Entwicklung eines neuartigen, hochflexiblen Reinraumwandsystems mit hoher Modularität und geringem Montageaufwand unter Nutzung vordefinierter Sandwich-Paneelen. - 151 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Masterarbeit, 2014
Die Reinraumtechnik wird seit vielen Jahren im technischen und medizinischen Bereich angewendet. Zur Verbesserung der Prozess- und Produktqualität sowie zur Verbesserung der Hygiene in den Krankenhäusern werden reine Umgebungsbedingungen benötigt. Es wird ständig nach neuen Reinraumkonzepten gesucht. Die Anforderungen und die Konkurrenz im Reinraumbereich steigen. Deswegen sollen neue, leistungsfähige Reinraumlösungen entwickelt werden. In dieser Arbeit wird der komplette Entwicklungsprozess eines neuartigen, hochflexiblen Reinraumwandsystems betrachtet. Methodisch wird zuerst der aktuelle Stand der Technik im Reinraumbereich und in anderen für die Arbeit wichtigen Bereichen analysiert. Mit Hilfe dieser Analyse wird im nächsten Schritt die Präzisierung der Aufgabenstellung durchgeführt. Auf Basis einer Anforderungsliste wird ein Konzept erstellt, das aus einer Funktions- und Prinzipsynthese besteht. Nach der Prinzipsynthese werden mehrere technische Lösungen betrachtet, analysiert und bewertet. Am Ende dieses methodischen Schrittes wird die beste technische Lösung ausgewählt. Diese Lösung wird in der Entwurfsphase realisiert. In der Entwurfsphase wird ein Reinraumwandsystem entwickelt, das aus neun Aluminiumstrangpressprofilen besteht. Das System wird zuerst mechanisch dimensioniert. Danach werden Prototypen des Profilsystems hergestellt, analysiert und optimiert. Nach der Optimierung des Profilsystems werden alle notwendigen Stellen nachgerechnet. Zur Verifizierung der Neuentwicklung wird ein Referenzreinraum konstruiert. Diese Konstruktion ist an erster Stelle Basis zur Beschreibung der Montage des Reinraumes, sowie eine Grundlage der Kostenbetrachtung zur Bestimmung des Herstellungskosten des Reinraumes. Nach der Erstellung und Beschreibung des Verifizierungsmodelles wird die technische Dokumentation vorbereitet und es werden Anfragen in die Industrie geschickt, mit dem Ziel die Herstellungskosten des Systems zu bestimmen. Nach der Bearbeitung der Angebote werden auch der Herstellungskosten des Reinraumes bestimmt. Mit dem neuen Reinraumwandsystem können Reinräume konstruiert werden, die eine hohe Qualität haben, modular aufgebaut sind und eine sehr hohe Flexibilität bezüglich geometrischer Abmessungen haben. Die Kosten des Reinraumes werden um fast zwanzig Prozent im Vergleich zu einem bestehenden Reinraumwandsystem reduziert.
Analyse und Überarbeitung eines Versuchsstandes zur elektrohydraulischen Zerkleinerung von Recyclinggütern. - 80 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2014
In der vorliegenden Bachelorarbeit wird ein Versuchsstand der Adensis GmbH zur elektrohydraulischen Zerkleinerung von Recyclinggütern analysiert und in einen neuen Versuchsstand überführt. - Dazu werden an Hand der Darstellung eines praktischen Versuchsablaufes erste Grenzen im Umgang mit der vorhandenen Anlage aufgezeigt. Darauffolgend wird die bestehende Gesamtkonstruktion in einzelne Teilsysteme zerlegt und diese anschließend mit der Umsetzung in einer industriellen Pilotanlage verglichen. Ausgehend von einer aufgestellten Funktionsübersicht erfolgt die Untersuchung einzelner Funktionselemente unter Berücksichtigung verschiedener Gesichtspunkte. Daraus resultierende Erkenntnisse werden in einer Anforderungsliste zusammengefasst. Anschließend werden eine Auswahl wichtiger Teilsysteme, die Konzeptionierung dieser und schließlich die konstruktive Umsetzung vorgenommen. Abschließend erfolgt eine Abschätzung des anwenderbezogenen Entwicklungspotentials.
Aufbau eines vektoriellen Modells zur Analyse und Simulation geometrischer Toleranzen für geschlossene Toleranzketten. - 66 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Masterarbeit, 2013
Die vorliegende Masterarbeit befasst sich mit dem Aufbau eines Modells zur direkten Repräsentation von vektoriellen Toleranzen innerhalb eines CAD-Systems. Aufbauend auf dem Modell der vektoriellen Tolerierung wird ein Konzept erarbeitet, das die Analyse, Berechnung und Darstellung von abweichungsbehafteten Bauteilen in Baugruppen mit partiell-geschlossenen Toleranzketten ermöglicht. Anschließend erfolgt die prototypenhafte Umsetzung des erarbeiteten Konzepts im CAD-System SOLIDWORKS unter der Nutzung der Programmierschnittstelle API.
Praxisanwendung eines mobilen Roboters zur Verkettung von Fertigungs- und Montageautomaten. - XVI, 107 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Masterarbeit, 2013
Der "mobile robot MR 2.0" der HENKEL + ROTH GmbH ist die zweite Generation des weltweit ersten autarken mobilen Roboters. Dieser ist in der Lage ohne mechanisches oder elektronisches Schienensystem, sowie ohne ein Andocken und ohne Kabelverbindungen für die Maschinenbestückung eingesetzt zu werden. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Konzeption und Umsetzung einer Praxisapplikation dieses mobilen Roboters zur Verkettung von Bearbeitungs- und Montageautomaten. Zunächst wird der Arbeitstand des bestehen Roboterprojektes betrachtet und die Erfahrungen mit dem System, die im Rahmen der durchgeführten Test und der Messeauftritte gesammelt wurden, ausgewertet. Im Anschluss werden die Anforderungen die an die zu erstellende Applikation gestellt werden zusammengetragen und die umzusetzende Variante festgelegt. Weiterhin wird die konstruktive Realisierung der nötigen Anpassungen am mobilen Roboter sowie Umsetzung der zu erstellenden Peripherie beschrieben und die durchgeführte Inbetriebnahme dokumentiert. Dieser Teil der Arbeit schließt mit einer Auswertung der während der Roboteranwendung gesammelten Erfahrungen sowie mit der Ableitung von zusätzlichen Weiterentwicklungsansätzen. Ein weiter Abschnitt der Arbeit beschäftigt sich mit Überarbeitung des Sicherheitskonzeptes des mobilen Roboters. Hier werden zunächst das aktuelle Konzept und die relevanten Vorschriften beschrieben. Im Anschluss werden Lösungsansätze entwickelt und deren Umsetzbarkeit diskutiert. Den Abschluss der Arbeit bildet eine Zusammenfassung der gewonnen Erkenntnis hinsichtlich der Einsetzbarkeit des Systems in der Industrie sowie die Ableitung von Schwerpunkten für dessen Weiterentwicklung.
Entwicklung neuer Hubgerüste für Gabelstapler. - 109 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2013
Die vorliegende Bachelorarbeit beschäftigt sich mit dem Thema "Entwicklung neuer Hubgerüste für Gabelstapler". Derzeitig verwendete Hubgerüste besitzen aufbaubedingt einige Nachteile. Ziel der Arbeit ist es, ein neues Hubgerüst zu entwickeln, welches die vorhandenen Nachteile reduziert beziehungsweise beseitigt. Nach einer Einführung in das Thema Gabelstapler erfolgt eine Analyse derzeitig verwendeter Hubgerüste. Anschließend werden die Schritte beim konstruktiven Entwicklungsprozess für ein neues Hubgerüst für Gabelstapler dokumentiert. Nach Präzisierung der Aufgabenstellung und dem Erstellen einer Anforderungsliste erfolgt eine Analyse von bekannten technischen Systemen, die das vertikale Bewegen von Lasten ermöglichen. Anschließend erfolgt die Synthese von Funktionsstrukturen und Lösungsprinzipen. Hierbei werden verschiedene technische Prinzipe entwickelt, woraus anschließend das am besten geeignete Prinzip durch eine mehrwertige Bewertung ausgewählt wird. Die Arbeit schließt mit dem technischen Entwurf der favorisierten Variante und mit einer kritischen Auseinandersetzung der gefundenen Lösung ab.
Development of a modularisation concept to create an integrated and modularised Milking Point product family. - 82 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2013
Increasing product complexity and rising individual customer demands force more and more companies into relying on complexity management to reach the desired sales level. To evade the risk of a "complexity trap" based on an extended product portfolio to fulfil all customer requirements appropriate regulation and control tools are needed. A possibility to resist this phenomenon is modularisation. A plenty of different modularisation strategies and methods had been frequently discussed in the literature for more than 35 years. All strategies have a universal operation plan in common: the first step is the analysis of the initial conditions, followed by the concept preparation and the concept evaluation. The last step is to choose the optimal solution. The strategy choice depends significantly on the company and the product requests. However, the thesis proves that a singular modularisation strategy is often not promising. Consequently the objective of this thesis is the strategy synthesis of a replicable guideline approach adapting for the DeLaval Milking Points. This guideline includes the definition of the project structure, the acquisition of the product and customer requirements, the variant optimisation, as well as the modularisation of the currently existing Milking Points and the evaluation of the results. By reference to the synthesised guideline approach two different Milking Point concepts - with and without re-engineering - are developed, while maintaining the focus on the essential requests module independence and consistent interfaces. A more integrated, simplified, but yet flexible Milking Point as well as the relevant peripheries have arisen. Key words: Modularisation, Variant Optimisation, Milking Point, Integrated Design
Systematische Entwicklung von Kraftmesskonzepten für die Lorentzkraft-Anemometrie. - 84 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Masterarbeit, 2013
Diese Masterarbeit befasst sich mit der Konzeption eines Messsystems für die Lorentzkraft-Anemometrie. Den Kern der Arbeit stellen die systematische Analyse möglicher Kraftmessprinzipe sowie die konzeptionelle Ausarbeitung des Messsystems unter Beachtung der Rahmenbedingungen dar. Die Bewertung der einzelnen Kraftmessprinzipe und Messsystemkonzepte erfolgt anhand von technischen und ökonomischen Bewertungskriterien. Das daraus abgeleitete technische Gesamtprinzip dient als Grundlage für die konstruktive Umsetzung des Lofometers. Die Ergebnisse der Konstruktion werden an verschiedenen 3D-Modellen erläutert.
Gewichtsoptimierung des Radträgers eines Rennsportwagens. - 59 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2013
Gegenstand dieser Bachelorarbeit ist die Gewichtsoptimierung von Fahrzeugteilen mittels FEM-Simulationen. Diese wurde an Hand der Radträgereinheiten eines Rennsportwagens (Toyota MR2) durchgeführt. Im Rahmen der Optimierung wurde zeitgleich die Kinematik des Rennsportwagens auf die neuen Bedürfnisse angepasst. Die Arbeit zeigt ausgehend von dem ursprünglichen Modell, die methodische Herangehensweise an die Optimierung mit Hilfe mehrerer Iterationsschleifen. Dabei wird vor allem auf die FEM-Simulation eingegangen. Ausgehend von der Vernetzung der Geometrie wird der Aufbau des Berechnungsmodells beschrieben. Es wird dabei auf die verschiedenen Lagerungen der Bauteile zur Umgebung und die Kontaktstellen zwischen den einzelnen Bauteilen eingegangen. Anschließend werden die Ergebnisse der Simulation am Beispiel des hinteren Radträgers erläutert. Davon wird im Anschluss ein neues gewichtsoptimiertes Modell erstellt, mit welchem eine neue Iterationsschleife begonnen werden kann. Letztlich folgt die Auswertung der gewonnenen Gewichtseinsparung und der geänderten Kinematik des Fahrwerks, welche zeigt, dass bis zu 1250g je Radträger gespart werden konnten.
Konzeption und Gestaltung eines Gerätewagens Wasserrettung für den Katastrophenschutz Thüringen. - 61 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2013
Die Integration der Wasserrettung in den Katastrophenschutz Deutschlands stellt neue Anforderungen an das Personal und die Ausstattung von Wasserrettungsgruppen. Die Bereitstellung geeigneter Fahrzeuge ist dabei eine zentrale Problemstellung, da die Katastrophenschutzkonzeption auch mit solchen praktischen Belangen verbunden ist. Diese Arbeit beschäftigt sich zunächst mit der generellen Herangehensweise an die Gestaltung von Sonderfahrzeugen. Hierzu müssen sowohl praktische Anforderungen und Kundenwünsche als auch rechtliche Bestimmungen in einem Konzept realisiert werden. Dieser Prozess wird in der Bachelorarbeit auf die Konzeption eines Gerätewagens Wasserrettung angewendet. Aus dem prinzipiellen Einsatzbereich im Rahmen der Wasserrettung ergeben sich spezielle Forderungen an das Fahrzeug sowie Angaben zur benötigten Beladung und zu Fahrzeuganbauten. Da die Festlegung universeller Standards für neue Wasserrettungsfahrzeuge angestrebt wird, werden die in dieser Arbeit getroffenen Festlegungen in eine allgemein gefasste Formulierung überführt, die als Grundlage für die Gestaltung von Wasserrettungsfahrzeugen dienen soll. Die erstellte Vorlage wird zur Gestaltung einer günstigen Basislösung für einen Gerätewagen Wasserrettung genutzt. Dies umfasst die Auswahl eines geeigneten Nutzfahrzeuges als Basisfahrzeug, die Konzeption sowie Konstruktion aller notwendigen Fahrzeugeinbauten und auch die Planung der Fahrzeugbeladung. Das gestaltete Fahrzeug zeichnet sich durch Massen-, Volumen- und Kostendisziplin aus, sodass mit dieser Basislösung der festgelegte Mindeststandard eingehalten wird.
Entwicklung und Standardisierung eines Zuführsystems für industrielle Montageanlagen. - 109 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2013
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung und Standardisierung eines linearen Zuführsystems zur Anbindung an industrielle Fertigungsstraßen und Montageanlagen für die Firma Preh GmbH in Bad Neustadt a. d. Saale. Zu Beginn der Arbeit wird die Relevanz der Neukonstruktion eines Zuführsystems betrachtet. Im Anschluss daran wird der Bestand der bereits durch das Unternehmen in der Vergangenheit eingesetzten Zuführsysteme analysiert und ausgewertet. Dabei werden sowohl die verschiedenen Systeme der Zuführung, als auch die zugeführten Werkstücke (Bauteile) in Betracht gezogen. Anschließend erfolgt der konstruktive Entwicklungsprozess, basierend auf der Vorgehensweise der Entwicklungsmethodik. Auf Grund der ausgearbeiteten Ergebnisse wird eine Marktrecherche von Zuführsystemen durchgeführt. Es folgt die konstruktive Erarbeitung und Gestaltung des Gesamtsystems. Dabei stehen notwendige Berechnungen zur Dimensionierung der Bauteile, die Erstellung eines 3D-Modells des Gesamtsystems und der technische Entwurf mit Stückliste im Mittelpunkt. In diesem Zusammenhang werden alle Schnittstellen des Zuführsystems definiert. Um eine Integration in verschiedene Montageanlagen zu gewährleisten und somit einen firmeneigenen Standard festlegen zu können, wird die Thematik der Standardisierbarkeit aufgegriffen. Am Ende der Arbeit folgt ein Ausblick in zukünftige Projekte des Unternehmens.