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In der Batteriefertigung kommen zum Fördern der Module Werkstückträgertransfersysteme zum Einsatz. Die Mitnahme der Werkstückträger erfolgt dabei rein kraftschlüssig, in-dem der Warenträger auf einer Bandstrecke aufliegt. Aufgrund diverser Vorteile werden Werkstückträgertransfersysteme auch in Zukunft den Großteil des Zell- und Modultransportes in der Batteriefertigung übernehmen.
Bei diesem Förderprinzip ist die Dauer für den Palettenwechsel üblicherweise sehr hoch. Damit steigt auch die Taktzeit, welche sich aus Förder- und Prozesszeit zusammensetzt. Der Reduzierung der Zeit für den Warenträgerwechsel sind, aufgrund des kraftschlüssigen Transportes des Warenträgers auf der Bandstrecke, Grenzen gesetzt.
Deshalb wird ein Schnelleinzugssystem entwickelt, das die Palettenwechselzeit verkürzt. Die Besonderheit des Palettenwechslers ist seine Adaptierbarkeit an Transportsysteme unterschiedlicher Hersteller. Er wird in einer Standardmontagezelle (MAU) eingesetzt.
Auf Basis einer Ablaufanalyse und einer Funktionsanalyse werden Lösungsvarianten gebildet. Dabei wird auch die Positionierung der Werkstückträger durch den Schnelleinzug in Betracht gezogen. Die Bewertung der Lösungen erfolgt nach VDI 2225. Die dadurch herausgearbeitete Vorzugsvariante wird auskonstruiert. Den Abschluss der Arbeit bildet ein Algorithmus der die Einsatzmöglichkeit des Schnelleinzuges für Transfersysteme verschiedener Hersteller und für unterschiedliche Anwendungsbedingungen prüft.
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.
Über Jahre wurden viele Klauenschaltsysteme am universellen Klauenprüfstand geprüft, welche anhand unterschiedlicher Aktuatorikprinzipien funktionierten. Dadurch, dass drei verschiedene Systeme mit der gleichen Klaue und unterschiedlichen Aktuatoriken ausgestattet waren, konnte erstmals eine Untersuchung des Einflusses des Aktuators auf das Schaltverhalten durchgeführt werden. Da Untersuchungen zu diesem Thema vorher nie durchgeführt wurden, musste eine eigene Methodik zur Analyse der Klauenschaltsysteme entwickelt werden. Bevor ein Vergleich der unterschiedlichen Aktuatorikprinzipien vorgenommen werden konnte, musste eine Analyse der einzelnen Systeme für sich erfolgen. Hinzu wurden Unterschiede durch Konstruktionsvarianten untersucht, welche ebenfalls Einfluss auf das Schaltverhalten hatten. Letztendlich wurden einige wesentliche Unterschiede erarbeitet, wie unterschiedliche Belastungen auf die Klaue und umgebende Komponenten beim Zusammentreffen der Klauenpartner und Unterschiede beim Einspurvorgang in Abhängigkeit von den Randbedingungen. Es ergaben sich allerdings auch Gemeinsamkeiten anhand der Arbeitsweise der Aktuatorik unabhängig von der Energieform. Diese resultieren in der Modellvorstellung, die schlussendlich formuliert wurde.
Der Text beschäftigt sich mit dem Entwurf und der Entwicklung eines Feldbuskopplers zwischen dem EtherCAT und dem VNX-Feldbus. Dabei werden grundlegende Aspekte beider Standards erläutert und verschiedene Lösungen zur Abbildung des VNX-Protokolls auf Seite des EtherCAT Standards erörtert. Die daraus hervorgegangene Lösung wird detailliert beschrieben und in der Praxis implementiert. Die Implementierung wird umfassend dokumentiert und die daraus gewonnenen Erkenntnisse werden detailliert beleuchtet. Das Ergebnis der Arbeit ist ein zum EtherCAT Standard konformer Slave, welcher eine Verbindung zwischen VNX-Feldbus und EtherCAT-Feldbus herstellt.
Neben der Lösung für das genannte Problem wird allgemein auf Eigenheiten des EtherCAT Standards und Probleme, welche bei der Entwicklung von EtherCAT Slaves auftreten können und wie diese gelöst werden, eingegangen.
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der experimentellen Untersuchung von Stickoxid-Emissionen an einem quasimonovalenten Erdgas-Versuchsaggregat. Einleitend werden Grundlagen und Besonderheiten des Erdgasmotors vorgestellt. Die Grundlage der experimentellen Untersuchungen bildet die Auswertung einer RDE-Messung, bei welcher im Rahmen der Entwicklung des Versuchsaggregates erhöhte NOx-Emissionen während der Stadtdurchfahrt verzeichnet wurden. Die Problematik begründet sich mit den häufigen Motorstarts während des Stadtteils, welche Anlass zu weiteren Untersuchungen des Start-Stopp-Systems geben. Hierfür wurden verschiedene Motorstartparameter variiert und deren Auswirkungen auf die NOx-Emissionen sowie das Startverhalten kritisch bewertet. Die mit Hilfe der motorischen Untersuchungen erarbeiteten applikativen Bedatungsvorschläge wurden im Anschluss mehrfach bis zur Serienreife erprobt.
Im primären Fokus der Automobilhersteller steht die Langzeitqualität von ihren Kraftfahrzeugen. Durch tägliche, kilometerlange Fahrten auf speziellen Erprobungsstrecken, sollen Schäden diagnostiziert und behoben werden. Dabei stehen die dauerhafte Zuverlässigkeit und Haltbarkeit moderner Kraftfahrzeuge während des Entwicklungsprozesses im Zielkonflikt mit Effizienz und den bestehenden Kosten. Die Dimensionierung eingesetzter Bauteile erfordert repräsentative Lastkollektive zur Verdeutlichung der auftretenden Betriebslasten bei unterschiedlichen Kundenbeanspruchungen. Daher ist es notwendig, neben der Entwicklung belastbare Zuverlässigkeitsaussagen durch zeitlich geraffte Testzyklen abzuleiten. Es gilt Schwachstellen des Produkts zu identifizieren und stetig zu verbessern. Nur durch die gleichzeitige Erprobung der Testfahrzeuge bei unterschiedlichen Umgebungsbedingungen, kann besagtes zeitnah und vor Einführung der Serienproduktion geschehen.
Insbesondere befasst sich die vorliegende Diplomarbeit mit der Ableitung einer Referenzstrecke zur Lebensdauerbewertung von Fahrwerksbauteilen. Über die Streckenplanung hinaus wird ein herkömmliches Kraftfahrzeug zum Messfahrzeug umgebaut und damit Erstmessungen aufgenommen. Die Datenauswertung bezieht sich auf die relative Schädigung der Fahrwerkskomponenten. Diese werden mit den Daten der Referenzstrecke verglichen. Eingebundene Kartenausschnitte dienen der Verdeutlichung.
Der Inhalt dieser Ausarbeitung setzt sich mit der Erstellung von Konzepten zur Optimierung der internen Logistik mittelständiger Unternehmen auseinander. Der Fokus liegt im vorliegenden Projekt auf der logistischen Hardware und der Layoutgestaltung. Das Ziel ist, Übersicht, Flexibilität und Effizient zu steigern.
In Rahmen dieser Diplomarbeit ist ein Prüfverfahren entwickelt worden, welches dazu dient, die derzeit stattfindende Abgasuntersuchung für Fahrzeuge mit Dieselmotor zu erweitern. Eine Abgasuntersuchung ist im Rahmen der wiederkehrenden Fahrzeugprüfung verpflichtend durchzuführen, wobei die Einhaltung von Abgaswerten sichergestellt wird. Aufgrund der derzeitigen Fassung werden jedoch nicht alle Abgasnachbehandlungssysteme ausreichend überprüft, weshalb es eine neue Methode zur Abgasprüfung bedarf. Zur Konzeption dieser wurden Dieselschadstoffe und deren Nachbehandlungssysteme analysiert, die aktuelle Abgasgesetzgebung berücksichtigt und ein bereits bestehendes alternatives Prüfverfahren untersucht. So entstand eine neue stationäre Messmethode, welche anhand mehrerer Versuchsfahrzeuge auf ihre Qualität geprüft wurde. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse spiegeln eine gute Aussagekraft über die emittierte Schadstoffkonzentration wider und ergeben im Vergleich mit bestehenden Prüfverfahren einen deutlichen Mehrwert.
EAAT beschäftig sich u.a. mit der Entwicklung von berührungslosen Energieübertragern für rotieren-de Anwendungen.
Eine Anwendung betrifft die Energieversorgung von Piezoaktoren beim ultraschallunterstützten Boh-ren. Dabei werden die Spannsysteme für die Bohrer mit einem Piezoaktor versehen, der den Bohrer zu Schwingungen im Mikrometer-Bereich anregt. Um die Schwingungen gezielt regeln zu können, ist es notwendig, die tatsächliche Schwingweite zu ermitteln und diese Information einem Regler zuzu-führen. Diese Messgröße wird von einem passiven Piezoaufnehmer in der rotierenden Bohrerauf-nahme ermittelt. Diese und weitere Informationen (wie z.B. Temperaturmesswerte) müssen vom rotie-renden Teil nach außen übertragen werden. Dazu ist rotorseitig eine entsprechende Sendeelektronik notwendig. Die notwendige Energieversorgung für diese Elektronik kann über eine Hilfswicklung im Energieübertrager für die Piezospeisung erfolgen.
Es ist eine Energieversorgung für eine rotierende Elektronik zu entwickeln. Diese benötigt eine Gleichspannung im Bereich von ca.15V DC. Zur Verfügung steht aber nur eine Wechselspannung welche abhängig von der Belastung des Bohrers beim Ultraschallunterstützten Bohren im Bereich zwischen 20V und 150V liegen kann und eine Frequenz von ca. 20kHz hat.
Erschwerend kommt hinzu, dass die vorliegende Anwendung für das Mikrotieflochbohren vorgesehen ist. Der Aufbau solcher Bohrspindeln hat zur Folge, dass nur ein sehr begrenzter Bauraum zur Verfügung steht und aufgrund der hohen Drehzahlen sehr hohe Kräfte auf die rotierenden Komponenten einwirken.
Diese Arbeit umfasst folgende Teilaufgaben:
- Recherche zum Stand der Technik
- Erstellung eines Konzeptes zur Umsetzung der Aufgabenstellung
- Umsetzung des Konzeptes in Hard- und Software
- Erprobung der entwickelten Schaltung
- Dokumentation des Programmcodes und der Versuchsergebnisse
Die Fahrzeugprüfung ist eine wichtige Komponente in fahrzeugproduzierenden Werken. Nur durch eine umfangreiche Prüfung der fertiggestellten Fahrzeuge wird durchgängig eine hohe Qualität sichergestellt. Gleichzeitig werden mögliche Fehler noch vor der Kundenaus-lieferung bemerkt und abgestellt. Neue Entwicklungen bei Fahrerassistenzsystemen erhö-hen Fahrkomfort und Sicherheit, bedingen jedoch eine Anpassung der bisherigen Prüfme-thoden. Die Unabhängigkeit von äußeren Einflüssen gewinnt dabei zunehmend an Bedeu-tung, weshalb eine vollumfängliche Prüfung des Fahrzeugs im Stand angestrebt wird.
In dieser Abhandlung erfolgt zunächst eine Grundlagenbetrachtung zu Eigenschaften und Funktionsweisen von Fahrerassistenzsystemen. Es wird auf den Stand der Technik für Prüf-methoden eingegangen und eine Situationsanalyse durchgeführt.
Darauf basierend werden Varianten entwickelt, ein speziell ausgewähltes Fahrerassistenz-system im Stand auf Funktion zu prüfen. Die sich aus der Bewertung ergebende Vorzugs-variante wird praktisch umgesetzt und erprobt. Neben der Simulation des Fahrzustandes, die bereits im Vorfeld entwickelt wurde, muss auch eine Nachstellung einer für das Fahrer-assistenzsystem kritischen Situation erfolgen. Aufgrund der erzeugten Situation soll das Fahrerassistenzsystem auslösen. Die Reproduzierbarkeit sowie die Zuverlässigkeit der Prüfmethode müssen dabei sichergestellt werden.
Ziel dieser Arbeit ist einen automatisierten Systemtest für Komponententreiber von
Sensoren und Aktuatoren in der Motorsteuergeräte-Softwareentwicklung zu erstellen. Dazu werden Aktuatoren und Sensoren in Modellen abgebildet, die in den Testablauf integriert werden. Basierend auf einem bestehenden, parametrierbaren Stellermodell werden Anpassungen vorgenommen um zusätzlich zum normalen Betrieb auch Fehlermodi abbilden zu können. Dadurch können auch die Ersatzreaktionen der Komponententreiber getestet werden (z.B.: Losreisfunktion bei Verklemmung). Dieses Modell wird mit einem realen Aktuator verglichen um die Genauigkeit und Funktionalität des Modells zu überprüfen. Mithilfe von MatLab/Simulink soll aus dem Modell C-Code generiert werden, der in ein Testautomations-Framework einfließt, um Systemtests automatisiert ablaufen zu lassen. Durch das Zusammenspiel von Komponententreibersoftware und Modell ist es möglich einen Großteil des Komponententreibers, welcher später im Motorsteuergerät ausgeführt wird, gegen seine Anforderungen zu testen ohne dafür reale Hardware verwenden zu müssen.
Diese Maßnahme soll Testaufwände für Entwickler reduzieren und zu einer frühzeitigen Erkennung von Fehlern führen. Dadurch werden Entwicklungsiterationen eingespart, was folglich die Kosten und den Zeitaufwand für die Softwareentwicklung senkt. Da dieses System ohne physischen Testaufbau lauffähig ist, entfällt die Wartezeit auf diese typisch limitierte Ressource. Dadurch müssen weniger Testplätze angeschafft werden, was eine erhebliche Einsparung von Infrastrukturkosten bedeutet. Diese Arbeit legt somit den Grundstein vollständig automatisierte Regressionstests von Komponententreibern ohne Verwendung realer Testkomponenten zu implementieren.
In dieser Arbeit wird die Simulation eines CET-Labors für Marketingzwecke im Bereich der Gebäudeautomation beschrieben. Die Simulation beinhaltet ein interaktives 3D-Modell, welches die Auswirkungen einer realen HLK-Regelung anzeigt und beeinflusst. Ein wichtiger Bestandteil der Arbeit, neben der Erstellung des Modells und der Programmierung der HLK-Controller, ist die Kopplung dieser mit der Simulation über BACnet/IP. Die Kopplung wird mit der Programmiersprache
Ziel dieser Diplomarbeit war es, den Aufbau und die Funktion eines sich im August-Horch-Bau an der Westsächsischen Hochschule Zwickau befindenden Prüfstandes zu ermitteln, der die Änderungen von Radstellungsgrößen während der vertikalen und horizontalen Belastung eines Fahrzeuges simulieren soll. Dieser Prüfstand wurde von einem mittlerweile nicht mehr an der Hochschule tätigen Professor in Eigenregie aufgebaut. Weil dazu keinerlei Aufzeichnungen vorhanden waren, war auch dessen genaue Funktion unbekannt. Nach grundlegenden Betrachtungen zu Radstellungsgrößen und Radaufhängungen gibt diese Arbeit einen Überblick über die einzelnen Bestandteile und die Funktion der am Prüfstand verwendeten pneumatischen Aktorik und deren elektrischer Ansteuerung, mit der die Belastungen an einem Fahrzeug, etwa beim Einfedern oder bei Kurvenfahrt, nachgestellt werden. Zudem werden der Ablauf und die Ergebnisse von Versuchen dargestellt, die mit dem Prüfstand zu Testzwecken durchgeführt wurden und die Funktionalität des gesamten Prüfaufbaus bestätigten. Der Prüfstand soll nun in Zukunft unter anderem für Praktika der Hochschule genutzt werden.
Zukünftige Emissionsziele erfordern einen hohen Wirkungsgrad des Antriebes. Dabei sind automatisierte Getriebe erforderlich, deren Schaltverhalten durch die Motorelektronik beeinflusst werden kann. Herkömmliche Automatik- bzw. Doppelkupplungsgetriebe bieten ein hervorragendes Schaltverhalten. Nachteilig bei diesen Getrieben sind der schlechte Wirkungsgrad und das hohe Gewicht. Manuelle Schaltgetriebe erlauben keinen Eingriff durch die Motorelektronik. Die Aufgabe der Diplomarbeit ist, ein Schaltgetriebe mittels elektronischer Steuerung zu automatisieren. Der später geplante Serieneinsatz erfordert einen kostengünstigen Aufbau der Elektronik und der Mechanik. Das Einlegen der Gänge erfolgt über einen Elektromotor, der über ein Schnecken-getriebe die Schaltwalze automatisiert in die Stellung der einzelnen Gänge dreht. Im Zuge der Diplomarbeit wird die Elektronik-Hardware und -Software zur Getriebesteuerung entwickelt. Das Ziel der Diplomarbeit ist es, die Realisierbarkeit für den Serieneinsatz zu überprüfen. Die Vorentwicklung und die ersten Tests erfolgen dabei mit Hilfe eines Mustergetriebes.
Bei positivem Abschluss der Vorentwicklung werden Prüfstandabstimmungen und Fahrzeugtests durchgeführt, wobei diese Entwicklungsschritte nicht mehr Teil der Diplomarbeit sind.
Grundlagen-Erörterung des Power Quality Problems der Oberschwingungen: Mathematische Grundlagen, Ursachen und Auswirkungen.
Anschließend Betrachtung der Lösungsmöglichkeiten mit besonderem Fokus auf aktiven Filter. Hierzu wird eine Marktanalyse durchgeführt und in einem reellen Beispiel findet die Dimensionierung eines aktiven Filters statt.
Lastflussumkehr, E-Mobilität und Wärmepumpen sind einige der Schlagwörter für die heutigen
Herausforderungen der elektrischen Verteilungsnetze. Auf der einen Seite, durch den vermehrten
Anschluss von dezentralen Erzeugungsanlagen, wie Photovoltaik-Einspeiseanlagen oder Kleinwindkraftwerke, werden die Netze mitunter entlastet. Sie werden auch immer öfter kurzfristig
zu Spitzenzeiten in Lastflussumkehr betrieben. Sprich: der Verbraucher wird zum Erzeuger. Auf
der anderen Seite stehen die neuartigen, leistungsstarken Verbraucher und der immer höhere
Elektrifizierungsgrad der Kundenanlagen, welche die Netze sehr stark belasten und die Netzbetreiber vor eine neue Herausforderung stellen. Diese Herausforderungen sind zum einen das
elektrische Heizen sowie die Aufbereitung des Warmwassers mittels Wärmepumpen und zum
anderen der Trend zum elektrischen Fahren, die Elektromobilität.
Um die Versorgungssicherheit mit Implementierung dieser Szenarien gewährleisten zu können, bilden Instandhaltung und laufende Investitionen die Grundvoraussetzung. Eine weitere Herausforderung ist die Spannungsqualität im Netz beizubehalten und langfristig den Netzausbau zu optimieren. Dafür darf nicht nur das Niederspannungsnetz in Betracht gezogen werden, es müssen auch das Mittelspannungs- und das Hochspannungsnetz für das Erreichen der Bundesziele betrachtet werden.
Diese wissenschaftliche Arbeit soll die Mittelspannungs-Ebene abbilden und die Daten von bestehenden Feldversuchen analysieren, auswerten und zukünftige Netzplanungen optimieren.
Dafür werden verschiedene Simulationen mit den zukünftig auftretenden Lastwechsel durch die diversen, leistungsstarken Verbraucher abgebildet und es wird ein Ausblick auf die AES für die Mittelspannungsebene anhand eines UW-Abzweiges gegeben.
Unter AES versteht man die Sektorkopplung in der elektrischen Energieversorgung. Das bedeutet: Die Versorgungsenergie soll elektrisch bereitgestellt werden, um einen Umstieg der fossilen Brennstoffe zu erzielen. Ein Hauptaugenmerk dabei liegt auf den Bereichen der Fortbewegung sowie dem Heizen und Kühlen. Die Simulationen werden für zwei verschiedene Szenarien durchgeführt und die jeweiligen Unterschiede definiert und erläutert.
Zum einen werden die eigens ausgewerteten Daten aus Niederspannungsmessungen in Siedlungsgebieten mit Ladeinfrastruktur, Wärmepumpen und regenerativen Einspeise-Anlagen herangezogen und auf die Mittelspannungsebene adaptiert, zum anderen werden die Faktoren von einer bereits bestehenden Gleichzeitigkeitskurve für die Simulation herangezogen. Der stufenweise Lastanstieg soll die Simulation möglichst wahrheitsgetreu nachbilden und auf aktuelle Netzsituationen bis hin zur Anpassung für die zukünftigen Netzkonzepte erweitert werden. Dabei werden die Anpassungsmöglichkeiten im Netz anhand einer Lastflussanalyse definiert und mögliche Alternativen für die Netzverstärkung geprüft. Ein wichtiger Punkt für die Netzbetreiber sind die ungefähren Investitionskosten für den Ausbau des Verteilnetzes. Diese werden mittels Kostenabschätzung für den definierten Netzbereich berechnet, um Aussagen bezüglich zukünftiger Planung treffen zu können.
Das Ziel dieser Arbeit ist es, ein stabiles Verteilnetz mit Ausblick auf die All-Electric-Society zu schaffen und die stufenweise Integration bis zu den Grenzpunkten des betrachteten Netzes darzustellen. In weiterer Folge werden die Anpassungen für eine betriebssichere Netzführung mit voller Ausbaustufe dieses Szenarios dargestellt und die überschlagsmäÿigen Kosten für den Umbau ermittelt. Schlussendlich wird geprüft ob und welche Alternativen für einen Netzausbau möglich, und zukünftig auch sinnvoll sind.
Der E-Scooter wurde am Standort Deutschland, durch die entsprechende Gesetzesgrundlage, im Juni 2019 flächendeckend nutzbar gemacht. Die Zukunftsfähigkeit des mikromobilen Verkehrsmittels für eine deutsche Großstadt und speziell für den Standort Dresden, lässt sich beurteilen, indem lokale und internationale Erkenntnisse und Ansprüche in Kombination betrachtet werden. Durch eine zusätzliche Befragung von Dresdner Mobilitätsexperten und -expertinnen ergaben sich Resultate zu Potenzialfeldern, Handlungsbedarfen und der Nutzungsweise von E-Rollern. Abschließend konnten konkrete Entwicklungsindikatoren und Ansätze für weiterführende Untersuchungen formuliert werden.
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit dem Fügeprozess von Stahlanbauteilen im Karosseriebau der Volkswagen Sachsen GmbH. Im Wesentlichen soll ein alternatives Falzfixierungsverfahren für die Großserie erprobt werden. Dazu werden zunächst die Prozesse bei der Herstellung des Zusammenbauteils inklusive des Klebens und Falzens be-leuchtet. Untersucht werden ebenfalls die bisher angewandten Verfahren der Falzfixierung sowie sich aufzeigende Patente. In einer Gegenüberstellung werden die Vor- und Nachteile sowie die Umsetzbarkeit im Serienprozess erläutert und die Auswahl eines Verfahrens zur Erprobung getroffen.
Im Anschluss an theoretische Vorbetrachtungen und Untersuchungen erfolgt die Erprobung des ausgewählten Falzfixierungsverfahrens zunächst am Probekörper zur Ermittlung der Haltekräfte und Falzausformung in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern. Anschließend werden die optimalen Parameter auf das Serienbauteil übertragen und die Verdrehung der Bauteile zwischen Rohbau und Lack ermittelt. Des Weiteren sind optische Einflüsse auf den Falz und der damit verbundenen Anmutung der Fuge zu betrachten.
Zusammenfassend werden im letzten Schritt die Ergebnisse dargelegt sowie die Chancen und Risiken für den Serienprozess erläutert. Für das erprobte Konzept wird weiterhin ein Ausblick für die technologische Umsetzung beschrieben.
In den letzten Jahren hat sich beim Thema Elektromobilität gezeigt, dass das Laden der Batterie zum Kernproblem für Wissenschaft, Politik und Industrie geworden ist. Dabei sind im Speziellen Energiemenge, Batteriegröße und Gewicht Schlüsselfunktionen. Doch neben der Optimierung technischer Fakten ist insbesondere eine funktionale Ladeinfrastruktur erstrebenswert. Eine hohe Anzahl an Ladesäulen sowie ihre effiziente Auslastung und Nutzung für verschiedene Anwendungsfälle ist einer der wichtigsten Erfolgsfaktoren, um wirtschaftlich und effektiv agieren zu können. Diese Arbeit beschreibt eine technische Entwicklung, durch deren Einsatz mehr Fahrzeuge an einem bestehenden Ladesystem in einem Betrachtungszeitraum geladen werden können. Hierfür wurde ein Konzept entworfen, welches mit einfachen technischen Mitteln das komplexe Feld einer Ladeinfrastruktur aufwertet. Als Ergebnis entstand ein Prototyp, der für zukünftige Projektierungen zur Konzipierung von Ladestrukturen genutzt werden kann. Dieser wird über ein selbstgeschriebenes Programm gesteuert. Der Prototyp ist als zusätzliches Werkzeug im weiterem Sinne zu betrachten, um bevorstehende technische Konflikte projektbezogen zu lösen.
In vielen technischen Bereichen der heutigen Wirtschaft spielt die Zuführtechnik eine große Rolle. Durch das automatische Zuführen von Bauteilen, für Montage- oder Fertigungsstraßen, ist eine kontinuierliche Fertigstellung von Bauteilen oder Baugruppen möglich. Was zuvor mehrere Personen, unter eventuell schwierigen Umständen, erledigten mussten, erledigt nun ein oder mehrere Zuführsysteme. Die Zuführtechnik umfasst Systeme und Vorrichtungen zur Bevorratung, Ordnung, Förderung, Vereinzelung und Zuteilung von Werkstücken. Dabei wird in ungeordnetes und geordnetes Zuführen unterschieden.
Insbesondere befasst sich die vorliegende Diplomarbeit mit der Entwicklung eines Stufenhubförderers für kleine Werkstücke. Beginnend von der Konzeption bis zur fertigen Konstruktion wurden alle auslegungsrelevanten Berechnungen durchgeführt sowie dokumentiert. Die erstellten Zeichnungen und Stücklisten Verdeutlichung den Aufbau des Stufenhubförderers.
Im Rahmen einer Überprüfung der Konformität nach nationalen und internationalen Prüfgrundlagen wird festgestellt, ob Fahrzeuge und deren Komponenten den Anforderungen dem momentanen Stand der Technik genügen.
Ziel der Diplomarbeit ist es, ein Konzept für die Erweiterung der Prüfhalle zur Betriebsfestigkeitsprüfung am Standort der DEKRA Automobil GmbH in Klettwitz zu entwickeln. Zum Erstellen eines Hallenentwurfs werden die Randbedingungen der bestehenden Versuche und zu integrierenden Prüfreglungen extrahiert, und auf Basis der VDI 2221 mit Hilfe einer Argumentenbilanz verglichen. Anhand dieser Bedingungen werden Entwürfe erstellt und in einer anschließenden Bewertung mit dem Verfahren der Nutzwertanalyse ein weiterzuverfolgendes Layout ausgewählt. Dieses wird mittels Gesetze, Richtlinien und Vorschriften an die vorliegenden baulichen Gegebenheiten optimiert.
Als Resultat ergeben sich abschließende Hallenentwürfe, die als Grundlage zur Erarbeitung eines Investitionsplanes und weiterer bautechnischer Planungen verwendet werden.
Untersuchung der Verschleißmechanismen von PVD-Beschichtungen bei der Bearbeitung von Gusseisen
(2019)
In dieser Diplomarbeit wird der Einfluss von unterschiedlichen Beschichtungsparametern, beim PVD-Beschichten von Wendeschneidplatten, untersucht. Hierfür werden zuerst in ei-ner theoretischen Vorbetrachtung die Schichteigenschaften und deren mögliche Beeinflus-sung erläutert. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf im Lichtbogenverfahren abgeschiedenen TiAlN-Beschichtungen. Ebensolche Beschichtungen wurden für die praktische Untersu-chung, unter der Variation von verschiedenen Magnetfeldern, sogenannten C- und A-Rin-gen sowie dem Spulenstrom, auf die Wendeschneidplatten abgeschieden. Die daraus re-sultierenden Beschichtungsvarianten sind in Zerspanungsuntersuchungen beim Drehen und Fräsen auf ihr Verschleißverhalten getestet worden. Dabei wird im Rahmen dieser Ar-beit insbesondere die VBHS für Vergleiche der zu untersuchenden Beschichtungsparameter ausgewertet. Außerdem wurden in weiteren Untersuchungen ausgewählte Eigenschaften der Beschichtung, wie zum Beispiel die Härte und Schichtdicke, ermittelt. Das unterschied-liche Verschleißverhalten der Beschichtungen wird abschließend, unter Berücksichtigung der Schichteigenschaften, ausgewertet. Aus diesen Ergebnissen werden Empfehlungen für bevorzugte Beschichtungsparameter und weiter durchzuführende Untersuchungen gege-ben.
Die für den Grid Test benötigten FP-Adapter sind mit Teststiften ausgestattet, die händisch gesteckt werden. Zur angestrebten 25%igen Zeitersparnis ist es zweckmäßig für VZ-0.4 und VZ-0.25 das Adapterladesystem zu benutzen, an dem Anpassungen vorgenommen werden. Der Bohrungsdurchmesser der Selektionsplatte wird auf Ø1,7mm vergrößert. Die Aufnahme der Selektionsplatte wird zur Vierpunktaufnahme ohne seitliche Klemmung umgebaut. Das ALS wird auf einen vibrierenden Unterbau aufgesetzt, der das Schlagen gegen den Griff beim Bestücken ersetzt und einen gleichmäßigen Impuls erzeugt. Bei VZ-0.25 Teststiften wird ab 4mm Auslenkung eine 95%-Platte in den Adapter eingebaut, die auch in Bestandsadaptern eingebaut werden kann. Sie wird zwischen die 95%- und 100%-Platte gelegt. Mit den Anpassungen werden Versuchsreihen durchgeführt, die belegen, dass der VZ-0.4 Teststift uneingeschränkt verwendet werden kann. Für VZ-0.25 Teststifte wird eine maximale Auslenkung von 9mm ermittelt. Mit Hilfe der 95%-Platte kann eine Bestückungsquote von >80% erreicht werden. Unter Verwendung aller Optimierungen wird eine Datenbasis erstellt, deren Auswertung ein Einsparpotential von 77,9% beim Bestücken und 7,37% beim Entstücken ergibt. Auf ein definiertes Portfolio angewandt, ergibt sich eine Zeitersparnis von 43,5%.
Die Diplomarbeit beschäftigt sich mit dem Thema Auslegung, Aufbau und Inbetriebnahme der Verschiebeplatte eines Radaufhängungsprüfstandes. In der Einleitung wird der Sachverhalt eines Radaufhängungsprüfstandes geklärt und die Zielsetzung. Des Weiteren wurde die Verschiebeplatte von einem Studenten als Studienarbeit vorbearbeite. Im Rahmen der Diplomarbeit wird der Stand der Technik und die einzelnen Dynamiken näher erklärt und die Verschiebeplatte, beziehungsweise der Prüfstand konstruktiv Weiterentwickelt. Des weiteren werden Radaufhängungen und die anliegenden Widerstande erklärt. Im nachfolgenden wurde die Entwicklung der Ansteuerung und Inbetriebnahme der Kraftaktorik/-sensorik näher erläutert. Zum Schluss wurde der Versuch theoretisch erklärt und eine Zusammenfassung der Arbeit erarbietet.
Mit sinkenden Emissionsgrenzwerten steigt der Anspruch an die Verbrennungsmotoren diese Grenzwerte einzuhalten. Dadurch wächst der Aufwand an Anpassungen der Brennverfahrensbedatung. Die Applikation, als Gesamtheit dieser Anpassungen, wird somit immer aufwendiger. Zur Optimierung der dieselmotorischen Verbrennung gibt es eine Vielzahl an Applikationsparametern. Zu diesen Parametern zählen unter anderem die Abgasrückführung, die Aufladung, der Raildruck, sowie die Einspritzstrategie inklusive der Anpassung der Vor- und Nacheinspritzmengen und deren Abstände zur Haupteinspritzung, sowie deren Abstände zueinander.
Um das gesamte Potenzial dieser Stellgrößen in der kombinierten Anwendung zu ermitteln und den damit verbundenen Zeitaufwand zu minimieren, müssen geeignete Optimierungsverfahren angewendet werden.
Im Rahmen dieser Diplomarbeit sollen die durch verschiedene Optimierungsverfahren ermittelten Emissionsabstimmungen miteinander verglichen und bewertet werden.
Mit immer größer werdender Nachfrage nach leichten und gleichzeitig hochbelastbaren Bauteilen, steigt der Bedarf nach Faserverbundbauteilen. Zu deren Herstellung werden häufig flächige textile Halbzeuge manuell in die gewünschte Form gebracht und nachträglich mit einer Matrix (Verbindungsstoff) imprägniert. Beim Aufbau der gewünschten Geometrie entstehen oft prozessbedingte Störstellen in Form von Einschnitten. An solchen, oder spannungskritischen Stellen, ist eine lokale Verstärkung der Bauteile erforderlich. Aktuell wird ein Nähkopf entwickelt, der in Verbindung mit einem Industrieroboter und unter Verwendung von Rovings (Bündel aus Einzelfäden) die aufgebaute Geometrie vor dem Imprägnieren lokal verstärkt. Inhalt dieser Diplomarbeit ist die konstruktive Ausgestaltung eines Querschubrahmens, welcher während der Stichbildung einen prozessbedingten Stillstand, bei konstanter Bewegung des Industrieroboters, erzeugt.
Vor der konstruktiven Umsetzung des Querschubrahmens wird der Stand der Technik analysiert, eine Patentrecherche durchgeführt und die Aufgabenstellung präzisiert, sowie der Nahtbildungsprozess untersucht. Für die Lösungsfindung wird ein Konstruktionskatalog erstellt, welcher einzelne Lösungsmöglichkeiten der Teilfunktionen darlegt. Mithilfe des Kataloges und eines morphologischen Kastens wird eine Vorzugsvariante ausgewählt. Anschließend wird diese Variante, unter Beachtung der Anforderungen, auskonstruiert.
Ergebnis der Arbeit ist ein konstruktiv ausgestalteter Querschubrahmen, welcher theoretisch die Gesamtheit der Anforderungen erfüllt. Eine praktische Funktionsprüfung ist kein Bestandteil der vorliegenden Arbeit.
Automobilzulieferer, deren Kernkompetenz die Herstellung von Karosseriebaugruppen ist, unterliegen einen hohen Investitionsdruck. Durch die Anforderung von Kunden produkt- noch volumenähnliche fahrzeugspezifische Baugruppen herzustellen sind meist spezifische Fertigungsanlagen einzusetzen. Dieses Spannungsfeld zwischen Produktivität, Effizienz und Flexibilität gibt es bei jedem Produktionsauftrag zu lösen. Meleghy International hat als Unternehmen das Ziel, dass stets das Flexibilitätspotential größer als der Flexibilitätsbedarf ist, um somit die Leistungsflexibilität zu maximieren. Um dieses Ziel in der Produktion zu verwirklichen, arbeitet Meleghy International mit selbstdefinierten Standardfügezellen. Die Flexibilität der Standard-Punktschweißzelle von Meleghy International wird jedoch durch gewisse Ursachen begrenzt. Um zukünftig eine maximale Flexibilität in der Produktion zu realisieren und die Investitionen in produktspezifischen Fügeanlagen zu minimieren, ist es notwendig Flexibilitätshemmer und somit Einschränkungen zu identifizieren. Dabei werden mehrere Produkte sowohl von der produkttechnischen Seite als auch von der arbeitsorganisatorischen Seite aus betrachtet. Durch diese beiden Blickwinkel werden Einschränkungen, Hemmer und Grenzen der Standardfügezelle von Meleghy International aufgezeigt. Nachfolgend werden Optimierungspotentiale, welche als Ziel haben, die Leistungsflexibilität zu steigern, für die Standard-Punktschweißzelle von Meleghy International vorgestellt und diskutiert. Schlussendlich wird eine Handlungsempfehlung für die Optimierung der Standard-Punktschweißzelle abgegeben.
Einfluss zukünftiger Traktionsbatterietechnologien auf die Klimaeffizienz von Elektrofahrzeugen
(2019)
Heutige Traktionsbatterien besitzen einen signifikanten Einfluss auf die Ökobilanz von batterieelektrischen Fahrzeugen. Daher stellt sich die Frage, ob und in welchem Umfang die Ökobilanz durch zukünftige Traktionsbatterietechnologien positiv beeinflusst werden kann?
Um diese Frage zu beantworten wurde die Traktionsbatterieherstellung einer bipolaren Traktionsbatterie mit innovativer Zellchemie in einer Ökobilanzsoftware modelliert und hinsichtlich des ökologischen Einflusses quantifiziert.
Die Untersuchungen ergeben, dass 75-82 % der Treibhausgasemissionen während der Traktionsbatterieherstellung auf das Zellmaterial zurückzuführen sind. Bei Variation verschiedener Kathodenzusammensetzungen stellt sich die Zellchemie NMC 811 gegenwärtig, sowie in näherer Zukunft, als die ökologisch sinnvollste Technologie heraus. Auf Systemebene bieten Feststoffbatterien mit festen Polymerelektrolyten und metallischen Lithiumanoden Vorteile in den Bereichen Treibhauspotential, Energiedichte sowie Sicherheit, verglichen mit gegenwärtigen Systemen aus Grafitanoden und flüssigen Elektrolyten.
Ein weiterer wichtiger Stellhebel zur Verbesserung der Ökobilanz ist das Recycling der Traktionsbatterie. Der Vergleich von zwei derzeit angewendeten Verfahren zeigt ein Potential zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen von bis zu 29 %, wird recyceltes Aktivmaterial bei der Herstellung neuer Traktionsbatterien verwendet.
Die vorliegende Diplomarbeit wurde in Kooperation mit der SENEC GmbH mit Sitz in Leipzig angefertigt und befasst sich mit der Konzeptionierung eines Produktentwicklungsprozesses. Dabei wurde das Augenmerk auf die Orientierung an verschiedenen aus der Automobilindustrie bekannten Produktentwicklungsprozessen gelegt. Zunaechst wurden bereits bestehende Produktentwicklungsprozesse analysiert und auf ihre Eignung hin untersucht. Mittels durchgefuehrter Experteninterviews mit 16 Mitarbeitern aus unterschiedlichen am Produktentwicklungsprozess beteiligten Abteilungen wurden Anforderungen ermittelt sowie Schwachstellen in der Produktentwicklung aufgedeckt. Nachfolgend wurde der Produktentwicklungsprozess konzipiert. Durch Kombination des Wasserfall- und Stage-Gate-Modells sowie der Einfuehrung von Musterphasen, wurde der zukuenftige Produktentwicklungsprozess modelliert. Durch Zuordnung der Teilprozesse zu Musterphasen wurde deren zeitliche Abfolge festgelegt sowie Abhaengigkeiten mit anderen Prozessen aufgezeigt. Fuer die Teilprozesse wurden Hauptprozesseigner festgelegt sowie Abteilungen, deren Mitwirkung benoetigt wird. Dies wird im Produktentwicklungsprozess durch eine Matrix dargestellt.
Diese Diplomarbeit entsteht im Auftrag der AUDI AG. Der Frontklappen-Entriegelungshebel und dessen Lagerbock sind Gegenstand der Untersuchungen und sollen aufgrund von hoher Varianz aktueller Komponenten baureihenübergreifend standardisiert werden. Dazu erfolgt eine Ist-Analyse vorhandener Bauteile, der Vergleich hinsichtlich technischer Anforderungen und Design untereinander sowie zum Wettbewerb und Konzernmarken. Auf Basis dessen entstehen mehrere Varianten und die Festlegung auf einen finalen Konzeptvorschlag. Dieser wird hinsichtlich möglicher Kosteneinsparungen untersucht und dient der weiteren Abstimmung innerhalb der AUDI AG bis zur Serienreife. Der Vorschlag äußert sich in einem CAD-Datensatz, mit dem eine Fortführung der Thematik und anschließender Einsatz bei in Entwicklung befindlichen Fahrzeugen möglich ist.
Aufgrund strenger werdender Umweltgesetze und der Forderung zum nachhaltigen Umgang mit natürlichen Ressourcen kommen in Städten zunehmend elektrisch angetriebene Busse zum Einsatz. Jedoch kann in dem Akkumulator dieser Fahrzeuge deutlich weniger Energie gespeichert werden als im Kraftstofftank von konventionell angetriebenen Stadtbussen.
Neben dem Überwinden der Fahrwiderstände wird die in dem Akkumulator gespeicherte Energie zusätzlich auch für die Klimatisierung des Innenraumes benötigt. Verschiedene Untersuchungen haben gezeigt, dass die benötigte Leistung für die Innenraumklimatisierung vor allem bei sehr niedrigen Umgebungstemperaturen höher sein kann als der Fahrleistungsbedarf des Busses. Dies führt zu einer deutlichen Reduzierung der Reich-weite und damit zu einer Verringerung der Einsatzzeit.
Der hohe Leistungsbedarf für die Klimatisierung wird vor allem durch das häufige Öffnen der Türen verursacht. Dies bewirkt einen ungehinderten Luftaustausch zwischen dem Fahrzeuginnenraum und der Umgebung. Dabei gelangt unklimatisierte Umgebungsluft in den Bus hinein und die bereits konditionierte Innenraumluft strömt aus dem Bus heraus.
Dieser Luftaustausch kann mittels eines Luftschleiersystems reduziert werden. Derartige Systeme sind bereits aus der Gebäudetechnik bekannt und werden beispielsweise in Kaufhäusern erfolgreich eingesetzt.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde mit Hilfe von Simulationsmodellen ein Konzept für ein Luftschleiersystem für einen beispielhaften Stadtbus erarbeitet. In der Arbeit wird insbesondere auf die Auslegung dieses Systems sowie auf die thermodynamischen Prozesse im Bus eingegangen. Der Fokus liegt dabei auf der Untersuchung und der Bewertung des Betriebsverhaltens der Anlage. Hierbei werden verschiedenen Anlagenparameter und Umgebungsszenarien betrachtet und mögliche Betriebsstrategien aufgezeigt. Des Weiteren erfolgt die Darstellung der erzielbaren Energieeinsparungen.
Die vorliegende Diplomarbeit gibt einen Überblick über die Planungsgrundsätze beim Entwickeln einer verkehrsabhängigen Lichtsignalsteuerung für den Betrieb als temporäre Baustellenlichtsignalanlage. Dabei wird, aufgrund einer neuen Erschließung eines Gewerbegebiets im Leipziger Stadtteil Lützschena-Stahmeln, die Bauablaufplanung sowie eine ausführliche Verkehrssicherung der Baumaßnahme in mehreren Bauphasen geplant und dargestellt. Die zukünftig auftretenden Verkehrsstärken aus dem neuen Gewerbegebiet werden dabei mit Hilfe der Hinweise zur Schätzung des Verkehrsaufkommens von Gebietstypen (Ausgabe 2006) der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen berechnet und auf Plausibilität geprüft. Des Weiteren wird die im Bauablauf notwendige temporäre Lichtsignalanlage auf ihre Leistungsfähigkeit untersucht. Dies erfolgt mit dem Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen (Ausgabe 2015) der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen. Zum Ende werden die Ergebnisse verglichen und eine Empfehlung für das weitere Vorgehen abgeleitet.
Abfall fällt in vielen ländlichen Bereichen oder Entwicklungsländern an und wird dort in der Regel achtlos weggeworfen. Besonders problematisch ist die Situation im asiatischen Raum. Die vorliegende Arbeit befasst sich in diesem Zusammenhang mit der Konzeptentwicklung eines mobilen Sortiersystems für trockene Abfälle, welches im späteren Betrieb in Länder der Dritten Welt eingesetzt werden soll. Dazu wurden im ersten Schritt der Arbeit Recherchen zur Abfallzusammensetzung durchgeführt. Auf den Recherchen aufbauend wurde ein Abfallszenarium entwickelt und anhand dessen ein Sortierverfahren entwickelt. Da die Kunststoffabfälle in einem anschließenden Thermolyseverfahren verölt werden sollen, lag bei der Erarbeitung des Sortierverfahrens das Hauptaugenmerk auf der Kunststoffgewinnung aus dem Abfallgemisch. Basierend auf dem Abfallszenarium und des Sortierverfahrens wurden mehrere Sortiereinheiten entwickelt, welche sich an den Leitmotiven der Flexibilität und Mobilität orientieren. Da auf dem Gebiet noch keine vergleichbaren Sortiereinheiten existieren, wurden während der Bearbeitung verschiedene Anlagenkomponenten ausgewählt und Bauraumkonzepte erarbeitet. Durch Variantenvergleiche wurden Vorzugsvarianten für die Sortiereinheiten aufgestellt und anschließend in detaillierfähigen Entwürfen umgesetzt.
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines unternehmensweiten Standards zur Berechnung und Optimierung der Gesamtanlageneffektivität. Nach anfänglichen Betrachtungen der grundlegenden Verluste in einer Produktion und der prinzipiellen Zusammensetzung der Gesamtanlageneffektivität, werden Ziele von OEE Betrachtungen und prinzipielle Methoden zur Prozessoptimierung dargestellt. Die aktuellen Gegebenheiten im Unternehmensstandort Oelsnitz hinsichtlich der Datensammlung und deren Auswertung werden betrachtet und analysiert, um eine Übersicht des aktuellen Standes zu erlangen. Im Anschluss an diese Analyse, wird ein Standard zur Berechnung der Gesamt-anlageneffektivität, unter Berücksichtigung der einzelnen Einflussfaktoren, hergeleitet. Im weiteren Verlauf, wird dieser neu entwickelte Standard an einem Prozessbeispiel, welches zunächst analysiert wird, angewendet und im Anschluss sowohl mit aktuellem als auch mit neuem Berechnungsmodell betrachtet. Die jeweiligen Berechnungsergebnisse werden verglichen und es werden Möglichkeiten zur Datenerfassung aufgezeigt. Es folgt eine Analyse zur Auswertung und Erkennung von Optimierungspotentialen. Bei dieser Auswertung, werden die Berechnungsmodelle hinsichtlich der Erkennung von dementsprechenden Potentialen am Prozessbeispiel untersucht und Lösungsansätze zur Verbesserung der Gesamtanlageneffektivität hergeleitet. Anhand der daraus folgenden Ergebnisse, wird ein allgemeiner Maßnahmenkatalog zur Optimierung der Gesamtanlageneffektivität erstellt und anschließend über OEE-Zielvorgaben diskutiert.
Metallpulverspritzgussteile sind gratbelastet und werden zur Qualitätssicherung noch im Grünzustand entgratet. Dies geschieht durch ein CO2-Schneestrahlverfahren bei sehr tiefen Temperaturen. In der Folge frieren die Grünteile in ihrer Aufnahme fest und lassen sich nicht sicher innerhalb der geforderten Taktzeit entnehmen. Zur Minimierung der Produktionsausfallzeit und Taktzeitsicherung wird das Vereisen untersucht und ein Prozess zur Enteisung innerhalb der Taktzeit entwickelt. Da die Grünteile eine geringe mechanische Festigkeit und einen niedrigen Schmelzpunkt besitzen, ist die Prozesssicherheit gegen Überhitzen der Grünteile entscheidend. Für eine qualifizierte Betrachtung werden eingangs der Metallpulverspritzgussprozess, das Schneestrahlentgratverfahren sowie wichtige Grundlagen der Eisbildung beleuchtet. Im Anschluss werden Grundlagen der Infrarottechnik und Induktionserwärmung ausgearbeitet. Eine Analyse des Ist-Standes der Fertigung identifiziert Einflussparameter und stellt weitere Randbedingungen heraus. Darauf folgt die methodische Suche nach Lösungsansätzen sowie eine Vorauswahl geeigneter Verfahren. Diese werden detaillierter betrachtet und ausführlich technisch-wirtschaftlich bewertet. Mit dem ermittelten Verfahren der induktiven Erwärmung wird eine Versuchsreihe zur Gewährleistung der Funktionsfähigkeit in der Serienfertigung durchgeführt. Im letzten Schritt werden ein konstruktives Konzept entwickelt, sowie ausgewählte Maschinendokumente erstellt. Das Ergebnis der Arbeit ist eine universell integrierbare, technische Einrichtung zur schnellen, reproduzierbaren und überwachten Enteisung von Metallpulverspritzgussgrünteilen.
Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit dem Aufbau eines modularen Simulationsmodells in GT-Suite. Es wird ein Fahrzeugmodell zur Abbildung verschiedener Parallel-Hybriderantriebsarchitekturen erstellt. Unterschiedliche Antriebsarchitekturen und Betriebsstrategien werden implementiert, um den Energiebedarf eines Fahrzeugs entsprechend der WLTP-Norm auf ein Minimum zu verringern.
Es werden Studien bzgl. des Energiebedarfs unterschiedlicher Hybridkonzepte sowie der Einfluss der Hardware, respektive deren Leistungsfähigkeit auf die gesamt emittierte Masse CO2 für den WLTC Zyklus durchgeführt. Der Einfluss der Hybridarchitektur auf den Energiebedarf unter Variation der EM, der Batteriekapazität und der Getriebeauslegung wird untersucht. Um Untersuchung bezüglich des Energie Minimierungspotenzials eines Hybridelektrischenfahrzeugs durchführen zu können, wird aus einem komplexen 1D-Ladungswechsel Motormodell ein Fast Running Model erstellt. Das FRM wird in das Fahrzeugmodell integriert und mit einem Motor bestehend aus einem Kennfeld verglichen. Um eine Analogie der unterschiedlichen Varianten gewährleisten zu können, wird als Fahrzeugbasismodell ein Kompaktwagen verwendet. Dieser wird für die Simulation um diverse Komponenten erweitert. Abschließend werden die ermittelten Daten bewertet und in allgemeingültiger Form übersichtlich und anschaulich wiedergegeben.
Im Rahmen der vorliegenden Diplomarbeit wurde ein Komponentenprüfstand für
Konuskupplungen entwickelt. Da die stetig steigenden Emissionsanforderungen an
Nutzfahrzeugen die Optimierung der Nebenaggregate dieser Fahrzeuge erfordert, wurde zur Entkopplung der Hubkolbenkompressoren vom Antriebsaggregat am Fahrzeug die Voith-Konuskupplung entwickelt. Da sich diese Komponente noch in der Entwicklung befindet, sind zur Optimierung eine Reihe von Prüfstandsversuchen notwendig. Die Konstruktion es Prüfstand ermöglicht Verschleißversuche an mehreren Kupplungen gleichzeitig, um die Lebensdauer und das Verschleißverhalten der Kupplungs-komponenten zu prüfen. Ein weiterer Bestandteil des Prüfstandes ist die Drehmoment-messung, bei der die Kupplung abtriebsseitig durch ein Gegenmoment einer Brems-maschine beansprucht wird. Diese Untersuchungen zeigt das übertragbare Drehmoment und Temperaturverhalten der Kupplung auf. Die Erkenntnisse der Versuche dienen zur Optimierung der Kupplung in der Entwicklung. Durch die Überlastversuche sollen Schwachstellen an der Kupplung ermittelt und beseitigt werden. Im Anschluss an die Entwicklungsarbeiten kann damit die Serieneignung der Kupplung in der Verschleiß- und Drehmomentuntersuchung nachgewiesen werden.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung und der methodischen Konstruktion eines Mischgerätes zur Herstellung von Suspensionen. Eine bestehende Anlage mit 32 kW Antriebsleistung wurde als Basis für die Neukonstruktion der größeren Maschine mit 132 kW Antriebsleistung genutzt. Die bestehende Maschine weist technische Schwachstellen auf, die untersucht und bei der Neukonstruktion berücksichtigt wurden. Hauptziel ist es die Verarbeitung größerer Ansätze zu realisieren und die Mischzeiten zu verkürzen. Außerdem soll die Durchführung des Prozesses mit Produkten höherer Dichte und Viskosität durch die erhöhte Pumpleistung möglich gemacht werden. Anhand der Anforderungsliste des Auftraggebers wurden die Kernkomponenten der Maschine entworfen. Die auftretenden Belastungen sind nicht von Hand zu ermittelt, weswegen für den Vorentwurf eine Belastungssimulation erstellt wurde. Die Geometrie bzw. Größe der Bauteile hat Einfluss auf die Belastungen und umgekehrt, sodass eine Wechselwirkung zwischen Konstruktion und wirkenden Kräften vorhanden ist. Anhand der Simulationsergebnisse sind die Kernkomponenten in Berechnungen vorausgelegt worden. Die technischen Schwachstellen der ausfallenden Sensorik, erhöhten Lagertemperatur und fehlinterpretierten wirkenden Axial- und Radialkräfte wurden im Lösungsentwurf vollständig berücksichtigt und beseitigt. Aus diesem Entwurf entstand eine Gesamtkonstruktion der Anlage mit allen nötigen Fertigungszeichnungen. Vor allem die Auslegung der Lagerung und der Welle-Nabe Verbindung erwies sich als sehr komplex, weswegen verschiedene Varianten entstanden sind. Diese Varianten wurden direkt verglichen und eine Vorzugsvariante gewählt.
Ziel der Untersuchung ist es, das Prozessfenster aus Eingangstemperatur und Lagerzeit zu ermitteln, welches eine bestmögliche Bearbeitung der Fertigteile gewährleistet. Dafür wurden die Fertigteile metallografisch charakterisiert und anhand zweier gezielt ausgewählter Versuchsreihen die Zerspanbarkeit sowie Maßhaltigkeit bei variierenden Versuchsparametern untersucht. Aus diesen Erkenntnissen konnte ein optimales Prozessfenster für die spanende Fertigung in Abhängigkeit der Eingangstemperatur und Lagerzeit ermittelt werden. Mit diesen gewonnen Ergebnissen erhofft sich der Autor eine Optimierung des Herstellungsprozesses bei Reduktion des Bearbeitungsausschusses.
Entwicklung eines innovativen Trägerkonzeptes von Mittelkonsolen für den Einsatz in der E-Mobilität
(2019)
Das Automobil existiert schon seit mehr als einem Jahrhundert. Währenddessen hat sich die Antriebstechnologie des Verbrennungsmotors stetig weiterentwickelt. Motoren wurden effizienter und leistungsstärker. Mit der steigenden Bedeutung eines Automobils im Alltag der Menschen wuchs einerseits die Zahl, aber andererseits auch die Produktion von Schadstoffen. Die Auswirkungen der Emissionen veranlassen die Automobilhersteller, umweltschonendere Antriebstechnologien zu etablieren. Sie greifen auf einen der ersten Antriebe in einem Automobil zurück. Elektromotoren treten vermehrt in den Markt ein. Wie schon bei den ersten Automobilen ist die Reichweite im Vergleich zu konventionellen Verbrennern geringer. Um allgemein den Kraftstoff- oder Energieverbrauch von Fahrzeugen zu minimieren, entwickelten Ingenieure seit jeher Fertigungs-, Werkstoff- und Verarbeitungstechnologien, die das Gewicht von Bauteilen reduzieren. Der Leichtbau hat daher einen großen Stellenwert in der Automobilindustrie gewonnen. Mit der Umsetzung von interdisziplinären Maßnahmen kann bei Bauteilen mit vergleichbarer Belastbarkeit ein hohes Maß an Gewicht eingespart werden. Bei der Weiterentwicklung von Bauteilen oder Baugruppen muss jedoch untersucht werden, ob der Leichtbau in diesem Umfang zu realisieren ist. Die vorliegende Arbeit umfasst die Entwicklung eines Trägerelementes, welches auf der Grundlage einer vorhandenen Mittelkonsole aufbaut und auf den Aspekten des Leichtbaus fußt. Das Ziel ist es, den Energieverbrauch eines Elektroautomobils zu senken.
In dieser Arbeit sollen die Grundlagen des Variantenmanagements behandelt werden, um einen Überblick über die Theorie und die existierenden Techniken zu geben und mögliche Handlungsweisen für Airbus Defence and Space GmbH ableiten zu können. Dabei werden auf die Aspekte Technik, Organisation und Mensch innerhalb der Variantenbeherrschung eingegangen.
Als Grundlage dienen die Themen Projektmanagement und Prozessstruktur. Im Projekt-management wird auf die Bedeutung der Multiprojektebene eingegangen. Anschließend werden Aspekte des agilen Projektmanagements mit dem klassischen Projektmanagement verglichen.
Basierend darauf wird ein Konzept auf Basis der im Unternehmen anzutreffenden Rah-menbedingungen erstellt. Dieses Variantenmanagement-Konzept wurde ausgelegt, um im gleichen Maße auf Multiprojektebene zu agieren und mittels agiler Methoden den Entwick-lungsprozess effizienter zu gestallten.
Dafür werden im Konzept Rollen definiert und Verantwortungen festgelegt, die für ein Va-riantenmanagement von Bedeutung sind.
Im Anschluss wird auf die Umsetzung aus Prozesssicht Bezug genommen. Identifizierung von Synergien und Wiederverwendung von Komponenten werden mittels bestehender Techniken veranschaulicht. Hier werden unter anderem Modularisierung und Software-Produktlinienentwicklung erläutert und verglichen. Anschließend wird die Software-Produktlinienentwicklung als das am besten geeignete technische Vorgehen in das zuvor entwickelte Konzept integriert, um einen nahezu ganzheitlichen Ansatz für das Varianten-management zu erhalten.
In der Diplomarbeit Entwicklung eines Verfahrens zum Recycling von Paintball-Abfällen wird die Notwendigkeit eines Recycling-Verfahrens anhand der Abfallmengen und der vorhandenen Entsorgungsmöglichkeiten erklärt. Auf Basis der Gespräche mit den Betreibern der Paintball-Parks Mühldorf und Salzburg wurde eine anfallenden Abfall-Masse von 3,6 kg/m²*30d für ein Indoor-Spielfeld ermittelt. In Deutschland und seinen Nachbarländern wurden 100 Paintball-Parks identifiziert. Auf den 107.950 m² Indoor-Spielflächen dieser Parks fallen monatlich 388.629 kg Paintball-Abfälle an. Die These, dass sich Paintball-Abfälle von Indoor-Spielfeldern für die Aufbereitung und die abschießende bestimmungsgemäße Verwendung eignen wurde anhand von Paintball-Abfällen des Paintball Parks Salzburg untersucht. Es wurden unterschiedliche Versuche durchgeführt, um die recherchierte Zusammensetzung von Paintball-Abfällen einzugrenzen. Des Weiteren wurden unterschiedliche Verfahrensstufen und deren Einsatzmöglichkeit in einer Prototyp Paintball-Recycling-Anlage theoretisch und praktisch untersucht. Es folgte die Beschreibung der Aufbereitung von 9688,5 g Paintball-Abfällen des Paintball-Parks Salzburg in der Prototyp Paintball-Recycling-Anlage. Nach dem Durchlauf aller Verfahrensstufen lag die Sortierung
Im Rahmen dieser Arbeit wurden Wesersedimente bis etwa 50 cm Sedimenttiefe in zwei Abschnitten von Nordenham bis Bremerhaven zwischen dem Stromkilometer 55 und 64 und in der inneren Außenweser zwischen dem Stromkilometer 65 und 92 untersucht. Mit dieser Untersuchung sollte einen Überblick über die Belastung der Wesersedimente mit Schwermetallen, organischen Schadstoffen und über das ökotoxikologische Potential erstellt werden. Dazu wurde die Sedimente nach den Vorgaben und Parametern der
Die Diplomarbeit beschäftigt sich mit dem Umsetzungsstand der Bioabfallverwertung im Land Brandenburg. Aufgrund neuer und veränderter Rechtsvorschriften sind auch Änderungen bei der Behandlung von Bioabfällen zu erwarten, die in der Diplomarbeit näher beleuchtet werden sollen.
Nach einer kurzen Einführung über den Behandlungsprozess von Bio- und Grüngut (Kompostierung und Vergärung) wird im Kapitel 3 der aktuelle Verfahrensbestand an Kompostierungs- und Vergärungsanlagen betrachtet. Der Gesetzgeber fordert eine hochwertige Verwertung von Bioabfällen, die bereits über die reine stoffliche Verwertung hinausgeht. Wann immer es technisch und wirtschaftlich möglich ist, sollen Bioabfälle in Form einer Kaskade genutzt. Das heißt, dass vor der eigentlichen stofflichen Verwertung (Kompostierung) das energetische Potential im Bioabfall nutzbar zu machen ist. Hiervon wird sich eine ökobilanzielle Vorteilhaftigkeit im Vergleich zu alternativen Behandlungsverfahren, wie der Verbleib des Bioabfalls im Restabfall und die anschließende Behandlung in einer Verbrennungs- oder mechanisch-biologischen Behandlungsanlage, versprochen.
Kapitel 4 befasst sich mit den anfallenden Bioabfallmengen, die in Deutschland und im Land Brandenburg getrennt erfasst werden. Die verpflichtende Sammlung von Bioabfällen führt zu einer Mengensteigerung für die entsprechende Verwertungskapazitäten zur Verfügung stehen müssen.
Nichtdestotrotz wird in einigen Bundesländern immer noch unzureichend Bioabfall erfasst. Dies betrifft insbesondere das Land Brandenburg, wo bisher sehr zurückhaltend die Forderungen von Bund und Land umgesetzt werden. So landen weiterhin große Mengen an organisches Material im Restabfall, dass nicht der Vorstellung einer optimierten Bioabfallverwertung entspricht. Während die Erfassung von Grüngut in fast allen Landkreisen gängige Praxis ist, ist das Angebot der Biotonne im Land überschaubar. Nach den o.g. Vorstellungen des Landes Brandenburgs ist bis 2020 eine Bioabfallmenge von 30 Kilogramm je Einwohner allein über die Biotonne (Biogut) zu sammeln. Inwieweit dieses Ziel auch durch die Entfrachtung des Restabfalls realisiert werden kann, soll ebenfalls im Kapitel kurz thematisiert werden.
Im Kapitel 5 sollen die gesetzlichen Rahmenbedingungen und Veränderungen, die unmittelbar eine Beeinflussung der Stoffströme herbeiführen, konferiert werden. Dies betrifft neben der Art und Menge der Abfallströme auch die Art der Anlagen zu deren Verwertung. Betrachtet wurden wesentliche Änderungen, die zu neuen Herausforderungen für die Bioabfallwirtschaft führen.
Die neuen Herausforderungen aus dem Düngerecht, durch das manifestierte Ausschreibungsverfahren nach EEG 2017 sowie die erhöhten Anforderungen an Fremd- und Schad-stoffgehalten führen zu neuen Konzepten für die Behandlung und Verwertung der Kompost- und Gärprodukten. Mit dem Kapitel 6 sollen daher mögliche Chancen und alternative Märkte für die Produkte herausgestellt werden.
Abschließend werden die beleuchteten Themen für das Land Brandenburg zusammengefasst und deren Wirkung für den weiteren Auf- und Ausbau der Bioabfallwirtschaft dargelegt.
Die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), d.h. die Bereitstellung von Wärmeenergie und elektrischer Energie mittels einer Anlage, stellt aufgrund der vergleichsweise hohen Wirkungsgrade einen besonders interessanten technischen Ansatz zur effizienten Energiebereitstellung dar. Insbesondere industrielle Großverbraucher, die sowohl einen Bedarf an elektrischer Energie als auch an Wärmeenergie besitzen, können von einer KWK-Anlage in wirtschaftlicher Hinsicht profitieren. In diesem Zusammenhang seien insbesondere Krankenhäuser genannt, die betriebsbedingt einerseits einen hohen Bedarf an Wärmeenergie z.B. zur Trinkwassererwärmung, zur Raumtemperierung oder auch zur Erzeugung von Wasserdampf besitzen und andererseits einen hohen Bedarf an elektrischer Energie z.B. zum Betrieb medizinischer Großgeräte, der EDV oder haus- und betriebstechnischer Anlagen vorweisen. Neben der Energiebereitstellung im laufenden Betrieb ist es insbesondere bei sogenannten Kritischen Infrastrukturen (KRITIS) von besonderer Wichtigkeit, auch bei einem Ausfall des öffentlichen Stromnetzes die Stromversorgung für einen bestimmten Zeitraum autark sicherzustellen und den Betrieb und somit die Gesundheitsversorgung der Bevölkerung zu gewährleisten. Die meist kostspieligen technischen Anlagen und Maschinen für diese autarke Energieversorgung werden eigens für diesen Zweck angeschafft und betrieben. Einen Nutzen im normalen Krankenhausbetrieb gibt es häufig nicht. Es ist deshalb prüfenswert, ob technische Alternativen eingesetzt werden können, welche einerseits die Anforderungen an eine Ersatzstromversorgung genügen und andererseits auch während des Betriebes die Energieversorgung sicherstellen können. Ziel ist es, die Wirtschaftlichkeit und die energetische Effizienz technischer Alternativen zur Ersatzstromversorgung in Passivhauskliniken zu prüfen.
Ziel der Arbeit ist es, ein Grundverständnis von Gleichstromladestationen für Battery Electric Vehicle zu bilden um anschließende Tests ordnungsgemäß durchführen zu können. Anforderungen an die elektrische Sicherheit als auch Beschaltungen für verschiedene Steckerstandards wurden ausgearbeitet. Der Grundablauf des Gleichstromladens spielt dabei eine wichtige Rolle der Kommunikation.
Anschließend konnten die einzelnen Komponenten einer Gleichstromwallbox auf die Einhaltung der Normreihe EN 61851 geprüft werden. Innerhalb der Ladestation befinden sich mehrere Kommunikationsmodule, welche als Gesamtheit die Steuerung der Gleichstromladestation darstellen.
Die Firma Linsinger Maschinenbau GmbH ist eines der führenden Unternehmen im Bereich
der Fräs- und Sägetechnologie und stellt stationäre Fräs-, Sägeanlagen sowie mobile Schienenfräsen her. Im Jahr 1994 wurde die erste mobile Schienenfräsmaschine (SFM) der Firma
Linsinger Maschinenbau GmbH ausgeliefert. Seitdem steigt der Absatzmarkt in diesem Bereich. Die jetzigen SFM werden "diesel - elektrisch" oder "diesel - hydraulisch" angetrieben.
Das heißt, das der Motor mit Diesel versorgt wird und mittels eines Generators wird die
mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt und somit mit elektrische Motoren angetrieben. Jedoch verursachen diese Dieselantriebe eine enorme Verschmutzung der
Umwelt durch den CO2 - Austoß (Feinstaub, Stickoxide). Die Firma Linsinger Maschinenbau
GmbH baut stetig die Marktführerschaft in diesem Bereich aus und soll nicht von den Konkurrenten im Laufe der Zeit überholt werden. Auch Kunden legen mittlerweile einen großen
Wert auf eine umweltverträgliche Maschine. Außerdem ist das Bearbeiten der Tunnel mit
einem Dieselantrieb ein Problem, da die Abwärme und der CO2 - Austoß ohne teure Investitionen, schwierig abzuführen ist. Somit hat sich die Firma Linsinger Maschinenbau GmbH
entschlossen, eine neues Projekt ins Leben zu rufen, in dem die mobile SFM MG11 mit einer alternative Energieversorgung (AE) geplant und hergestellt wird.
