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Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit den Abläufen zur virtuellen Absicherung von Neuanläufen in einem Fahrzeugwerk. Im konkreten Fall wird die Technologie Montage das BMW Werkes Leipzig betrachtet. Im Fokus der Untersuchung stehen die Schnittstellen und die Aufgabenverteilung der Bereiche Prozessplanung, Methodik, Geometrische Simulation und der 3D-Fabrikplanung im virtuellen Absicherungsprozess. Neue Werkzeuge zur Visualisierung, Strukturierung und Analyse von Bauteilen, Bauräumen und Ergonomieproblemen werden untersucht und deren Nutzen für die einzelnen Bereiche aufgezeigt. Es erfolgt die Beschreibung bestehender Prozesse, und wo angebracht wird deren Optimierungspotential dargestellt. Neue Prozessbeschreibungen finden sich vor allem zur virtuellen Absicherung von Maßnahmen, die nach dem Serienstart eines neuen Fahrzeug erfolgen. Des Weiteren wird der Ablauf zur Durchführung standardmäßiger virtuelles Absicherungsevents untersucht und dazu optimierte Prozesse dargestellt.

In der vorliegenden Arbeit wird eine Ladungsbewegungsschaltung für ein VRG-Motor mit Benzindirekteinspritzung ausgelegt. Ausgehend von einem aufgestelltewn Entwicklungsprozess werden zunächst die Einflussgrößen an der Schaltung analysiert und ermittelt. Nachfolgend werden zwei Konzepte bewertet und ein Konzept der beiden als Kunststoffschaltelement ausgelegt. Die in der Arbeit enthaltene Systematik zur Systemauslegung kann für weitere Entwicklungen an Schaltsystemen genutzt werden.

Die wirtschaftliche und vor allem sichere Auslegung von Bauteilen spielt in der Herstellung eine große Rolle. Um diese zu gewährleisten werden die Bauteile auf ihre Lebensdauer hin berechnet. Hierfür gibt es spezielle Software. Eines dieser Programme ist FEMFAT. Das Modul FEMFAT SPOT dient dabei speziell der Bewertung von punktgefügten Bauteilen. Die Lebensdauer kann mit zwei verschiedenen Methoden ermittelt werden. Es wird zwischen dem kraftbasierten und dem spannungsbasierten Konzept unterschieden. Beim kraftbasierten Konzept erfolgt die Berechnung auf Basis von Schnittkräften und Momenten am Balkenelement. Diesed simuliert die Schweißverbindung. Beim spannungsbasierten Konzept wird die Lebensdauer anhand von Strukturspannungen an Schalenelementen ermittelt. Mit dieser Diplomarbeit werden die beiden Berechnungsmethoden anhand von geschweißten Proben verifiziert und verbessert. Es werden dabei unter anderem für die FEMFAT- Datenbank Spannungsverhältnisse aus der kritischen Spannung und dem zugehörigen Spannungswert der Gegenseite für unterschiedliche Belastungswinkel am Modell einer Napfprobe gebildet. Für die kraftbasierte Methode werden dafür Knotenspannungen mit analytischen Gleichungen berechnet. Für die spannungsbasierte Methode werden Elementspannungen verwendet, die mit Hilfe das FE-Programms NASTRAN ermittelt werden. Mit der neuen Spot-Datenbank wird die Lebensdauer der Napfprobe ermittelt und es werden die Berechnungsdaten überprüft. Die daraus neu gewonnenen Erkenntnisse werden zum Schluss an konkreten Bauteilen aus der Praxis getestet.

Diese Dilpomarbeit hat als Kern die Konstruktion von Vorderachsträgern in hochfestem Stahl. Die konstruierten Achsträgerkonzepte werden in einen allradgetriebenen und an der Vorderachse gelenkten PKW eingesetzt werden. Im Rahmen der Vorentwicklung sollen keine serienreif auskonstruierten Träger entstehen, sondern Konzepte, welche bauraumkonform sind und bereits Aufschluss über mögliche Schwachpunkte liefern. Zum Beginn dieser Arbeit wird eine Recherche durchgeführt, welche hochfesten Stähle für diese Konstruktion in betracht gezogen werden können. Hierfür werden verschiedene Verteter aus den einzelnen Gruppen miteinander verglichen. Bevor mit der Konstruktion begonnen werden kann, müssen die Anforderungen an die Fahrwerksteile erarbeitet werden. Weiterhin werden Package und kinematische Untersuchungen erforderlich sein. Nachdem dies abgeschlossen ist, können die entwickelten sechs Konzepte mit CATIA V5 erstellt und verbessert werden. Die werkstofftypischen Besonderheiten werden bei allen Schritten der Konstruktion und der Wirschaftlichkeitsbetrachtung beachtet. Eine Berechnung des Achsträgers mit vorgegebenen Lastfällen wird nach einem Vergleich der einzelnen Konzepte durchgeführt. Der Abschluss dieser Arbeit wird ein grobe Kostenanalyse des optimalen Konzeptes sein. Diese Diplomarbeit liefert die Grundlage für die weiteren Konstruktions- und Entwicklungsschritte, die bis zur Serienreife noch durchgeführt werden müssen.

Ziel war es, mittels der Unterstützung ausgewählter Qualitätsmethoden, Untersuchungen zur Prozessoptimierung in der Hauptlackiererei bei der BMW AG München durchzuführen und geeignete Verbesserungs- und Optimierungsmaßnahmen daraus abzuleiten. Die Auswahl fiel dabei auf eine Synthese aus Six Sigma und dem Kontinuierlichen Verbesserungsprozess.