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Diese Diplomarbeit befasst sich mit dem Einfluss der Schneidenanzahl in Wendeschneidplatten-Fräswerkzeugen auf die Fertigungskosten, den Werkzeugverschleiß, die Bearbeitungskräfte und die Werkstückoberfläche.
Hierzu erfolgte eine umfangreiche Recherche zum Stand der Technik und eine Iststand-Analyse, bezogen auf Wendeschneidplatten-Fräswerkzeuge der Firma Ceratizit.
Nach einer Defizitanalyse wurden technologische Untersuchungen beim Fräsen eines Stahlwerkstoffes mit unterschiedlichen Werkzeugschneidenzahlen in Wendeschneidplatten-Fräswerkzeugen durchgeführt. Dabei erfolgte die Ermittlung des Standvermögens, der Bearbeitungskräfte und der Oberflächenrauheit. Die Ergebnisse wurden umfassend analysiert und eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung auf Basis der Fertigungskosten durchgeführt. Die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung auf Grundlage der berechneten Fertigungskosten zeigt eine einheitliche Tendenz, bezogen auf die Werkzeugschneidenzahl. Aus den Erkenntnissen wurden Empfehlungen für einen wirtschaftlichen Werkzeugeinsatz erarbeitet.
Die Brennstoffzelle hat in den letzten Jahren einen hohen Stellenwert in der Forschung und Entwicklung der Industrie eingenommen. Es gibt zahlreiche Projekte, in denen Untersuchungen zu den verschiedenen Brennstoffzellentypen, mit den verschiedensten Materialien und Bauweisen unternommen werden, um in der Brennstoffzellentechnik voranzuschreiten. Dazu wird in dieser Arbeit zunächst auf die verschiedenen Brennstoffzellentypen eingegangen und speziell für die Komponente Bipolarplatte die verwendbaren Materialien und Herstellungstechnologien verglichen. Damit sich die Brennstoffzelle gegen andere Energiesysteme durchsetzen kann, müssen deren einzelne Komponenten wirtschaftlich herstellbar sein. Das daraus entstehende Ziel dieser Arbeit ist die Erarbeitung einer Herstellungsmethode für eine 0,1 mm dicke, metallische Bipolarplatte als Folgeverbund mit anschließender Auskonstruktion des Werkzeugs, um große Stückzahlen herstellen zu können. Weiterhin werden prozessrelevante Kräfte wie Umformkraft und Schneidkraft berechnet beziehungsweise simulativ überprüft, um einen Machbarkeitsnachweis zu führen.
Die folgende Arbeit beinhaltet die Anpassung und Konzeptfindung eines Reibmomentprüfstandes für Kraftfahrzeugradlager. Diese werden mit vorgegebenen Kräften und Drehzahlen beaufschlagt, wobei deren inneres Reibmoment mit einer ausreichend hohen Genauigkeit gemessen werden soll, sodass der Anwender im Nachgang
Rückschlüsse auf Kraftstoffverbrauch und Schadstoffausstoß der betreffenden Kraftfahrzeuge ziehen kann. Im Vordergrund steht hierbei, vorhandene Komponenten und Baugruppen so gut wie möglich zu vereinfachen und dabei deren Funktion nicht negativ zu beeinflussen.
Im ersten Teil der Arbeit wird untersucht, an welchen Baugruppen eine Änderung sinnvoll ist. Anschließend werden die daraus entstandenen Erkenntnisse konzeptionell und konstruktiv umgesetzt. Dies betrifft speziell die Axialkrafteinleitung, die Radialkrafteinleitung und den Gestellaufbau des hydrostatischen Lagers zum Ableiten der Kräfte.
Die vorliegende Diplomthesis behandelt eine Anpassungskonstruktion für eine beste-hende Zentriervorrichtung für Formen, wie sie in Maschinen eingesetzt werden um ver-schiedenste Betonsteinerzeugnisse herzustellen. Dafür wird eine Funktionsanalyse des bestehenden Systems durchgeführt und es erfolgt eine Betrachtung der Fertigungs-, Montage-, Einbau- und Nutzungsprobleme. Daraus werden unter Berücksichtigung der aufgestellten Anforderungsliste Teillösungen entwickelt und eine Verbesserung im Bau-kastensystem erstellt. Auf dieser Grundlage wird ein Prototyp konstruiert, teilweise auf Festigkeit berechnet und gefertigt. Ein anschließender Einsatztest in einer Kundenbe-tonsteinmaschine gibt Aufschluss über die erreichte Standfestigkeit und Funktionserfül-lung des überarbeiteten Zentriersystems.
Diese Arbeit handelt von der Weiterentwicklung der Förderung und Evaluierung der Handlungskompetenz von Schüler*innen des Berufsgrundbildungsjahrs mithilfe eines PDCA Regelkreises.
Es erfolgt zuerst eine SOLL-IST Analyse der Kompetenzentwicklung der Schüler*innen zu Beginn des Schuljahres unter Verwendung von dafür entwickelten Lernstandsanalysen. Die Ergebnisse bilden die Grundlage zur Etablierung von Fördermöglichkeiten.
Im nächsten Schritt wird die Kompetenzentwicklung erneut überprüft und Lösungsansätze für vorhandene Fehlerquellen entwickelt.
Im letzten Abschnitt dieser Arbeit werden die aus der Analyse gewonnenen Erkenntnisse zur Förderung der Kompetenzentwicklung in die Planung eines neuen PDCA Zyklus aufgenommen, welcher im kommenden Schuljahr umgesetzt wird.
Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Optimierung eines Luftfederventils durchgeführt.
Das Ziel der Arbeit ist die Reduzierung der Herstellungskosten des Ventils bei gleichzeitiger Performancesteigerung.
Der Schwerpunkt der Arbeit liegt in der Erstellung eines 1D-Phy-sik-Berechnungsmodells mit der Software SimulationX, um auf Basis von virtuellen Varian-tenstudien an diesem Modell ein neues Ventil für neue Anforderungen anzupassen und dieses im Anschluss ebenfalls aufzubauen und zu erproben. Für die Erstellung des Mo-dells wird die ventilinterne Reibung vermessen. Der hierfür notwendige Messaufbau wird im Rahmen dieser Arbeit konstruiert. Des Weiteren werden die für die Erstellung des Mo-dells nötigen Kennlinien der Federkraft, Magnetkraft, Elastomere-Verformung und magne-tischer verketteter Fluss gemessen.
Ziel und Aufgabe der vorliegenden Arbeit ist es, die Automobilproduktion im Wandel hin zur Elektromobilität zu untersuchen. Dabei wird zunächst auf die allgemeine Fahrzeugstruktur eingegangen sowie die Grundlagen der Antriebsarten im Kraftfahrzeug als Vergleich erläutert. Im Anschluss wird die Veränderung der automobilen Struktur im Hin-blick auf die Umstellung zu Elektroautos durch mehrere Aspekte untersucht. Danach werden die unterschiedlichen Folgen des Wandels für Hersteller und deren Zulieferunternehmen erörtert. Außerdem wird ausführlich der Produktionsprozess eines Elektrofahrzeugs thematisiert und dargestellt.
Die Arbeit umschreibt umfassend das mechanische Verhalten von duroplastischen Kunststoffen unter quasistatischen Lasten. In diesem Zusammenhang wird zunächst auf die generelle Beschreibung der mechanischen Kennwerte eingegangen sowie auf die elasto - plastischen Werkstoffgesetzte. Diese dienen der Beschreibung des Verhaltens nahe dem Versagen des Materials. Zusätzlich wird ein Überblick der konventionellen Methode der Werkstoffprüfung gegeben. Die ausführlich beschriebenen Erkenntnisse zum Materialverhalten unter quasistatischen Lasten werden mit Hilfe von eigenen Versuchen überprüft und ausgewertet. Hierbei wird vor allem die Zug- und Druckbelastung betrachtet. Des Weiteren wird die Einrichtung einer Torsionsprüfstation sowie die Ermittlung von Torsionskennwerten mit dieser beschrieben. Neben der generellen Analyse des Verhaltens auf bestimmte Belastungen wird ebenso auf den Einfluss der Alterung eingegangen.
Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Vergleich verschiedener metallographischer Präparationsverfahren. Die allgemeine metallographische Präparation umfasst folgende Schritte: Probenentnahme, Einbetten, Schleifen, Polieren, Ätzen und Beobachtung. In der heutigen, sich schnell entwickelnden Technologie werden beim Polieren metallographischer Proben häufig automatische oder halbautomatische Geräte eingesetzt. Aber das Vibrationspolieren hingegen ist eine seltene Methode zum Polieren metallografischer Proben. Durch den sehr schonenden Materialabtrag eignet sich das Verfahren besonders für sehr weiche und duktile Werkstoffe wie Kupfer oder Kupferlegierungen, Aluminium und Aluminium-legierungen, Nickelbasiswerkstoffe sowie weichen Stahl.
Ziel dieser Arbeit ist es, metallographische Proben an verschiedenen Werkstoffen und Legierungen durchzuführen und die Vor- und Nachteile herkömmlichen mechanische Polieren mit dem Vibrationspolieren zu vergleichen, indem die unter dem Lichtmikroskop beobachteten Gefüge diskutiert und bewertet werden.
Durch entwickelte Standards ist es den Unternehmen möglich ihre Produktion an Zulieferfirmen abzugeben. Um das Wachstum und die Kundenzufriedenheit zu erreichen ist es notwendig, dass sich das Unternehmen in einem fortwährenden Verbesserungsprozess weiterentwickelt. Vor allem die Informationstechnologie bietet Potentiale für einen konkurrenzfähigen Fortschritt. In dieser Diplomarbeit geht es um die Verbesserung der innerbetrieblichen Logistik bei der Firma: Synteks Umformtechnik Vollmann Gruppe Zwönitz durch Automatisierung der Buchungsvorgänge, welche durch den Einsatz einer Auto-ID-Technologie realisiert wird.
Verbesserung der JIS-Belieferung zur Prävention von Falschlieferungen im Automobilzulieferbereich
(2020)
Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Verbesserung der JIS-Belieferung zur Prävention von Falschlieferungen im Automobilzulieferbereich. Im Zuge der Bearbeitung wurde eine Fertigungslinie eines Zulieferers für Automobilinterieur betrachtet. Dabei wurden auf Fehlerpotentiale innerhalb der Fertigung und den Produktionsprozess geachtet. Dadurch war es möglich eine genaue Dokumentation des vorherrschenden Ist-Zustandes zu erstellen. Darauf aufbauend war eine Erarbeitung von Maßnahmen zur Vorbeugung von Falschlieferungen möglich.
Die vorliegende Arbeit stellt eine Untersuchung und den Ansatz zur Optimierung des Versandlagers mit seinen angrenzenden Prozessen dar.
Auf Basis von Literaturstudien, der Auswertung des Ist-Zustandes und der Dimensionie-rung von Lagerkonzepten werden nach dem Variantenprinzip fünf Alternativen für die Optimierung des Versandlagers erstellt.
Untersucht werden dabei die Einflüsse möglicher Höhen- und Flächenbegrenzungen in Gebäuden und der Einsatz unterschiedlicher Lagertechnik zur Erfüllung der geforderten Umschlagleistung im Versandlager.
Der Vergleich der Alternativen stellt sich über eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung dar. Eine Nutzwertanalyse mit gewichteten Parametern erlaubt es, die Ausgewogenheit des Nutzens über die betrachteten Aspekte zu beurteilen und für weitere Untersuchungen flexibel anzupassen.
Die Montage von Elektronikbaugruppen stellt einen zukunftssicheren Markt im Sondermaschinenbau dar. Dieser ist allerdings von einem hohen Wettbewerbsdruck geprägt. Um weiterhin wettbewerbsfähig zu bleiben, soll demnach ein Standard-Baukasten entworfen werden.
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Erarbeitung eines Variantenvergleichs auf Grundlage dieses Elektronikbaukastens. Dabei ist zu beachten, dass ein entsprechender Baukasten im Unternehmen noch nicht existiert, aber bereits erste Bestrebungen zur Entwicklung unternommen wurden. Basierend auf diesem Entwicklungsstand und einer Markt- beziehungsweise Patentrecherche soll am Beispiel eines bereits existierenden Angebotsprojektes für eine Montageanlage eine Nachprojektierung vorgenommen werden.
Dazu wurde zunächst das Lastenheft analysiert, um die kund:innenspezifischen Anforderungen an die neu zu entwickelnden Varianten herauszuarbeiten. In Kombination mit der Darstellung des Standes der Technik, der Analyse des Entwicklungsstadiums des Elektronikbaukastens und der Bewertung des bereits existierenden Angebotsprojektes wurde die Grundlage für das neue Konzept und den anschließenden Vergleich geschaffen.
Vergleichskriterien für die Varianten sind unter anderem die Material-, Engineering- und Montagekosten, aber auch die jeweilige Laufzeit zur Realisierung des Projektes wurde betrachtet.
Unter Verwendung der Nutzwertanalyse werden zum einen die ursprüngliche Variante und zum anderen die Variante unter Verwendung des Standard-Baukastens bewertet. Daraus werden die Vorteile für die Nutzung eines standardisierten Elektronikbaukastens erschlossen. Nicht zuletzt wird die Anwendbarkeit auf weitere Montagelinien diskutiert.
Der Klimawandel, die Verschmutzung der Weltmeere und das Insektensterben sind nur einige der großen Problematiken, der sich die Weltbevölkerung im 21. Jahrhundert gegenübersieht. Es sind Themen, die nach schnellen und effektiven Lösungen und vor allem einer Bewusstseinsveränderung in den Köpfen der Menschen verlangen.
Diese, in Kooperation mit der FALKE KGaA in Schmallenberg entstandene Bachelorarbeit befasst sich mit der Möglichkeit, die petrochemische Faser Polyamid 6.6 durch Fasern aus Biopolymeren zu ersetzen. Hintergrund dieser Untersuchung ist der in Politik und Gesellschaft viel diskutierte Umgang mit endlichen Ressourcen, sowie die aktuelle Debatte um das enorme Aufkommen nichtabbaubaren Abfalls.
Die durchgeführten Qualitätsprüfungen an Garnen und Gestricken aus vollständig biobasiertem, nicht bioabbaubarem Polyamid 10.10 und vollständig biobasiertem und industriell kompostierbarem Polylactid haben gezeigt, dass der Einsatz von Biopolymeren anstelle synthetischer Polymere grundsätzlich möglich ist.
Steckt hinter der Substitution des synthetischen Polymers mit einem Biopolymer jedoch der Anspruch, ein nachhaltiges Produkt herzustellen, ist der Austausch des Fasermaterials allein nicht ausreichend. Die Textil- und Bekleidungsindustrie muss Verantwortung übernehmen und sich umstrukturieren.
Das Ziel der vorliegenden Diplomarbeit war es, eine neue Spanungstechnologie zu entwickeln, für die Fertigung einer Führungsbuchse in Düsenkörpern für Diesel-Einspritzsysteme. Das Hauptziel dieser neuen Technologie besteht darin, die aktuellen Fertigungskosten, sowie die Fertigungszeit zu reduzieren. Dafür wurden theoretische Untersuchungen hinsichtlich der Hartbearbeitung von Bohrungen durchgeführt. Diese Rechercheergebnisse zum Stand der Technik bildeten die Grundlage für die Entwicklung von Verfahrensvarianten zur Optimierung des Fertigungsprozesses. Anhand einer Auswahlmatrix wurden diese Varianten miteinander verglichen und eine Lösungsvariante definiert. Diese Lösungsvariante beinhaltet die Verkürzung der zerspanenden Prozesskette. Es folgt die Planung, Durchführung und Auswertung von experimentellen Untersuchungen, um aussagekräftige Ergebnisse zu der neu entwickelten Spanungstechnologie zu erhalten. Eine Auswertung der Versuchsergebnisse erfolgt durch die Ermittlung der Prozessfähigkeiten. Mithilfe dieser Analyse wird der Fertigungsprozess, hinsichtlich der Erfüllung der festgelegten Forderungen bewertet. Anschließend wird die Lösungsvariante mit dem aktuellen Serienprozess verglichen und die entsprechenden Vorteile aufgezeigt. Weiterhin wird experimentell die Umsetzbarkeit einer Komplettbearbeitung von Bohrungen mit einem Zerspanungswerkzeug untersucht.
Es werden Unittest in ECU-TEST nach ISTQB und ASPICE für die repräsentativen Bibliothekspackages erstellt, die vom TBF-Team entwickelt wurden. Zur Ausführung der Bibliothekspackages ohne Prüfplatzt werden die notwendigen Simulationsumgebungen bereitgestellt, die sich am Besten mit ECU-TEST integrieren lassen.
Untersuchungen zur Fertigung von Flachdachfensterrahmen aus gebogenem Aluminium-Strangpressprofil
(2021)
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Fertigung eines Fensterrahmens aus gebogenen Aluminium-Strangpressprofil.
Ziel der Arbeit ist es festzustellen, unter welchen Voraussetzungen eine Fertigung von runden Flachdachfensterrahmen aus Strangpressprofilen möglich ist.
Die Arbeit enthält Grundlagen zum Biegeumformen von Strangpressprofilen. Hierbei wird speziell auf das Biegen von Strangpressprofilen mittels einer Drei-Walzen- Profilbiegemaschine eingegangen. Der Aufbau des neuen Flachdachfensters, der Fertigungsprozess sowie der Vergleich der neuen Konstruktion mit dem Vorgängerprodukt ist Bestandteil dieser Arbeit. Es werden wichtige Einflüsse der verwendeten Halbzeuge, des Biegeprozesses und des Schweißprozesses auf Form- und Maßhaltigkeit des Fensterrahmens beschrieben. Weiterhin stellt diese Arbeit eine Möglichkeit zum Biegen des Haubenprofils für das Flachdachfenster FE Rund auf einer Drei-Walzen-Profilbiegemaschine vor und beschreibt den Einsatz von Kedereinlagen beim Biegen. Es werden aus Messungen am Rahmen des Vorgängerproduktes Toleranzen für das neue Flachdachfenster festgelegt. Mithilfe einer Toleranzanalyse wird die Funktions- und Montagefähigkeit der aktuellen Rahmenkonstruktion geprüft und ein Konzept vorgestellt, welches Hilfestellung für das Erreichen der Montagefähigkeit des Rahmens auch beim Auftreten der ungünstigsten Extremtoleranzwerte der Bauteile geben kann.
Das Ziel der der Arbeit besteht in der Entwicklung einer geeigneten Prüfmethode zur Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit nach gravimetrischen Verfahren. Die Methode soll einfach und in allen Laboren durchführbar sein. Außerdem muss die Prüfung von neu entwickelten Materialien (Lederalternativen) und Standartmaterialien – zum Einsatz im Fahrzeuginnenraum - möglich sein. Die Verfahrensentwicklung erfolgt basierend auf einer Recherche und Analyse der bestehenden Normen und Vorschriften. Daraus folgen die Ableitung und Umsetzung eines geeigneten Prüfverfahrens nach der Trockenschalenmethode.
Es werden 10 Messreihen zur Erprobung der Methode durchgeführt. Die durch die Messungen erhaltenen Ergebnisse werden analysiert und die Reproduzierbarkeit bewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass das Verfahren die Einschätzung der Wasserdampfdurchlässigkeit von Textilien, Leder und Kunstleder ermöglicht. Es ist einfaches, in allen Laboren durchführbares Prüfverfahren entstanden. Außerdem existiert ein Entwurf für eine passende Arbeitsanweisung und die benötigten Prüfmittel sind bereitgestellt.
Untersuchungen zum Einsatz rückstrombeheizter Solarmodule auf statisch problematischen Dächern
(2022)
Diese Arbeit umfasst wesentliche Erkenntnisse zu PV-Anlagen. Zudem wird das Thema erörtert, mit welchen Methoden die Installation einer PV-Anlage auf einem statisch problematischen Gebäude möglich ist. Dabei ist die Rückbestromung der Module eine einfache Lösung, welche in dieser Arbeit dargestellt wird. Die Rückbestromung der Solarmodule erzeugt Wärme, wodurch das Abtauen von Schnee auf den Modulen möglich ist. Deswegen kann die Lastreserve für Schnee auf den Gebäuden genutzt werden, um stattdessen ein PV-Anlage zu installieren. Zudem wurde für diese Lösung die notwendigen Sensoren und die Rückstromtechnik dimensioniert und die Wirtschaftlichkeit dieser Methode aufgezeigt.
Die vorgelegte Diplomarbeit befasst sich mit dem Einfluss geometrischer und technologischer Größen einer Welle-Nabe-Verbindung auf die Durchbiegung und die Spannungsverteilung von Wellen.
Dabei werden an FEM-Simulationsmodellen die individuellen Verformungen und Spannungen der Welle-Nabe-Verbindungen ermittelt und verschiedene Modellvarianten miteinander verglichen und ausgewertet. Dadurch können quantitative und qualitative Rückschlüsse auf beteiligte Einflussgrößen gezogen und deren technologische Bedeutung aufgezeigt werden.
Hintergrund dieser Diplomarbeit ist die zunehmende wirtschaftliche Notwendigkeit, die bestehenden Berechnungsverfahren zur Gestaltfestigkeit von Wellen zu optimieren. Dem geht die Zielsetzung voraus, die zukünftige Industrie aus ökonomischer und ökologischer Sicht zu optimieren und die Häufigkeit unvorhersehbarer Betriebsausfälle zu verringern.
In dieser Diplomarbeit ist zunächst ein Batteriepackmodell eines Elektrofahrzeugs mit Catia V5 zu erstellen. Analyse des Batteriepacks mit Hilfe der Finite-Elemente-Software Abaqus. Insgesamt gibt es zwei Arten von Analysen, die statische Festigkeitsanalyse und die Steifigkeitsanalyse. Die erhaltenen Verschiebungs- und Spannungsergebnisse werden analysiert, um festzustellen, welche Komponenten des ursprünglichen Packs konstruktionsbedingt fehlerhaft sind. Optimierung der Struktur von wichtigen Komponenten in Batteriepacks. und andere Lösungen vorschlagen, die die Sicherheit des Batteriepacks verbessern können.
Die vorliegende Diplomarbeit betrachtet die Einführung einer neuen Falztechnologie im MEB-Karosseriebau der Volkswagen Sachsen GmbH. Grundlegend wird geklärt, inwieweit es durch diese Einführung möglich ist, die Produktivität der Falzanlagen, bei gleichzeitiger Qualitätsverbesserung der hergestellten Falzgeometrien, zu erhöhen. Um einen möglichst umfangreichen Vergleich zu erhalten, werden die derzeit eingesetzten Falzverfahren erläutert. Gleichzeitig sind deren Vorzüge und Nachteile aufgezeigt. Anhand dieser Grundlagen kann die neue Falztechnologie einer Gegenüberstellung unterzogen werden. Dabei sind vor allem die Chancen und Risiken sowie eine Bewertung der Serientauglichkeit vorzunehmen.
Die gewonnenen Erkenntnisse werden gegenüberstellend mit denen der derzeit gängigen Praxis betrachtet. Im Ergebnis entsteht eine Entscheidungshilfe. Diese kann bei Planungen künftiger Werke und damit der Anlagentechnik im Volkswagenkonzern standortübergreifend herangezogen werden.
Da der Ausbau der Elektromobilität in den kommenden Jahren vorangetrieben wird, kann sie als Wissensgrundlage fungieren, um Synergien zwischen den weltweit verteilten Standorten herzustellen.
Diese Arbeit befasst sich mit dem Energieverlust am senkrechten Abgaskanal einer Glasschmelzwanne und mit Möglichkeiten zur Einsparung von Kosten durch Medienvorheizung bei Oxy-Fuel-Beheizung. Die Verlustanalyse am senkrechten Abgaskanal geschieht mittels Energiebilanzierung. Hierfür wurden Messungen an der Schmelzwanne getätigt und anschließend ausgewertet. Ein weiterer Aspekt ist die Auslegung eines Wärmetauschers, welcher die Energie von dem Abgas auf ein zirkulierendes Wärmeträgerfluid überträgt. In Kombination mit einem weiteren Wärmetauscher, welcher die Energie auf die Brennermedien überträgt, kann eine Reduzierung der Betriebskosten sichergestellt werden. Anschließend wird eine Kostenaufstellung dargelegt, welche das Einsparpotential aufzeigt. Zuletzt wird im Ausblick eine Kombination mit anderen Möglichkeiten zur Energieeinsparung betrachtet.
Beim direkten Presshärten werden aus einem Coil gestanzte Platinen im Rollenherdofen kontinuierlich erwärmt und oberhalb der Austenitisierungstemperatur temperiert, um durch das nachfolgende Umformen mit integrierter Abschreckung eine Gefügeumwandlung in Martensit zu erreichen. Im Unternehmen Snop Automotive wurde der Zeitraum der Austenitisierung und dessen Einfluss auf das Bauteil noch nicht genauer untersucht und man sieht ein Optimierungspotenzial aufgrund verbesserter Prozesskenntnisse. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit soll diese Lücke unter dem Aspekt der Erfüllung von Qualitätsanforderungen geschlossen werden. In einer Versuchsreihe wurde zunächst experimentell ermittelt, welche Qualitätsmerkmale durch die Parameter Austenitisierungszeit und Presskraft beeinflusst werden. Einen wesentlichen Aspekt hierbei stellte die Untersuchung der Austenitisierungszeit und deren Auswirkung auf die Aluminium-Silizium-Beschichtung, sowie Härte- und Festigkeitseigenschaften dar. Im Rahmen der Versuchsreihe wurde ein lineares Wachstum der Diffusionsschicht mit steigender Austenitisierungszeit ermittelt. Um die hohe Qualität der Bauteile abzusichern, wurden die aus der Versuchsreihe gewonnenen Erkenntnisse auf die Gesamtheit des Produktportfolios übertragen. Dazu wurden gezielt weitere Versuchsteile erzeugt, um eine ausreichend große Datenbasis zur Untersuchung des Wachstums der Diffusionsschicht zu schaffen. Anhand eines statistisch ermittelten Vertrauensbereiches gelang es, eine Prozessobergrenze für den Austenitisierungszeitraum festzulegen. Es konnte eine Handlungsempfehlung für die Optimierung der Erwärmungsprofile gegeben werden, um die Bauteilqualität langfristig zu gewährleisten und eine hohe Wirtschaftlichkeit des Prozesses zu erzielen.
In dieser Arbeit wurden textile Drucksensoren auf kapazitiver, resistiver bzw lichttechnischer Basis untersucht. Das Ziel dabei bestand darin, das geeignetste Prinzip für eine textile Drucksensormatte zu finden. Dafür wurden verschiedene Materialien auf ihre Funktionalität und Beständigkeit als textiler Drucksensor getestet.
Untersuchung und Analyse zur gezielten Steuerung der Werkstoffkennwerte von Sandgussbauteilen
(2021)
Der Wärmeabtransport aus der Schmelze stellt im Sandguss ein großes Problem dar. Da der zur Herstellung der Sandkerne verwendete Formsand nur langsam Wärme aufnehmen und transportieren kann, dauert die Erstarrung der Schmelze um ein Vielfaches länger, als bei anderen Gießverfahren, wie z.B. Druckguss. Die erhöhte Erstarrungszeit führt zur Ausbildung eines gröberen Metallgefüges mit hohen Dendritenarmabständen. Um eine gerichtete Erstarrung und somit ein möglichst fehlerfreies Bauteil zu erzeugen, werden im Sandguss neben Speisern auch Kühleisen verwendet. An Stellen an denen die Kühleisen in der Sandform platziert werden und direkten Kontakt mit der Schmelze haben, erstarrt das Bauteil durch den schnelleren Abtransport der Wärme zuerst. Durch die höhere Abkühlungsgeschwindigkeit bildet sich an diesen Stellen ein feineres Metallgefüge aus.
In der vorliegenden Arbeit wird betrachtet, wie durch gezielten Einsatz der Kühleisen nicht nur die Erstarrung optimieren werden kann, sondern auch das Metallgefüge an den hochbelasteten Stellen des Bauteils durch den Einsatz der Kühleisen an diesen Stellen verbessert werden kann. Darüber hinaus wurden Richtlinien für die Verwendung von Kühleisen für die Konstruktion zukünftiger Bauteile erstellt und deren Wirksamkeit an einem Bauteil nachgewiesen.
Die vorliegende Bachelorarbeit ist im Rahmen eines Forschungsprojekts des Instituts für Textil- und Ledertechnik in Reichenbach entstanden. Sie beschäftigt sich mit dem Versticken von elektrisch leitfähigem Zwirn zu flächenförmigen Elektroden auf einem Gewebe. Dabei werden mindestens zwei Elektroden mit einem reversibel komprimierbaren Material, dem Dielektrikum thermisch verbunden. Dieser Verbund dient als Plattenkondensator zur Bestimmung kapazitiver Änderungen bei einer Druckbelastung. Thematisiert wird die Konstruktion der Elektroden und der Einfluss dieser auf die Höhe der Kapazität. Das Stauchverhalten des Dielektrikums ist ausschlaggebend für den Elektrodenabstand und somit auch für die Änderung der Kapazität je nach Belastung. Kleine Elektrodenflächen weisen niedrige Kapazitäten und geringe Kapazitätsänderungen auf. Große Elektroden ermöglichen eine hohe Auflösung der Kapazitätsbestimmung mittels eines kapazitiven Messverfahrens, schränken jedoch den Einsatzzweck stark ein. Um ebenso kleine Kapazitätsänderungen auswerten zu können, ist eine präzise Auswerteelektronik erforderlich. Kapazitive Messsysteme weisen zudem eine sehr hohe Empfindlichkeit gegenüber äußeren Störeinflüssen auf. Die Schirmung des Messsystems zur Verringerung dieser wird erforscht. Außerdem ist der Vorteil textiler Verarbeitung gegenüber herkömmlichen Technologien zur Herstellung elektrisch leitfähiger Flächen zu untersuchen.
Für die industrielle Fertigung von Produkten wie Automobilen, Baumaschinen oder Haushaltsgeräten werden verschiedenste Fertigungsverfahren benötigt.
Auf Grund der Vielzahl an Einzelteilen, welche für ein fertiges Endprodukt verbunden werden müssen, gewinnen innovative Fügeverfahren heutzutage immer mehr an Bedeutung. Diese müssen aus Sicht der Unternehmen wirtschaftlich sein und gleichzeitig eine hohe Produktqualität gegenüber der Kunden aufweisen. Unter den stoffschlüssigen Fügeverbindungen gewinnt das Löten in den letzten Jahrzenten immer mehr an Zuspruch, weil es enorme Vorteile gegenüber der Schweißverfahren bietet.
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit dem Hochtemperaturlöten von korrosionsbeständigen Stählen, wobei Nickelbasislote verwendet werden. Dabei kommt nicht das weit verbreitete Ofenlöten zum Einsatz, sondern das Induktionslöten. Hierzu wird der Einfluss des Restsauerstoffgehalts des Prozessgases auf das Lötergebnis untersucht. Durch den Einsatz einer Schlierenoptik soll die Gasströmung an der Lötstelle sichtbar gemacht werden.
Zur Bewältigung dieser Aufgabenstellung erfolgt zunächst eine umfassend theoretische Grundlagenbetrachtung zum Fügeverfahren Löten und der Schlierenoptik. Anschließend wird die Vorbereitung und Durchführung der Versuche dokumentiert. Abschließend erfolgt eine Bewertung der Versuchsergebnisse und ein Ausblick zu einer weiteren Vorgehensweise wird gegeben.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung der Haftzugfestigkeit der thermisch gespritzten Stahlschicht in Abhängigkeit der vorangegangenen Laseroberflächenstrukturierung des Substrats in Zylinderbohrungen.
Um Haftzugwerte zu erreichen, welche die Anforderungen sicher erfüllen, werden verschiedene Parameter bei der Laserbearbeitung verändert. Die dabei entstandenen Oberflächentopographien werden gemessen. Verschiedene Oberflächenkennwerte werden erfasst und auf ihre Aussagekraft in Bezug auf die Haftzugfestigkeit geprüft. Die Untersuchung der Haftzugwerte erfolgt im Anschluss der Beschichtung. Zu den Ergebnissen der Haftzugmessung werden die Oberflächenkennwerte der Laserbearbeitung gegenübergestellt und verglichen. Den Untersuchungen geht eine Betrachtung der Grundlagen der Beschichtungs- und Aufrautechnik voraus mit dem Ziel, aus den Erkenntnissen der Theorie und den Versuchen, eine Optimierungsempfehlungen zu erarbeiten, welche die Haftzugfestigkeit der Beschichtung steigert.
Diese Diplomarbeit beschreibt zunächst die Profileigenschaften des H-Profils als formschlüssige Welle-Nabe-Verbindung auf Basis DIN 3689-1 und ihre Vorzüge im Vergleich zu herkömmlichen Zahnwellen- und Passfederverbindungen. Die mechanische und tribologische Beanspruchung hypotrochoidischer Welle-Nabe-Verbindungen wurde hierbei rein numerisch untersucht. Dabei wurde der Einfluss der Profilparameter Exzentrizität und Mitnehmerzahl sowie des Übermaßes zwischen Welle und Nabe ermittelt und die Ergebnisse vergleichend gegenübergestellt.
Die im Rahmen dieser Arbeit erzielten Ergebnisse bieten eine Grundlage für die weitere Forschung an hypotrochoidischen Welle-Nabe-Verbindungen.
In dieser Diplomarbeit wird nur der Lastfall reine Torsion (statisch) betrachtet. Die geometrische Beschreibung, die Fertigungstechnologien und Passungssystem des H-Profils werden unter Berücksichtigung der zahlreichen Literaturen und experimentellen Ergebnisse erläutert.
Die FE-Simulationen werden auf Basis der Finite-Elemente-Analyse-Software MSC Marc/Mentat durchgeführt. Die mechanische und tribologische Beanspruchung der H-Profile vorzugsweise im Bereich der hoch beanspruchten Nabenkante wird mittels geeigneter Diagramme und FE-Bildern dargestellt und diskutiert. Außerdem werden mögliche Anrissorte mittels Reibkorrosionsparameter MFFDP ermittelt. Es wird auch ein geeigneter Bereich von geometrischen Parametern vorgeschlagen, der auf der tatsächlichen Produktion basiert.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der numerischen Untersuchung einer Welle-Nabe-Verbindung mit einfacher epitrochoidischer Profilkontur.
Ziel der Arbeit ist es, die Auswirkung der Produktionsfaktoren und Passungen auf die E-Profilverbindung bei rein Torsion zu ermitteln. Die Arbeit enthält die Grundlagen zum E-Profilverbindungen. Zwei Modellgruppen mit drei und fünf Mitnehmern werden untersucht, indem die Exzentrizität, die Belastung und die Passungen variiert werden.
Aus den Ergebnissen der Untersuchung lässt sich die Auswirkung von Exzentrizität, Belastung und Passungen auf die Leistungsfähigkeit der E-Profilverbindung erkennen. Weiterhin enthält die Arbeit eine nummerische Untersuchung der Auswirkungen von Formabweichungen bei E-Profilen auf Basis der Toleranzklasse IT6. Die Formabweichung wird simuliert, indem nur die Exzentrizität der Nabe im Modell verändert wird. Zur weiteren Untersuchung wird in der vorliegenden Arbeit ebenfalls ein Vergleich der E- und H-Profile durchgeführt. Durch die Variation zentraler Parameter werden die jeweiligen Trendentwicklungen sichtbar. Auf diese Weise konnten ein sinnvoller Bereich der Passungen, die Vor- und Nachteile einer Erhöhung oder Verringerung der Exzentrizität sowie die Vor- und Nachteile der E- und H-Profile ermittelt werden.
An einigen Schraubverbindungen der Traktionsbatteriebefestigung von PKW-Modellen auf MEB-Plattformen fällt die Klemmkraft nach dem Verschrauben stark ab. Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Ermittlung der Ursachen dieses Klemmkraftverlustes und betrachtet mögliche Optimierungsvarianten.
Dazu erfolgt eine kritische Auseinandersetzung mit der aktuellen Konstruktion, sowie den derzeitigen Fertigungsbedingungen. Des Weiteren wird das aktuelle Fehlerbild im Detail beschrieben. Zu diesem Zweck werden Messungen der Anzugs- und Nachziehmomente auf der Serienanlage durchgeführt. Ebenso wird bei einer manuell verschraubten Batterie der Klemmkraftverlauf mittels DMS-präparierter Schrauben bestimmt. Für die Ursachenermittlung werden zudem Versuche auf einem Schraubenprüfstand vorgenommen, bei denen schrittweise die Zahl der verschraubten Komponenten (Lackschichten, Wachs, etc. ) reduziert wird.
Basierend auf den dabei gewonnenen Erkenntnissen, wird mit der Erarbeitung von Optimierungsvarianten begonnen. Untersucht werden u. a. Variationen der Schraubparameter und Veränderungen an den verwendeten Materialien. Hauptaugenmerk liegt dabei auf einer, aus Korrosionsschutzgründen zwischen den Fügepartnern verklebten, Kunststofffolie, sowie dem zu ihrer Befestigung verwendeten Klebstoff. Die Optimierungsvarianten werden, soweit möglich, durch Versuche auf dem Schraubenprüfstand und der Serienanlage getestet und auf ihrer Auswirkungen auf Produkt, Montageprozess und Zulieferer untersucht. Abschließend wird eine Handlungsempfehlung formuliert.
Untersuchung der Wärmestandfestigkeit von thermoplastischen Klebstoffen bei Echtlederkaschierungen
(2020)
Kaschierte Textilien gleichen im Automobil Unebenheiten aus und sorgen für eine bessere Optik und Haptik. Zur Herstellung von solchen Verbunden verwendet man thermoplastische Klebstoffe, da sie einfach und schnell in der Handhabung sind. Diese Klebstoffe haben allerdings die Eigenschaft, dass sie bei entsprechenden Temperaturen wiederaufschmelzbar sind. Im Fahrzeuginnenraum kann es im Sommer schnell sehr heiß werden, dabei dürfen sich die Klebstoffe nicht lösen. Ob ein thermoplastischer Klebstoff den auftretenden Temperaturen standhält ist von seinem Schmelz- und Erweichungsbereich abhängig. Diese Angaben können über rheologische Messungen ermittelt werden, welche jedoch keine Auskunft über die Verbundfestigkeit bieten. Aus diesem Grund ist ein Testverfahren sinnvoll, welches auf einfachen und schnellen Weg eine Aussage zu den Hafteigenschaften thermoplastischer Klebstoffe unter Wärmeeinfluss liefert.
Untersuchung der Verschleißmechanismen von PVD-Beschichtungen bei der Bearbeitung von Gusseisen
(2019)
In dieser Diplomarbeit wird der Einfluss von unterschiedlichen Beschichtungsparametern, beim PVD-Beschichten von Wendeschneidplatten, untersucht. Hierfür werden zuerst in ei-ner theoretischen Vorbetrachtung die Schichteigenschaften und deren mögliche Beeinflus-sung erläutert. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf im Lichtbogenverfahren abgeschiedenen TiAlN-Beschichtungen. Ebensolche Beschichtungen wurden für die praktische Untersu-chung, unter der Variation von verschiedenen Magnetfeldern, sogenannten C- und A-Rin-gen sowie dem Spulenstrom, auf die Wendeschneidplatten abgeschieden. Die daraus re-sultierenden Beschichtungsvarianten sind in Zerspanungsuntersuchungen beim Drehen und Fräsen auf ihr Verschleißverhalten getestet worden. Dabei wird im Rahmen dieser Ar-beit insbesondere die VBHS für Vergleiche der zu untersuchenden Beschichtungsparameter ausgewertet. Außerdem wurden in weiteren Untersuchungen ausgewählte Eigenschaften der Beschichtung, wie zum Beispiel die Härte und Schichtdicke, ermittelt. Das unterschied-liche Verschleißverhalten der Beschichtungen wird abschließend, unter Berücksichtigung der Schichteigenschaften, ausgewertet. Aus diesen Ergebnissen werden Empfehlungen für bevorzugte Beschichtungsparameter und weiter durchzuführende Untersuchungen gege-ben.
Das Anodisieren von Aluminium und seinen Legierungen findet in allen technischen Bereichen Anwendung. Mit dem Hartanodisierverfahren können noch dickere und härte-re Aluminiumoxidschichten als mit dem Normal-Anodisierverfahren erzeugt werden, die bessere mechanische Eigenschaften haben. Aber die Einfärbung dieser Oxidschichten ist nur in sehr begrenztem Maß möglich. Darüber hinaus wird beim Hartanodisieren viel Wärme erzeugt, deshalb ist eine intensive Kühlung erforderlich. Ziel dieser Arbeit ist, eine Verbesserung der Färbbarkeit und eine Kühlenergieeinsparung anzustreben.
In dieser Arbeit wurden mit Elektrolyten, die sich aus Oxalsäure und Dimethylsulfoxid (DMSO) zusammensetzten, bei 30±1°C Hartoxidschichten erzeugt. Die Oxalsäure-Konzentration wurde auf 30 g/l festgelegt. Die DMSO-Konzentration der verwendeten Elektrolyten waren jeweils 5, 10, 15…50 % v/v. Zuerst wurde in jedem Elektrolyten mit einer konstanten Stromdichte von 2 bzw. 3 A/dm2 eine Oxidschicht mit der Dicke 10 μm erzeugt. Alle sind wie gewünscht Hartoxidschichten. Ihre Färbbarkeiten wurden als mittel bis sehr gut bewertet. Dann wurden Pulsspannungen eingesetzt. Dadurch wurde die Härte nicht erhöht, die Färbbarkeit nicht verbessert, aber die Kühlenergie beträchtlich eingespart.
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.
Per- und polyfluorierte Chemikalien (PFC oder PFAS) sind vielseitig einsetzbare Substanzen, die unter anderem zur wasserabweisenden Ausrüstung von Textilien verwendet werden. Aufgrund ihrer hohen Beständigkeit sind sie in der Natur nicht abbaubar und stellen somit eine Gefährdung für Umwelt und Mensch dar. Zur Vermeidung von Wasserflecken auf einem BMW-Polsterstoff aus Viskose wurde bisher eine PFC-haltige Hydrophobierung eingesetzt. Aufgrund des absehbaren Verbots der Herstellung und Verwendung aller PFCs wird nach einer PFC-freien alternativen Ausrüstung gesucht.
In der vorliegenden Arbeit werden PFC-freie textile Hydrophobierungen für die Anwendung im Fahrzeuginnenraum getestet und mit einer derzeit im Einsatz befindlichen PFC-Ausrüstung verglichen. Basierend auf einer Marktanalyse wurden verschiedene Lieferanten PFC-freier Ausrüstungen kontaktiert und in Zusammenarbeit mit diesen Versuchsmuster hergestellt. Anhand ausgewählter Versuche wurde eine Vorauswahl der zwei besten Hydrophobierungen getroffen. Diese wurden im Serienmaßstab auf das Viskose-Textil appliziert und anschließend in einer umfassenden Prüfung auf ihre Eignung für den Fahrzeuginnenraum untersucht.
Die Auswertung zeigt, dass die untersuchten PFC-freien Hydrophobierungen vergleichbare Ergebnisse wie die herkömmliche PFC-Ausrüstung erzielen. Sie stellen damit mögliche Alternativen für die Hydrophobierung von Textilien im Fahrzeuginnenraum dar.
Temperaturbestimmung für das Feuchtemesssystem eines Combi-Dämpfers mithilfe der Vierpoltheorie
(2021)
In der vorliegenden Diplomarbeit soll unter Verwendung der Vierpoltheorie ein Verfahren zur Temperaturbestimmung entwickelt werden. Das Prinzip der Vierpoltheorie, hauptsächlich bekannt aus der Elektrotechnik, kann auch auf viele physikalische Systeme angewendet werden. Unter der Voraussetzung der Linearität und der Zeitinvarianz eines Systems kann mittels der Vierpoltheorie zwischen einem Eingangs- und einem Ausgangssignal ein Zusammenhang hergestellt werden, ohne jedoch genaue Kenntnis über die zugrunde liegenden physikalischen Vorgänge zu besitzen. Mit dem Einsatz dieser Theorie soll zunächst eine physikalische Größe, in diesem Fall eine Temperatur korrigiert werden. Anschließend soll auf eine Temperatur an einem anderen Ort geschlossen werden, an dem keine direkte Messung möglich ist.
Zunächst werden alle physikalischen und mathematischen Grundlagen erläutert, die in dieser Arbeit Anwendung finden. Im Anschluss wird die theoretische Vorgehensweise im Bezug auf den vorliegenden Anwendungsfall beschrieben. Es folgt Darstellung der Versuchsvorbereitungen, der Durchführung der Versuche und der anschließenden Auswertung, welche die Basis für die benötigten Parameter zur Korrektur einer Temperatur sowie zur Bestimmung einer weiteren Temperatur bilden. Im weiteren Verlauf wird ein Programmcodes erstellt, in welchem die Vierpoltheorie zum einen zur Korrektur einer Temperatur und zum anderen zur Bestimmung einer Temperatur angewendet wird.
Die Schlusskapitel befassen sich zum einen mit dem Funktionstest der Verfahren, dem Fazit und einen Ausblick in die weitere Entwicklung der Forschung.
In der vorgelegten Arbeit erfolgt die technische, organisatorische und wirtschaftliche Bewertung eines Routenzugsystems auf einen betriebsspezifischen Anwendungsfall. Dabei wird nach der Erarbeitung wesentlicher Grundlagen, eine Ist-Analyse der bestehenden logistischen Prozesse durchgeführt. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Bewertung der Verkehrsstärke. Die in der Ist-Analyse gewonnenen Erkenntnisse dienen folgend der Entwicklung zweier Konzepte zur Integration eines Routenzuges in die bestehenden Prozesse. Die erarbeiteten Konzepte werden anschließend nach der bereits erwähnten Verkehrsstärke, als auch bezüglich der Erfüllung diverser Planungsgrundsätze in der Logistik, bewertet.
Die vorliegende Arbeit beschreibt die Herangehensweise bei der Planung eines Projektes zur Automatisierung eines Routenzuges. Mittels eines Fahrerlosen Transportsystems soll eine Serienmontage mit Material versorgt werden. Die Ergebnisse umfassen die Konzeptplanung und Teile der Grobplanung. Mithilfe einer Anforderungsliste werden drei Konzepte verschiedener Hersteller durch eine Nutzwertanalyse bewertet. Die Grundlage sind die recherchierten geltenden rechtlichen Rahmenbedingungen und Richtlinien.
Im Hauptteil wird eine Bruttobedarfsermittlung der benötigten Arbeitspersonen und ein Variantenvergleich für notwendige Layoutanpassungen durchgeführt. Auf der Grundlage der Bruttobedarfsermittlung und des festgelegten maximalen Amortisationszeitraumes folgt eine Budgetrechnung zur Ermittlung der maximal zulässigen Investitionskosten. Diese und weitere aufgestellte Anforderungen und Restriktionen dienen als Kriterien einer Nutzwertanalyse.
Es werden drei ausgewählte Lösungskonzepte verglichen und bewertet. Diese wissenschaftliche Arbeit endet mit einer Handlungsempfehlung auf Basis der gewonnen Erkenntnisse.
Maschinenbauunternehmen, wie die SITEC Industrietechnologie GmbH, werden mit stetig steigenden Anforderungen an Qualität, Lieferzeit und Kosten konfrontiert. Standardisierung, also die Reduzierung der Variantenvielfalt, ist eine Möglichkeit diesen steigenden Anforderungen zu begegnen. In dieser Arbeit wurde sich konkret mit der Standardisierung von Fügestationen unter wirtschaftlichen und technischen Kriterien auseinandergesetzt. Mit diesen Baugruppen werden zwei Teile miteinander kraftschlüssig gefügt.
Mithilfe des Produktdatenmanagementsystems (kurz PDM-System) wurden zunächst möglichst viele der bisher konstruierten Fügestationen zusammengetragen. Bei dieser Analyse wurden 41 Fügestationen im PDM-System ermittelt und im Anschluss anhand der Funktionsstruktur klassifiziert.
Dafür wurden in Summe 13 Teilfunktionen identifiziert, welche den Baukastenansatz als vielversprechende Möglichkeit zur Reduzierung der Variantenvielfalt erkennen ließen. Aus der Häufigkeit der bisher umgesetzten Teilprozesse wurden die Definitionen der Funktionsbausteine abgeleitet. Dabei wurden acht Funktionen als Muss-, zwei als Kann- und drei als Nicht-Bausteine definiert.
Im Anschluss daran wurden die Lösungsmöglichkeiten für die ermittelten Funktionen zusammengetragen. Diese wurden zum Beispiel anhand der Herstellkosten und der Montagefreundlichkeit miteinander verglichen, um daraus Vorzugsvarianten abzuleiten. Dabei wurde deutlich, dass beim Grundgestell eine Baureihe notwendig ist, um Teile mit unterschiedlichen Größen fügen zu können. Außerdem zeigte sich, dass aufgrund des breiten Spektrums an zu fügenden Teilen, nicht für jede Funktion eine Vorzugslösung definiert werden konnte. Ein Beispiel dafür ist die Prozessüberwachung, da je nach Anforderung an die Bauteile verschiedene Parameter überwacht werden mussten.
Danach erfolgte eine Optimierung der ausgewählten Vorzugslösungen, um die Herstellkosten zu senken. Dazu wurden im ersten Schritt der Anteil der Norm- und Kaufteile erhöht. Außerdem wurden spanend hergestellte Teile in geeigneten Fällen durch Blechteile ersetzt, weil die Herstellung von diesen im Allgemeinen günstiger ist. Zudem wurde die Auswahl der Komponenten überprüft. So konnten die Herstellkosten durch günstigere Alternativen bei den Kaufteilen und durch Neudimensionierung von Fertigungsteilen, wie beispielsweise des Grundgestelles, zusätzlich gesenkt werden. Für die Neudimensionierung des Grundgestelles wurden Entwurfsgleichungen mithilfe von FEM-Analysen und Grundlagen der technischen Mechanik ermittelt.
Die optimierten Vorzugslösungen wurden dann zu zwei Entwurfskonstruktionen der Standardfügestation in einer mittleren Baugröße zusammengesetzt. Diese Entwurfskonstruktionen dienen im Folgenden als Vorlage bei der Konstruktion von Fügestationen. Mit dieser Standardfügestation können 75% der analysierten Prozesse umgesetzt werden. Sieben Prozesse sind nicht umsetzbar, weil dafür Nicht-Bausteine notwendig wären. Die übrigen drei Prozesse können nicht realisiert werden, da die beiden Fügepartner Sondermaße hatten und deshalb zu groß für die Standardfügestation sind.
Im Anschluss an diese Arbeit sollte eine Neukalkulation der Herstellkosten erfolgen, um Bauteile ausfindig zu machen, die noch einmal überarbeitet werden sollten. Dadurch könnten die Herstellkosten weiter gesenkt werden. Nachdem die ersten Prototypen erfolgreich eingesetzt wurden, können anhand der Entwurfskonstruktionen die anderen Baugrößen abgeleitet werden. Um die Arbeitseffizienz zu steigern, sollten die Stützweiten, die Säulenlängen, die Verfahrwege der Zuführungen der beiden Teile, die Position des Fügemodules und die Plattendicken im CAD-Modell parametrisiert werden, weil dann eine schnellere Anpassung der Fügestation möglich wäre.
The science of ergonomics studies the conditions and effects of human labour in order to obtain rules for assessment and design. As working life changes, the general working conditions also change dynamically. The causes of such change processes are changes in working and lifestyle, human-technology-interaction, working time, as well as the demands on flexibility, mobility, decision-making skills and self-organization. The consequences of this development are a constant increase in the complexity of work-related requirements. The burdens associated with work can no longer be considered in a situational and detached way, as in many classical methods of work analysis, but should be taken into account in their holistic effect of mutual relations.
This article theoretically and empirically deals first with the question of whether the use of wearables provides support and assistance for the analysis of working conditions. Second it asks whether the application of wearables is a way to investigate complex stress conditions more effectively and whether it might supplement, substitute or further develop established and esteemed methods of work system analysis.
Die Leistungsdichte von Brennstoffzellensystemen kann durch Erhöhung des luftseitigen Betriebsdrucks positiv beeinflusst werden. Dazu werden Verdichter oder elektrisch unterstützten Turbolader verwendet, was als größter Energieverbraucher im Brennstoffzellensystems bezeichnet ist. Durch Einsatz von Vorleiteinrichtungen mit optimierten Schaufelwinkel können Strömungseigenschaften vor dem Verdichter positiv beeinflusst und dessen Leistung verbessert werden. Im Rahmen dieser Arbeit werden experimentelle und numerische Untersuchungen an Vorleiteinrichtungen durchgeführt werden, um Optimierungsmöglichkeiten des Kennfeldes eines Radialverdichters aufzuzeigen.
Diese Masterarbeit beschäftigt sich mit dem Fügeverfahren Setzen von Blindnietmuttern in einem hochmanganhaltigen TWIP- Stahl am Beispiel eines Seitenaufprallträgers. Die Kombination des Fügeverfahrens mit diesem Stahl wurde bisher für diese Anwendung noch nicht in Serienfertigungen untersucht. Ziel ist es daher, Erkenntnisse zu erreichbaren Festigkeiten im Fügevorgang zu gewinnen und diese für weitere Projekte des Unternehmens Westfalia Presstechnik Crimmitschau (WPC) einsetzen zu können.
Nach eingehenden Betrachtungen zum Produkt Seitenaufprallträger wird ein Überblick zum Stand der Technik, sowohl in der Automobilindustrie, als auch bei der WPC, geschaffen. Danach wird für das Produkt ein Herstellungskonzept entworfen und dieses beschrieben. Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit sind Untersuchungen zur Gestaltung der Schraubanbindung am Produkt durch Variation unterschiedlicher Blindnietmuttern. Dazu werden verschiedene Einflussfaktoren auf erreichbare Festigkeiten der Verbindung vorgestellt. Im Anschluss daran soll eine bevorzugte Paarung aus Stanzteilgestaltung und Geometrie der Blindnietmutter herausgearbeitet und eine erste Vorserienfertigung begleitet werden.
Auf Grundlage der Untersuchungen soll im Anschluss an diese Arbeit für das Projekt eine prozessstabile Serienfertigung umgesetzt werden.
Schnittstellen und Reifegradbestimmung der Prozesse am Beispiel des Projektmanagements bei Audi
(2022)
Über die Modellpflege kommen alle Änderungen nach dem Start of Production eines neuen Fahrzeugprojektes oder einer Produktaufwertung, auch Facelift genannt, in die Fahrzeuge. Die Modellpflege wurde immer nur etwas halbherzig abgearbeitet, sodass es Verzögerungen kam. Um diese Verzögerungen zu vermeiden, wurden in der Abschlussarbeit die Schnittstellen des Product Engineering Prozessmodells der Modellpflege analysiert. Außerdem wurde eine Vorlage für das Reifegradmanagement für das Prozessmodell der Modellpflege erstellt. Diese Vorlage befindet sich im Tool Cplace und soll Abweichungen und Probleme schnell aufzeigen sodass schnell eskaliert werden kann und es nicht zu weiteren Verzögerungen in der Modellpflege kommt. Über eine Umsetzung dieser Vorlage wurde noch nicht gesprochen.
Kopfbolzen sind Elemente auf einem Brückenträger, die nicht zu sehen sind. Dennoch sind es wichtige Teile in der Gesamtkonstruktion, um die Fahrbahn sicherer zu machen. Sie werden aktuell von Hand und in hohen Stückzahlen verschweißt. Ziel ist es, ein Variantenschema für die Plauen Stahl Technologie GmbH zu erarbeiten, das darstellt, wie
und mit welcher Rationalisierungsvariante sich der Prozess der Kopfbolzenmontage effizienter gestalten lässt. Dazu wird eine Grundlagenrecherche zum vorliegenden Prozess durchgeführt. Danach folgt die Ist-Analyse des Kopfbolzenprozesses und der Prozesse vor
und nach der Montage. Im Anschluss erfolgt eine Analyse der gefundenen Rationalisierungsvarianten. Sie werden mit der Montage von Hand verglichen, und es erfolgt eine Untersuchung einer möglichen Umstrukturierung des Prozesses. Der Variantenvergleich und die Untersuchung der Reorganisation dienen dem Unternehmen als
Entscheidungshilfe für die Investition in eine verbesserte Kopfbolzenvariante.
Realisierung eines 3D
(2019)
In der Fahrzeugmontage kommt es in Folge von Fehlhandlungen, fehlerhaften Bauteilen und Anlagenfehlern immer wieder zu kundenrelevanten Fehlern am Fahrzeug. Diese Fehler müssen in aufwändigen Sonderprozessen abgestellt werden, bevor das Fahrzeug das Werk verlässt. Auf Grund steigender Forderungen nach effizienteren Prozessen, werden in dieser Diplomarbeit die Inline Nacharbeitsprozesse der Fahrzeugmontage der BMW Group untersucht, um diese einerseits zu verbessern aber auch deren Kapazitäten zu maximieren, sodass Effizienz -und Qualitätsvorteile der Inline Nacharbeit besser genutzt werden können. Gleichzeitig wird auch auf eine positive Beeinflussung der Qualitätskennzahlen der Fahrzeugmontage hingearbeitet.
Dafür wurden die verschiedenen Inline Nacharbeitsbereiche analysiert, um die aktuellen Prozesse aufnehmen zu können und Probleme und Optimierungspotenziale zu identifizieren. Dazu wurden unterschiedliche Analysemethoden und Werkzeuge auf die Prozesse angewandt. Anschließend wurden die Problemfelder mit Maßnahmen belegt und ein neuer Soll-Prozess gebildet.
Die Maßnahmenbildung und die konsequente Umsetzung der selbigen ermöglichen eine wesentliche Kapazitäts- und Effizienzsteigerung der Inline Nacharbeitsprozesse bei gleichzeitiger Qualitäts- und Transparenzsteigerung. Zusätzlich konnten Prozesse kürzer, einfacher und schneller gestaltet werden, um eine möglichst kurze Nacharbeitsdauer von Fehlermeldung bis zur Nacharbeitung der fehlerbehafteten Fahrzeuge zu garantieren.
Sonderfahrzeuge umfassen anwendungsspezifische Ausstattungen, die gezielt auf den Einsatzzweck des Kunden zugeschnitten sind und besondere Herausforderungen zuverlässig erfüllen müssen. Aufgabe dieses wissenschaftlichen Projektes bestand darin, zunächst den Produktentstehungsprozess von Seriensonderfahrzeugen aus Qualitätssicht bei Volkswagen Sachsen zu erfassen und zu untersuchen sowie anhand dessen mögliche Optimierungskonzepte zu erarbeiten. Nach Auswertung der Analyseergebnisse werden Handlungsfelder abgeleitet und auf deren Grundlage mehrerer Konzepte zur Optimierung des PEP für Sonderfahrzeuge ausgearbeitet. Anschließend werden alle Varianten auf Basis einer Nutzwertanalyse bewertet und eine Vorzugsvariante ausgewählt.