Final theses studies

Im ersten Schritt meiner Masterarbeit konnte ich mich mit dem zurzeit eingesetzten Dichtheitsprüfverfahren bei FTE Möve vertraut machen. Hier erhielt ich nicht nur einen Einblick über auftretende Undichtheiten und deren Größe (Druckdifferenzwert in Pa), sondern konnte mir auch eine Übersicht über die in der Industrie eingesetzten Dichtheitsprüfverfahren verschaffen. Nach dem Testen von Musterleitungen an dem Dichtheitsprüfgerät CETATEST 810 (Prüfdruck 3bar absolut), welches nach dem Differenzdruckverfahren arbeitet, konnte ich mir einen Versuchsaufbau überlegen, mit dem ich die neuen Prüfparameter für eine Vakuumprüfung bestimmen konnte. Für die Versuche wurde ein CETATEST 810 mit einer Vakuumpumpe (Membranunterdruckpumpe) ausgerüstet. Mit Hilfe der Formeln aus der DIN EN 1779 und DIN EN 1330-8 bestimmte ich die Parameterwerte für Qzul und [Delta]p (theoretische Werte) unter Vakuum, welche als Startwerte dienten. Als Prüfdruck wurde ein Druck von 0,2bar (Vakuum) gewählt. Um die theoretischen Werte auch praktisch umzusetzen, wurden als Prüfteile die vorhandenen Reklamationen A57154.06F (Ford Indien) und A57185.12F (BMW Regensburg) verwendet. Zusätzlich wurden weitere Versuchsteile zur Überprüfung der neuen Prüfparameter angefertigt, um das Fehlerbild Rohrnahtgraben zu detektieren. Weitere Untersuchungen waren der Einfluss der Temperatur auf die Messergebnisse, der Nachweis der Linearität zwischen Druckabfall und Messzeit und die Abstimmung von Evakuierungs- und Stabilisierungszeit. Bestimmte Leckagen wurden mit dem Digiflow 2003 (einstellbares Kalibrierleck) eingestellt. Da die gewählten Prüfparameter zu fein eingestellt waren (würde den Pseudoausschuss vergrößern), wurden sie den Versuchen angepasst. Als Vorlage dienten die alten Parameter und die VW-TL875 (Norm von VW). Nach der Bestimmung der neuen Parameter wurde von mir ein Lastenheft für ein Dichtheitsprüfgerät erstellt. Angefragt wurden die Firmen Innomatec und CETA Testsysteme GmbH. Weitere Dichtheitsprüfgerätehersteller wurden nicht angefragt, da kein neuer Hersteller für FTE Möve aufgebaut werden sollte. Eine weitere Variante ist der Umbau der verwendeten Dichtheitsprüfgeräte CETATEST 810 auf Vakuum. Damit ich alle Varianten vergleichen konnte, stellte ich Bewertungskriterien auf und fasste diese in einer Wichtungsmatrix zusammen. Die Bewertung erfolgte aus den Informationen des Angebotes, den Versuchsmessungen mit Musterleitungen und den geführten Gesprächen. Aus der Bewertung ging hervor, dass der Umbau der verwendeten Dichtheitsprüfgeräte die am besten geeignete Lösung zur Umstellung der 2bar-Dichtheitsprüfung auf eine Vakuumdichtheitsprüfung war. Dennoch konnten nicht alle Fehlertypen möglicher Undichtheiten geprüft werden. Bevor die Vakuumdichtheitsprüfung als Serienprüfung übernommen wird, müssten die nicht geprüften Fehlertypen weiter untersucht werden. Zum Schluss wurde noch eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung durchgeführt. Dabei wurden die Einsparungen den Investitionen gegenübergestellt. Mögliche Einsparungspunkte sind die Verringerung der theoretischen Taktzeit und die Minimierung des Druckluftverbrauches. Durch die Verringerung der theoretischen Taktzeit konnte eine Einsparung erzielt werden. Für die Umstellung der 2bar-Dichtheitsprüfung auf eine Vakuumdichtheitsprüfung ist eine Teamarbeit der Abteilungen Kundendienst, Qualität, Entwicklung und Konstruktion notwendig.

Membransysteme gewinnen im Bereich kommunaler und industrieller Aufbereitung von Abwasser immer mehr an Bedeutung. So werden diese beispielsweise in Membranbelebungsverfahren eingesetzt, um Abwasser effektiver zu reinigen oder zu entsorgen. Ein solches System wird auch durch das IMS verkörpert. Hierbei handelt es sich um ein flächenhaftes, getauchtes Membransystem. Eine wesentliche Innovation dieses Systems stellt der partielle Verguss der laminierten Membrantaschen dar. Um die technische Zuverlässigkeit der Vergussbereiche im Betrieb gewährleisten zu können, werden verschiedenste Prüfungen notwendig. Für typische Beanspruchungen eines solchen Membransystems sind deshalb Mess- und Prüftechniken herauszufinden und diese zu erproben. Solche Beanspruchungen können beispielsweise dynamische Belastungen am Übergang von den Vergussbereichen auf die Membrantaschen, Anwendungen bei unterschiedlichsten Temperaturen oder in verschiedenen chemischen Flüssigkeiten oder statische Belastungen der Vergusselemente selbst sein. Notwendige Muster und Probekörper werden speziell für die ermittelten Messtechniken konzipiert und hergestellt. Auf Basis dieser Erprobungen wird ein zukünftig für das IMS geeignetes und zu verwendendes Vergussmaterial ermittelt. Anschließend wird eine konstruktive Auslegung der Vergusselemente erforderlich. Hierin werden sämtliche Systemanforderungen und verschiedenen Systemvarianten, sowie die ermittelten Prüfergebnisse, eingebunden, um schließlich technisch zuverlässige Vergusselemente zu erhalten.

Moderne PKW-Dieselmotoren besitzen größtenteils mindestens einen Turbolader, der die für die Verbrennung erforderliche Ladeluft verdichtet. Besonders in Verbindung mit einer Ladeluftkühlung, welche die Luftdichte weiter steigert, werden damit hohe spezifische Motorleistungen und Wirkungsgrade erreicht. In der vorliegenden Bachelorarbeit wird für den in Entwicklung befindlichen, front-quer im Fahrzeug verbauten Mercedes-Benz Vierzylinder-Reihen-Dieselmotor der Daimler AG ein Konzept für die Luftführung ab der Verdichtung erarbeitet. Bestandteil des Entwurfs sind unter anderem ein motorfester Luft/Wasser - Ladeluftkühler und der Anschluss einer gekühlten Hochdruck-Abgasrückführung. Eine Einlasskanalabschaltung und eine Ansaugluftdrosselung sind als bestehende Übernahmeteile aus anderen Motorvarianten vorgesehen. Im Zuge der Entwicklung werden zuerst, ausgehend vom Stand der Technik, die Teilfunktionen, Randbedingungen und Anforderungen des Systems präzisiert. In der darauf folgenden, systematischen Lösungssuche werden mögliche Anordnungen von Teilkomponenten im verfügbaren Bauraum gesammelt, nicht zielführende Varianten werden schrittweise identifiziert und ausgeschlossen. Nach einer näheren Untersuchung der zielführenden Lösungen werden diese über mehrere technische Kriterien hinweg bewertet und so die bestgeeignete Lösung für die weitere Konkretisierung ausgewählt. Die Konstruktion wird mittels eines CAD-Programms erstellt und umfasst neben den genannten Elementen eine Ladeluftleitung, einen Ladeluftverteiler sowie verschiedene Fixierungselemente. Im Anschluss an diese Bachelorarbeit durchzuführen sind die Komplettierung und Erprobung des Motors.

Bisher werden im Mercedes-Benz-Werk Mannheim qualitätsbezogene Kosten nach dem Einteilungsmodell der Konformitäts- und Nonkonformitätskosten erfasst, es erfolgt jedoch mit Ausnahme von Sonderfällen keine Ableitung von Maßnahmen aus den Kostendaten. Während die Datenbasis der Nonkonformitätskosten für Zielwertüberwachungen und Trendbetrachtungen im Rahmen des Qualitätscontrollings verwendbar ist, fehlt für eine effektive Nutzung zur Maßnahmenableitung der konkrete Fehlerbezug. Diesem Problem wird durch den Entwurf eines umfassenden Qualitätscontrolling-Konzepts begegnet, das neben der Schaffung einer kombinierten Fehler- und Kostendatenbasis entscheidungsorientierte Auswertungsmöglichkeiten zur Nutzung der Nonkonformitätskosten beinhaltet. Unter Verwendung der bisherigen und neu zu erfassenden Daten bieten diese Auswertungsmöglichkeiten eine umfassende Basis für die Ableitung von Handlungsmöglichkeiten bis hin zu konkreten Maßnahmen.

Insbesondere aufgrund zunehmender Produktkomplexität und -funktionalität, schneller Einführung neuer Produkte in den Markt und steigender Kundenanforderungen an die Zuverlässigkeit stellt die Sicherung einer hohen Zuverlässigkeit von Produkten einen entscheidenden Aspekt im wirtschaftlichen Handeln dar. Die Zuverlässigkeit eines Produktes ist dabei abhängig von den Belastungen auf das Produkt, welche durch das Nutzungsverhalten im Feld verursacht werden. Die Vielfältigkeit der Nutzung eines Serienproduktes, wie beispielsweise dem Automobil, übt ein großes Spektrum unterschiedlicher Belastungen und Belastungskombinationen auf das Produkt aus. Durch genaue Kenntnis des realen Nutzungsverhaltens lassen sich die vielfältigen Belastungen im Feld und daraus resultierend das Ausfallverhalten eines Produktes bestimmen. Dies stellt die Basis, um aussagekräftige Schlussfolgerung über die Zuverlässigkeit ableiten zu können. Je genauer dabei die Belastungen und relevanten Belastungskombinationen bestimmt werden können, desto präziser sind die Schlussfolgerungen über die Zuverlässigkeit und umso höher ist der Nutzen für Unternehmen und Kunden. Diese Arbeit liefert einen ganzheitlichen Ansatz zur Bestimmung, Analyse und Auswertung von quantitativen, multivariaten Feldbelastungen, welche aus dem Nutzungsverhalten von Kunden resultieren, am Beispiel für Fahrzeuge der Marke Mercedes Benz. Damit ersetzt sie Annahmen, punktuelles Wissen und Stützen auf Stereotypen innerhalb des Unternehmens durch fundierte Analysen und eine methodische Herangehensweise. Für eine effiziente Analyse der Feldbelastungen wird der Gesamtmarkt in Segmente gleichartiger Belastungskombinationen unterteilt. Die Zuverlässigkeit von Produkten kann mittels der belastungsorientierten Kundensegmentierung gezielter hinsichtlich realer Feldbelastungen ermittelt werden.