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Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Neuentwicklung bzw. mit der Konstruktion einer Automatisierungslösung zur Be- und Entladung von Werkzeugmaschinen, im Speziellen von Schleifmaschinen. Ziel der Arbeit ist es, diesen Prozess nach einem wissenschaftlich anerkannten Verfahren durchzuführen und zu beschreiben. Dazu wird zunächst ein Überblick über den aktuellen Stand der Technik gegeben und Systemdaten für das eigene Produkt recherchiert. Es folgt die Erläuterung verschiedener wissenschaftlicher Grundlagen des Konstruktionsprozesses, auf die die Arbeit Bezug nimmt. Im Folgenden wird eine Anforderungsliste erstellt und es werden die Funktionen der Auto-matisierung konzipiert. Hierzu werden mehrere Lösungsvarianten der jeweiligen Teilfunktionen erarbeitet, um mittels Variantenvergleich eine Vorzugsvariante zu ermittelt. Für diese werden die mechanischen Komponenten ausgewählt und ausgelegt. Es folgt eine erste Risikobeurteilung der Maschine. Aus diesen Erkenntnissen wird ein Sicherheitskonzept zur Minderung der Gefahren nach relevanten Normen erarbeitet. Nachfol-gend wird auf die Maschinensteuerung eingegangen. Hierbei wird im speziellen die steuerungstechnische Hardware betrachtet, die notwendig ist, um die angestrebten Maschinenfunktionen realisieren zu können. Danach wird eine Kostenanalyse zur Ermittlung eines Angebotspreises durchgeführt und es werden einige Erläuterungen zum erstellten CAD-Modell gegeben. Zuletzt folgt eine Zusammenfassung mit den wichtigsten Erkenntnissen aus der vorliegenden Arbeit.
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.
The use of fossil resources must be phased out during the next decades in order to stay below a well below 2°C trajectory adopted with the Paris Agreement. The growing threat of climate changes arises large uncertainties concerning natural and social systems and induced changes on economic activities and human welfare in the 21st century. As recent climate negotiations failed to achieve significant progress to stop the climate change, GHG emissions fragmented the international communities. Total carbon dioxide (CO2) concentration is at the highest levels ever recorded. Since, it is very important to differentiate the total CO2 and its origin.
Evidently, CO2 has been identifed as the most important GHG because it contributes the largest share to the anthropogenic increase of radiative forcing and grows fastest. Anthropogenic sources of CO2 emissions are fossilfuel combustion (FFC), cement production, traditional biomass combustion and land use change, which contain chlorouorocarbons, hydrochlorouorocarbons and others. Where Biogenic CO2 emission sources are fermentation, biogas and other biological process. Compare to atropogenicsource with high purity.
The thesis provides an improved overview of R&D, pilot, demonstration and commercial projects that capture CO2 from biogas plants and other biogenic sources and subsequently put this carbon to further use. Best practices in terms of business models and GHG saving potentials are described. The CO2 emissions mitigation are related to the innovation, technologies, investment and moreover the strong policies from the Government
Diese Diplomarbeit behandelt das Thema Building Information Modelling (BIM) im Straßenentwurf. BIM ist eine Arbeitsmethode und beschreibt das vernetzte Planen, Bauen und Bewirtschaften einer Maßnahme. Ziel der Methode ist es die Kosten eines Projekt zu verkleinern und die Qualität hinsichtlich Zeit und Ausführung zu verbessern. Das zentrale Objekt im BIM Prozess ist das 3D Koordinationsmodell über das die Kommunikation aller Gewerke erfolgt.
In dieser Arbeit wird, wissenschaftlich und gut nachvollziehbar, die Vorgehensweise zur Planung und Dimensionierung eines Schutzsystems für 110/20 kV Transformatoren am Beispiel des neu geplanten Umspannwerkes Sandersdorf gezeigt werden. Besondere Aufmerksamkeit gilt dabei den Möglichkeiten der neuesten Generation Schutzsysteme in Bezug auf deren Kommunikationsfähigkeiten über den Prozessbus nach IEC 61850.
Beginnend bei den für diese Aufgabe notwendigen technischen Grundlagen werden das Schutzobjekt Transformator sowie die einzelnen Schutzmöglichkeiten ausführlich erläutert. Anschließend werden bei der Erarbeitung eines redundanten Schutzkonzeptes die sich durch die konsequente Anwendung des Prozessbusses ergebenden neuen Möglichkeiten, aber auch Schwierigkeiten aufgezeigt. In diesem Zusammenhang wird auch auf die baulichen Gegebenheiten des Umspannwerkes und damit der Notwendigkeit des Einsatzes von Merging Units eingegangen.
Abschließend wird die praktische Umsetzung im Umspannwerk sowie das endgültige Schutzkonzept vorgestellt. Die Berechnung der Einstellwerte wird dabei ebenso betrachtet wie die Parametrierung und Inbetriebnahme ausgewählter Schutzgeräte.
Entwicklung einer Verstelleinrichtung zur Justierung von Servozylindern im drucklosen Zustand
(2020)
Der Inhalt dieser Diplomarbeit ist die Entwicklung einer Verstelleinrichtung zur Justierung von Hydraulikzylindern im drucklosen Zustand. Mit ihrer Hilfe soll das Einrichten der Prüfvorrichtungen für die Mitarbeiter erleichtert werden. Die benötigte Justiervorrichtung muss universell für die häufigsten Aufbauvarianten in der Einzelkomponentenprüfung verwendbar sein. Sie wird für den mobilen Einsatz an den verschiedenen Prüfvorrichtungen entwickelt. Aus diesem Grund ist ein leichter und kompakter Aufbau gefordert. Außerdem sollte die Handhabung so einfach wie möglich gestaltet werden.
Im ersten Teil der Arbeit werden die Randbedingungen für die geplante Vorrichtung ermittelt. Dabei wird besonders auf die Platzverhältnisse an den unterschiedlichen Aufbauvarianten der Prüfvorrichtungen eingegangen. Weiterhin wird die benötigte Kraft zur Justierung der Kolbenstange mithilfe einer speziellen Vorrichtung ermittelt.
Im zweiten Teil werden verschiedene Konzepte für eine Justiervorrichtung erarbeitet und eine Vorzugsvariante festgelegt. Anschließend wird die Detaillierung der Konstruktion vorgenommen.
Zum Schluss wird an den einzelnen Komponenten eine Spannungs- und Verformungsanalyse mit Hilfe von CATIA V5 durchgeführt.
Der endoprothetische Hüftgelenkersatz zählt weltweit zu den erfolgreichsten und häufigsten operativen Eingriffen. Allein in Deutschland werden jährlich über 150.000 Hüftgelenktotalendoprothesen implantiert. Polyethylen ist dabei seit Anfang der 60er Jahre das bewährteste und meistverwendete Material für die Gelenkpfannen (Inlays). Der klinische Einsatz dieses Werkstoffs förderte allerdings auch Schwachstellen zutage: Ein relativ hoher Verschleiß, hervorgerufen durch eine alterungsbedingte Verschlechterung der Materialeigenschaften, stellt einen wesentlichen standzeitbegrenzenden Faktor von Hüftendoprothesen dar. Ziel der Diplomarbeit war es daher, verschiedene Polyethylenmodifikationen, die als Implantatwerkstoff dienen können, einer beschleunigten künstlichen Alterung zu unterziehen und folgend deren Alterungszustand sowie entsprechende Auswirkungen auf das mechanische Verhalten mithilfe der FTIR Spektroskopie und des Small Punch Tests zu bewerten. Die Konstruktion und der Aufbau der Small-Punch-Prüfvorrichtung nimmt dabei einen zentralen Schwerpunkt in der Arbeit ein.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden verschiedene Optimierungen im Logistikbereich der Sport Equipment ACS GmbH & Co. KG durchgeführt. Auf Basis des vorhandenen Lagerlayouts und bestehender Prozesse wurden mithilfe verschiedener Analysewerkzeuge, Optimierungsansätze herausgearbeitet und diskutiert. Zu diesem Zweck wurde nach der Einleitung eine Umfassende Ist-Analyse durchgeführt. Ziel dieser Diplomarbeit war es ausgewählte Prozesse hinsichtlich Prozesszeiten und Laufwegen zu optimieren. Zudem war die Einführung eines Füllmateriales gefordert. Des Weiteren sollte der Prozess MOP analysiert und verbessert werden.
Als Ergebnis dieser Abschlussarbeit lässt sich zusammenfassen, dass für alle Prozesse, die optimiert werden sollten, sehr geeignete und passende Lösungskonzepte erarbeitet wurden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass durch die Optimierungen entsprechend viel Zeit eingespart werden kann.
Die vorliegende Diplomarbeit beschreibt die Entwicklung verschiedener Konzeptvarianten zur Reduzierung von Klebstoffabfällen im Karosseriebau Macan der Porsche Leipzig GmbH. Unter der Zielsetzung das Mehraufkommen von Klebstoffabfällen zu reduzieren und erfolgreich zur Umsetzung der von Porsche definierten Strategie Zero Impact Factory beizutragen, werden im Rahmen der Abschlussarbeit zunächst aktuelle Prozesse analysiert. Da die Problemstellung teilweise aus einer Intransparenz bezüglich der Verteilung der Entsorgungsmengen resultiert, werden diese in Form einer Messung über einen definierten Zeitraum an einer exemplarischen Fertigungsanlage mit maximalen Parametern näher untersucht. Mit einer anschließenden Ergebnisübertragung werden verschiedene Konzeptvarianten zur Reduzierung von Klebstoffabfällen entwickelt. Darüber hinaus werden diese einer Machbarkeitsanalyse unterzogen. Dabei gilt es stets, die Rahmenbedingungen einer laufenden Serienproduktion zu berücksichtigen.
Die daraus resultierende Handlungsempfehlung sieht sowohl eine Anpassung der logistischen als auch der Fertigungsprozesse vor.
Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung von Strategien zur Angleichung von Messergebnissen beim Einsatz unterschiedlicher Sensoren (taktil und optisch) an dem Multisensor-Koordinatenmessgerät Werth VideoCheck IP 400.
Dabei werden zu Beginn die theoretischen Grundlagen zur Koordinatenmesstechnik, Grundbegriffe, sowie der Aufbau und die Funktionsweise derartiger Geräte erläutert. Weiterhin wird auf den Messablauf sowie auf Antast- und Auswertestrategien eingegangen.
Anschließend werden Erkenntnisse aus drei vorhandenen Studienarbeiten der WHZ vorgestellt und analysiert. Anhand dieses Wissensstandes können mit Hilfe der Studienarbeiten und mit Grundlagen aus der Theorie typische Effekte, welche bei Messungen häufig vorkommen bzw. aufgefallen sind, festgehalten werden.
Nachfolgend werden aus den Aussagen der Effekte verschiedene Hypothesen aufgestellt, welche in zukünftigen Messreihen näher untersucht werden sollen. Dafür wird die komplette Planung für fünf ausgewählte Bauteile vorgenommen. Innerhalb dieser Planung wird für jedes Untersuchungsobjekt der exakte Messablauf, die Mess- und Antaststrategie sowie die Auswertung mittels Ausgleichsverfahren, Filterung und Dokumentation vorgestellt und festgelegt.
Abschließend werden einige der aufgestellten Hypothesen mit Erkenntnissen aus Praxisuntersuchungen wie Dissertationen und Fachartikeln verglichen sowie ein Ausblick für spätere Messungen und Untersuchungen dargelegt.
Diese Diplomarbeit befasst sich mit der Auslegung und Konstruktion eines modularen Adaptionssystems, zur zuverlässigen Aufnahme von Koppelstangen und Kugelzapfen aus dem Pkw-Fahrwerksbereich, in einen Prüfstand zur Ermittlung der Betriebsfestigkeit. Dazu wurde ein bei HQM Scherdel vorhandener Betriebsfestigkeitsprüfstand genau untersucht und die Adaption unter Berücksichtigung der vom Prüfstand vorgegebenen Rahmenbedingungen (Bauraum etc.) entwickelt. Weiterhin wurde eine Anforderungsliste erstellt und das Adaptionssystem in seine Teilfunktionen zerlegt. Für jede dieser Teilfunktionen wurden verschiedene Varianten mit anschließendem Variantenvergleich
ausgearbeitet, welche letztendlich die Vorzugsvariante des Adaptionssystems bilden. Diese Gesamtvorzugsvariante wurde während der Konstruktionsphase weiter ausgearbeitet und durch verschiedene Anpassungen in ihrer Funktionalität verbessert. Dabei standen vor allem Steifigkeit, Dauerfestigkeit und Variabilität des Adaptionssystems im Vordergrund, weshalb mehrere FEM-Berechnungen durchgeführt wurden.
Eines der Schlagwörter in der Industrie 4.0 ist das Rapid Prototyping und Rapid Manufacturing. Mit additiven Fertigungsverfahren ergeben sich zahlreiche Zeit- und Kostenersparnisse für Prototypen im Produktentstehungsprozess oder Serienbauteile. Nicht nur für die Industrie ist dieses Herstellungsverfahren sehr interessant. Auch Hochschulen können diese Vorteile für Einzelstücke oder geringe Stückzahlen für ihre Forschung und Lehre nutzten. Somit können individuelle Projekte von Mitarbeitern und Studenten effizient umgesetzt werden, wodurch innovative Produkte und Bauteile die Folge sind. Für den Fahrsimulator an der Westsächsischen Hochschule Zwickau soll eine Automatikumsetzung in Form eines Bedienpanels mit additiven Fertigungsmethoden gestaltet werden. Die Funktionalität umfasst dabei die P-R-N-D-M Automatikfunktionen sowie zusätzliche Schalter oder Taster als Bedienmöglichkeiten für Simulatorfunktionen. Dabei sollen hochschuleigene Technologien angewendet und ein geeignetes Konzept vollständig umgesetzt werden. Das Hauptaugenmerk liegt auf der konstruktiven Umsetzung unter Beachtung der Gestaltungsrichtlinien für additive Fertigungsverfahren. Die Herstellung wird mit additiven Fertigungsverfahren, unter den Anforderungen der Bauteilanforderungen und Bedingungen von Hochschulressourcen, umgesetzt. Anschließend wird das Bauteil qualitativ und funktional für die Benutzung am Fahrsimulator unter Beachtung von Industriestandards freigegeben.
In dieser Diplomarbeit wird sich zunächst mit den rechtlichen Grundlagen beschäftigt, welche im Bereich von Tuningmaßnahmen an mehrspurigen Kraftfahrzeugen von Bedeutung sind. Anschließend findet eine Klassifizierung gängiger Tuningmaßnahmen statt. Nach dieser grundsätzlichen Einordnung werden einzelne genauer erläutert, um einen Einblick in verschiedene Bereiche zu bekommen. Der wesentliche Teil der Arbeit folgt mit der Darstellung der Auswirkungen einzelner Tuningmaßnahmen auf die Fahrkinematik und Fahrsicherheit. Hierbei wird speziell auf Veränderungen im Bereich der Räder, der Spurweite, der Stabilisatoren und des Federungssystems eingegangen. Die Auswirkungen dieser Veränderungen werden detailliert erläutert und eingeordnet.
Um Tuning zukünftig noch sicherer zu gestalten und rechtlich weiter zu erhalten, liefert die Arbeit einen Lösungsvorschlag zur Verbesserung der Bewertung von Tuningkombinationen. Zuletzt werden noch eine Zusammenfassung und ein Ausblick gegeben, inwieweit weiter geforscht werden soll.
AIMATS (Analyse and Investigation Method for All Traffic Scenarios) ist eine vom Fraun-hofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme entwickelte Methode. Dabei wird unter Zuhilfenahme von polizeilich geführten Unfalldatenbanken auf Unfallhäufungsstellen ermittelt und untersucht. Im weiteren Verlauf des Workflows werden durch Bildverarbei-tung die durchschnittlichen Trajektorien von den an der Messstelle detektierten Verkehrs-teilnehmern ermittelt. Diese Bahnkurven dienen der Unfallrekonstruktion und -simulation. Wie vergangene Untersuchungen bestätigt haben, ist die Erfassung der Fußpunkte von Fahrradfahrern, Fußgängern und Fußgängergruppen jedoch nur unzureichend möglich. Benötigt werden die Punkte zur genauen Erstellung der Trajektorien.
Im Rahmen dieser Diplomarbeit wird die Methode AIMATS um ein LiDAR-System erweitert, um so die mittleren Bahnkurven und Geschwindigkeiten von Fußgängern zuverlässi-ger erstellen zu können. Die Integrierung soll so vorgenommen werden, dass das vorhan-dene Messsystem bestehen bleibt und weiterhin autark arbeitet. Die vollständige Dokumentation der Inbetriebnahme sowie das Einbinden des Systems in AIMATS ist Teil der Abschlussarbeit. Um nachhaltig feststellen zu können, welchen Mehrwert das LiDAR-System im Hinblick auf die Detektion von ungeschützten Verkehrsteilnehmern hat, sollen Messungen mit und ohne LiDAR durchgeführt und verglichen werden.
Diese Diplomarbeit beschreibt Untersuchungen zum Fahrverhalten von Fahrrädern. Im ersten Kapitel wird hierzu eine Literaturrecherche zur Erfassung des aktuellen Technikstandes durchgeführt. Daraufhin werden in Kapitel zwei die Grundlagen der Fahrradenergetik und Dynamik erläutert. Hierbei wird die Basis für das folgende Kapitel drei der Konzeption von Versuchen zum Ausweichverhalten von Fahrradfahrern gestellt. Ein besonderes Augenmerk liegt hierbei auf der genauen Positionierung der Versuchskomponenten. Praktische Versuche mithilfe von verschiedenen Probanden werden im Kapitel vier beschrieben und ausgewertet. Hierbei sollen die Versuchsteilnehmer ein Fahrrad mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten führen und auf normale Alltags-, sowie Gefahrensituationen reagieren. Im Anschluss werden die Daten aufgearbeitet, ausgewertet und miteinander verglichen. Hauptaugenmerk liegt hierbei auf der Bereitstellung der Daten für die Unfallrekonstruktion von Verkehrsunfällen. Abschließend folgt eine Zusammenfassung der Arbeit mit Aussicht auf weiterführende Studienansätze.
Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit dem Aufbau einer Simulationsumgebung zur Analyse von Motorsteuerungsfunktionen. Einflüsse der Eingangsgrößen, Motorgeometrie, Sensorfehler, Datentypumwandlungen und deren Fehlerfortpflanzung sollen an verschiedenen Zielgrößen des Steuergerätes zukünftig beurteilt werden können. Die Arbeit beinhaltet die Erstellung der grundlegenden Umgebung, um eine Sensitivitätsanalyse durchzuführen.
Die Höhe der Antriebsleistung einer Verbrennungskraftmaschine ist abhängig von ihrem generierten Drehmoment sowie der Motordrehzahl. Um in niedrigen Drehzahlbereichen eine hohe Steigerung der Antriebsleistung zu erreichen, muss die Verbrennungs-kraftmaschine aufgeladen werden. Mit der Teilelektrifizierung bzw. Hybridisierung des Antriebsstrangs arbeitet eine elektrische Maschine im System zusammen mit der Verbrennungskraftmaschine. Eine elektrische Maschine ist funktionsbedingt in der Lage, ihr maximales Drehmoment bereits ab Drehzahl Null abzugeben. In der hier vorliegenden Arbeit wird unter den im Titel angeführten Kriterien analysiert, ob die Aufladung einer Verbrennungskraftmaschine im hybriden Antriebssystem zur Steigerung der Systemleistung noch zweckmäßig oder ob das Verwenden einer leistungsschwächeren, selbstansaugenden Verbrennungskraftmaschine mit größerem Hubraum, nachfolgend als Hubvolumen bezeichnet, im Verbund mit einer leistungsstärkeren elektrischen Maschine zielführender ist.
Ein stetiger Trend zur Emissionsfreiheit fördert die Entwicklung alternativer Antriebskonzepte. Neben batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen bietet die Brennstoffzellentechnologie für den Antrieb von Fahrzeugen signifikante Vorteile. Optimierungsmöglichkeiten finden sich insbesondere im Luftzufuhrsystem, speziell im Radialverdichter. In der vorliegenden Arbeit ist daher mithilfe von numerischer Strömungssimulation die Volute von Radialverdichtern analysiert und optimiert worden. Zunächst erfolgt die Untersuchung der Auswirkungen von Rauigkeiten auf eine Volute. Es zeigt sich, dass die Effizienz durch Erhöhung der Rauigkeit reduziert wird und sich ebenfalls der Auslegungspunkt mit steigender Rauigkeitswerte verschiebt. Zur Durchführung von Parameterstudien wurden Varianten mittels eines bereitgestellten Vorauslegungstools erstellt. Im Wesentlichen ist hierbei die Auswirkung der Zungenform und Zungenlage betrachtet worden. Es zeigt sich, dass der Verschnitt zwischen der Stelle mit den kleinsten Querschnitten und dem Auslassdiffusor im Vergleich die beste Effizienz bietet. Durch die Verschiebung der Zunge in Richtung des Auslasses ist eine Minimierung der Verluste erreicht worden.
Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit der Untersuchung von Motor- und Komponenten-Schutzstrategien in Pkw mit otto- und dieselmotorischen Brennverfahren, hinsichtlich des Einflusses auf das Emissionsverhalten im Fahrbetrieb. Dazu werden zunächst die Gesetzeslage bzw. die Prüfverfahren analysiert, mit welchen ein Fahrzeug-Hersteller das Emissionsverhalten und die Konformität mit den in der EU geltenden Schadstoffgrenzwerten nachweisen muss. Im späteren Verlauf der Arbeit wird eine Prüfmethodik konzipiert, mit welcher die Untersuchung von Schutzstrategien möglich ist. Diese Prüfmethodik basiert auf den gesetzlichen Prüfverfahren auf dem Abgasprüfstand und auf der Straße mit mobiler Messtechnik, modifiziert jedoch bestimme Parameter, um bei der gesetzlichen Prüfung nicht auftretende Betriebssituationen zu simulieren.
Mit Hilfe der entwickelten Prüfmethodik, werden anschließend drei Fahrzeuge vermessen. Auf Basis der vorangestellten Darstellung der Entstehung von Schadstoffen aus dem Verbrennungsmotor, sowie der Methoden zur Reduzierung von Schadstoffen, wird das Emissionsverhalten der Fahrzeuge während der durchgeführten Messungen analysiert und bewertet. Dabei zeigt sich, dass ein Einfluss von Motor- und Komponenten-Schutzstrategien während der Messungen sichtbar ist, das zeitliche und qualitative Ausmaß jedoch plausibel ist und nicht zwingend zu einer Überschreitung des Schadstoff-Grenzwerts über die gesamte Messung führt.
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung einer elektrisch unterstützten Radnabenlenkung für dreirädrige Fahrzeugkonzepte. Dabei liegt der Fokus insbesondere auf der Gestaltung und Elektrifizierung des Lenkstocks. Nach einem ausführlichen Vergleich von Konzepten zur Vorderradlenkung und der
Betrachtung einzelner EPS-Systeme samt ihrer Baugruppen, erfolgt die
Entwicklung der Lenkung auf Grundlage einer selbst erstellten Anforderungsliste. Hierzu wird zunächst mittels Variantenbewertung eine Vorzugsvariante festgelegt. Anschließend erfolgt die konstruktive Umsetzung im Rahmen bestimmter Randbedingungen. Neben der Lebensdauerberechnung der Lager werden wesentliche Bestandteile des Systems mit Hilfe der FEM ausgelegt und optimiert. Im Sinne des predictive maintenance wird abschließend eine Methode zur Messung
des Lenkspiels vorgestellt.
In den letzten Jahren ist das Exterieur Design von Fahrzeugen immer aufwendiger geworden. Um ein geschlossenes Design von Fahrzeugstoßfängern zu realisieren sind Abschleppösendeckel notwendig. Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung dieser Abdeckungen.
Ausgangpunkt der Arbeit sind die Forderungen der unterschiedlichen Fahrzeughersteller, die durch die Rehau AG + Co betreut werden und die Herstellungs- und Oberflächenbeschichtungsverfahren der Abschleppösendeckel. Anschließend werden, anhand einer Benchmark-Analyse, die wichtigsten Grundlagen der Konstruktion von Abschleppösendeckeln zusammengetragen und analysiert. Diese Analyse wird als Grundlage für die Konstruktion eigener Konzepte genutzt. Zur Beurteilung der Konzepte dienen die Kriterien Öffnungskraft, Fugenverlauf und Entwicklungsaufwand. Abschließend wird eine Empfehlung über das zu verwendende Konzept gegeben.
Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung der Ergonomie eines Lastenfahrrades und der Entwicklung eines Wetterschutzes für den Fahrer. Durch die Mobilitätswende in den Städten und der stetig steigenden Konkurrenz im Geschäftszweig der Lastenfahrräder ist es wichtig, ein Produkt zu entwickeln, welches für den Kunden die optimalen Vorrausetzungen bietet. Eine ausführliche ergonomische Analyse des Ist-Zustandes ermöglicht es, einen Soll-Zustand unter der Berücksichtigung elementarer Faktoren zu etablieren. Durch den Vergleich der beiden Zustände werden Defizite im Bereich der Ergonomie aufgedeckt und anschließend das Optimierungspotential systematisch dargestellt. Im zweiten Teil der Arbeit entsteht ein moderner, ansprechender und funktionaler Wetterschutz für den Fahrer. Basis hierfür ist eine detaillierte Marktrecherche aktueller Wetterschutztrends und die gegebenen Anforderungen seitens der VOWAG GmbH. Die daraus entwickelten Konzeptskizzen werden miteinander verglichen und eine Vorzugsvariante bestimmt, welche zwei verschiedene Ausstattungsvarianten mit gleichem Basisrahmen berücksichtigt. Ein für Tests angefertigter Prototyp im Maßstab 1:1 zeigt die grundsätzliche Funktionstüchtigkeit und weiteres Verbesserungspotential.
Diese Arbeit entstand in der Abteilung der Applikation für aufgeladene Reihen Sechszylinder Ottomotoren der BMW AG in München. Genaugenommen, innerhalb der Klopfapplikation. Durch die Verbrennung im Zylinder und verschiedenster Randbedingungen kann es zu irregulären Verbrennungsphänomenen kommen. Eines dieser Verbrennungsphänomene ist die Vorentflammung. Dieses Verbrennungsphänomen tritt unabhängig vom Zündfunken auf und entzündet das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Zylinder vor dem eigentlichen Zündzeitpunkt. Dadurch entstehen hohe Druckspitzen im Zylinder, die Schäden an der Peripherie, wie zum Beispiel dem Kolben verursachen können. Das Verhindern dieser Verbrennungsphänomene ist Aufgabe der Abteilung Brennverfahren. Vorentflammungen können nicht endgültig vermieden werden, sodass deren Erkennung und Reaktionen auf diese außerordentlich wichtig sind. Die Erkennung muss genau genug arbeiten, damit alle Vorentflammungen erkannt werden. Die Sensibilität der Applikation darf aber nicht zu hoch sein, damit keine Erkennung von Vorentflammungen auftritt, wo es keine gab. Bei zu vielen Fehlerkennungen wird das Motordrehmoment zu früh reduziert. Somit beschäftigt sich diese Arbeit mit der Erkennung und mit der Reaktion von Vorentflammungen, mit dem Ziel Folgereaktion und Schäden am Motor zu vermeiden. Die Anfangsaufgabe war zu verstehen, was Vorentflammungen sind, wie sie entstehen und wie darauf reagiert werden sollte. Um die Kennfelder der Erkennung und die der Reaktion mit optimalen Parametern zu versehen, wurden verschiedene Versuche am stationären Motorenprüfstand gefahren. Dabei wurden Messungen in der Indizierung und in der Applikationssoftware gemacht, sodass diese nachträglich ausgewertet werden konnten. Aufgrund dieser Messungen sind Änderungen in den Daten der Kennfelder, Kennlinien und der Schalter der Vorentflammungserkennung und Reaktion entstanden. Diese Daten wurden mit weiteren Versuchen auf ihre Validität geprüft. Die Zeit für die Bearbeitung dieses Themas war zu kurz, um die Daten aller Kennfeldpunkte, durch eine ausreichende Anzahl an Versuchen, zu überprüfen. Eine weitere Aufgabe war die Aufbereitung und die Inbetriebnahme einer neuen Funktion am Prüfstand. Diese Funktion, die Glühzündungserkennung, basierend ausschließlich auf der Laufunruhe, muss in der Zukunft noch am Fahrzeug getestet werden. Die Zielsetzung der Arbeit wurde erreicht. Die Bedatung der DME im Bereich der Klopferkennung wurde am Prüfstand für richtig erachtet und muss nun noch bei Erprobungsfahrten getestet und gegebenenfalls noch geändert werden.
In der vorliegenden Diplomarbeit wird ein Prototyp eines vierrädrigen Lastenfahrrads konstruiert. Dabei soll die Lenkung als Knicklenkung ausgeführt werden, um eine maximale Manövrierfähigkeit zu erreichen.
Dazu erfolgt zunächst eine Patentrecherche zu Lastenfahrradkonzepten und deren Komponenten, damit das entwickelte Produkt nicht durch fremde Patentansprüche angegriffen werden kann. Dem schließt sich eine Ermittlung der gesetzlichen Grundlagen zu vierrädrigen Lastenfahrrädern an. Aufgrund der Vielzahl an Möglichkeiten einer Bewegungsübertragung zwischen Lenker und Knickgelenk erfolgt ein Variantenvergleich mit der Auswahl einer Vorzugsvariante. Ebenso werden unterschiedliche Antriebssysteme miteinander verglichen, um so eine optimale Ausführung auswählen zu können. Als nächstes erfolgt eine grundlegende Bewertung der Fahrdynamik in Hinblick auf den Geradeauslauf, dem Bremsverhalten und der Kippsicherheit. Dieser Bewertung schließt sich der Aufbau der Konstruktion an, beginnend mit der Festlegung wichtiger Kinematikpunkte des Lastenfahrrads. Nach einer überschlägigen Dimensionierung entsteht im Anschluss die Detailkonstruktion der einzelnen Bauteile des Lastenfahrrads. Als letztes erfolgte eine Berechnung der Bauteilfestigkeit und anhand dieser eine Anpassung der Konstruktion.
Es gibt immer mehr Bestrebungen den Radverkehr stärker zu fördern. Gerade Ausbaumaßnahmen bestehender Strecken bieten sich an, um über eine Erweiterung des Radwegnetzes in der Region nachzudenken. Die vorliegende Arbeit „Untersuchungen zum grundhaften Ausbau der S161 zwischen Heeselicht und Dittersbach“ beschäftigt sich mit dem Ausbau einer alten Bestandsstraße und betrachtet dabei die Möglichkeiten zur Realisierung eines Radweges im Zuge des Ausbaus. Dabei werden verschiedene Varianten der Straßentrassierung und Radwegführung diskutiert.
Die Europäische Union legt für 2020 fest, dass der CO2-Grenzwert von 95g CO2/km für 95% aller zugelassenen Neuwagen erreicht werden muss. Realisiert werden kann dieses Ziel nur mit der stetigen Optimierung der Fahrzeuge. Oftmals steht nur die Antriebstech-nologie im Vordergrund, doch auch die Fahrwiderstände beeinflussen die Abgasemissionen. Besonders der Luftwiderstand wird ab 60 km/h zur dominierenden Widerstandsgröße. Genau dieser Sachverhalt ist der Ursprung dieser Diplomarbeit. Das vorliegende Dokument beleuchtet den Fahrzeugunterboden und dessen Anbauteile. Die Herausforderung ist es, den Schließungsgrad des Hinterwagens mit flexiblen Materialien zu erhöhen und die aerodynamische Wirkung zu untersuchen. Die Schließung könnte für Instabilitäten am Fahrzeug sorgen, die durch diverse Einfluss-faktoren hervorgerufen werden. Die Korrelation mit dem Gesamtfahrzeug wird umfangreich mittels einer 360°-Bewertung untersucht, die auf Betriebs- und Produktionseinflüsse eingeht. Sekundär werden neuartige, flexible Materialien und deren Verarbeitung unter-sucht. Anschließend werden die gewonnen Erkenntnisse in einer Anforderungsliste zu-sammengetragen und die Integrationsfähigkeit in Derivate geprüft. Anhand dieser Voruntersuchung werden Varianten gebildet, woraus sich eine Vorzugsvariante herauskristallisiert.
Vergleichbarkeit von Elektrofahrzeugen hinsichtlich Luft- und Körperschall im Fahrzeuginnenraum
(2020)
Ziel dieser Diplomarbeit ist die Untersuchung der akustischen Vergleichbarkeit von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen ohne Verbrennungsmotor. Dafür werden verschiedene Analysemöglichkeiten auf fünf Versuchsfahrzeuge angewendet. Zu Beginn werden Grundlagen des Luft- und Körperschalls sowie psychoakustische Größen erläutert. Um akustische Zusammenhänge an dem Fahrzeug zu verstehen, werden die wichtigsten Komponenten und Schwingungsphänomene kurz vorgestellt. Es folgt die Betrachtung der Versuchsfahrzeuge, der Projektaufgabe im Unternehmen und eine Erörterung der verbreiteten akustischen Analysen. Dazu zählen die Schalldruckpegelanalyse, die Fast-Fourier-Transformation und die Oktavspektren. Anschließend wird eine spezielle Tonhaltigkeitsuntersuchung aufgezeigt, mit deren Hilfe sich eine große Anzahl von Messdatenreihen zügig bewerten und vergleichen lässt. Im Anschluss werden die Ergebnisse einer subjektiven Fahrzeugbewertung dargestellt und Ursachen für die entstandenen Tonalitäten in den Körperschalldiagrammen abgeschätzt. Der Untersuchung von Unterschieden bei den durchgeführten Straßen- und Prüfstandsmessungen folgen der Vergleich von Innenraumvibrationen sowie Aspekte zu dem Umgang mit vergleichbaren Projekten und Messdaten. Die erhaltenen Ergebnisse dienen der Effizienzsteigerung bei Projektabläufen und helfen der Ableitung in dem Bereich NVH bei der Analyse von elektrischen Antriebssystemen. Weitere Ergebnisse sind Excel Applikationen zur automatisierten Dateibenennung und zum Datenvergleich ohne Spezialsoftware.
In den letzten Jahren haben sich additive-generative Fertigungsverfahren mit einer wachsenden Zahl an Anwendungsbereichen in der Industrielandschaft etabliert. Bei diesen Verfahren werden Produkte durch Auftragen von Material ohne eigentliche Werkzeuge generiert. Bereits heute werden additive Verfahren in Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik und Automobilbau eingesetzt, Tendenz steigend. Das in dieser Arbeit thematisierte Hochpräzisions-Laser-Pulver-Auftragschweißen (HLPA) bedeutet hohe Detailtreue bei nur minimaler thermischer Beeinträchtigung des Substrats. Dafür wird ein in Pulverform vorliegender Zusatzwerkstoff mithilfe eines Lasers mit einem Substrat verschweißt. Die verwendeten Pulver liegen im Mikrometerbereich und weisen einen gemittelten Durchmesser <10µm auf. Nur durch Verwendung besonderer Förder- und Schweißtechnik ist eine Bearbeitung möglich. Die dafür notwendige neue Systemtechnik wird genau untersucht und charakterisiert. Der Schwerpunkt liegt in der Analyse des neuen Förderers, dem Palas RBG 1000 SD Feststoffdispergierer. Den Abschluss bildet die additive Fertigung von Geometrien <200µm. Mithilfe der neuen Systemtechnik war die Generierung solcher Strukturen möglich. Trotzdem sind weitere Maßnahmen zu ergreifen, um die Qualität solcher Versuche zukünftig weiter zu verbessern. Besonders das Breite-Höhe-Verhältnis der Geometrien sollte überarbeitet werden.
Aufgrund der aktuell speziellen politischen und wirtschaftlichen Situation wurde die Bearbeitung der Arbeit, in Abstimmung mit dem Betreuer, abgeändert. Deshalb wird in der vorliegenden Diplomarbeit das Thema zur Untersuchung der Genauigkeit von bildbasierend erzeugten Punktwolken durch den Vergleich mit einem Tachymeter betrachtet. Ziel ist es ein Verfahren zu beschreiben, um exakte Abweichungen der Punkte in den jeweiligen Koordinaten zueinander darzulegen. Dabei werden die Grundlagen zur Vermessung von Unfallstellen, der allgemeinen Messmethoden und den verwendeten Verfahren beschrieben. Unter der Betrachtung der Messmethoden wurden geeignete Softwaren hinzugezogen. Die Software für die Erzeugung von bildbasierenden Punktwolken sind Agisoft Metashape und RealityCapture. Zusätzlich wird die Software PointCab hinzugezogen, um eine Methode für den Vergleich der Genauigkeit der Verfahren darzulegen. Durch die Gegenüberstellung der 17 Passpunkte mittels einer Koordinatentransformation in der Software PointCab, konnte eine geringe Abweichung in den Punkten festgestellt werden. Dennoch sind bei einigen Vergleichen eine erhöhte Abweichung verzeichnet. Dies liegt vor allem an den möglichen auftretenden Fehlerquellen von der Aufnahme der Unfallstelle, bis zur Vergleichsanalyse der ausgewählten Punkte.
Diese Diplomarbeit behandelt im Allgemeinen Teile des Themas Nahbereichsphotogrammetrie. Im Speziellen soll dabei untersucht werden, ob und wie weit es möglich ist, geeignete 3D-Modelle von Fahrzeuginnenräumen darzustellen. Zunächst werden Teile der Unfallanalyse und die Einordnung der Photogrammetrie in die Unfallrekonstruktion beschrieben. Verschiedene Softwarelösungen der 3D-Rekonstruktion werden gezeigt und die Arbeit mit der Software RealityCapture wird vorgestellt. Ein Versuchsplan mit unterschiedlichen Tests zur 3D-Modellberechnung wird erarbeitet und erläutert. Die verwendete Ausrüstung und Anforderungen an die Fotografie werden aufgezeigt. Anschließend werden zuvor angefertigte Fotoaufnahmen mithilfe der Softwarelösung RealityCapture berechnet, ausgewertet und die Ergebnisse vorgestellt. Zum Schluss zeigt eine persönliche Einschätzung zusammenfassend die Ergebnisse und evtl. gewonnene Erkenntnisse auf.
Ziel der Arbeit ist die Entwicklung einer pneumatisch betriebenen Einrichtung zur Schwingungsdämpferprüfung, die z.B. in der praktischen Ausbildung von Studenten genutzt werden kann. Dazu wird ein Prüfstand geplant, konstruiert und gefertigt, mit dem Schwingungsdämpfer unterschiedlicher Größen getestet werden können. Für den pneumatischen Antrieb werden die im Fahrwerklabor vorhanden Komponenten genutzt. Es ist vorgesehen, in ersten Versuchen die Funktionstüchtigkeit der Prüfeinrichtung nachzuweisen. Nach Recherchen zu den in der Praxis üblichen Prüfverfahren für Schwingungsdämpfer im ausgebauten Zustand und den Möglichkeiten der Messdatenerfassung sowie dem Vergleich zweier Varianten ist die Entscheidung für ein transportables Prüfgestell aus Aluminiumprofilen getroffen worden. Der Prüfstand ist aufgebaut und mit allen notwendigen Komponenten zur pneumatischen Steuerung und der erforderlichen Messtechnik ausgestattet. Eine Nachrüstung zur Höhenverstellung ist vorgesehen, um Dämpfer verschiedener Längen testen zu können. Entsprechende Planungen dafür liegen vor. Erste Versuche sind durchgeführt worden. Die Messdatenerfassung erfolgte mit der teilweise im Labor vorhandenen Technik bzw. Software.
Die Ermittlung von Vitalparametern durch sogenannte Wearables, ist nicht nur ein aktueller Techniktrend im Sportbereich bzw. Alltag, sondern wird auch in der Arbeitswissenschaft zur Messung jener Parameter eingesetzt. Dazu wurde ein Überblick über den aktuellen Stand der Verfahren gegeben. Es erfolgte eine Einordnung der verwendeten Messsyteme und deren Nutzung aus arbeitswissenschaftlichen Gesichtspunkten. Dabei lag der Schwerpunkt auf der Erfassung und Einordung der Herzfrequenz als Bezugsgröße. Durch Versuchsreihen wurden handelsübliche Geräte unter definierten Laborbedingungen erprobt, um eine Aussage über ihre Validität im Einsatz unter Arbeitsbedingungen zu geben. Der Betrachtungsschwerpunkt lag dabei auf der Messgenauigkeit zur Erfassung der Herzfrequenz gegenüber Langzeit-EKG-Systemen. Unter simulierten Rahmen-bedingungen konnte der Übereinstimmungsgrad der kommerziellen Systeme ermittelt werden. Darauf aufbauend erfolgte eine Bestimmung des Goldstandards bzw. einer Ersatzklasse. Auf Basis von definierten Entscheidungskriterien wurde eine Festlegung vorgenommen. Zur objektiven und standardisierten Bewertung fand das multikriterielle Bewertungs-verfahren „Analytischer Hierarchieprozess“ Anwendung.
In der vorliegenden Arbeit wird das Potential zur Effizienzsteigerung des Verbrennungsmotors in Personenkraftwagen durch Energieeintrag in den Schmierölkreislauf quantifiziert. Dazu wurde eingangs das Potentialfeld beschrieben, ölkreislaufrelevante Kriterien unter Berücksichtigung der geänderten Anforderungen durch Hybridisierung des Antriebsstranges ermittelt und im Rahmen einer Nutzwertanalyse bewertet. Durch anschließende Darstellung der Beziehungen zwischen den Kriterien war es möglich, erste Maßnahmen zur Effizienzsteigerung abzuleiten. Die Berechnung erfolgte durch die energetische Betrachtung des Verbrennungsmotors auf Grundlage von Messwerten eines
WLTC-Prüfstandlaufes im MS-Excel. Die durch den Energieeintrag erreichte Einsparung wurde anschließend als CO2 Äquivalent dargestellt. Abschließend sind Konzepte der technischen Umsetzung erläutert, die Bewertung der Umsetzbarkeit untersucht und eine Vorzugsvariante ausgewählt worden.
Konzept zur automatischen Steuerung des Fahrzeugflusses im End of Line Bereich der BMW Fahrzeugwerke
(2020)
In dieser Diplomarbeit wurde ein Konzept entwickelt, mit welchem der Fahrzeugfluss im End of Line Bereich der BMW Fahrzeugwerke automatisch prädiziert und weiterführend gesteuert werden kann. Dafür wurden Analysen durchgeführt, mit welchen Einflussfaktoren und Störeinflüsse ermittelt worden sind. Diese Störeinflüsse sind hauptverantwortlich für das Überschreiten von Taktzeiten, welche bisher ein zuverlässiges Prädizieren verhindern. Unter Ausarbeitung von Berechnungslogiken und der Implementierung dieser Einflüsse wurde ein Konzept erarbeitet. Dieses wurde mittels Simulation validiert und anschließend auf Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse optimiert. Mit Hilfe des Konzeptes wurde eine Möglichkeit geschaffen, das automatisierte Fahren von Fahrzeugen im Produktionsumfeld weiter vorantreiben zu können.
Für die Entwicklung eines reichweitenstarken Elektrofahrzeuges ist Thermalmanagement und sinnvoller Umgang mit verfügbarer Thermischer Energie von großer Wichtigkeit. Im Rahmen von internen Entwicklungen für ein chinesisches Automobilprojekt, ausgeführt im Hause EDAG in Fulda, wird ein Thermalsystem für geringsten Verbrauch im ersten Test und Höchstleistung im zweiten Test ausgelegt. Ziel ist es, eine intelligent geregelte Basisapplikation auf möglichst Seriennahen Komponenten zu erarbeiten, welche ausreichend performant für die Anforderungen und effizient ist.
Das Ziel dieser Arbeit war die konzeptionelle Entwicklung eines neuartigen Kunststoff-Feder-Dämpfersystems für den Einsatz in leichten Nutzfahrzeuganhängern. Das System zeichnet sich durch eine adaptive Federkennlinie zur beladungsgerechten Federung des Anhängers sowie eine fahrdynamisch wankuntersteuernde Auslegung aus. Die Diplomarbeit vermittelt Grundlagen der Fahrwerkstechnik sowie dem aktuellen Stand der Technik, anschließend werden Anforderungen an das Fahrwerkssystem herausgearbeitet und Varianten erstellt. Im nächsten Schritt wurde ein Konstruktionsentwurf in Catia V5 umgesetzt und die Zielgrößen der Fahrwerksabstimmung mit der FEM Software Abaqus optimiert.
Die vorliegende Arbeit beschreibt die Herangehensweise bei der Entwicklung und Konstruktion des Antriebes und der Radführung für ein führerloses Transportfahrzeug. Die Ergebnisse stellen die Grundlage für ein Transportfahrzeug, welches im Außenbereich betrieben werden soll, dar. Begonnen wird mit einem Benchmark, um den Stand der Technik zu erläutern und welche Belastungen durch das neue Anwendungsgebiet hinzukommen. Auf dieser Basis soll eine Anforderungsliste für die spätere Auslegung und Konstruktion der Lenkung sowie des Antriebes erstellt werden. Um verschiedene Konstruktionsvarianten vergleichen zu können, wird eine Bewertungsmatrix aus der Anforderungsliste abgeleitet. Anschließend soll der Antriebsstrang mit den jeweiligen Vorgaben betrachtet und zusammen mit den Anforderungen nachgerechnet werden. Je nach Bewertung der konstruktiven Lösung wird eine Bauraumuntersuchung durchgeführt.
Innerhalb dieser Arbeit werden die gesetzlichen Vorgaben sowie Belastungsfälle aus Projekten, die sich mit der Sicherheit von Energiespeichern beschäftigen, erfasst und daraus Belastungen für eine numerische Untersuchung definiert. Die definierten Lastfälle werden mithilfe von nichtlinearen transienten FEM-Berechnungen untersucht. Dabei wird die Modellbildung sowie die Vor- und Nachteile der verwendeten Ansätze eingegangen.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit Möglichkeiten zur Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit im produzierenden Bereich des mittelständischen Unternehmens „PTF Pfüller GmbH & Co. KG“. Ziel der Steigerung der Anlagenverfügbarkeit ist es, die Gesamtanlageneffektivität in der Fertigung und die damit verbundene Produktivität zu erhöhen. Als Datengrundlage dient die Auswertung der Prozesskenngröße Overall Equipment Effectiveness (OEE). Diese Prozesskenngröße ermöglicht das transparente Identifizieren aller Produktionsverluste der Anlagen. Die daraus gewonnenen Daten werden in der Folge weiter aufbereitet und visualisiert. Die ermittelten Schwerpunktverluste werden im Anschluss mithilfe verschiedener Problemlösungstechniken strukturiert dargestellt. Aufbauend auf die gewonnenen Erkenntnisse, werden zwei Optimierungskonzepte abgeleitet und entwickelt. Das erste Verbesserungskonzept beruht auf Single Exchange of Die (Smed) und zielt auf die Optimierung des Rüstprozesses ab. Das zweite Konzept ist an Total Productive Maintenance (TPM) angelehnt und fokussiert sich auf die Erhöhung der technischen Verfügbarkeit der Anlagen. Abschließend wird der Nutzen der beiden Optimierungskonzepte abgeschätzt und anhand eines Projektplans eine effektive Umsetzung des Konzepts zur Optimierung der technischen Verfügbarkeit, bei der Firma „PTF Pfüller GmbH & Co. KG“, dargestellt.
Die optimale Verwendung zur Verfügung stehender Ressourcen stellt einen wesentlichen Anreiz technischer Entwicklungen dar. Aufgrund dessen soll ein Konzept eines mechanischen Rekuperationssystems für Zweiräder entworfen werden, womit kinetische Energie beim Bremsen so umgewandelt werden kann, dass sie bei späteren Anfahr- oder Beschleunigungsvorgängen nutzbar ist.
Dazu erfolgt zuerst eine Eingrenzung der Zielgruppe bzw. des Einsatzbereichs. Der aktuelle Stand der Technik wird für die erforderlichen Baugruppen und den Bauraum aufgeführt und mündet in der Erstellung eines technischen Lastenhefts bzw. Anforderungsdokuments. Darauf aufbauend werden Überlegungen zur konzeptionellen Umsetzung erörtert und die verschiedenen Varianten hinsichtlich Bewertung von Leistung, Adaptierbarkeit, Sicherheit, Herstellbarkeit und Kosten evaluiert. Nach der Auswahl einer Vorzugsvariante wird diese daraufhin tiefer detailliert. Abschließend folgen erste Entwurfsrechnungen, um die Dimensionen des Systems abschätzen zu können, und ein Ausblick auf die notwendigen Schritte für den weiteren Fortschritt der Entwicklung.
In Aufenthaltsräumen mit hoher Belegungsdichte herrscht oftmals, infolge mangelnder Lüftungssysteme bzw. unpassendem Lüftungsverhaltens, eine verschlechterte Raumluftqualität durch erhöhte Kohlenstoffdioxid-Konzentration in der Raumluft. Deshalb wird die Verwendung eines CO2-reduzierenden Verfahrens näher untersucht. Die Grundlage dessen bildet hierbei der sogenannte Atemkalk, da dieser das Kohlenstoffdioxid der Luft binden kann.
Die durchgeführten Grundlagenrecherchen zur CO2-Freisetzung durch den Menschen sowie zum Atemkalk bilden die Basis der anschließenden Untersuchungen. Zudem werden verschiedene Betriebsmöglichkeiten zur Absorption des Kohlenstoffdioxids berechnet und beurteilt. Anhand eines Komfortlüftungsgerätes ließen sich weitere Betrachtungen zum Demonstrator darstellen. Dabei wurden dessen Modifikationen, wie zum Beispiel die Gestaltung des Atemkalkbehälters, dargestellt. Abschließend konnte ein Betriebsschema mit den enthaltenen Komponenten konzipiert und erläutert werden.
Die Anforderungen an moderne Konsumverpackungen sind vielfältig. Sie spielen eine Schlüsselrolle bei der Kaufentscheidung von Verbrauchern. Um auf dem kontinuierlich wachsenden Markt der Kartonverpackungen langfristig bestehen zu können, bedarf es ständiger Innovation. Die vorliegende Arbeit stellt ein neues Verfahren zum einseitigen Verschließen von Verbundkartondosen mittels gezogener zylindrischer Kartonformteile vor. Die Ziele der Entwicklung liegen in der Reduzierung des Materialeinsatzes sowie der Verbesserung von Rezyklierbarkeit (Wiederverwertbarkeit) und Nachhaltigkeit im Vergleich zu bestehenden Verpackungslösungen.
Zunächst werden anhand geeigneter Kriterien die Technologien für das Stanzen und Umformen des Kartonnapfes sowie das Fügen von Zarge und Boden ausgewählt und vorgestellt. Danach wird eine vollautomatisch getaktete und kostengünstige Maschine mit geringer Ausbringung zur Versiegelung von Papierverbunddosen mit Napfböden entwickelt und konstruiert. Diese Methode baut auf die bereits im Unternehmen erfolgte Verfahrensermittlung auf.
Auf Grundlage der bereits vorhandenen Maschinenkonzepte mit der Verwendung dauerbeheizter, konisch ausgeführter Kontaktsiegelwerkzeuge widmet sich diese Arbeit einer neuen Zentriermöglichkeit, dem segmentierten Siegelring. Dieser Siegelring ermöglicht die Umformung der Ronde über eine Ziehbuchse direkt bis in den Kartonbehälter.
Weiterhin werden nachfolgende Operationen, wie das Bördeln der freien Zargenkante und die Umsetzung in das modulare Maschinensystem der Firma Gebrüder Leonhardt GmbH & Co.KG Blema Kircheis (GLBK) diskutiert.
Gegenstand der Diplomarbeit ist die Entwicklung einer alternativen Technologie für die Konstruktion eines Querlenkers für PKW-Fahrwerke. Der stetig wachsende Wunsch nach mehr Komfort und Sicherheit in modernen PKW lässt diese zunehmend größer und schwerer werden. Um gesetzlichen Emissionsgrenzwerten als auch dem Anspruch nach maximalem Fahrkomfort gerecht zu werden, ist der Leichtbau zu einer Schlüsseltechnologie im Fahrzeugbau geworden. Die im Fahrwerksbau üblichen Materialien wie Stahl oder Aluminium stehen aufgrund ihrer teils hohen Dichte zunehmend in Konflikt mit diesen Umständen. In der HQM Scherdel GmbH wird daher schon länger daran gearbeitet, faserverstärkte Kunststoffe in PKW-Fahrwerken zu etablieren. Ein kritischer Punkt ist hierbei die Kundenakzeptanz gegenüber dem Einsatz von Kunststoffen in sicherheitsrelevanten Bauteilen. Ausgangsbasis der Diplomarbeit ist die Entwicklung eines Vollkunststoffquerlenkers. Daran anknüpfend wird ein Hybridlenker entwickelt, bei welchem der Kunststoffkörper mit Einlegeelementen aus Metall verstärkt wird. Nach der Analyse dieses Konzeptes werden im Rahmen einer Konzeptphase verschiedene Varianten erstellt und gegenübergestellt. Die daraus hervorgehenden Vorzugsvarianten werden detailliert ausgelegt und konstruiert. Anschließend werden die Querlenker nach einem vorgegebenen Anforderungsprofil mithilfe rechnergestützter Berechnungsmethoden analysiert. Parallel wird eine Versuchsreihe entwickelt, welche Erkenntnisse über die Funktionalität der Konzepte geben soll. Abschließend werden die Potentiale der finalen Querlenkerkonstruktionen analysiert und Empfehlungen für eine Fortführung der Entwicklung gegeben.
Entwicklung eines Gehäuses für Elektroantriebe zur Herstellung mittels additiver Fertigungsverfahren
(2020)
Im Rahmen dieser Diplomarbeit sind der Entwurf und die Konstruktion eines additiv gefertigten Getriebegehäuses für mehrgängige Elektroantriebe durchgeführt. Der mechanische Aufbau bezieht sich im Speziellen auf ein Zweigang-Konzept eines Antriebsbaukastens. Das Gehäuse ist dabei mit den gleichen funktionalen Schnittstellen wie das baugleiche Gussgehäuse ausgeführt, jedoch vom Herstellverfahren vollständig der additiven Fertigung entsprechend. Die daraus resultierenden Massepotentiale sind untersucht und bewertet. Die verwendete Methodik zur Modellerstellung wird verfahrensspezifisch erweitert. Eine konstruktionsbegleitende Festigkeitsuntersuchung ist durchgeführt und zeigt die strukturellen Schwerpunkte, welche im Verlauf der Arbeit mit geeigneten konstruktiven Maßnahmen behoben werden. Abschließend wird das Konstruktionsergebnis der Gehäuseentwicklung diskutiert.
Aufgrund des demografischen Wandels und des medizinischen Fortschritts steigt die Lebenserwartung der Bevölkerung immer weiter an. Mit dem daraus resultierenden, erhöhten Alters, nimmt die Wahrscheinlichkeit zu, an einer Krankheit, wie dem chronischen Nierenversagen zu erkranken. Bereits heute benötigen weltweit rund 3,5 Millionen Menschen regelmäßig eine Dialyse. Aus diesem Grund erwartet die Fresenius Medical Care Thalheim GmbH einen steigenden Absatz der eigens produzierten Dialysegeräte und deren Komponenten. Um diese zukünftigen Stückzahlen produzieren zu können, ist es notwendig, Optimierungen der Kernbereiche durchzuführen.
In dieser Diplomarbeit wird einer dieser Kernbereiche auf Optimierungspotenziale hinsichtlich des Erreichens der Stückzahlsteigerungen untersucht. Zunächst werden theoretische Methoden, die dem Verständnis dienen, erläutert. Anschließend erfolgen eine eingehende Aufnahme, Analyse und Bewertung des Ist-Zustandes, um Schwachstellen zu ermitteln. Auf Grundlage der Austaktung, Dimensionierung und Kapazitätsplanung werden im weiteren Verlauf Optimierungsmaßnahmen für den Produktionsprozess erarbeitet. Während der Durchführung der Layoutplanung wird eine Layoutvariante als Vorzugslösung bestimmt. Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines Konzepts, das die Optimierungsmaßnahmen sowie das Vorzugslayout beinhaltet.
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Vereinfachung des Versuchsstandes für Flaschenresonatoren der TU Wien. Dies soll mit kostengünstiger Versuchstechnik geschehen, um eigene Laborversuche an der Westsächsischen Hochschule Zwickau durchführen zu können. Hinführend zum Thema wird der Stand der Technik im Bereich der Energiespeicher, besonders der Lichtenergiespeicher, beleuchtet. Außerdem wird die Versuchstechnik der TU Wien vorgestellt und mit den verwendeten Komponenten des neu konzipierten Versuchsstandes verglichen.
Das LS-Dyna Materialmodell MAT_248_PHS_BMW wurde entwickelt, um die Eigenschaften von Stahl während des Presshärtens möglichst präzise simulativ abzubilden. Gleichzeitig werden die mechanischen Eigenschaften des umgeformten, gehärteten Bauteils prognostiziert. Durch Umwandlung der Eisengitterstruktur in Abhängigkeit von Legierung, Temperatur, Kühlrate und Umformgrad ist die Simulation dieses Prozesses auf eine sehr präzise Definition aller Randbedingungen angewiesen. Die metallphysikalischen Vorgänge im Stahl können durch Gleichungen mit Evolutionsparametern mathematisch beschrieben werden. Für jeden neuen Stahl, sind diese Parameter zu ermitteln. Diese Arbeit widmet sich der Entwicklung eines Simulationsmodells zur Vorauslegung des Presshärteprozesses eines Bauteils aus 34MnB5 und der Analyse bzw. Prognose von dessen Fließeigenschaften. Im Vordergrund steht die Entwicklung der Presshärtesimulation und die Ermittlung aller dazu benötigten Daten. Einen wesentlichen Schwerpunkt stellt dabei die Parameteridentifikation der Evolutionsparameter von 34MnB5 und die Festlegung der zur Simulation benötigten Randbedingungen dar. Auf Basis der Erkenntnisse dieser Arbeit wird abschließend die Presshärtesimulation einer Prüfgeometrie durchgeführt.
Lima, die Hauptstadt Perus, ist in den letzten Jahren bevölkerungsmäßig stark gewachsen. Dieses kontinuierliche und rasche Wachstum war die Ursache für eine ungeordnete infrastrukturelle Platzierung von Gebäuden und Straßen zusammen mit dem schlechten Management der zuständigen Behörden. Im Laufe der Jahre wurde versucht, die Situation ohne großen Erfolg zu verbessern, was manchmal in vielen Bereichen zum Zusammenbruch des Verkehrs führte, sowohl für den Personenverkehr als auch für den Individualverkehr. Es wurde festgestellt, dass sich die Stadt an die neue Welt anpassen musste, um eine echte Veränderung zu bemerken. So diese Diplomarbeit widmet zum Ansatz der Implementierung neuer Verkehrssysteme wie eine Stadtbahn, die Strom zur Verringerung der Umweltverschmutzung verwendet, der Einführung eines Bussystems mit Gelenkbussen und höher ersonenkapazität und des Neu- und Ausbaus von Straßen mit mehr Fahrzeugkapazität, die die Stadt schneller verbinden.
In dieser Diplomarbeit kommt letztendlich auch ein Beispiel bei Bedarf- und Vorplanung und Untersuchung einer Erweiterungsstraße zum Einsatz, die es ermöglicht, das Zentrum von Lima mit den Süden des Landes schneller und effektiver zu verbinden. Ziel hierbei ist es, die Neubaumaßnahme anhand eines realen Projektes zu veranschaulichen und darzustellen.
Dynamische Differenzkalorimeter sind weit verbreitete Messgeräte in der thermischen Analyse. Aufgrund einfacher Handhabung und einer Vielzahl von Anwendungsgebieten, sind sie wichtiger Bestandteil in Forschung und Industrie. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der neuartigen Umsetzung einer Messzelle. Als Ausgangspunkt dient eine detaillierte Literaturrecherche, die sich mit den Grundlagen der Kalorimetrie, den verschiedenen Messprinzipien, den Methoden der Dynamischen Differenzkalorimetrie, der Einordnung des Gerätes hinsichtlich elektromagnetischer Grenzwerte sowie den theoretischen Vor- und Nachteilen des neuen Messsystems befasst. Ziel war es das Betriebsverhalten und die Leistung des Prototyps zu verbessern. Die Einflüsse der Messparameter und des bei Messungen verwendeten Zubehörs, sollten speziell für dieses Messgerät abgeschätzt und günstige Bedingungen herausgearbeitet werden. Des Weiteren wurde die Leistungsfähigkeit anhand von Benchmarks validiert und eingeordnet. Der Aufbau der Messzelle begünstigt eine Adaption von zusätzlichen Informationsquellen. Exemplarisch wurden deshalb eine Kamera, eine UV-Lichtquelle und ein Raman-Spektrometer implementiert und getestet. Aufgrund einer hohen Dynamik wurden außerdem eingehende Test zu temperaturmodulierten Messungen und deren Evaluierung durchgeführt.
