Untersuchungen zur Kombinierung geophotometrischer und spektrophotometrischer Messwerte zweier Pushbroom-Imager. - 92 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016
Eine Möglichkeit den Informationsgehalt und damit die Analysemöglichkeiten in der hyperspektralen Bildverarbeitung zu erhöhen, ist die geometrische und spektrometrische Kombination der Datensätze von zwei in unterschiedlichen Spektralbereichen sensitiven Bildaufnahmesystemen. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Algorithmus für die Kombination der Aufnahmen zweier hyperspektraler "Pushbroom"-Imager im sichtbaren und im kurzwelligen Infrarotbereich. Dafür wurden zunächst die Abweichungen betrachtet, die bei der Bildaufnahme mit den Imagern selbst sowie bei der Bildregistrierung beider Aufnahmen entstehen. Anschließend wurde eine algorithmische Korrektur dieser Abweichungen mittels einer Kalibrierung der Imager ausgearbeitet. Aus der Arbeit sind drei Algorithmen entstanden: Die automatische Bildaufnahme, die Kalibrierung zweier hyperspektraler "Pushbroom"-Imager und die Bildkombination der Aufnahmen dieser Imager. Die Algorithmen ermöglichen eine vollumfassende Informationsgewinnung in einem gemeinsamen Datensatz mit nur einem Aufnahmeablauf. Dadurch kann eine Weiterverarbeitung der ermittelten Daten in einem standardmäßigen hyperspektralen Bildverarbeitungsprogramm durchgeführt werden. Auf den Grundlagen dieser Arbeit können zukünftig weitere Imager Kombinationen verschiedener Spektralbereiche untersucht und die Informationsmenge der Daten einer Aufnahme sukzessiv gesteigert werden.
Mehrkanalige pneumatische Trennung von Getreidestichproben. - 73 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Weiterentwicklung und Konstruktion einer Sortiereinheit für Getreide am automatischen Besatzanalysegerät "grainlab". In das "grainlab" soll hierbei eine Getreidestichprobe eingefüllt werden, die zunächst über einen Vibrationsförderer und ein Fließband vereinzelt wird. Danach kann durch eine Kamera und einen Computer jedes Korn einzeln erfasst und kategorisiert werden. Ergänzend soll das Gerät "grainlab" so erweitert werden, dass es das Getreide nicht nur erkennt und in Klassen einteilt, sondern auch in diese Klassen einsortiert. Hierfür wird zunächst das schon vorliegende pneumatische Sortierkonzept analysiert und getestet, um dieses dann durch Anpassungen und Neukonstruktionen zu verbessern und die Funktion der Sortierung in den Prototypen einzubringen.
Aufbau und Validierung eines neuartigen optischen Verfahrens zur Messung von Gliederketten in der Fertigung. - 75 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016
Bei der Produktion von Rundstahl Gliederketten werden die Maßtoleranzen bisher nur stichprobenartig mit taktilen Messmitteln überprüft. Mit einem Kettenhersteller wurde ein Projekt gestartet mit dem Ziel, ein automatisches inline Messsystem zu entwickeln. In einer vorrangegangenen Arbeit wurde ein Prototyp des Messsystems sowie der Software entwickelt. Der Prototyp wurde untersucht und Anforderungen an einen fertigungstauglichen Aufbau abgeleitet. Auf Grundlage der Untersuchungsergebnisse wurde ein Aufbau konzipiert und erstellt, der die Bedingungen in der Fertigung simuliert. Durch Testmessungen konnten Verbesserungspotenziale bei der Software aufgedeckt und danach umgesetzt werden. Nach der Optimierung erfolgte abschließend die Prüfmittelfähigkeitsuntersuchung des Messsystems.
Untersuchung der Null-Leckage von schaltbaren PKW-Kühlmittelpumpen bei der Verwendung der Prüfmedien Luft und Wasser-Kühlmittel-Gemische auf Korrelation. - 91 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016
Die vorliegende Arbeit dient der Überprüfung des Grenzwertes für Leckageprüfungen bei schaltbaren Kühlmittelpumpen im Arbeitszustand um die in den Lastenheften festgelegten Forderungen der Automobilhersteller zu erfüllen. Zu Beginn wird die Funktion einer, durch Unterdruck schaltbaren, Kühlmittelpumpe beschrieben. Über eine Ähnlichkeitsanalyse wird ein Vergleich von Strömungen bei verschiedenen Medien hergestellt und in Versuchen überprüft. Anschließend werden die verwendeten Verfahren zur Erfassung der Strömung bei geschalteter Kühlmittelpumpe beschrieben und ein Vergleich zwischen diesen hergestellt. Nachdem eine Korrelation zwischen den Prüfungen festgestellt wurde, werden mögliche Einflussfaktoren analysiert. Durch weitere Versuche wird gezeigt, welche Parameter einen besonders großen Einfluss auf die Leckage im Arbeitszustand besitzen und wie sich dieser Einfluss verringern lässt. Abschließend wird eine Empfehlung für die Festlegung eines neuen Grenzwertes basierend auf den Forderungen der Lastenhefte gegeben.
Ermittlung und Umsetzung der optimalen Zusammenstellung und Teileverfügbarkeit von Wochenarbeitspaketen für die Montage zur Einhaltung der vorgegebenen Durchlaufzeit im Sondermaschinenbau. - 70 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016
Die zunehmende Komplexität und steigende Variantenvielfalt von Produkten durch die Heterogenität der Kundenwünsche im Sondermaschinenbau führen zu schwer beherrschbaren Prozessen. Dadurch entstehen Störungen, welche sich vor allem in der Montage, als einer der letzten Glieder der Produktionskette, auswirken. Die häufigste Störungsursache stellen hierbei fehlende oder fehlerhafte Teile dar. Während einiger dieser Fehlteile keine nennenswerten Auswirkungen auf den Verlauf der Montag haben, führen andere selbst bei einer ansonsten passablen Teileverfügbarkeit zu Unterbrechungen im Montageverlauf und nicht wertschöpfenden Tätigkeiten in Form von Störungsbehebung durch die Mitarbeiter der Montage. Aufgrund mangelnder Transparenz werden diese montagekritischen Teile vor dem Montagestart nur unter erheblichen Aufwand als solche erkannt. Die vorliegende Bachelorarbeit stellt daher ein Lösungskonzept zur Identifikation von montagekritischen Teilen am Beispiel einer Standplatzmontage mit getakteter Materialbereitstellung vor. Ausgehend von einer Analyse der aktuellen Ist-Situation und einem Vergleich zu anderen Unternehmen wird dabei untersucht, ob die zum Montagestart erforderliche Teileverfügbarkeit durch die Unterscheidung und Klassifizierung von montagekritischen und nicht montagekritischen Teilen reduziert werden kann. Weiterhin wird geprüft, ob eine Optimierung hinsichtlich der Aufteilung der Baugruppen auf die Bereitstellungstakte möglich ist. Diese Klassifizierung wird auf Basis eines im Rahmen der Arbeit erstellten Ablaufplans vorgenommen, welcher den Montageablauf in Teilabschnitte gliedert und deren technologischen Abhängigkeiten darstellt. Anhand der Klassifizierung werden zwei Modelle zur Entscheidungshilfe für die Vorgehensweise bei mangelhafter Teileverfügbarkeit und zur aktiven Störungsbehebung erstellt. Die anschließende Anwendung in der Praxis zeigt, dass sich die geforderte Teileverfügbarkeit je Bereitstellungstakt durch die Klassifizierung reduzieren lässt. Darüber hinaus werden Optimierungen in der Aufteilung der Baugruppen auf die Bereitstellungstakte aufgezeigt.
Analyse und Optimierung der Fertigungstoleranzkette unter Berücksichtigung der Einhaltung einer minimalen Schichtdicke der Zylinderlaufbahnbeschichtung am Beispiel der LDS-Kurbel-gehäusefertigung der MDC-Technology GmbH. - 80 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Analyse und Optimierung einer Fertigungstoleranzkette am Beispiel einer V8-Kurbelgehäusefertigung Diese soll hinsichtlich der Einhaltung einer Mindestschichtdicke anhand einer Zylinderlaufbahn am Beispiel einer LDS-Kurbelgehäusefertigung betrachtet werden. Das ist notwendig um sicherzustellen, dass der Bearbeitungsprozess stabil verläuft und immer eine ausreichend dicke Beschichtung auf der Zylinderlaufbahn sichergestellt wird. Dafür wurden zunächst die aktuellen Bearbeitungsschritte betrachtet und deren Toleranzen analysiert. Auf Grundlage dieser Erkenntnisse und den dadurch entstehenden Problemen hinsichtlich der Einhaltung einer geforderten Mindestschichtdicke galt es neue Toleranzen für den aktuellen Serienprozess festzulegen, diese in den Fertigungsprozess zu implementieren und deren Auswirkungen zu untersuchen. Als Ergebnis werden neue Toleranzen festgelegt, die es ermöglichen die geforderte Mindestschichtdicke in der Serienproduktion einheitlich einzuhalten. Zusätzlich werden Maßnahmen genannt, die zur weiteren Optimierung des Prozesses beitragen.
Konstruktive Optimierung des Transports und der Sortierung von Körnern am Prototyp "grainlab". - 100 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016
Im Rahmen des Projekts "Grainlab" entwickelt das FG Qualitätssicherung und Industrielle Bildverarbeitung der TU Ilmenau ein kompaktes und hochautomatisiertes Analyse- und Sor- tiergerät, um eine Getreidebesatzanalyse mittels einer automatischen Sortierung in mehrere Klassen zu realisieren. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der konstruktiven Optimierung des Gerätes entsprechend einer Weiterentwicklung der mechanischen und elektrischen Baugruppen. Die Wirkstrukturen eines bereits bestehenden Prototyps werden weiterverfolgt. Anhand der Anforderungsliste werden in der Konzeptionsphase die bestehenden Komponenten optimiert und neue Bauteile entworfen. Die elektrischen Betriebsmittel werden nach den Richtlinien zur Erteilung der CE-Kennzeichnung bezüglich der Sicherheit in das Gerät konzeptionell integriert und die nötigen Schutzmaßnahmen ergriffen. Die konzipierten Baugruppen werden konstruktiv konkretisiert, ausgearbeitet und zusammengebaut. Das Endergebnis erfüllt die Anforderungen einer fertigungs-, montage- und belastungsgerechten Konstruktion.
Untersuchung von Konzepten zur geometrischen Vermessung von Windkraftsegmenten in der Serienproduktion zur Einhaltung der geforderten Qualitätskriterien für die Gesamtmontage. - 163 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016
Das Ziel dieser Arbeit ist es, eine Untersuchung von Konzepten zur geometrischen Vermessung von Windkraftsegmenten in der Serienproduktion zur Einhaltung der geforderten Qualitätskriterien für die Gesamtmontage zu erstellen. Zuerst sollen unterschiedliche Verfahren untersucht werden, die die geometrische Vermessung von Windkraftsegmenten ermöglichen. Es soll am Ende eine Empfehlung ausgesprochen werden, welches Prüfmittel einzuführen. Die Photogrammetrie und die Musterprojektion werden wegen ihrer Vorteile zunächst in Betrachtet gezogen. Danach werden die mathematischen Grundlagen der Photogrammetrie bzw. der Musterprojektion beschrieben z.B. das Messprinzip, der Messaufbau. Außerdem werden auch die Grenzen der Musterprojektion aufgezeigt. Zum Nachweis der Systemleistungsfähigkeit werden als nächster die Probenmessungen durchgeführt. Die Probenmessungen werden durch die verschiedenen Messsysteme von unterschiedlichen Herstellern durchgeführt, um Vergleichsmessungen anzustellen bzw. um den Messvorgang (Messabweichung, Messzeit etc.) zu bewerten. Zudem sollen die Vor- und Nachteile der Messsysteme, welche vorgestellt werden, erarbeitet werden. Basierend auf den oben genannten Probenmessungen und den Vergleich der vorgestellten Messsysteme unter den betrieblichen Anforderungen wird eine Empfehlung für das System "DPAPro / Inspect" von AICON getroffen. Im letzten Teil der Arbeit wird eine Erweiterungsmöglichkeit mit der Kombination des "DPAPro / Inspect" Systems und des "SmartScan" Systems von AICON vorgestellt, um eine automatisierte Messung der Windkraftsegmente zu realisieren.
Methode zur ganzheitlichen Bewertung der Fertigungstiefe am Standort Györ. - 102 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016
Die Automobilindustrie befindet sich in einem technologischen Wandel in der Antriebstechnologie. Der Elektromotor wird in absehbarer Zeit den Verbrennungsmotor substituieren. Daher gilt es die Fertigungstiefe der Verbrennungsmotoren zu überdenken und Wertschöpfungsstufen des elektrifizierten Antriebstrangs zu bestimmen, die aus strategischen, unternehmenspolitischen und wirtschaftlichen Gründen in das Produktionssystem einzugliedern sind. Um die strategische Relevanz einer Wertschöpfungsstufe des E-Antriebes zu bestimmen, werden im Rahmen dieser Arbeit zwei Entscheidungsmethoden entwickelt. Zum einen wird eine ganzheitliche Methodik, eine Bewertungsmatrix, und zum anderen eine kompakte, hierarchische Methodik, einem Entscheidungsbaum, entwickelt. Diese Bewertungseinheiten werden zunächst geplant, anschließend mittels Sensitivitätsanalysen erprobt und am Fallbeispiel Audi Hungaria Motors Kft. angewandt. Die Bewertungsmatrix und der Entscheidungsbaum beinhalten einen multikriteriellen, strategischen Ansatz zur Bestimmung der Fertigungstiefe. Bewertet werden in den Entscheidungsmethoden Kriterien aus einem strategischen, technologischen, ressourcenbedingtem und einem marktbedingtem Ansatz. In der Bewertungsmatrix ist die Kriterien Anzahl umfangreicher und diese sind untereinander gewichtet. Die einzelnen Ansätze sind untereinander nicht gewichtet. Im Entscheidungsbaum finden sich nur die wettbewerbsrelevantesten zueinander nicht gewichteten Kriterien wieder. Eine Bewertungskommission der Audi AG bewertet auf Basis von fundierten Berechnungen die einzelnen Kriterien der Bewertungsmethoden und kommt zu dem Ergebnis, die Wertschöpfungsstufen der Montage des Elektromotors und die Fertigung von Getrieberädern und des Kupferrotors bis in das Jahr 2021 in das Produktionssystem einzugliedern. Bei fortschreitendem Rückgang der Absatzzahlen des Verbrennungsmotors, können dann die Montage des Getriebes und der Leistungselektronik, sowie in Eigenfertigung die Rotorwelle und die Rotorbearbeitung eingegliedert werden.
Untersuchungen zur Kalibrierung einer Multispektralkamera nach dem Filterrad-Prinzip. - 60 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016
Der Gegenstand dieser Arbeit ist Untersuchung zur Kompensation des relativen Abbildungs-fehlers zwischen Spektralkanälen einer Filterradkamera mit Autofokuselement. Dazu wurde zuerst der transversale Abbildungsfehler hinsichtlich des variablen Sensor-Apertur-Abstands analysiert. Basierend auf der Analyse wurden drei Korrekturmodelle mit immer ansteigender Komplexität zur Kompensation des Transversalfehlers erstellt. Zur Verbesserung der Bildschärfe in Infrarot-Kanälen wurden eine ortsabhängige Bildrestauration und ein Verfahren zur Kompensation der dadurch entstehenden Bildverzerrung entwickelt. Für die experimentelle Untersuchung wurde ein Teststand aufgebaut und die drei Korrekturmodelle wurden evaluiert, wobei die Effekte der blinden Dekonvolution und der Objektivverzeichnung auch betrachtet wurden. Die Ergebnisse zeigen, dass eine hochgenaue Fehlerkompensation ohne kanalweise Korrektur der Objektivverzeichnung bei der Kamerakonfiguration in dieser Arbeit möglich ist.