Final theses studies

Ziel der Diplomarbeit ist die Entwicklung einer qualitätsorientierten Methodik zur Konstruktion von Dachheckspoilern. Unter Qualität wird hier die Einhaltung von Erfordernissen in der Auslegung des Spoilers verstanden. Allgemein teilt sich Qualität auf in Produkt- und Prozessqualität. Um eine einheitliche Ausgangsbasis zu schaffen, werden zunächst Grundlagen für das Verständnis der Arbeit geschaffen. Es handelt sich dabei um die Bereiche der Qualitätssicherung, der Produktentwicklung in der Automobilindustrie und des Prozessmanagements. Nur mit Hilfe eines Qualitäts- und Prozessmanagements wird sich langfristig Qualität in der Produktentwicklung ergeben. Abb. 1.2 zeigt die Verzahnung dieser Gebiete. Es zeigt sich, dass einige der Begriffe durchaus als Querschnittsthemen zweier oder dreier Gebiete angesehen werden können. Dies rechtfertigt das Bestreben, sich im Zuge der Entwicklung und Konstruktion ebenfalls mit den Themen der Qualität und des Prozessmanagements auseinander zu setzen. Die Einhaltung von Anforderungen der beiden letztgenannten Bereiche sichert Prozess- und Produktqualität. Entsprechend unternehmensinterner Vorgabe finden Instrumente des Qualitätsmanagements in der Abteilung EKM während des gesamten Entwicklungsprozesses bereits durchgängig Anwendung. In wie fern diese Methoden speziell auf die Thematik Spoilerentwicklung angewendet, bzw. in wie fern über die interne Vorgabe der PAG hinaus gehende QM-Methoden in sinnvoller Weise angewandt werden können, wird untersucht. Dabei werden Gesichtspunkte eines digitalen Entwicklungsprozesses berücksichtigt. Eine komplette Baustufe nur digital zu vollziehen, erscheint zunächst nicht sinnvoll. Die Simulation geht von idealen Verhältnissen aus, welche in Natura meist nicht vorliegen. Mit einer entsprechenden Unsicherheit werden die Ergebnisse der Simulation stets behaftet sein. Im Zuge des Aufbaus einiger Prototypen und der Analyse von Erprobungsergebnissen m.H.v. QM-Instrumenten wird sich die Qualität folgender Baustufen verbessern lassen. Im wesentlichen soll also während des Prozesses der Simulation parallel eine Untersuchung einer geringen Anzahl von Prototypen erfolgen. Für die Konstruktion ist es erforderlich, möglichst früh Anforderungen an die zu entwickelnden Umfänge zu definieren. Entwicklungsschleifen werden damit vermieden. Mit Hilfe von QM-Instrumenten können frühzeitig Erfordernisse festgelegt werden, welche dem Konstrukteur bei der Entwicklung qualitativer Teile unterstützen. Nach der Definition ausgewählter und relevanter Methoden der Qualitätssicherung erfolgt deren Einbettung in eine passend zur Spoilerentwicklung spezifische Vorgehensweise für die Produktentstehung. Anschließend findet eine Identifikation der Stellschrauben statt, welche sich maßgeblich auf die Produktqualität des betrachteten Umfanges auswirken. Anhand derer soll aufgezeigt werden, in wie fern Optimierungen in der Konstruktion in Richtung Produktqualität statt- finden können. Ein sinnvoller Vergleich mit der Konkurrenz soll dabei helfen, aus Konzepten anderer Hersteller zu lernen und ohne größeren Aufwand den Kenntnisstand im eigenen Hause bezüglich von Konzepten von Dachheckspoilern zu erhöhen.

Ziel der Diplomarbeit war die Untersuchung eines vorhandenen Präzisionsmessgeräts mit luftgelagertem Rotor zur Prüfung von Werkzeugaufnahmen hinsichtlich Verfälschungen bei Rundlaufmessungen. Diese Untersuchungen sollten die Reduzierung von Verfälschungen von bis zu 1,5 æm zur Folge haben, die zu einem großen Teil durch Fehler des Rotors entstehen. Dabei führte die Analyse des vorhandenen Prüfgeräts samt zugehörigen Komponenten zur Identifizierung von Fehlerquellen die einen Einfluss auf das Messergebnis der Rundlaufmessung besitzen. Diese wurden mit Hilfe mathematischer und messtechnischer Untersuchungen quantifiziert. Daraus entstandene Ergebnisse dienten als Ausgangspunkt für Maßnahmen zur Verringerung und Vermeidung von Fehlereinflüssen während der Rundlaufmessung. So sind unter anderem Vorschläge für einen geeigneten Betriebsluftdruck des Luftlagers ebenso wie Richtlinien für die fehlerminimierte Aufnahme von Messenwerten in der Produktion entstanden. Um den Einfluss der Rotoreigenfehler auf das Messergebnis der Rundlaufmessung bestimmen zu können wurde ein spezieller Algorithmus entwickelt, der die Rotoreigenfehler, Verkippung und Exzentrizität, in Betrag und Winkellage aus aufgenommenen Messwerten ermitteln kann. Dafür benötigte Bauteile wie ein neuer Messständer wurden konstruiert und am Prüfgerät angebracht. Ein ausgewähltes Messinterface gewährleistet dabei die drehgebergesteuerte Messwertaufnahme und ermöglicht die zeitgetaktete Aufnahme der Messwerte. Mit Hilfe des entstandenen Messaufbaus ist es nun möglich die Rotoreigenfehler unter Verwendung speziell entwickelter Software vollständig zu ermitteln. Damit wird die Grundlage zur Berechnung von Korrekturwerten geschaffen, die das Kompensieren dieser Fehler während der Rundlaufmessung möglich machen.

Ziel und Anwendungsbereich der Diplomarbeit bestehen darin, geeignete Key Performance Indicators (KPIs), auch Leistungskennzahlen genannt, für einen bestimmten Bereich einer Balanced Quality Scorecard zu entwickeln. Diese Balanced Quality Scorecard (BQSC) wird für das unternehmens- und weltweite Qualitätsmanagement der Qimonda AG erstellt. Die BQSC ist ihrer Struktur nach vergleichbar mit der Balanced Scorecard (BSC), die von Robert S. Kaplan and David P. Norton entwickelt wurde. Die BQSC wird auf Basis der BSC entwickelt, daher müssen ihre Perspektiven mit denen der BSC korrespondieren, um sicherzustellen, dass das Konzept der BSC modifiziert auch für die BQSC funktioniert. - Kern der Arbeit ist eine Fallstudie, die Methoden vorstellt, mit deren Hilfe eine Quantifizierung und Berechnung der Kundenzufriedenheit ermöglicht wird. Kundenzufriedenheit ist gleichzeitig eine Perspektive und somit zentraler Bestandteil der BQSC, abgeleitet von der Perspektive Kunden der BSC. Die Hauptschritte hierzu sind das Ermitteln und Verstehen von Kundenwünschen, Ermittlung des Einflusses auf die Kundenzufriedenheit, Übertragung der Kundenforderung auf interne Prozesse sowie anschließende Optimierung der ermittelten Prozesse mit dem Ziel der maximalen Nutzensteigerung für die Kunden und damit einhergehend Erhöhung der Kundenzufriedenheit.

Ein konstruktiver qualitativer Verbesserungsansatz des Fördermoduls des SCR-Systems wurde in dieser Diplomarbeit erzielt. - Nach FMEA -Analyse der vorhandenen Ventilsysteme des Fördermoduls wurden die qualitativen Schwachstellen festgestellt. Die relevanten Untersuchungen des vorhandenen Konzepts wie z.B. die Funktionsuntersuchung, die Schmutzsensibilitätstest und die Dichtheitsuntersuchung haben die Ergebnisse der FMEA bestätigt. - Eine konstruktive Auflösung der Problematik der Ventilbaugruppe wurde durch die Arbeitsstrategie Fehlervermeidung anstatt Fehlerbeseitigung herausgestellt. - Die Arbeitsstrategie wurde mit der Triz-Theorie entwickelt. Diese hat eine Kopplung zwischen dem 4/2 Wegeventil und dem Pumpenventil als Ausweg des Problems dargestellt. - Ein konstruktives Arbeitsprinzip wurde systematisch mittels VDI-Vorschriften wie z.B. VDI 2222 ermittelt und durch die Triz-Theorie zum vollständigen funktionierbaren Konzept weiterentwickelt. Die wichtigsten Funktionsgrößen wurden analytisch berechnet. Der Elektromagnet wurde mit dem FEM-System Maxwell SV 9.0 konstruiert. Das entwickelte Konzept wurde kunststoffgerecht mit dem 3D-CAD System CATIA V5 zu einem maßstäblichen Entwurf ausgearbeitet und moduliert. - Selektive Untersuchungen wurden mit dem FEM-System Abaqus durchgeführt. Diese hat die Funktionsgrößen, wie z.B. Abmessung des Ventilsystems optimiert. Dazu wurde ein Muster mittels Zerspanungstechnik aufgebaut und untersucht, um die getroffenen Entscheidungen mit aussagekräftigen Messergebnissen zu unterstreichen. Es hat sich gezeigt, dass das Konzept grundsätzlich funktionsfähig ist. - Durch die systematische Weiterentwicklung des Druckbegrenzungssystems mittels Triz-Theorie wurde der Pumpenmotor auf ein einstellbares Feder-Umkehrmagnetssystem geändert. Es entfällt damit das gesamte Druckbegrenzungssystem, wobei der Pumpendruck im Nenndruck eingehalten und kein Überdurchfluss gefördert wird. - Die Beurteilung des neuen Ventilkonzepts hat bewiesen, dass diese Lösung die Fehleranfälligkeit aktueller Ventilbaugruppen überwindet und daher die Qualität der Ventilbaugruppe verbessert. Sie hat die abzudichtenden Flächen, die Druckverluste und die Anzahl der Komponenten reduziert. Die qualitative Abhängigkeit von Sauberkeitsbedingungen wurde verbessert und die Herstellungsprozesse wurden minimiert.

In dieser Arbeit wurden Vergleichsmessungen zwischen Corogamma und Koordinatenmessmaschine beschrieben. Dazu musste die Gerätekonfiguration des Corogamma angepasst werden, um das Messen mit allen Captogrößen zu ermöglichen. Mit diesen Ergebnissen konnte systematisch nach den Ursachen für die Differenzen zwischen beiden Verfahren gesucht werden. Die unterschiedlichen Einflussparameter beider Messverfahren sind in großem Maße für die Messdifferenzen verantwortlich. Die Einflussfaktoren der Bildverarbeitung erwiesen sich als äußerst komplex. Als die wichtigsten Faktoren konnten optische Erscheinungen wie Beugung, Reflexion, Polarisation und Absorption an der mikrostrukturierten metallischen Oberfläche des Pfüflings gefunden werden. Ebenso sind geometrische Einflussfaktoren wie der Radius des Prüflings und die Geradheitsabweichung der Captomantellinie für sich ergebende Differenzen verantwortlich. Die Vergleichbarkeit der Messergebnisse zwischen Corogamma und Koordinatenmessmaschine kann nur als eingeschränkt gelten. Die ausreichende Steifigkeit des Gerätekerns des Corogamma konnte nachgewiesen und die Messunsicherheit der Prüfanordnung ermittelt werden.