Automobil- und Maschinenbau
Refine
Year of publication
Document Type
- Diploma Thesis (162)
- Master's Thesis (26)
- Article (13)
- Bachelor Thesis (13)
- Part of a Book (3)
- Book (2)
Institute
Diese Arbeit beschäftigt sich im Rahmen eines öffentlichen Forschungsprojektes mit der Entwicklung eines Abschraubprozesskonzeptes am Anwendungsbeispiel einer Fahrzeugelektromotorendemontage. Ökonomische, ökologische und politische Rahmenbedingungen erfordern die ganzheitliche Lebenszyklusanalyse, womit die Erarbeitung von Verwertungsstrategien und die Verbesserung der Recyclingfähigkeit aller Fahrzeugkomponenten zunehmend an Bedeutung gewinnt.
Auf Basis des Anforderungsspektrums an moderne Schraubprozesse wird systematisch auf die technische Vorzugslösung hingearbeitet und anschließend mit den anwendungsspezifischen Rahmenbedingungen des Forschungsprojektes in Einklang gebracht. Darüber hinaus werden innerhalb der finalen Prozesskonzeptstruktur Ansätze zur praktischen Umsetzung vorgestellt.
Das entwickelte Konzept besitzt in der Theorie die notwendige Struktur, um einen automatisierten Abschraubprozess zu befähigen. Die laufenden Bestrebungen, das Konzept in der Form eines Demonstrators einem Praxistest zu unterziehen, brachten hervor, dass die gewählte Hardware durch ihre Praktikabilität besticht. Die Umsetzung der adaptiven Programmführung in einer Industriesteuerung stellt den nächsten Schritt dar.
Hybrid manufacturing of titanium Ti-6Al-4V combining laser metal deposition and cryogenic milling
(2020)
Hybrid manufacturing, which, e.g., combines additive manufacturing with conventional machining processes, can be a way of overcoming limitations currently encountered in additive manufacturing. Cryogenic milling might be a viable option for hard-to-cut materials, as it leaves a contamination-free surface and can increase surface quality and tool life compared to conventional cooling concepts. In this study, the influence of cryogenic milling with carbon dioxide on titanium Ti-6Al-4V specimens manufactured with laser metal deposition (LMD) was investigated regarding tool wear and surface integrity in comparison to dry machining and machining with cooling lubricants. Moreover, additional layers of material were deposited on top of conventionally and cryogenically machined surfaces by means of LMD. The interface zone was then examined for defects. The milling process was closely monitored by means of thermal and high-speed imaging. Optical and tactile surface analysis provided evidence that lower roughness values and improved surface qualities could be obtained with cryogenic machining in comparison to dry machining. Moreover, significantly less tool wear was observed when a cryogenic cooling medium was applied. Although the utilization of conventional cooling lubricants resulted in satisfying surface qualities, substantial residual contamination on the milled surface was detected by means of fluorescence analysis. These contaminants are suspected to cause defects when the next layer of material is deposited. This is supported by the fact that pores were found in the weld bead applied on top of the milled specimens by means of LMD. Conversely, cryogenic machining resulted in very clean surfaces due to the residue-free evaporation of the coolant. Hence, a good metallurgical bonding between the weld bead and the milled substrate could be achieved. The results indicate the great potential of cryogenic milling in hybrid manufacturing, especially in terms of intermediate machining, as it provides residue-free surfaces for subsequent material deposition without an additional cleaning step and can significantly prolongate tool life.
Dissipation energy based parameter identification of anisotropic linear viscoelastic composites
(2020)
The current work presents a relaxation analysis based procedure to identify effective material parameters of the multiaxial generalized Maxwell model (GMM) by a numerical homogenization of the microscopic dissipation energy density for anisotropic linear viscoelastic composites. The employed GMM enables the derivation of a thermodynamically consistent constitutive law and a function of the dissipation energy density for direction‐dependent viscoelastic materials. The identity of this energy function to the microstructure's homogenized dissipation energy density is utilized for the identification of effective relaxation times. Furthermore, the identified relaxation times enable a simple determination of the remaining stiffness parameters. Finally, the presented procedure is demonstrated and evaluated for a randomly endless fibre‐reinforced plastic with a polymer matrix exhibiting a significant viscoelastic behaviour.
Hypotrochoidal profile contours have been produced in industrial applications in recent years using two-spindle processes, and they are considered effective high-quality solutions for form-fit shaft and hub connections. This study mainly concerns analytical approaches to determine the stresses and deformations in hypotrochoidal profile shafts due to pure bending loads. The formulation was developed according to bending principles using the mathematical theory of elasticity and conformal mappings. The loading was further used to investigate the rotating bending behaviour. The stress factors for the classical calculation of maximum bending stresses were also determined for all those profiles presented and compiled in the German standard DIN3689-1 for practical applications. The results were also compared with the corresponding numerical and experimental results, and very good agreement was observed. Additionally, based on previous work, the stress factor was determined for the case of torsional loading to calculate the maximum torsional stresses in the standardised profiles, and the results are listed in a table. This study contributes to the further refinement of the current DIN3689 standard.
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.
Die vorliegende Masterarbeit befasst sich mit dem Aufbau, der Funktionsweise und der Optimierung eines bestehenden Traceability-Systems im Automobilbereich. Dazu wird zu Beginn der Begriff Traceability erläutert und die Grundlagen der Rückverfolgbarkeit dargelegt. Danach folgt eine kurze Beschreibung zum Aufbau des aktuellen Traceability-Systems im betrachteten Unternehmen.
Im weiteren Verlauf werden die Anforderungen an die Rückverfolgbarkeit der im Unternehmen gefertigten Produkte zusammengestellt. Dabei werden behördliche, branchenspezifische und interne Vorgaben berücksichtigt.
An einem ausgewählten Fertigungsprozess erfolgt anschließend eine kritische Ist-Zustand-Analyse. Aus der Analyse gehen Optimierungspotenziale hervor, mit denen sich Lücken im Traceability-System schließen lassen.
Ausgehend von der Ist-Zustand-Analyse werden Konzepte entwickelt, die unter Berücksichtigung der Rahmenbedingungen eine nachhaltige Verbesserung des Traceability-Systems zur Folge haben sollen. Die Konzepte zielen auf eine Optimierung der Produkt-Traceability ab.
Zum Schluss werden die entwickelten Konzepte einer kritischen Betrachtung unterzogen und daraus Empfehlungen für deren Umsetzung abgeleitet.
This paper presents an analytical method for determining the bending stresses and deformations in prismatic, noncircular profile shafts with trochoidal cross sections. The so-called higher trochoids can be used as form-fit shaft-hub connections. Hybrid (mixed) higher trochoids (M-profiles) were developed for the special application as a profile contour for the form-fit shaft and hub connections in an earlier work by the author. M-profiles combine the advantages of the two standardised polygonal and spline contours, which are used as shaft-hub connections for the transmission of high torques. In this study, the geometric and mechanical properties of the higher hybrid trochoids were investigated using complex functions to simplify the calculations. The pure bending stress and shaft deflection were determined for M-profiles using bending theory based on the theory of mathematical elasticity. The loading cases consisted of static and rotating bends. Analytical, numerical, and experimental results agreed well. The calculation formulas developed in this work enable reliable and low-cost dimensioning with regard to the stresses and elastic deformations of profile shafts subjected to bending loads.
Nichteisenmetalle
(2022)
A novel approach to consider triaxial tensile stresses within the framework of a failure criterion
(2022)
For use in micromechanical simulations of continuous fiber reinforced polymers, a more general form of the paraboloid failure criterion by Stassi‐D'Alia for matrix failure was developed with explicit consideration of the hydrostatic tension strength. Regarding polymers, limits for hydrostatic tensile strength based on isotropic linear elasticity could be derived. The comparison of the newly developed extended paraboloid criterion with experimental data for yielding as well as for material separation (fracture) shows good agreement.
The atomizing gas dynamics and the applied process energy have a significant influence on the produced particles. The melting process of the two wires can be influenced by current modulation. As for arc welding processes, more and more electronic and software-controlled machines are being used for arc spraying and will have replaced conventional power sources in the future. Due to the highly dynamic, fast regulating computing technology in the latest energy source, technology arcs can be operated with different current forms and types. The modern machines allow process-stable, reproducible variation of the particles and heat input into the substrate. Constant and pulsed current can be used as current forms. Usable current types are direct current (DC) and alternating current (AC). The electrical parameters must be analyzed to evaluate the process behavior. The consumable used is a wire-shaped iron-based alloy with a diameter of 1.6 mm. Relevant process parameters such as basic current Iground, pulse current Ipulse, pulse duration tpulse, impulse frequency fpulse, and alternating current frequency, fAC, are varied and recorded using appropriate measurement technology. The aim is to change the process performance and thereby the particle formation in a broad band. High-speed images are used to observe the arc and the deposition process. In addition, particle sizes are determined.
Traffic calming is introduced to minimise the negative results of motor vehicle use, for example, low safety level or quality of life, high noise and pollution. It can be implemented through the introduction of road infrastructure reducing the velocity and the traffic volume. In this paper, we studied how traffic-calming influences the traffic assignment. For the research, a traffic-calming measure of speed cushions on the Stachiewicza street in Krakow was taken. A method of extracting trajectories from aerial footage was shown, and it was used to build a model. For a given example, through driving characteristics research and microscopic modelling, volume–delay BPR functions were estimated—for a street with and without traffic calming. Later, a toy network of two roads of the same length, connecting the same origin and destination, was simulated using an equilibrium traffic assignment method. Simulations were conducted both with the use of PTV Vissim and Visum software and through individual calculations. According to the results of this paper, there was a difference in traffic volume according to the equilibrium traffic assignment in the aforementioned toy network as a function of total network traffic volume.
Lewis–Mogridge Points: A Nonarbitrary Method to Include Induced Traffic in Cost-Benefit Analyses
(2020)
We propose a new method to estimate benefits of road network improvements, which allows to include the induced demand without arbitrary assumptions. Instead of estimating induced demand (which is nontrivial and hardly possible in practice), we search for demand induction where initial benefits are mitigated to zero. Such approach allows to formulate a dual measure of benefit, covering both the potential benefits and the likelihood of consuming them by the induced traffic. We first estimate benefits of road network improvement assuming that traffic demand is fixed. Consequently, we find demand model configurations at which the benefits of the new investment become null, i.e., all the initial benefits are consumed by the traffic demand growth. We call such states of induced demand the Lewis–Mogridge points of the analysed improvement. We select the most probable of such points and use it to calculate the proposed novel indicator μ, for which the initial benefits (obtained under a fixed-demand assumption) are multiplied with a demand increase rate needed to consume them. We believe that such measure allows to include the critical phenomena of induced traffic and, at the same time, to overcome problems associated with reliable estimation of induced demand. As we illustrate with the case of two alternative road improvement schemes in Kraków, Poland, the proposed method allows to estimate maximal threshold of induced traffic and to select scenario more resilient to induced traffic.
Effect of acoustic excitation on fiber-reinforced polypropylene and the influence on melt viscosity
(2021)
The paper describes a novel technological approach to influencing the rheological properties of thermoplastic materials exposed to acoustic energy. The flow behavior of polypropylene with different mass percentages of glass fibers is investigated in a parallel plate rheometer under high-frequency longitudinal excitation. The influence of oscillation frequency on the melt viscosity is explained by means of shear thinning criteria. The dependence of the oscillation shape using sinusoidal excitation on shear thinning as a function of different fiber reinforcement percentages is also investigated. A phenomenological view describes the mutually influencing parameters with regard to different material compositions and different excitation frequencies over the time course of the rheometric measurement. Interacting relationships are analyzed and discussed and the potential of the actuator system to influence the plastic melt is worked out. Based on this, a technological approach follows which describes the transfer of an oscillating mold surface to plastics processing methods, which, especially in the case of energy-intensive injection molding technology, leads to the expectation of possible resource efficiency in energy and material.
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.
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.
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.
Ziel der Arbeit ist es eine Methodik zur Analyse der Wirtschaftlichkeit der Ladeinfrastruktur von Elektrofahrzeugen im öffentlichen Raum zu entwickeln und als Ergebnis den vorliegenden wirtschaftlichen Stand, hinsichtlich der Refinanzierungsdauer, zu ermitteln. Mittels dieses Werkzeuges und dessen vorgegebenen Rahmen als Ergebnis, soll der Anwender in der Lage sein durch die schrittweise Abarbeitung aller enthaltenen Einflussgrößen die Wirtschaftlichkeit unkompliziert ermitteln zu können. Die unkomplizierte Ermittlung der Wirtschaftlichkeit von Ladesäulen mittels des Werkzeuges ist hierbei eine tragende Problemstellung der Arbeit.
Ausschließlich eine für den Anwender einfache und verständliche Zusammenführung aller zu betrachtenden Einflussgrößen auf die Wirtschaftlichkeit ermöglicht es ihm, diese in einem überschaubaren Ressourcenaufwand zu erhalten. Ohne dieses Wirtschaftlichkeitswerkzeugs ist es dem Anwender nur bedingt möglich, aufgrund der gesetzlichen, rechtlichen, sowie politischen Ungleichheit, ständigen Veränderbarkeit und Vielfalt, eine Aussage über die Wirtschaftlichkeit seiner Infrastruktur zu erhalten.
Die Zielgröße ist bei Verrechnung aller Einflussfaktion die Refinanzierungsdauer der Ladestation. Diese soll dem Anwender zeigen nach welcher Betriebsdauer sich seine Infrastruktur unter gewählten Eingangsgrößen für ihn rentiert.
In dieser Arbeit soll ein theoretisches Konzept zur Steigerung des Fertigungsausstoßes in der Neigungssensorikfertigung der GEMAC Chemnitz GmbH erarbeitet werden. Ziel der GEMAC ist eine langfristige Steigerung des Fertigungsausstoßes der Neigungssensorik von rund 18.000 auf rund 100.000 Sensoren im Jahr. Da davon ausgegangen werden kann, dass eine um mehr als fünffache Steigerung des Fertigungsausstoßes nicht ohne eine Anpassung der vorhandenen Ressourcen realisiert werden kann, sollen unter verschiedenen Unternehmensszenarien diverse Möglichkeiten und die dafür notwendigen Bedingungen aufgeführt werden. Kernelement dieser Arbeit sind die Kapazitätsanalyse und die darauf basierenden Maßnahmen, welche als Konzept in einer Handlungsempfehlung zusammengefasst werden. Da viele Maßnahmen in der Praxis nicht ohne Weiteres umgesetzt werden können, soll diese Arbeit als Grundlage für zukünftige Entscheidungen zur Entwicklung der Fertigung dienen.
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.
1 In an increasingly populated and technological world, manufacturing processes have become faster and data more voluminous. With this comes the need to store this massive production data and use real-time data monitoring tools to facilitate decision making in a plant. Concepts, derived from Pharma 4.0.
| 2 In the manufacturing environment there is, however, a big challenge in data collection and transmission, i.e. the communication between different equipments, sensors, and software. Since each manufacturer tends or has tended to use its own standards for programming and manufacturing the devices and tools.
| 3 Another major challenge is the secure transmission of data to avoid theft and cyber attacks, thus affecting the company's credibility and financial losses.
| 4 In this project the data transfer from Programmable Logic Controller (PLCs) was performed through the Matrikon Server and an interface belonging to the OPC Foundation, this technology allows the collection of data from different sources and delivers them safely to the process visualization software in a single language.
| 5 For software and hardware installation in a regulated environment, standards and validation methods need to be followed before, during and after installation of the required system.
| 6 This project aims to transfer data continuously and contemporaneously from a local source to the could environment and present the validation method used by pharmaceutical industries to validate this process in a GMP-regulated environment.
| 7 For the performance of the software installation, documents have been prepared and used to record and evidence the procedure. These documents were prepared and executed based on standards and methods relevant to the validation process.
| 8 The workers were also trained to know how to handle the data coming from production, and to be able to extract the value from it for different sectors, such as quality, raw material sector, energy sector, etc.
| 9 Finally, improvements were suggested for the documents and validation process used in this project. Since this installation will be used as a basis for future customer installations, not only for interfaces, but also for 1st and 2nd generation connectors.
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.
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.
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.
Ziel der vorliegenden Masterarbeit war es, theoretische Optimierungspotentiale für das Innenhochdruckumformen der Stellantis-Nockenwellen aufzuzeigen und auf Umsetzbarkeit zu prüfen. Mithilfe von Ursachenanalysen wurden systematisch die Einflussfaktoren auf den Innenhochdruckumformprozess eingegrenzt.
Die Ergebnisse zeigen eine theoretische Verbesserung des Zeichnungsmerkmals Gesamtrundlauf. Zusätzlich konnte ein vorzeitiges Ermüden der Präzisionsstahlrohre während des Umformprozesses minimiert werden. Daraus lassen sich eine Prozessoptimierung sowie eine wirtschaftliche Verbesserung ableiten. Die Masterarbeit ist vorwiegend für Interessenten des Innenhochdruckumformprozesses geeignet.
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.
BIM (Building information modeling) is becoming a reliable method for the planning, design, implementation, and maintenance stages of construction projects due to its ability to improve the quality of project stages, reduce project time, and ensure costs. From 2000 onwards, the trend of using BIM method increased in the world. And in the last decade, many developed countries have introduced BIM as a reasonable and efficient method with the aim of optimizing project stages, and many employers have paid attention to training and persuading consulting and contracting companies.
In the meantime, the BIM method is constantly being updated. Many researchers are looking to modify existing sub-methods to help the project achieve all of the great BIM goals.
Although BIM has great goals such as those mentioned, in some cases, projects are not able to achieve all of them for various reasons.
This thesis has put its hypothesis on the existence of deficiencies in the content of the EIR (Employer's Information Requirements) document and its writing methods.
This document, which is a kind of project guide in BIM format, is compiled by the client and its task is to announce the needs of the client to the members involved in the project and to clarify the different stages of the project. In many construction projects, due to the complexity of the EIR, the employer's lack of attention to some information, or the failure to include the opinions and views of the project's stakeholders in the writing of this document, the EIR cannot fulfill its key role with its maximum potential performance in the project.
This thesis is written with the aim of finding a comprehensive solution to maximize the power of the BIM method in a project through correct and complete document writing.
Also, this thesis seeks to prove its claims by focusing on the ABS 38 project as a case study. In addition, a literature review on important and key issues in the field of BIM and EIR documents has been done. After that, a scoring system (Relative rating method) was used to find the best variant and compare it to prove the proposed hypothesis.
Diese Diplomarbeit befasst sich mit der Herstellungs- und Nutzungsphase von Struktur-bauteilen und Leichtbauwerkstoffen sowie der Durchführung einer Lebenszyklussimulation.
Eingeleitet wird die Arbeit mit wissenschaftlichen Grundlagen über Faser-Kunststoff-Verbunde, Leichtbauwerkstoffe und Ökobilanzierung. Diese dienen dem Verständnis der ausgewerteten Studien bzw. Ökobilanzen über den Einsatz von Leichtbauwerkstoffen in der Herstellungs- und Nutzungsphase. Des Weiteren werden die mechanischen Versuche Zug- und Biegeversuch beschrieben und praktisch durchgeführt.
Diese Versuche sind die Grundlagen für die folgende Lebenszyklussimulation, welche in Form von Dauerschwingversuchen mit einer Resonanzprüfmaschine durchgeführt wird. Abschließend werden im letzten Kapitel die Ergebnisse der Ökobilanzen und Versuche verglichen, ausgewertet und diskutiert.
In dieser Diplomarbeit wird die Entwicklung einer Miniaturkutsche behandelt. Die Kutsche soll der klassischen Viktoria-Pferdekutsche nachempfunden werden, daher wird auch auf das stilechte Erscheinungsbild Wert gelegt. Bis zu vier Personen sollen durch die urwüchsigen Naturkräfte von zwei Ponys mit einem Stockmaß unter 1,1 m befördert werden.
Ausstattung und Baugruppen der Miniaturkutsche werden schrittweise thematisiert und unter Berücksichtigung von Funktionalität, Festigkeit und Ästhetik konstruiert. Die Berechnung der Fahrgestellkomponenten erfolgt auf Missbrauch und/oder Dauerfestigkeit. Die dazu benötigten dynamischen Kenngrößen konnten aus Messwerten bereits vorhandener wissenschaftlicher Arbeiten entnommen werden.
Ziel der Arbeit ist das Konzept für den Bau dieser Miniaturkutsche. Dabei soll das konstruktive Ergebnis eine Vorstellung über den Fertigungsaufwand und die entstehenden Kosten bei Produktion der Miniaturkutsche vor Ort bzw. im Inland vermitteln.
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.
Die Technologie des digitalen Zwillings hat ihr Potenzial zur Verbesserung der Effizienz, Sicherheit und Nachhaltigkeit eine Vielfalt von industriellen und nicht-industriellen Anwendungen unter Beweis gestellt. Dabei wird ein virtuelles Abbild eines physischen Objekts, Prozesses oder Systems erstellt, das sein Verhalten, seine Leistung und seine Umgebung in Echtzeit in der digitalen Welt genau nachbildet. Diese Technologie kombiniert fortschrittliche Sensoren, Datenanalyse und Modellierungstechniken, um einen digitalen Zwilling zu schaffen, der die Leistung seines physischen Gegenstücks überwachen, vorhersagen und optimieren kann.
In dieser Arbeit wurden drei an einer Demonstrationsmaschinen vorgestellt. Diese Maschinen sind für die Bearbeitung, die Verteilung bzw. die Trennung zuständig und formen eine Produktionslinie. Die virtuellen Modelle von den drei Maschinen wurden aus CAD-Dateien mittels Onshape und MATLAB realisiert. Die virtuellen Modelle wurden dann verwendet, um mit MATLAB SPS-Code für Siemens S7 zu generieren. Der generierte Code wurde dann mittels TIA V16 und PLCSIM getestet, um sicherzustellen, dass das virtuelle Modell die physikalischen Maschine wirklich nachbilden kann.
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.
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Digitalisierung der auftragsorientierten Bedarfsermittlung für die Profile von Bordwänden.
Um wettbewerbsfähig zu bleiben und effizienter zu arbeiten nimmt die Digitalisierung in der heutigen Arbeitswelt einen zunehmend höheren Stellenwert ein. Insbesondere für kleine und mittelständische Unternehmen wie Fahrzeugbau KEMPF GmbH, deren Bedarfsermittlung in der Bordwandfertigung bisher per Hand durchgeführt wird, ist es notwendig die Prozesse effizienter zu gestalten.
Das Ziel dieser Diplomarbeit ist es, ein Excel-Tool zu entwickeln, welches die Bedarfsermittlung übersichtlicher und effizienter gestalten soll. Die Anforderungen und der Aufbau werden in Zusammenarbeit mit dem zuständigen Mitarbeiter herausgearbeitet. Die Entwicklung des Excel-Tools teilt sich in drei Phasen auf, bis alle Funktionen vollständig umgesetzt sind. Nach jeder Phase wird die jeweilige Entwicklungsstufe von diesem Mitarbeiter getestet, um Fehler zu identifizieren und Verbesserungen sowie Erweiterungen für die nächste Entwicklungsphase herauszuarbeiten. Des Weiteren wird ein Nachweis der Effizienzsteigerung anhand von Zeitstudien und Rückmeldungen des Mitarbeiters erbracht.
Abschließend werden die Ergebnisse in einer Diskussion ausgewertet und im Ausblick eine mögliche Weiterentwicklung des Excel-Tools aufgezeigt.
Ziel der Diplomarbeit ist die Entwicklung eines Konzeptes für ein fahrerloses Transport- system (FTS) zur Realisierung des Transportes von Waschkorbwagen in der Rohrferti- gung der MAHLE Behr GmbH in Kirchberg.
Hintergrund ist die Senkung von Produkti- onskosten der transportierten Rohrbauteile, um die Wettbewerbsfähigkeit zu erhalten. Es ist zu prüfen, ob durch den Einsatz eines FTS, der Mitarbeiterbedarf gesenkt werden kann. Hierbei liegt das Hauptaugenmerk auf der FTS-Konzeptionierung für die Rohrferti- gungssegmente 38 und 39.
In der Diplomarbeit wird zu Beginn eine Ist-Analyse durchge- führt, darauf aufbauend das Konzept erstellt und abschließend die Kosten und der Nutzen in Form einer Nutzwertanalyse für zwei Varianten bewertet.
Als Ergebnis der Diplomar- beit wird eine Handlungsempfehlung gegeben. Zur Anfertigung der Arbeit werden direkte und indirekte Methoden zur Datenerfassung genutzt. Außerdem finden Prozessbeobach- tungen, Mitarbeiterbefragungen sowie die Erfassung von Prozesszeiten und visuellen Daten wie unternehmensinterne technische Zeichnungen, Produkt-, Produktions- und Maschinendaten Eingang.
Für viele ältere geheingeschränkte Menschen sind Treppenstufen im privaten Umfeld ein Hinderungsgrund am öffentlichen Leben teilnehmen zu können. Viele dieser wohnen in Mehrfamilienhäuser, in denen z. B. die Größe des Treppenhauses oder auch andere Randbedingungen es nicht möglich machen, Treppenlifte einzubauen. Im Logistikbereich spielen autarke Transportsysteme eine immer größere Rolle. Die Idee besteht darin, ein vergleichbar autarkes System für den Transport von Personen zu entwickeln, welches in der Lage ist, Treppenstufen mit einer kontinuierlichen Bewegung zu überwinden. Die i. d. R. älteren Personen sollen in die Lage versetzt werden, ohne fremde Hilfe die Treppen zu bewältigen.
Ziel dieser Arbeit ist es, ausgehend von einer Literatur- und Patentrecherche in einem ersten Schritt Anforderungen zusammenzutragen (z. B. typische Anordnung von Treppenstufen, erforderliche Beschleunigung, Geschwindigkeit, Traglast etc.). um anhand dieser Grundlage in einem zweiten Schritt mögliche Konzepte auszuarbeiten. Diese Konzepte sollen sowohl den mechanischen Aufbau als auch die Antriebsstruktur mit Energieversorgung (akkubetrieben) berücksichtigen.
Die vorliegende Arbeit handelt von der Herleitung und Erstellung eines Excel Tools zur Berechnung von Zykluszeiten in der Herstellung von Stirnradverzahnungen. Die ausgewählten Verzahnungsverfahren sind das Wälzfräsen, Wälzschälen, das kontinuierliche Wälzschleifen und das Honen von Verzahnungen. Es werden die grundlegenden Verfahrenskinematiken, zusammen mit den eingesetzten Werkzeugen erläutert. Die zur Berechnung von Hauptzeiten und Nebenzeiten notwendigen Daten werden aus Literatur und Praxis gesammelt und in die Berechnungen eingesetzt. Das Zykluszeitprogramm soll möglichst realitätsnahe Berechnungen durchführen und gleichzeitig ein hohes Anwendungsspektrum abdecken. Verschiedene Komfort- und Sicherheitsfunktionen wurden in Excel hinterlegt und sollen dem Anwender die Bedienung erleichtern.
Die Arbeit lässt sich in zwei große Themenkomplexe gliedern:
Simulation und Berechnung von Prüfstandkennwerten und
Eingabebasierte Steuerung des Gelenklagerprüfstands.
Beide Hauptthemen beinhalten die Ermittlung von Prüfstandparametern und sind eng miteinander verknüpft.
Die Simulationen der Kenngrößen Schwenkwinkel αs, Gleitgeschwindigkeit ω ⃗ und Gleitbeschleunigung α ⃗ erfolgen auf der Basis von Modellen. Neben einem realitätsnahen CAD-Modell kommen ein abstrahiertes Modell (Prüfstandmodell) sowie ein Balkenmodell zum Einsatz. Alle Modelle wurden in der Matlab-Simscape-Umgebung erstellt und unterscheiden sich ihn ihrem Abstraktionsgrad voneinander. Um die Modelle in Bezug auf ihre Realitätsnähe zu verifizieren, wurden die simulierten Ergebnisse der einzelnen Modellvarianten direkt miteinander verglichen. Die deckungsgleichen Verläufe der einzelnen Kenngrößen haben dabei die geometrische Korrektheit des jeweiligen Modells bestätigt. Ein zusätzlicher Vergleich wurde mit dem Vektorenmodell des Prüfstandantriebs angestellt. Hier waren die Simulationsergebnisse ebenfalls identisch. Die mit dem Prüfstandmodell simulierten Kenngrößen wurden abschließend mit den aufgezeichneten Messwerten eines realen Versuchs verglichen. Das Übereinstimmen beider Schwenkwinkel-Verläufe bestätigt die Realitätsnähe des Prüfstandmodells zusätzlich. Diese wertvollen Erkenntnisse zur Modellgestaltung erlauben die zukünftige Anwendung der Modelle für Simulationen und Berechnungen.
Die simulierten Kenngrößen sind zugleich auch Eingabeparameter für das LabVIEW-Programm zur Prüfstandsteuerung. Daraus werden weitere Prüfstandparameter, wie beispielsweise die Motordrehzahl nMot, berechnet. Der so ermittelte Vorgabewert für die Motordrehzahl wird direkt über eine, im Rahmen der Arbeit entwickelte, Schnittstelle an die Motorsteuerung übergeben. Das LabVIEW-Programm dient nicht nur der Motorsteuerung, auch die im Versuch ermittelten Messwerte werden hier gesammelt, aufbereitet und in Form einer Log-Datei ausgegeben. Der Datenaustausch zur Messwerterfassung geschieht ebenfalls über eigens dafür entwickelte Schnittstellen, welche in der Arbeit beschrieben sind. Somit sind die Dokumentation und Weiterverarbeitung der Versuchsergebnisse gegeben.
Das Ziel der vorliegenden Diplomarbeit ist es, einen geeigneten Prototyp zur Überprüfung der Radabdeckung an Fahrzeugen mit vom Serienstand abweichender Rad-Reifen-Kombination zu entwickeln.
Nach der Ermittlung aktueller Rechtsgrundlagen und des allgemeinen Prüfprozesses sowie der Durchführung einer Marktrecherche wurden verschiedene Konzepte entwickelt. Zu diesen wurde Variantenvergleich durchgeführt und die jeweiligen Vor- und Nachteile erörtert. Hierbei wurde festgestellt, dass die Projektion von Hilfslinien an das zu beurteilende Fahrzeug mittels Laser am besten für diesen Anwendungsfall geeignet ist.
Unter Berücksichtigung verschiedener Anforderungen, wie der Nutzbarkeit, Wirtschaftlichkeit und Realisierbarkeit, konnte ein Prototyp mit geeignetem Lasermodul mittels 3Damt-Druck entwickelt werden. Dessen Funktionsweise wurde während eines Testlaufs überprüft, um die praktische Anwendbarkeit zu bestätigen. Abschließend wurden mögliche systematische und persönliche Fehler diskutiert.
Der konstruierte und angefertigte Prototyp soll DEKRA in Zukunft als Prototyp im Prüfalltag dienen.
Ziel dieser Diplomarbeit ist die Erstellung einer Methode zur quantitativen und qualitativen Analyse von faser- oder mikroplastikhaltigen Wasserproben mittels Laser Direct Infrared Imaging. Weiterhin ist eine Datenbank aus Fingerprint-IR-Spektren verschiedener Fasermaterialien und technisch verwendeter Kunststoffe zu erstellen. Dazu wurden aus zerkleinerten Referenzmaterialien Ethanol-Suspensionen hergestellt, diese analysiert und ausgewählte Spektren zur Datenbank hinzugefügt. Anschließend erfolgte eine Systemvalidierung anhand von Versuchsreihen mit variierten Analyseparametern. Zur Methodenentwicklung wurden verschiedene Wasser- und Umwelt- Proben filtriert und analysiert. Aus diesen durchgeführten Versuchen wurden erste Grundlagen zur Versuchsdurchführung abgeleitet. Eine vollständige Methodenentwicklung konnte nicht erfolgen, jedoch wurden Empfehlungen für das weitere Vorgehen zur Fertigstellung entwickelt.
Mit der angelegten Datenbank können Partikel zuverlässig identifiziert werden. Sogar die Analyse schwarzer Fasern ist möglich. Hinweise zur Beachtung von Größen- und Konzentrationsabhängigkeiten bei Messungen wurden formuliert.
Somit sind die Voraussetzungen für erfolgreiche qualitative Analysen gegeben. Für eine abschließende Bewertung der Zuverlässigkeit quantitativer Analysen von wässrigen Proben sind weitere Versuche notwendig.
In dieser Diplomarbeit steht die Optimierung des Rüstens von Elektrowerkzeugen, speziell Bohrmaschinen, Bohrhämmern und Winkelschleifern, an Prüfständen im Vordergrund. Dabei sind Zeitersparnis, Sicherstellung der Arbeits- und Prüfmittelsicherheit sowie das Gewährleisten von normenkonformem Prüfen übergeordnete Ziele.
Hierzu werden die betrachteten Prüfstände sowie die vorhandenen Rüststrategien und die damit verbundenen Rüstzeiten an den Prüfständen ausführlich analysiert und auf Schwachstellen untersucht. Die daraus erlangten Kenntnisse dienen als Ansätze zur
Problemlösung. Nach der Entwicklung verschiedener Varianten, in denen die Optimierungsgansätze Anwendung finden, wird eine Vorzugsvariante gewählt. Die Vorzugsvariante wird im Detail auskonstruiert und in Form eines Demonstrators umgesetzt. Der Demonstrator dient dabei zur weiteren Problemfindung sowie einem Funktionsnachweis, an dem erneut Rüststrategien und Rüstzeiten analysiert und mit den Ursprungsstrategien verglichen werden, um das Erreichen der erzielten Optimierungen belegen zu können. Diese Diplomarbeit wurde im Zeitraum vom 01.03. bis 31.10.2022 im Unternehmen DEKRA Testing & Certification GmbH in Dresden bearbeitet und erstellt. Dabei wurde das Thema von der Westsächsischen Hochschule Zwickau genehmigt.
Entwicklung eines Bahnreglers für die hydraulischen Achsen eines Auslegersystems einer Baumaschine
(2022)
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde sich damit beschäftigt, einen Regler zu entwerfen, der dafür sorgen soll, dass die Winkeländerungen in den Gelenken des Auslegers eines Abbruchbaggers entsprechend vorgegebenen Verläufen erfolgen soll.
Die Gelenkwinkeländerungen werden dabei durch hydraulische Verbraucher herbeigeführt. Diese sind Teil eines komplexen Hydraulikkreislaufs, in den diverse Einrichtungen zur Regelung der hydraulischen Leistung integriert wurden.
Besonders erschwert wird die Aufgabe einerseits durch die prinzipbedingte geringe Dämpfung hydraulischer Antriebe und die Effekte der dynamischen Kopplung, welche sich aufgrund des Aufbaus des Auslegers des Abbruchbaggers ergeben. Die Vorgehensweise bei der Lösung dieser Aufgabe orientiert sich an einem allgemeinen Schema für die Bearbeitung von Regelungsaufgaben.
Für die Modellierung des Systems wurde das tool Simscape benutzt. Die Möglichkeit der Kombination mit Simulink Funktionsblöcken eröffnet hier ein breites Spektrum von Varianten, Regelalgo-rithmen zu verwirklichen und zu testen. Ausgehend von den durch Simulationen gewonnenen Kentnissen wurde das ermittelte Reglergesetz anschließend durch ein Programm der Programmiersprache C umgesetzt.
Entwicklung eines Konzeptes zur Entscheidungsunterstützung bei geplanter Anlagen-Ersatzinvestition
(2022)
Anlagen-Ersatzinvestitionen spielen in produzierenden Unternehmen immer wieder eine wichtige Rolle, denn das wirtschaftliche Agieren ist eine der Hauptaufgaben eines Betriebes. Dazu gehört auch, dass die Prozesse im höchstmöglichen Grade störungsfrei ablaufen. Aus diesem Grund ist die regelmäßige Überprüfung der sich in Betrieb befindlichen Anlagen von Vorteil um rechtzeitig reagieren zu können, sollten sich Alternativen anbieten, die aus finanzieller und technischer Sicht geeigneter sind. Das in der hier vorliegenden Arbeit dargestellte Konzept zur Entscheidungsunterstützung bei geplanter Anlagen-Ersatzinvestition dient dazu, einen Leitfaden anzubieten, anhand dessen ein Entscheidungsprozess durchgeführt werden kann.
Dabei ist es möglich, zu einem beliebigen Zeitpunkt eine Anlage unter ganzheitlichen, d.h. sowohl monetären, als auch nicht monetären Gesichtspunkten, zu betrachten und zusätzlich mit einer Ersatzalternative zu vergleichen.
Die Umsetzung wird schrittweise erklärt und an einem Beispiel näher veranschaulicht. Darüber hinaus wurde im Zuge der Diplomarbeit ein Excel-Tool erarbeitet, welches als Vorlage für weitere Anwendungen genutzt werden kann.
Zusammen mit den erklärten Schritten der Analyse kann das Tool individuell angepasst oder erweitert werden.
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.
Die vorgelegte Diplomarbeit befasst sich mit der Berechnung und Konstruktion eines Prüfstandes zur statischen Untersuchung von Welle-Nabe-Verbindungen.
Die Welle-Nabe-Verbindungen sollen mit Hilfe des Prüfstandes auf ihr Verformungs- beziehungsweise Steifigkeitsverhalten unter Torsion und Biegung untersucht werden können. Die in den Versuchen am Prüfstand gewonnenen Erkenntnisse sollen der Bewertung neuartiger Welle-Nabe-Verbindungen dienen.
Im Ergebnis der Arbeit steht die Auslegung und Konstruktion eines Prüfstands laut Aufgabenstellung. Auf dem Weg zur Erarbeitung der Lösung wurden verschiedene Lösungsansätze beschrieben und bewertet. Es erfolgte die Priorisierung einer wirtschaftlichen Lösung mit hoher Zielerfüllung. Alle notwendigen Berechnungen und Zeichnungen sind in der Arbeit enthalten. Wo es sinnvoll war, erfolgte einen Auswahl von in Frage kommenden Varianten
und Zukaufteilen. Ebenso schließt die Arbeit die relevanten Montage- und Bedienungshinweise ein.
Das Presswerk Snop Automotive Zwickau GmbH stellt Blechumformteile für die Automobilindustrie her. Im Herstellungsprozess werden die Bauteile nach dem letzten Fertigungsschritt in Form einer Sichtprüfung auf Oberflächen- und Fertigungsfehler untersucht. Um diesen Prozess zu verbessern, soll in dieser Diplomarbeit eine Entscheidungsgrundlage für eine Investition in ein automatisches Prüfsystem erarbeitet werden.
Zu diesem Zweck wurde eine Auswahl von Investitionsalternativen in einer Nutzwertanalyse untersucht. Dabei stellten sich drei Vorzugsvarianten mit einem an den Firmenzielen gemessenen, hohen Zielerreichungsgrad heraus. Diese wurden im weiteren Verlauf nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten analysiert und anhand der Ergebnisse eine finale Vorzugsvariante gewählt. Es handelt sich dabei um ein klassifizierendes und KI-basiertes Bildverarbeitungssystem.
Im letzten Schritt der Diplomarbeit sollte herausgearbeitet werden, inwieweit die Leistungsfähigkeit dieser Technologie bewertet werden kann. Die vorgestellte Methode basiert auf Evaluationsverfahren aus dem Bereich der Fernerkundung. Um bewerten zu können, ob das Prüfsystem die Zielvorgaben der Qualitätssicherung erfüllen kann, werden Kennwerte aus dem Training der KI-Algorithmen der geforderten Lieferqualität gegenübergestellt. Die erarbeiteten und durchgeführten Vorgehensweisen können auf weitere Investitionsmöglichkeiten angewandt werden. Da zum Zeitpunkt dieser Arbeit kein standardisiertes Verfahren für den Eignungsnachweis klassifizierender Bildverarbeitungssysteme existiert, stellt dies einen relevanten Gegenstand für weiterführende Forschungen dar.
Diese Arbeit beschreibt ein Konzept für die Integrierung eines automatisierten Montageprozesses, wodurch die Leistungsfähigkeit der Produktion erhöht oder die Kosten gesenkt werden können.
Das Konzept befasst sich mit dir Analyse und Optimierung etablierter Produktionsprozesse durch verschiedene Versuchsreihen, zeigt die technischen und organisatorischen Anforderungen an eine automatisierte Montagestation und liefert eine Vielzahl an Lösungen, welche im Rahmen von konzipierten Varianten erarbeitet wurden. Diese bilden die Basis für die Erstellung eines Lastenheftes, damit die Anwendbarkeit des Konzeptes im Unternehmen gewährleistet ist. Abschließend erfolgte eine kritische Betrachtung der Wirtschaftlichkeit der eingeholten Angebote, um insbesondere Informationen über den Kapitalrückfluss zur Entscheidung über ein mögliches Investitionsvorhaben bereitzustellen.
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.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Optimierung des bestehenden Risikobewertungsverfahrens der Marktüberwachungsbehörden. Einleitend werden daher die Aufgaben der Marktüberwachungsbehörden und die Notwendigkeit der Risikobewertung beschrieben. Zum Zweck der Optimierung erfolgen anschließend die Analyse der bestehenden Risikobewertungsmethode nach RAPEX, die Ermittlung von Defiziten in der Anwendung und die Optimierung des Prozessablaufs. Das Ziel der Methodenoptimierung ist die Entwicklung einer Risikobewertungsmethode, die für die beteiligten Behörden und Wirtschaftsakteuren nachvollziehbar und transparent ist. Um die ermittelten Defizite der Methode nach RAPEX zu beseitigen, werden alternative Risikobewertungsmethoden eingesetzt. Die Einbindung der alternativen Methoden in den bestehenden Prozess wird durch modulare Integration der alternativen Methoden umgesetzt. Bestandteil der Arbeit sind daher ebenfalls die systematische Beschreibung und Analyse von alternativen Methoden zur Risikobewertung. Schlussendlich fließen die Erkenntnisse dieser Arbeit in die Entwicklung eines den definierten Anforderungen entsprechenden „Methodenbaukastens“ für die Marktüberwachungsbehörden ein. Dieser soll zukünftig zur Verbesserung der Risikobewertung in Marktüberwachungsbehörden eingesetzt werden.
Konzeption einer Roboterzelle für den Lehr- und Forschungsbetrieb im Labor Maschinenkonstruktion
(2022)
Im Rahmen dieser Diplomarbeit wird die Konzeption einer Roboterzelle für den Lehr- und Forschungsbetrieb an der Westsächsischen Hochschule Zwickau thematisiert. Diese hat als Basis für weitere Kalkulationsvorgänge sowie eines darauf aufbauenden Großgeräteantrags, eine möglichst detaillierte Anforderungsliste und verschiedene Umsetzungskonzepte zum Ergebnis. Die Erarbeitung des Gesamtkonzepts erfolgt unter Zuhilfenahme gängiger Methoden der Fabrik- und Anlagenplanung. Es werden verschiedene Anlagen- Konfigurationen miteinander verglichen, auf ihre Vor- und Nachteile untersucht und Maßnahmen für ein optimales Gesamtkonzept getroffen. Dabei werden Kostenfaktoren sowie die Einhaltung von Arbeitsschutzrichtlinien berücksichtigt und entsprechende Lösungen erarbeitet. Die Aufgabe der Roboterzelle soll es sein, einen zeitgemäßen Lehr- und Forschungsbetrieb zu ermöglichen. Dabei sollen verschiedenste Aufgaben erfüllt werden. Darunter zählen, die The- mengebiete: Mensch-Roboter-Kollaboration, Montagetechnik, Griff in die Kiste, Schweiß-, Trenn- und Fügetechnik, Spanende Fertigung, Ultraschallgestützte Bearbeitung, Additive Fertigung, Positionsunsicherheit, Steifigkeit und Arbeitsgenauigkeit, Inkrementelles Umformen, Robotergeführtes Rollpfalzen, kooperierende Roboter, kraft- und momentensensitiver Roboter, Digitaler Zwilling sowie Programmieren eines Roboters mittels NC-Datensätzen. Die Realisierung der jeweiligen roboterbasierten Verfahren stellt die verschiedensten Herausforderungen dar. So müssen Prozessparameter für die Auslegung der Anlage berücksichtigt und entsprechende Anlagenbestandteile wie z.B. Absaugungen, Medienführungen, Werkzeugwechselvorrichtungen, aber auch Schutzeinrichtungen vorgesehen werden. Eben diese Planungsprozesse und Konzeptentscheidungen werden im folgenden Verlauf der Arbeit dargelegt und zu einer Anforderungsliste für die Gesamtanalage zusammengefasst.
In dieser Diplomarbeit steht eine für produktionstechnische Abläufe relevante Maschine des Schaeffler Sondermaschinenbaus im Vordergrund, die grundsätzlich in ihrer Wettbewerbsfähigkeit verbessert werden soll. Diese Maschine in Form eines Bodenrollerstapelmagazins ist dabei so umzukonstruieren, dass deren Gesamtkosten um 30-40 % gesenkt werden. Das übergeordnete Ziel ist es, eine größere Anzahl dieser Bodenrollerstapelmagazine sowohl an interne als auch externe Kunden vertreiben zu können. Neben dem primären Kostenziel ist ebenfalls eine zusätzliche Einheit in die Maschine zu implementieren, die ein bereits bekanntes Betriebsproblem löst und die Bedienung dadurch verbessert.
Diese Diplomarbeit befasst sich zunächst mit der generellen Methodik beim Entwickeln und Konstruieren im Ingenieurbereich. Die aufgeführten Methoden stellen dabei die Grundlage der Diplomarbeit dar. Eine anschließende, ausführliche Analyse der bestehenden Maschine verdeutlicht deren Einsatzgebiete sowie zeigt die für die spätere Konstruktion relevanten Schwachstellen auf. Für Letzteres wird die Methode einer ABC-Analyse angewandt, womit diese Schwachstellen als Schwerpunkte der Optimierung definiert werden. Auf dieser Analyse aufbauend beginnt die konstruktive Anpassung des Bodenrollerstapelmagazins. Dabei wird das CAD-Programm Creo 7.0 verwendet und die Daten in das SAP-System von Schaeffler eingebunden.
Abschließend wird die Ausgangskalkulation mit der Ist-Kalkulation verglichen und die Zielerreichung der Aufgabenstellung bewertet. Diese Diplomarbeit wurde im Zeitraum vom 01.03. - 31.08.2022 in der mechanischen Entwicklung des Schaeffler Sondermaschinenbaus in Erlangen erstellt. Das Thema wurde dabei von der Westsächsischen Hochschule Zwickau genehmigt.
Optimierung des Abkühlverhaltens eines beheizten Presswerkzeuges für innovative Faserverbundbauteile
(2022)
Die Herstellung faserverstärkter Kunststoffe, als plattenförmige Halbzeuge erfolgt überwiegend in temperierten Pressanlagen. Die thermischen Randbedingungen sind dabei maßgeblich für die Produktqualität und die Wirtschaftlichkeit des Prozesses verantwortlich und spiegeln sich im Herzstück der Pressanlage -dem Werkzeug- wider. Im Mittelpunkt der Arbeit steht die optimierte Gestaltung des Presswerkzeuges in Bezug auf erreichbare Aufheiz- und Abkühlgeschwindigkeiten und die Homogenität der Temperaturen. Die Optimierung bezieht sich hauptsächlich auf die stoffliche und geometrische Gestaltung der Werkzeugkomponenten. Die betrachteten Werkzeuge sind elektrisch beheizt und durch Wasser gekühlt.
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.
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.
Zur Verkürzung von Produktentwicklungszeiten im Prototypenbau und bei der Herstellung von Funktionsbauteilen hat sich die Additive Fertigung durchgesetzt. Aufgrund der hohen Flexibilität und Effizienz sowie der sehr guten Qualität gewinnen besonders laserbasierte Verfahren immer mehr an Bedeutung. Dabei werden in der Regel Metallpulver aus Sonderwerkstoffen benötigt. Die Herstellung mit industriellen Verdüsungsanlagen ist dafür oft umständlich und ökonomisch nicht sinnvoll. Das Lichtbogendrahtspritzen (LDS) stellt dafür ein günstiges Herstellungsverfahren mit kompakter Anlagentechnik dar. Durch die Metallverdüsung mittels LDS ist ein tiegelfreies berührungsloses Aufschmelzen von Spritzzusatzwerkstoffen in einer inerten Atmosphäre möglich, wodurch Verunreinigungen weitestgehend vermieden werden. In dieser Arbeit wird eine prototypische Pulververdüsungsanlage, in der mittels LDS Metallpulver hergestellt wird, aufgebaut und in Betrieb genommen. Vor der Inbetriebnahme werden zur Prozessparameterfindung Versuche in einer Spritzkabine durchgeführt. Dabei werden mit geeigneter Messtechnik sowohl optische als auch elektrische Größen des Lichtbogens erfasst und anschließend ausgewertet. Nach erfolgreicher Inbetriebnahme und Gewährleistung der Funktionalität der Pulververdüsungsanlage, werden die erzeugten Metallpulver mittels Mikroskopie und Siebanalyse charakterisiert.
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 vorliegende Diplomarbeit behandelt das Thema der Optimierung und Standardisierung des Hauptantriebes wichtiger und zahlreicher Gewindewalzmaschinen am EJOT Standort Tambach-Dietharz. Durch immer wiederkehrende Probleme am Hautpantrieb der Walzmaschinen des Typs GW 52 und die dadurch verursachten Stillstandszeiten und -kosten war es ein großer Ansporn eine bessere und effizientere Lösung zum Antreiben der Maschine zu entwickeln.
Entwicklung einer neuen Schneide zur optimierten Strömungsführung im Forschungswindkanal LACIS-T
(2022)
Diese Diplomarbeit befasst sich mit der Konstruktion einer neuen Schneide zur optimierten Strömungsführung an dem Forschungswindkanal LACIS-T.
Die Konstruktion wird in mehrere Abschnitte unterteilt. Zuerst wird die Problemstellung analysiert und aufgrund dieser eine Anforderungsliste mit den wichtigsten Parametern für die Konstruktion erstellt. Der zweite Abschnitt befasst sich mit der Ausarbeitung mehrerer zweckmäßiger Varianten und dem Vergleich dieser zueinander. Die Varianten werden hinsichtlich ihrer thermischen Eigenschaften, der Fertigung, den Kosten und der Recyclingfähigkeit untersucht. Die beste Variante wird als Endkonstruktion verfolgt und im weiteren Verlauf der Arbeit diskutiert. Der dritte Abschnitt dieser Arbeit befasst sich mit dem Vergleich der alten Schneide und der Neukonstruktion. In diesem wird das Geschwindigkeitsprofil der Strömung mit dreidimensionaler Hitzdraht-Anemometrie untersucht und wichtige Strömungsparameter werden folgend berechnet und dargestellt. Des Weiteren werden in diesem Abschnitt Tropfengrößenverteilungen gemessen, um die Einflüsse der neuen Schneide auf die Strömung zu untersuchen.
Abschließend erfolgt eine Zusammenfassung der gesammelten Ergebnisse und die weiterführende Betrachtung, welche Anstöße für weitere Verbesserungen liefert.
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.
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.
ABSTRACT:
Multimodal transportation system which is also called as Combined transportation system. This type of transportation is seen in two methods i.e., movement of passengers from one place to another and movement of cargo using different types of transportation vehicles (Trains, trams, metro, bus, ship, truck, bicycle, airplane and air cargos). This type of system can also be derived
as single ticket (passengers) and single contract (freight) transportation. This will help in reducing the travel time, air pollution, economy, environmental changes, and unorganized journey. The main goal of the thesis is to bring ease in the multi-modal transportation system in India and to make people choose public transport over private and to provide end to end transportation facilities for people, so that people opt for public transportation as it is budget friendly as well. For instance, prevailing the single ticket (passengers) and single contract (freight) transportation system in Germany could be implemented in India. A single transport operator system is needed to meet the desired target in implementing multi-modal transportation
system feasibly. The main issue lies in the implementation of this system in Indian conditions which can be fulfilled by integration of various institutions involved in it for instance linking up the network channels of various modes of transport (end to end transportation). The rising concerns of funding by Indian government can be resolved by the implementation of this system
in the form of subsidies.
My research paper also includes the phases of MMTS, how it was earlier and how it has been in contemporary times. Major Factors like total cost, reliability, transportation capability, total time and security drive forward to developing multi-modal transportation system. This system is helpful in the growth of a nation's economy and is energy-efficient. Reliability of this system shall be based on the funding from the government because the absence of multi-modal transportation system leads to pollution, and ill health. The amount of funding plays a vital role in determining country to country (MMTS) development. Having been considering the advantages and uses of this system it is important to look into the disadvantages of the system.
For instance, How can implementing multi-modal transportation system in India be feasible?
Analysis of Traffic Management using Microscopic Simulation and Markov chain Modeling in Hyderabad
(2022)
Many developing countries around the world have been affected by globalization. India is one of the countries that has gained the most benefits. Hyderabad is the capital of the Indian state of Telangana. Because of population growth and the migration of people from rural to urban areas, traffic in Hyderabad is rapidly expanding. With commercial enterprise quarters, purchasing departmental stores, schools, and hospitals, Hyderabad has evolved into a financial hub. As a result, the number of people who own and use automobiles is increasing. Traffic congestion and regular traffic jams have become widespread in central areas, as they have traffic gridlocks on major corridors. The majority of the city’s transportation needs are currently met by bus transit (42 percent), the Multimodal Transport System (MMTS) based on the rail (1.5 percent), vehicles with three and seven seats (8 percent), and two and four-wheeled private automobiles (48.5 percent). Hyderabad is located at a crossroads of three national highways that connect it to six other states. The primary purpose of this article is to understand the city’s existing traffic challenges, find solutions that have been effectively adopted in established cities, and discuss the many projects and actions undertaken by local authorities to manage traffic congestion issues.
Traffic congestion can occur in any mode of transportation, but we focused on traffic congestion on the road network caused by vehicles. Lower velocity, lengthier travels, and car queuing for an extended period are some of the characteristics that distinguish street networks. In this paper, the causes of traffic congestion are identified, including illegal parking, traffic rules, seasonal factors, pavement failures, encroaching on footpaths, the passage of heavy goods vehicles on narrow roads, accidents, and incorrect lane management, as well as remedial measures to reduce congestion at the study location of Hyderabad.
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.
Die vorliegende Diplomarbeit behandelt die Thematik der Optimierung von Logistikprozessen bei einem JIS Automobilzulieferer. Durch einen geringen Flächennutzungsgrad innerhalb der Logistikhalle ist die Lagerung des vom Kunden geforderten Bestandes in einer Halle nicht möglich, wodurch es zu erhöhten Handlingsaufwänden durch die vorhandenen Prozesse und aufgrund des Layouts zu langen Transportwegen, sowie Behinderungen der Kommissionierer kommt.
Beginnend werden Produktions- und Leistungsprogramm analysiert. Folgend werden die vorhandenen Logistikprozesse genauer betrachtet, um Optimierungsschwerpunkte ableiten zu können. Ausgehend der Ist Analyse soll diese Diplomarbeit durch eine Neuplanung des Layouts und Umgestaltung der Logistikprozesse Optimierungsmöglichkeiten am betrachteten Unternehmensstandort, sowie eine Handlungsempfehlung erarbeiten. Dabei werden sowohl der aktuelle Stand der Wissenschaft, sowie bewährte Konzepte für eine Layoutplanung angewendet. Um den benötigten Bestand in einer Halle unterbringen zu können, werden geeignete Lagertypen ausgewählt und die benötigten Lagerkapazitäten ermittelt. Für das neu geplante Layout wird zudem der Kommissionierprozess inklusive seines Ablaufes neu geplant und Kommissionierstrecken, sowie die Kommissionierzeit neu bestimmt. Im Rahmen dieser Arbeit wird zudem auf die Dimensionierung des Kommissionierpersonals eingegangen. Dabei berechnet wird der Bruttopersonalbedarf der Kommissionierung.
In der Situation immer weiter steigender Anforderungen an Produktionsunternehmen wird der Wunsch nach robusten Prozessen immer bedeutender. Die Schwierigkeit besteht dabei einen Mittelweg zwischen Qualität, Zeit und den anfallenden Kosten zu finden. Langfristig lassen sich diese Ziele, bei immer weiter zunehmendem Automatisierungsgrad, nur mittels einer stark qualifizierten und strukturierten Instandhaltung erreichen.
Die vorliegende Arbeit hat deshalb eine Neuorientierung der an der Instandhaltung beteiligten Bereiche, innerhalb der Murrelektronik GmbH (Werk Stollberg), zum Ziel. In diesem Zug werden Prozesse innerhalb der Abteilung sowie die Schnittstellen zur Produktion analysiert und im Blick auf die Neuausrichtung optimiert. Mithilfe der Anwendung verschiedener Methoden der Analyse und Strukturierung soll ein Konzept zur Neuausrichtung erstellt werden.
Durch einen Variantenvergleich wird im Anschluss eine Vorzugslösung anhand der Zielforderungen selektiert. Diese hat als Ziel das Unternehmen auf die Schwierigkeiten immer steigender Anforderungen vorzubereiten und somit die Wettbewerbsfähigkeit langfristig zu sichern.
Die Diplomarbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Vorheizungskonzepts für eine miniaturisierte Prozesskammer für das additive Fertigungsverfahren Laser Powder Bed Fusion nach der Konstruktionsmethodik VDI 2221.
Die Herausforderung der Arbeit ist den vorgegebenen Bauraum einzuhalten sowie ein geeignetes Vorheizungskonzept mittels Bewertungsmethode, wie Nutzwerteanalyse, zu untersuchen. Neben dem vorgegebenen Bauraum wird die FEM-Berechnung zur Temperaturverteilung berücksichtigt, um zu prüfen, ob ein Kühlungssystem benötigt wird.
Die sich daraus ergebene Konzeptionierung wurde eine Widerstandheizung bis zu 500°C entwickelt mit einem additiv gefertigten Wasserkühlungssystem. Abschließend wird eine experimentelle Untersuchung durchgeführt. Diese bestätigt die Funktion des Vorheizungskonzepts sowie des Kühlungssystems.
Das Interpolationsdrehen ist eine Bearbeitungstechnologie zur Herstellung von rotationssymmetrischen Konturen, welches in Werkzeugmaschinen mit Arbeitsspindel ihren Einsatz findet. Derartige Verfahren werden in Bearbeitungszentren implementiert, um Komplettbe-arbeitungen realisieren zu können.
Zunächst werden der Stand der Technik mit Erläuterung des Verfahrensprinzips, die dafür eingesetzten Werkzeuge, sowie Maschinenvoraussetzungen näher betrachtet. Des Weiteren werden verschiedene Einflussgrößen dieser Technologie, aber auch Verfahrensgren-zen und typische Anwendungsbeispiele aufgezeigt. Im Anschluss daran wird der Iststand bei der Herstellung von Drehkonturen auf den Bearbeitungszentren des Unternehmens Starrag® GmbH mit realisierten Projekten und dem aktuellen Technologiestand analysiert sowie alternative Lösungen vorgestellt. Ein weiterer Teil dieser Arbeit befasst sich mit der Integration eines neuen Technologiezyklus der Firma Siemens® AG für die Anwendung des Interpolationsdrehens. Neben Untersuchungen, die das Verständnis für das Verfahren vertiefen sollen, wird auch die Einsatzfähigkeit der neuen Technologievariante getestet. Durch die Analyse der Versuchsergebnisse können weitere Einsatzchancen und Empfehlungen für zukünftige Anwendungen des Interpolationsdrehens gegeben werden.
Anhand der durchgeführten Untersuchungen konnte festgestellt werden, dass mithilfe des Verfahrens eine effiziente und kostensparende Bearbeitung von Drehkonturen möglich ist. Für einen verstärkten Einsatz des Interpolationsdrehens ist besonders die vereinfachte Programmierung, wie bei dem vorgestellten Technologiezyklus der Siemens® AG, förderlich.
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.
Konstruktive Optimierung eines Unwucht-Prüfstandes zur Untersuchung von Welle-Nabe-Verbindungen
(2022)
Mit der vorliegenden Diplomarbeit wird die Funktionalität eines bestehenden Torsions-prüfstandes an der WHZ erweitert. Dabei wird die Betriebsqualität des Prüfstandes ver-bessert. Diese Arbeit ist ein Bestandteil eines laufenden Projektes an der WHZ.
Der Prüfstand wird dazu mechanisch, versuchstechnisch und akustisch untersucht und mit Schwerpunkt auf den Antrieb, auf die Anpassungsfähigkeit an dem unterschiedli-chen Belastungs- und Drehzahlverhältnisse, auf die Geräuschemission und die Lebensdauer der einzelnen Bauteile optimiert.
Die Optimierung wird durch mehrere mögliche konstruktive Lösungen realisiert, vor allem durch Wechseln der Unwucht-Massen für die Erzeugung und für die Variierung der er-forderlichen Torsion. Die endgültige Lösung wurde durch die Bewertung (Rating) ver-schiedener Lösung bzw. deren Kombination festgelegt. Es wird eine Kostenkalkulation für die Verbesserung des vorhandenen Prüfstandes in Form einer Liste für das Anschaffen aller Bauteile des neuen Prüfstandes vorgelegt.
Das Werkzeug für die vorliegende Diplomarbeit ist CATIA V5. Außer der allgemeinen CAD-Funktion für die Erstellung von 3D-Modell, wird durch CATIA V5 und MDESIGN die Festigkeit, Sicherheit und Lebensdauer einzelner Bauteile rechnerisch überprüft.
Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit der Betrachtung eines bisher elektromechanisch ausgeführten Antriebs einer mehrstufigen, automatischen Biegemaschine zur Herstellung von Blechstrukturen wie z.B.: Kopfstützröhrchen. Im Rahmen der Arbeit werden mehrere alternative elektrohydraulische Antriebskonzepte entworfen und mittels Variantenvergleich untereinander und mit bestehenden Marktlösungen verglichen.
Das Erreichen einer hohen Dynamik, Flexibilität und Verfügbarkeit ist für eine langfristig wirtschaftlich überlegene Lösung Grundvoraussetzung. Um diese Anforderungen einhalten zu können, muss die Verwendbarkeit von Standard- Antriebskomponenten geprüft und gegebenenfalls eigene Entwicklungen vorgenommen werden. Darüber hinaus soll der Antrieb überlastsicher, wegüberwacht, wiederholgenau und mit anderen, baugleichen Achsen in einem flexiblen Bewegungsablauf synchronisierbar sein. Es werden Untersuchungen in Richtung eines sicheren Steuerungs- und Reglungskonzepts angestellt und Schnittstellen für elektronische Messtechnik geschaffen.
Das Ziel der Arbeit ist eine umsetzungsfertige sowie technisch und wirtschaftlich überlegenen servohydraulische Lösung, welche produktunabhängig an der betrachteten, oder an typverwandten Anlagen eingesetzt werden kann.
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.
Optimierung des Beschaffungsprozesses und des Lieferantenmanagements bei einem Produkthersteller
(2021)
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Optimierung des Beschaffungsprozesses und des Lieferantenmanagements in einem betriebsspezifischen Anwendungsfall. Um das Ziel der gesteigerten Hygiene in
der Montage zu erreichen, soll eine Verpackungslösung in Verbindung mit der Beschaffungsstrategie entwickelt werden. Hierfür wird nach der Erarbeitung der Grundlagen, eine Ist-Analyse der bestehenden Wareneingangs- und
Beschaffungsprozesse sowie der Lieferanten und Einkaufsartikel durchgeführt.
Die durch die erarbeiteten Grundlagen und in der Ist-Analyse gewonnenen Erkenntnisse dienen folgend der Entwicklung eines Leitfadens zur Optimierung der Beschaffung. Anhand des Leitfadens wird ein Konzept zur Optimierung des
Beschaffungsprozesses im betriebsspezifischen Anwendungsfall entwickelt, um die Durchführbarkeit des Leitfadens zu bestätigen. Im Anschluss wird der Ist- und der Soll-Zustand verglichen.
Das Ziel der vorliegenden Diplomarbeit war es eine Berechnungsmethodik zur Ermittlung von Investitionen für Produktionsanlagen einer Lackiererei zu entwickeln.
Zur Abgrenzung des Bereichs, welchen die Methodik abdeckt, wurden Grundlagen der Investitionsrechnung, der Fabrikplanung und dem Ablauf der Fahrzeuglackierung erörtert und definiert. Mittels Analyse der Fahrzeuglackierung bei der BMW AG, wurden Hauptkostentreiber beim Werksneubau identifiziert und mit anpassbaren Planungsparametern in Beziehung gesetzt. Die erstellte Datenbasis für Investitionssummen aus durchgeführten Projekten wurde mit den festgelegten Wechselwirkungen zwischen Parametern und Technologien zu der Berechnungsmethodik verknüpft. Mit Hilfe der Überführung in ein Excel-Werkzeug wurde die transparente Nutzbarkeit der Berechnungsmethodik sichergestellt. Durch eine Verifizierung des Berechnungswerkzeugs mit durchgeführten Planungsprojekten konnte die Genauigkeit der Berechnungen innerhalb des vorgegebenen Zielkorridors von ± 20% bestätigt werden.
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.
In Rahmen eines Forschungsvorhabens wurden neuartige Profilkonturen (M-Profil) für form- schlüssige Welle-Nabe-Verbindungen (WNV) entwickelt. Unter Anwendung der Finite-Ele- mente-Methode (FEM) konnten Spannungszustand, Schlupf, Verschleißschutz nach unter- schiedliche Mitnehmeranzahlen und Profilexzentrizität dargestellt werden. Ziel dieser Arbeit war es, an verschiedenen Profilgruppen Berechnungen unter reiner Torsion durchzuführen. Der Einfluss wurden von unterschieden Mitnehmeranzahlen und Profilexzentrizitäten an ei- nem M-Profil untersucht und die Ergebnisse wurden mit nach DIN 3689 Teil 1 genormten H-Profilen verglichen. Auf diese Weise konnte das dementsprechende gut angepasste Profil ausgewählt werden.
Das Ziel der vorliegenden Diplomarbeit ist es, das Prüfmittelmanagement von teilespezifischen Prüfvorrichtungen in der voestalpine Automotive Components Schmölln GmbH zu optimieren. Dabei erfolgte zuerst die Einarbeitung in die Grundlagen des Prüfmittelmanagements und den dazu etablierten Prozessen und Vorgaben in Unternehmen. Basierend darauf wurden Anforderungen zusammengestellt, welche einen optimalen Ablauf fertigungsbegleitender
Prüfungen ermöglichen sollen. Bei dem Abgleich der Vorgaben mit dem derzeitigen Vorgehen konnte einige Schwachstellen identifiziert werden. Mit diesen Erkenntnissen wurden Handlungsempfehlungen für das Unternehmen entwickelt.
Der Autor erhofft sich dadurch eine Verbesserung im Prozess des Prüfmittelmanagements teilespezifischer Prüfvorrichtungen im Unternehmen.
Aufgabe der Arbeit ist die Analyse der Wirtschaftlichkeit eines internen Kalibrierlaboratoriums als alternative Variante der Prüfmittelüberwachung bei der Linamar GmbH. Hintergrund war die Revision des Qualitätsstandard der Automobilindustrie im Jahre 2016 – ISO/TS 16949 wird zu IATF 16949. Im Rahmen der Ausarbeitung werden die aktuellen Umsetzungen der Anforderungen für die externe Prüfmittelüberwachung aus der IATF 16949:2016 hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit untersucht und mit alternativen Umsetzungsmöglichkeiten, wie der Einrichtung eines internen Kalibrierlabors, verglichen. Ausschlaggebend waren dafür die gestiegenen Kosten für externe Kalibrierdienstleistungen. Für die Variante der Einrichtung eines normenkonformen internen Kalibrierlabors wird eine Checkliste entwickelt, welche für den Neuaufbau oder der Überplanung bereits vorhandener Räumlichkeiten verwendet werden kann. Die Checkliste enthält alle relevanten Anforderungen aus IATF 16949, VDI/VDE 2627 und DIN EN ISO/IEC 17025. Zu Beginn der Analyse wird der Umfang der kalibrierpflichtigen Mess- und Prüfmittel ermittelt. Im Anschluss daran erfolgt eine Kostenaufstellung und ein Vergleich für die Kalibrierungen vor und nach der Umstellung auf die neuen Anforderungen aus der IATF 16949. Mit Hilfe des ermittelten, finanziellen Mehraufwandes für Kalibrierungen - bezogen auf ein Jahr -, können alternative Umsetzungsmöglichkeiten in Hinsicht eines wirtschaftlichen Nutzens für das Unternehmen betrachtet werden. Der Abschluss der wirtschaftlichen Analyse der betrachteten Umsetzungsmöglichkeiten ist eine Empfehlung für das weitere normenkonforme Vorgehen für den Prozess der Prüfmittelüberwachung im Unternehmen.
Im hochautomatisierten Fahrwerkeinbau der Volkswagen Sachsen GmbH kommt es sporadisch zu Fehlverschraubungen. Aktuell werden diese durch ein abteilungsübergreifendes Expertenteam überwacht, welches Fehlerursachen analysiert und Korrekturmaßnahmen ableitet.
In der vorliegenden Arbeit wird ein Konzept für die Neugestaltung dieses sozio-technischen Arbeitssystems entwickelt, welches eine Übertragung des Großteils der Arbeitsinhalte an Mitarbeiter der Montage vorsieht. Ziel ist es dabei, die Fachabteilungen zu entlasten, schneller auf Fehlerauftritte reagieren zu können und den Arbeitsaufwand zu senken.
Hierzu wird zunächst der Fahrwerkeinbau als Qualitätsregelkreis beschrieben und das bestehende Arbeitssystem mittels Kriterien aus der MTO-Analyse untersucht. Anschließend werden durch Befragung von Mitarbeitern verschiedener Werke der Volkswagen AG und Recherchen in interner und externer Literatur für die Neukonzeption verwendbare Kenn-zahlen, Methoden und Tools ermittelt.
Basierend hierauf wird das Konzept erarbeitet. Zentrale Bestandteile werden dabei bereits prototypisch umgesetzt und in einem Testlauf am Beispiel von Fehlverschraubungen an der Traktionsbatterie untersucht.
Darauffolgend wird das konzipierte Arbeitssystem hinsichtlich den Anforderungen aus den Zielen der Arbeit, der MTO-Analyse, dem QM-System des Unternehmens und den Vorgaben aus der Montage bewertet. Abschließend wird eine Handlungsempfehlung zur Umsetzung formuliert.
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.
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.
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.
Die Kette ist nur so stark wie ihr schwächstes Glied. Unternehmen mit aufeinander abgestimmten Vorgänger- und Nachfolgeprozessen folgen ebendiesem Sprichwort. Durch gegenseitige Abhängigkeiten wirken sich Störungen innerhalb der Produktionsglieder auf die gesamte Produktionskette aus.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich damit, die Gesamtanlageneffektivität eines Montageschritts in einem Unternehmen mit hohem maschinellem Anteil so zu optimieren, dass die Teileversorgung der nachfolgenden Abteilung sichergestellt wird.
Die Vorgehensweise der Arbeit orientiert sich am bekannten PDCA-Zyklus. Im Schritt PLAN wird auf Basis der drei Produktionskennzahlen Verfügbarkeit, Leistung, Qualität, die in der Montage die Gesamtanlageneffektivität jeder Maschine beschreiben, eine Ist-Analyse durchgeführt. Mit Hilfe der Werkzeuge 5-Why, Pareto- und Ishikawa-Analyse wird diejenige Schwachstelle aufgedeckt, die im Schritt DO durch geeignete Maßnahmen verbessert wird. Mit dem Schritt CHECK erfolgt die Bewertung der Wirksamkeit der getroffenen Maßnahmen. Der Schritt ACT definiert diejenigen Maßnahmen, die dazu geführt haben, den Montageschritt bzgl. der Ziel-Gesamtanlageneffektivität zu optimieren und die Versorgung zu garantieren.
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.
Analyse technologischer und werkstoffspezifischer Parameter von gestickten Elektrodenstrukturen
(2021)
Die Verbraucher haben ein ungebremstes Verlangen nach intelligenten „Alltagshelfern“ in allen Lebensbereichen entwickelt. Das Spektrum reicht von smarten Lautsprechern über die Steuerung ihres Smart Home bis hin zur digitalen medizinischen Überwachung des eigenen Körpers. Dieser Trend reicht bis in den Textilbereich hinein.
Ziel dieser Arbeit ist es, diesen Trend voranzutreiben, indem wichtige Schritte zur Entwicklung und Optimierung textilbasierter Elektroden sticktechnologisch untersucht wer-den. Dazu wurden verschiedene Materialien miteinander kombiniert und unterschiedliche Facetten des Stickens beleuchtet, um deren Einfluss auf die textilen Elektroden zu ermitteln. Die technologischen Herstellungsaspekte werden in der vorliegenden Arbeit mit der Wirtschaftlichkeit sowie den messtechnischen Ergebnissen gegenübergestellt und ausgewertet.
Betreut wurde die Arbeit vom Textilforschungsinstitut Thüringen Vogtland e.V. und dem Institut für Textil und Ledertechnik Reichenbach der Westsächsischen Hochschule Zwickau.
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.
In dieser Diplomarbeit wird ein neuartiger, hochfester Stahlwerkstoff L-40 der Firma Formetrix an eine Concept Laser M2 SLM Anlage appliziert. Zunächst werden die Grundlagen des Verfahrens und der mit dieser Technologie verbundene Stand der Technik erklärt.
Vorherige Forschungen zum SLM Werkstoff 1.2709 und damit verbundenen Prozessparametern bilden die Grundlage für eine Parametervariation. Für die anstehenden Untersuchungen wird sich an die VDI-Richtlinie 3405 gehalten und die daraus resultierende, teilweise iterative Schrittfolge erklärt.
Unter der Beachtung der System- und Prozessgrenzen werden Dichtewürfel gefertigt und anschließend mit dem archimedischen Verfahren sowie einer Bildanalyse metallografischer Schliffe untersucht. Durch die Betrachtung von Porosität, Porenanzahl, Porendichte und vorliegender maximaler Porengröße wird festgestellt, dass das Energieniveau beim Fertigungsprozess durch das Beheizen der Baufläche angehoben werden muss. Mit der anschließenden Fertigung neuer Dichtewürfel, welche die gleichen Parametersätze aus der Parametervariation besitzen und darauffolgender Untersuchungen, können zehn
der besten Parametersätze bezüglich Porosität ausgewählt werden. Diese zehn Parametersätze werden zur Fertigung von Proben in drei verschiedenen Baurichtungen verwendet.
Mit den gefertigten Proben werden Zugversuche, Härtemessungen, Kerbschlagbiegeversuche sowie Biegeversuche durchgeführt und der Einfluss der Prozessparameter sowie der Baurichtung ausgewertet. Festgestellt werden kann, dass zur Reduzierung von Porosität die Volumenenergiedichte ein guter Vergleichswert ist.
Dieser Vergleichswert beinhaltet die beiden variierten Prozessparameter Laserleistung und Laserscangeschwindigkeit. Außerdem wird der positive Einfluss niedrigerer Scangeschwindigkeiten unter 1000mm/s gezeigt und anhand der Porositätsmessungen sowie den mechanischen Eigenschaften bewiesen. Es wird ebenfalls gezeigt, dass die mechanischen Eigenschaften je nach Bauraumorientierung variieren und somit bei Möglichkeit, gezielter Einfluss auf diese genommen werden kann. Zuletzt wird darauf eingegangen, dass das Optimierungspotenzial des L-40 Werkstoff im Zustand nach dem Fertigen mit dem SLM Verfahren weitestgehend ausgeschöpft wurde. Drei Parametersätze, welche besonders gute Eigenschaften produzieren, werden abschließend verglichen.
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.
In der vorliegenden Arbeit wurden zur Optimierung des Kommissionierbereiches sowie zur Neugestaltung des Bereitstellprozesses bei einen Hersteller für Landmaschinen, verschiedene Optimierungspotentiale betrachtet.
Dabei wurden zuerst mithilfe einer Ist-Betrachtung verschiedene Ansatzpunkte im Kommissionierablauf aufgezeigt, die daraufhin analysiert und verbessert wurden.
Für die Neugestaltung des Bereitstellprozesses wurde geprüft, ob der Einsatz eines neuen Kommissionierwagens zum Verteilen der Kleinteilebehälter wirtschaftlich sinnvoll ist. Weiterhin wurden die Möglichkeiten der Leergutlagerung auf dem Kommissionierwagen geprüft.
Konzeptionierung und Konstruktion einer Befestigung von Wasserstoffdruckbehältern im Fahrzeug
(2021)
Der Gegenstand dieser Arbeit ist die Entwicklung einer Befestigung für Wasserstoffdruckbehälter im Fahrzeug, in welche eine Sensorik zur Ermittlung der in den Druckbehältern gespeicherten Wasserstoffmasse integriert wird.
In den theoretischen Grundlagen wird der Technikstand der zu fassenden Druckbehälter, sowie von bestehenden Befestigungen dargestellt. Zudem werden etablierte und zukünftige Package-Varianten von Wasserstoffdruckbehältern in Fahrzeugen aufgezeigt. Auf der Basis der Analyse von Aufbau und Funktion der aktuell beim Auftraggeber geplanten Wasserstoffkraftstoffversorgungsanlage, werden alternative Ansätze zur Ermittlung der Wasserstoffmasse erarbeitet.
Für den geeignetsten dieser Ansätze werden Aufnehmer zur Messwerterfassung betrachtet, welche in die Befestigung integriert werden können. Zur Konkretisierung der gegebenen Entwicklungsaufgabe werden Anforderungen an die Befestigung und Sensorik gesammelt, sowie in einer Anforderungsliste zusammengefasst, welche die Grundlage zur Bildung unterschiedlicher Varianten von Befestigungen mit integrierter Sensorik darstellt. Diese Varianten werden einer technisch-wirtschaftlichen Bewertung unterzogen und die resultierende Vorzugsvariante weiter detailliert.
Im Ausarbeitungsprozess wird die Vorzugsvariante mithilfe von grundlegenden Berechnungen und FE-Analysen ausgelegt. Zudem werden Aufbau und Funktion der integrierten Sensorik anhand von Hard- und Software beschrieben.
Im Produktionswerk der Geberit Lichtenstein GmbH wurden in den vergangenen Jahren acht sehr komplexe, automatisierte Sonderanlagen beschafft.
Bei der Betreibung der Anlagen treten immer häufiger Stillstände durch Störungen und Maschinenausfälle auf. Aufgrund dessen sinkt die Anlagenverfügbarkeit enorm, wodurch die geforderten Stückzahlen nicht erreicht werden können. Das führt in Folge zu Produktionsausfällen und steigenden Instandhaltungskosten.
Als Ursache wurden in der Ist-Analyse die Problemfelder Kommunikation, Produktionsorganisation und die Instandhaltung identifiziert.
Das Hauptziel dieser Arbeit ist die Optimierung der Prozesse für das robuste Betreiben von komplexen, automatisierten Sonderanlagen. Die Verbesserung soll dazu führen, dass die Stillstandzeiten sinken, die Prozesse stabil laufen und die Anlagenverfügbarkeit steigt.
Bei der exemplarischen Anwendung der Optimierung des Wartungsprozess einer Sonderanlage zeigte sich eine Senkung der Stillstandzeit um 8,19% und Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit um 1,3%. Die Werte für den optimierten Störungsbehebungsprozess können jedoch erst nach der Implementierung, gemäß dem Implementierungsplan gemessen werden.
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.