertragen. Prüfstandsversuche dienen der Validierung der verwendeten Modelle,
zeigen erreichbare Regelergebnisse, und vergleichen abschließend Simulation und Messung.
Als Ziel dieser Arbeit möchte der Autor der Frage nachgehen, ob eine PV-Anlage mit stationärem Speichersystem nach dem aktuellen Stand der Technik wirtschaftlich im nördlichen Umland von Berlin betrieben werden kann. Um belastbare Aussagen bei der Betrachtung zu erhalten, sollen neben möglichen Förderungen auch die steuerlichen Aspekte und die relevanten rechtlichen Rahmenbedingungen berücksichtigt werden.
Hierbei liegt der Fokus der vorliegenden Arbeit nicht auf einer technisch optimierten Konzeptionierung eines PV-Generators, sondern auf einem bewussten Aufbau von Komponenten einer Solaranlage und deren Auswirkungen im Rahmen der Simulation zur Ermittlung der sich hieraus ergebenen solaren und finanziellen Erträge. Diese Ergebnisse der Simulation werden die Grundlage für die abschließende wirtschaftliche Betrachtung darstellen.
Die Arbeit gliedert sich in fünf inhaltliche Bereiche, welche aufeinander aufbauen. Im Kapitel 2 soll die historische Entwicklung der Photovoltaik im Allgemeinen und deren physikalischen Grundlagen dargestellt sowie deren Einfluss auf die Photovoltaik erläutert werden. Der historische Abriss soll mit einem Überblick über die preisliche Entwicklung von Photovoltaikanlagen, der Entwicklung der Einspeisevergütung und den jährlichen Zuwachsraten der installierten Anlagenleistungen bis zum aktuellen Zeitpunkt enden.
Im dritten Bereich der Arbeit wird der Stand der Technik beleuchtet. Hierbei sollen kurz die zu unterscheidenden Betriebsarten von Photovoltaikanlagen und deren typischen Einsatzbereiche dargestellt werden. Im Nachgang sollen der allgemeine Aufbau eines Solarmoduls und deren typische Einflussfaktoren auf die Leistung skizziert werden. Abschließen sollen in diesem Kapitel die notwendigen Komponenten für eine PV-Anlage in ihren unterschiedlichen Ausprägungen vorgestellt und näher erläutert werden.
Kapitel 4 wird sich dem konzeptionellen Aufbau der Anlage widmen. Hier werden die standortspezifischen Einflussfaktoren erläutert und ein schematischer Aufbau wie er in der Arbeit zu Grunde gelegt wird erklärt. Im weiteren Verlauf werden die notwendigen Komponenten ausgewählt und plausibilisiert sowie die Simulationssoftware und die hierfür notwendigen Grundannahmen vorgestellt und die Ergebnisse der Simulation erläutert. Hierbei soll an typischen Kennzahlen geprüft werden, ob die simulierte Anlage von Ihrer Effizienz den aktuellen Stand der Technik entspricht.
Im letzten inhaltlichen Abschnitt wird eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung durchgeführt. Hierfür soll ein kurzer Überblick über die zur Verfügung stehenden staatlichen Anreizsysteme und deren inhaltliche Ausgestaltung gegeben werden.
Das selbstbalancierende elektrische Kleinstfahrzeug UrmO ist ein e-mobility device, das dem Nutzer dabei helfen soll, die letzte Meile, also beispielsweise die Strecke von der Bushaltestelle zum Arbeitsplatz, zu bewältigen. Diese Arbeit hat die Entwicklung, Inbetriebnahme und vollständige Automatisierung eines Rollenprüfstandes für das selbstbalancierende Elektrokleinstfahrzeug UrmO zum Inhalt.
Damit das Fahrzeug in Zukunft am Straßenverkehr teilnehmen und auch zugelassen werden kann, muss sichergestellt werden, dass es einwandfrei funktioniert. Um dies zu gewährleisten, müssen alle im UrmO befindlichen Baugruppen getestet werden. Eine der zu prüfenden Hauptbaugruppen ist der Radmechanismus; er stellt die einzige Verbindung zwischen Fahrbahn und Fahrzeug her. Für diesen wurde speziell ein Rollenprüfstand entwickelt.
Das Ziel dieser Arbeit lag darin, den Prüfstand vollständig zu automatisieren, um damit Dauerlauftests durchführen zu können. Nach der Automatisierung wurden noch mehrere Testläufe veranlasst, um die beanstandungsfreie Funktion zu überprüfen. Die Durchführung und Auswertung der Dauerlauftests sind nicht Teil dieser Arbeit.
Bekannt ist, dass die Schadstoffbelastung heutzutage ein globales Thema darstellt, das nicht ignoriert werden darf. Aus diesem Grund ist es notwendig, dass neue nachhaltige Ideen und innovative Lösungsansätze umgesetzt werden. Das Unternehmen UrmO strebt mit seinem Produkt an, ein emissionsfreies Fortbewegungsmittel als umweltfreundliche Alternative auf den Markt zu bringen und ist auf bestem Wege, das zu erreichen.
Jährlich entstehen deutschen Unternehmen Produktionsausfallkosten in Höhe von etwa 75 Milliarden Euro aufgrund von Arbeitsunfähigkeiten der Beschäftigten. Ein Arbeitnehmer war im Jahr 2016 durchschnittlich 17,2 Tage arbeitsunfähig. Als Hauptursachen hierfür lassen sich Erkrankungen des Muskel-Skelett-Systems, psychische Störungen und Verletzungen aufgrund ungenügend gestalteter Arbeitsbedingungen identifizieren.
Zielstellung der vorliegenden Arbeit ist es, mögliche Gefährdungsrisiken für Beschäftigte und Arbeitsumgebung an einer neu implementierten Produktionslinie zu ermitteln sowie das daraus resultierende Gefährdungspotential zu minimieren. Hierfür wurde eine Gefährdungsbeurteilung durchgeführt, im Rahmen derer gefahrbringende Bedingungen im betrachteten Bereich systematisch ermittelt und bewertet wurden. Im Anschluss daran erfolgte eine Ableitung gefährdungsmindernder Schutzmaßnahmen.
Um die Gefährdungen strukturiert ermitteln und erfassen zu können, wurde eine Checkliste angefertigt. Die Entwicklung eines weiteren Beurteilungsbogens ermöglichte die übersichtliche Durchführung und Dokumentation einer Risikobeurteilung der jeweiligen Gefährdung, das Festlegen von Schutzmaßnahmen und für deren Umsetzung verantwortliche Personen sowie eine anschließende Kontrolle der Wirksamkeit.
Als Ergebnis konnten 30 Gefährdungen im betrachteten Arbeitsbereich ermittelt und bewertet sowie wirksame Schutzmaßnahmen zur Minderung beziehungsweise Beseitigung dieser festgelegt werden. Das Schaffen eines sicheren und gesundheitsförderlichen Arbeitsumfeldes für die Beschäftigten der Produktionslinie wurde so grundlegend ermöglicht.
Erstellung eines TPM-Konzeptes als Teil der Lean-Strategie in einem mittelständischen Unternehmen
(2018)
Inhalt dieser Diplomarbeit ist die Erstellung eines unternehmensspezifischen Total
Productive Management (TPM)-Konzeptes im Rahmen der Lean-Strategie eines
mittelständischen Zulieferunternehmens der Luft- und Raumfahrtindustrie. Das Vorgehen der Erstellung des Konzeptes beruht auf dem gegenwärtigen Stand der Technik, daher geht der Konzeptentwicklung die Durchführung einer Machbarkeitsstudie voraus. Dabei wird der derzeitige Zustand des bestehenden Instandhaltungssystems und der Betriebsanlagen durch die Aufnahme TPM-spezifischer Kennzahlen analysiert. Ebenfalls wird die aktuelle Unternehmenskultur im Hinblick auf eine TPM-Einführung untersucht. Anschließend folgt die Ausarbeitung eines unternehmensspezifischen TPM-Konzepts. Das entworfene Konzept beinhaltet die Festlegung von charakteristischen, an das Unternehmen angepassten Methoden und Maßnahmen, die Ausarbeitung einer TPM-Organisationsstruktur sowie einer TPM-Roadmap. Abschließend wird der Nutzen des entwickelten Konzeptes abgeschätzt und erste, ausgewählte Maßnahmen der TPM-Pilotphase begleitet und umgesetzt.