Studienabschlussarbeiten

Stetig steigende Marktanforderungen und ein zunehmender globaler Wettbewerbsdruck bedingen nicht nur hohe Qualitäts-, Kosten- und Zeitanforderungen, sondern erfordern auch agile Entwicklungsprozesse, um auf Kundenwünsche flexibel eingehen zu können. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, werden in der Entwicklung von komplexen mechatronischen Produkten, wie Elektro- und Hybridantrieben, agile Methoden eingesetzt werden. Es werden bereits vereinzelt die Methoden Scrum und Kanban in der BU HEV angewendet. Im nächsten Schritt, sollen diese beiden Methoden in der ganze Business Unit ausgerollt werden, um die agile Entwicklung voranzutreiben. Da beide Methoden adaptive Züge aufweisen, soll herausgestellt werden, welche Auslegung der Rahmenwerke für die Business Unit empfehlenswert ist, um die Einführungszeit zu verkürzen und aus Erfahrungen bestehender Nutzer zu lernen. In der vorliegenden Masterarbeit, soll ausgehend von den aufgeführten Gründen eine Anwendungsempfehlung der Methoden Scrum und Kanban für die Business Unit Hybrid Electric Vehicle entwickelt werden, welche zukünftigen Nutzern der Methode ein Rahmenwerk liefert, die Methoden effizient innerhalb der vorgebenden Strukturen und Prozesse der BU anzuwenden.

Die 3-D-Reproduktion von Produkten findet in vielen Fällen Anwendung, z.B. bei grundlegenden Längenmessungen oder der Oberflächenbeurteilung. Vor allem statische Systeme mit einem unbewegten Objekt haben sich in dieser Hinsicht etabliert. Dazu ist nicht nur das hier verwendete berührungslose Stereoauswertesystem in der Lage. Weiterhin agieren Koordinatenmessmaschinen und andere Systeme in diesem Bereich. Jedoch gewinnt die berührungslose Messtechnik zunehmend an Bedeutung, wodurch beispielsweise leicht deformierbare Gegenstände schnell und präzise Vermessen werden können. Bei dieser Arbeit handelt sich um den Aufbau eines Messsystems, welches ein bewegtes Objekt mit einem analog projizierten binären Streifenmuster aufnimmt und anschließend eine Auswertung vornimmt. Der Versuchsaufbau beinhaltet eine handelsübliche Industriekamera mit einer Camera Link Full-Schnittstelle, welche durch einen externen Auslösemechanismus zur Aufnahme ausgelöst wird. In einem anschließenden Prozess werden die Bilder gespeichert und ausgewertet. Der Projektor ist eine vollständige Neukonstruktion. Der modulare Aufbau gewährleistet den Austausch der Beleuchtung und des projizierten Musters. Die Defokussierung des binären Musters führt zu einem imitierten (1+cos)-Muster, sodass die Auswertung der Aufnahmen mit dem Phase-Verschiebe-Verfahren vorgenommen werden kann. Somit wird durch die Erstellung von simulierten Bildern und durch Aufnahmen mit dem errichteten System die Frage geklärt, inwieweit ein statisches Messsystem eine Rekonstruktion des bewegten Objektes ermöglicht.

Der elektronische Libellensensor eLiSe wird in Kleinserie produziert und zur Nivellierung von Präzisionswaagen eingesetzt. Am Ende der Produktionskette zeigen sich Schwankungen in der Ausbeute, die hinsichtlich steigender Produktionszahlen nicht länger toleriert werden können. Im Rahmen der Arbeit wird über eine Analyse aus Sicht der Qualitätssicherung der gesamte Produktionsprozess kritisch betrachtet. Ziel ist die Identifizierung möglicher Ursachen der Schwankungen sowie die Erarbeitung von Vorschlägen zur Verbesserung und Stabilisierung der Ausbeute. Anhand optischer Messungen an Libellen mit unterschiedlicher Qualität können Partikel nachgewiesen werden. Durch die Entwicklung eines Kriteriums zur Bewertung der Qualität unterschiedlicher Schliffproben ist es möglich, Aussagen über die zu erwartende Ausbeute der Sensoren zu treffen. Darüber hinaus konnte die elektrische Funktionsprüfung des Sensors auf seine Anwendung angepasst werden. Die erarbeiteten Änderungsvorschläge werden zu einer erhöhten und stabileren Ausbeute führen. Durch Übereinstimmungen im technologischen Prozess sind die Änderungen auf die nächste Produktgeneration übertragbar.

Um ein OCR-Verfahren zur automatischen Erkennung von Ziffern auf Badekappen zu realisieren, gilt es neben der softwaretechnischen Umsetzung auch die äußeren Bedingungen im Schwimmbad zu beachten. Im Rahmen dieser Arbeit wurden verschiedene Beobachtungswinkel, vorhandene Einflussgrößen sowie verschiedene Software-Bibliotheken und deren Möglichkeiten untersucht. Es gibt verschiedene Software-Bibliotheken wie HALCON und OpenCV, die es unter dem Gesichtspunkt der OCR miteinander zu vergleichen galt. Um die ideale Beobachtungssituation für die Abbildung der Ziffern zu finden, waren verschiedene Testaufnahmen notwendig. Nachdem eine Software-Bibliothek ausgewählt und eine gute Position für die Kamera gefunden wurde, war es notwendig, verschiedene Algorithmen zur Erkennung zu entwickeln und zu testen. Da HALCON bereits OCR-Klassikatoren enthält, wurde es als sinnvoll erachtet, diese in Kombination mit den entwickelten Algorithmen zu testen. Diese Tests wurden sowohl für Schwarz-Weiß-Aufnahmen, als auch für Farbaufnahmen durchgeführt. Dabei waren die Ergebnisse der Farbaufnahmen in der Regel besser als die der Schwarz-Weiß-Aufnahmen. Trotz der besseren Ergebnisse ist weitere Optimierung der in dieser Arbeit entwickelten Algorithmen notwendig, um einen späteren Einsatz während des 24-Stunden Rennens des Meininger Schwimmvereins zu realisieren.

Seit Jahren haben die rasanten technologischen Fortschritte im Bereich der Automobilzulieferindustrie, verbunden mit den steigenden Anforderungen der Kunden, zu einer kontinuierlichen Verbesserung der Produktqualität geführt. Die Herausforderung, den internationalen Automobilmarkt mit qualitativ hochwertigen Produkten zu beliefern, hat die Motivation der Valeo Klimasysteme GmbH zur Untersuchung verschiedener Prüfmethoden innerhalb des Qualitätsmanagements gesteigert. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung sowie Verifizierung eines Drehmomentüberwachungssystems für Antriebe in Klimaanlagen basierend auf dem Klimagerät der 3-er BMW Serie. Dieses soll die Detektion von Fehlerursachen mit Hilfe eines Kalibrierwerkzeuges sowie die echtzeitfähige dynamische Drehmomentmessung durch die entwickelte Messmethode ermöglichen. Ausgehend von der Gegenüberstellung verschiedener Messverfahren und der Evaluierung geeigneter Messmittel erfolgt unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit die konstruktive Umsetzung eines Drehmoment-Kalibrierwerkzeuges. Erste Prototypenanalysen haben eine zum bisherigen Stand der Technik vergleichbare Messunsicherheit ergeben. Das Endresultat der Konstruktionsaufgabe stellt ein vollständiges 3D-Modell mit komplettiertem Zeichnungssatz dar. Im Anschluss daran, wird auf Grundlage eines magnetostriktiven Sensorsystems die neuartige Messmethode zur berührungslosen Drehmomentmessung von Antrieben in Klimaanlagen entwickelt. Unter Verwendung verschiedener ferromagnetischer Materialien in Kombination mit einem zertifizierten Prüfverfahren werden die Messunsicherheiten unterschiedlicher Messwellenvarianten ermittelt, welche das Potential zur serientauglichen Anwendung dieser Messmethode bieten.