Entwicklung eines Konzeptes zur Durchführung automatisierbarer, virtueller Funktionsprüfungen in CATIA V5. - 137 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit automatisierbaren, virtuellen Funktionsprüfungen (Functional Mock-Up, kurz FMU) von technischen Systemen mithilfe des 3D-CAD-Systems CATIA V5 R17 und deren Verknüpfung mit einer Gruppe von Anforderungen, welche durch eine mechatronische Kooperationsplattform bereitgestellt werden. - Ziel ist es, Anforderungen mithilfe spezieller Prüfungen, unterstützend zur laufenden Entwicklung (teil-)automatisch, virtuell abzusichern. Dadurch sind Zeiteinsparungen beim Prüfen realisierbar. Weiterhin soll die Automatisierung von Prüfungen, umfassendere virtuelle Kontrollen ermöglichen und so zur Erhöhung des Reifegrads erster physikalischer Prototypen beitragen. - Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurde festgestellt, welche virtuellen Prüfungen sich zurzeit sinnvoll automatisieren lassen, wie sie durchgeführt werden können und wie eine Verknüpfung zu einer Anforderungsmanagement - Software realisierbar ist. - Hierzu wurde ein Konzept zur Durchführung virtueller Funktionsprüfungen und deren Verknüpfung zu einer Gruppe spezifischer Anforderungen entwickelt. Der Nachweis zur Umsetzbarkeit des Konzeptes wurde, anhand der Erstellung beispielhafter Prüfobjekte, für einen Pkw-Vordersitz erbracht. Den Prüfobjekten wurden u. a. Scripte zugeordnet, die die Steuerung von CATIA und einen Datenaustausch zwischen CATIA und Prüfsoftware erlauben. Weiterhin wurden, für die Durchführung von Prüfungen notwendige Daten, für einige Beispiele bestimmt. - Es hat sich als notwendig erwiesen, zu untersuchen, welche Anforderungen virtuell und automatisiert geprüft werden können. Nicht alle Anforderungen lassen sich sinnvoll prüfen - vorhandene Rechenkapazitäten, vage Formulierungen, prüfbare Kriterien und die Auswertbarkeit der Ergebnisse müssen u. a. beachtet werden. Viele Prüfungen müssen speziell für ihre Anwendung programmiert werden, was nur bei entsprechender Wiederverwendungsrate wirtschaftlich ist. Die Verwendung der Stapelverarbeitung automatischer Prüfungen ermöglicht die Ausschöpfung ungenutzter Rechnerkapazitäten. - Automatisierte, virtuelle Prüfungen können erheblich zur Steigerung des Reifegrads erster physikalischer Prototypen beitragen und dadurch den Produktentwicklungsprozess verkürzen
Strategische Produktplanung am Beispiel des Gasmotors der MAN Diesel SE. - 126 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
Inhalt der vorliegenden Arbeit ist die strategische Produktplanung am Beispiel des Gasmotors der MAN Diesel SE. Nach einer theoretischen Betrachtung der Produktplanungsmethoden erfolgt die Auswahl einer und deren Beschreibung sowie Anpassung an die unternehmensspezifischen Besonderheiten. Im Hauptteil der Arbeit wird diese Methode der strategischen Produktplanung am Beispiel der Planung eines Gasmotors angewendet. Es findet dabei eine detailierte Analyse der Unternehmensumwelt, des Marktes und der Hauptkonkurrenten der MAN Diesel SE statt. Anschließend werden Empfehlungen für die weitere Produktplanung gegeben.
Entwicklung eines vollparametrischen Pro|Engineer CAD-Modells zur kinematischen Auslegung von Lenksäulengelenkwellen. - 136 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
Diese Arbeit beinhaltet die Entwicklung eines Programms zur kinematischen Auslegung von Lenksäulengelenkwellen. Dieses wurde auf der Basis des CAD-Systems Pro|ENGINEER® aufgebaut, welches in der Automobilbranche im Bereich der Lenkung eingesetzt wird. Die Auslegung dient zur reinen geometrischen Optimierung mit dem Ziel, eine optimale Lenkübertragung gewährleisten zu können. Das Programm wurde in tabellarischer Form mittels eines Pro|ENGINEER® internen Layouts aufgebaut, was die Möglichkeit bietet, das dazugehörige CAD-Modell der Lenksäule zu steuern. Somit kann eine direkte Visualisierung der Ergebnisse erreicht werden. Um eine Optimierung durchführen zu können, wurden entsprechende Näherungsverfahren entwickelt. Die Ausführung der Berechnungen erfolgte anschließend mit Hilfe von mathematischen Beziehungen, welche durch Verknüpfungen der vorhandenen Parameter entstanden. Neben der Betrachtung der Grundlagen zum Thema Lenkung wurden die möglichen Optimierungsarten und die Einflussfaktoren einer Lenksäulenauslegung kritisch bewertet und dementsprechend ausgewählt. Die Funktionen des Programms wurden anhand eines aktuellen Beispiels aus dem Bereich der Forschung der Volkswagen AG dargestellt.
Justierdrehen : eine Technologie für Hochleistungsoptik. - Ilmenau : ISLE, 2008. - VII, 150 S.. - (Berichte aus dem Institut ; 14) : Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2007
ISBN 978-3-938843-34-5
Entscheidend für die Abbildungsfunktion optischer Systeme ist die exakte Gestalt und Lage aller einzelnen optischen Elemente. Bekannt sind verschiedene Montageprinzipien, die sich vor allem hinsichtlich der erreichbaren Zentrier- und Abstandstoleranzen sowie der Justagemöglichkeiten unterscheiden. Für hochwertige optische Systeme wird vorwiegend das Füllfassungsprinzip mit mittelbaren Linsenfassungen verwendet. Dabei werden Einzellinsen oder Linsengruppen gerichtet in eine Fassung eingeklebt und die so entstandenen Fassglieder hintereinander in einen rohrförmigen Füllzylinder geschoben und gesichert. Beim Füllfassungsprinzip ist die Lage der Linsen im System wesentlich von deren Lage zum Fassglied abhängig. Die Lage zum Fassglied kann beim Fassen aber nur bedingt beeinflusst werden. Mit Hilfe des Justierdrehverfahrens werden deshalb die Fassungsaußenflächen feinspanend so nachbearbeitet, dass sich eine exakte Lage der Fassungsaußenflächen zur Linse ergibt. Gegenwärtig ist eine erhebliche Diskrepanz zwischen den steigenden Toleranzforderungen an optische Systeme und den Möglichkeiten der verfügbaren Fertigungs- und Montagetechnologie festzustellen. Verbesserungen sind entlang der gesamten Prozesskette notwendig. Ein Entwicklungsschwerpunkt muss dabei die Justierdrehtechnologie sein. Ziel der vorliegenden Arbeit sind wissenschaftliche Grundlagen für eine neue Generation von Ausrüstungen für das Justierdrehen. Darauf basierende Maschinen sollen eine präzisere und wirtschaftlichere Fertigung ermöglichen. Zu diesem Zweck wird das Gesamtverfahren Justierdrehen in Grundoperationen untergliedert. Zu jeder Grundoperation werden Lösungskonzepte erarbeitet und bewertet. Es wird gezeigt, dass zum Bestimmen des Zentrierfehlers der optischen Achse das geometrisch-optische Reflexbildverfahren geeignet ist. Die entwickelten Algorithmen ermöglichen dabei erstmals die Erfassung der Zentrierung aller Flächen an Linsengruppen. Durch spezielle Gerätejustierungen und Abläufe lassen sich zudem fehlerarme Messungen erreichen. Das verfahrenstypische Zentrieren der Linsengruppe erfolgt vorteilhaft mit einem permanentmagnetisch fixierbaren Gleitfutter, angetrieben von einem verbesserten Impulsaktor. Weiterhin wird ein neuartiger Stellprozess für das Zentrieren beschrieben, der keine Rüstmaßnahmen an der Justierdrehmaschine erfordert. Für die Erfassung aller relevanten Gestaltgrößen am justiergedrehten Fassglied wird eine geeignete Messanordnung vorgestellt. Diese basiert auf dem Prinzip einer taktilen Koordinatenmessmaschine und ermöglicht die Messung schon im Prozess. In Verbindung mit einem geeigneten Temperaturmanagement wird so eine verbesserte Absolutmaßhaltigkeit der Fassglieder nach dem Justierdrehen sichergestellt.
Flexible Verkettung von halbautomatischen Montageautomaten. - 160 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
In der Arbeit wurden verschiedene Möglichkeiten der automatisierten Verkettung, d.h. des Bestückens und Entleerens von Montagemaschinen in Fertigungslinien und dem dazwischen liegenden Teiletransport für zwei Anwendungsfälle im Produktionsumfeld der Automobil-Zulieferindustrie untersucht und bewertet. Es wurde die Eignung eines mobilen Roboters mit Fahrplattform und Handhabungsarm festgestellt. Es erfolgte eine Marktanalyse kommerziell verfügbarer mobiler Roboter und die Simulation des Einsatzes in beiden Produktionsumgebungen. Zur Simulation diente eine Software des Roboterherstellers und das Virtual Reality-System der TU Ilmenau. Mit Hilfe der aus der Simulation gewonnenen Erkenntnisse wurde ein Bewertungskatalog für die Eignung eines solchen mobilen Roboters in unterschiedlichen Produktionsumgebungen erstellt.
Neukonzeption eines Fallschirmsimulators. - 70, 60 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
Fallschirmsimulatoren sind für eine umfassende Ausbildung von Fallschirmspringer ein wichtiges Hilfsmittel. Es können Situationen nachgestellt und geübt werden, die unter realen Bedingungen lebensgefährlich sind. In dieser Arbeit wird der konzeptionelle Aufbau eines Fallschirmsimulators untersucht und ein neues Konzept erarbeitet. - Der Fallschirmsimulator der Firma e.sigma Systems GmbH, zurzeit Weltmarktführer in dieser Simulationssparte, ist analysiert und einer Konstruktionskritik unterzogen worden. Eine Anpassung der Konstruktion an den Stand der Technik sowie an geänderte Kundenwünsche erforderte die Erstellung einer Anforderungsliste bezüglich Zweck, Funktion, Struktur, Umgebung, Entwicklung, Wartung und Reparatur. Die mögliche Neukonstruktion ist mit Hilfe von Bewertungstabellen zur Struktur, der Form und Anzahl der Träger, der Verbindung Springer - Gestell, sämtlicher Antriebe, der Höhenverstellung, dem Platz der Rechnertechnik und der Möglichkeit der Ansprung- und Landesimulation untersucht worden. Nach einer Kombination Struktur - Trägerzahl, Struktur - Antriebe und Struktur - Höhenverstellung kristallisierten sich zwei Konzepte heraus, welche die Grundlage der Neukonstruktion eines Fallschirmsimulators sind.
Konstruktion einer tragenden Struktur im Frontbereich eines schweren Nutzfahrzeugs. - 139 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
In der vorliegenden Diplomarbeit wurde ein Konzeptvorschlag für eine tragende Struktur im Frontbereich (Frontend) eines schweren Nutzfahrzeuges in eine konkrete Konstruktion umgesetzt. - Oberstes Ziel des neuen Frontends ist die Ermöglichung eines stark vergrößerten Kühlkörpers, dessen Abmessungen durch die Bauteile des Frontends begrenzt sind. Eine Vergrößerung der Kühlfläche ist notwendig, um in künftigen Modellgenerationen die strenger werdenden Abgasnormen einzuhalten. Des Weiteren werden Querträger im direkten Anströmbereich des Kühlers vermieden, um die Kühlleistung nicht negativ zu beeinflussen. - Ein neuartiger Ringquerträger und ein mittragender Unterfahrschutzbalken sorgen für eine ausreichende Rahmensteifigkeit im Frontbereich hinsichtlich Torsion und Schub. - Die Gestaltung des Frontends erfolgte in Anlehnung an den Konstruktionsprozess nach VDI 2221, wobei zunächst eine geeignete Bauteilstruktur erarbeitet wurde und im Anschluss daran die einzelnen Funktionsträger konstruktiv gestaltet wurden. Dabei wurden jeweils verschiedene Varianten aufgestellt und anschließend bewertet, um die günstigste Ausführung zu wählen. - Die Tragfähigkeit der Bauteile wurde mittels FEM-Berechnungen nachgewiesen und die Neuentwicklung hinsichtlich Gewicht und Kosten mit der aktuellen Serienversion verglichen.
Optimierung des Bürstenherstellungsprozesses (Oral B). - 218 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
Obwohl die Zahnbürste als alltäglicher Gebrauchsgegenstand bereits in nahezu jedem Haushalt anzutreffen ist, unterliegt sie, sowie ihre Produktion, ständigen Veränderungen und Weiterentwicklungen. - Der derzeitige Produktionsprozess zur Fertigung von Handzahnbürsten der Marke Oral B erzeugt eine deutlich messbare Menge Ausschuss. - Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Optimierung dieses Produktionsprozesses unter Beachtung technischer und ökonomischer Aspekte der Fertigung. - Ziel der Arbeit ist eine deutliche Steigerung der Prozesssicherheit sowie die Erhöhnung der Flexibilität der Anlage. - Die Bearbeitung der Aufgabe erfolgt nach konstruktionsmethodischen Richtlinien. Dazu ist zunächst der Produktionsprozess zu analysieren. Für den Transport einzelner Borstenbüschel durch Schläuche, eine Hauptursache für die auftretenden Fehler, sind im Verlauf der Arbeit neue Konzepte zu entwickeln. Im Anschluss an die Fehleranalyse folgen die Präzisierung der Aufgabe sowie die Zerlegung der Gesamtaufgabe in mehrere Teilaufgaben (Funktionsstruktur). Der zu ermittelnde grafische Forderungsplan legt die Grenzen des zu Verfügung stehenden Bauraums fest, was für die spätere Integration der Lösung in die laufende Produktionsanlage von größter Bedeutung ist. Abschließend werden alle Anforderungen an die neue Lösung in einer Forderungsliste zusammengefasst. Basierend auf der Funktionsstruktur werden verschiedene unabhängige Lösungen für die einzelnen Teilfunktionen erarbeitet und zu Gesamtlösungen kombiniert. Danach erfolgt die Auswahl der geeignetsten Gesamtlösung anhand einer mehrkriteriellen Bewertung. Besonderer Wert wird dabei auf die Möglichkeit der Integration in die bestehende Prozesskette, die Steigerung der Prozesssicherheit und die Erhöhung der Flexibilität gelegt. Die Prozessfähigkeit sowie technische Realisierung der Lösung wird mit Hilfe einer FMEA und Risikoanalyse überprüft. Abschließend werden die Auswirkungen der neuen Lösungen auf den gesamten Produktionsprozess mit Hilfe einer Materialflusssimulation untersucht. - Ergebnis der Arbeit ist ein Konzept, welches momentan auftretende Fehler vermeidet und sowohl zur Steigerung der Prozesssicherheit als auch zur Steigerung der Flexibilität beiträgt. Zudem konnte die Taktzeit der einzelnen Beborstungsmodule deutlich reduziert werden, was sich positiv auf die Ausbringung der Produktionsanlage auswirkt. Es ist möglich, das neue Konzept in die bestehenden Produktionsanlagen zu integrieren.
Entwicklung eines Konzeptes zur Bewertung und Auswahl von Antriebssystemen in frühen Entwurfsphasen. - X, 82 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
Bei dieser Arbeit wird ein Konzept für die Auswahl von Antriebswirkprinzipien während der Frühentwicklungsphase entwickelt. Ziel ist dabei nicht eine ideale Lösung zu finden, sondern eine übersichtliche Menge an Lösungsprinzipien zu beschaffen. - Um den Vergleich zu ermöglichen, werden die Forderungen an den Antrieb bestimmt und klassifiziert. Nach der Klassifizierung erfolgt die Unterteilung der Forderungen in Beschreibungsgrößen, welche die wesentlichen Eigenschaften und Merkmalen eines Antriebselements beschreiben. Die Aufgabenstellung kann dann anhand von qualitativen Beschreibungsgrößen klassifiziert werden. Durch Bestimmung des Energieumsatzes werden weiteren Kriterien für die Eingrenzung des Lösungsraums unter Anwendung von qualitativen Beschreibungsgrößen bestimmt. - Da der Auswahlprozess den Charakter einer multikriterialen bzw. Polyoptimierung trägt, werden auch Kenngrößen aus Kombinationen von Beschreibungsgrößen bestimmt. Dadurch werden die Dimensionen der Lösungsraum reduziert und damit die Auswahl erleichtert. Die Auswahl erfolgt dann durch Vergleich von Pareto-Mengen, die aus Kennwerten von Wirkprinzipien hergeleitet werden und den aus den Forderungen abgeleiteten Lösungsbereich. Anschließenden wird das Konzept anhand von Anwendungsbeispielen getestet.
Technisches Zeichnen : selbstständig lernen und effektiv üben ; mit 59 Tabellen ; [mit aktueller Normung und über 300 Übungen]
3., überarb. und erw. Aufl.. - Wiesbaden : Vieweg, 2008. - XIII, 303 S.. - (Viewegs Fachbücher der Technik) ISBN 978-3-8348-0312-2
Literaturverz. S. 296
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