Studienabschlussarbeiten

Auf Grund der zunehmenden Diskussion über Feinstaubbelastung in Städten und der Gefahr des Klimawandels gelangt auch die Automobilindustrie immer mehr unter Druck. Ein wachsendes Umweltbewusstsein und neue Gesetzgebungen sind nur zwei der Ursachen für das weltweit steigende Interesse an einem niedrigen Schadstoffausstoß von Kraftfahrzeugen und neuen Erzeugnissen, die einen solchen gewährleisten. In diesem Zusammenhang gewinnen Sauerstoffsensoren zur Emissionskontrolle immer mehr an Bedeutung. Im BaP werden solche Sensoren in keramischer Mehrlagentechnik gefertigt und anschließend in Lambdasonden, die der Erreichung einer effizienten Kraftstoffverbrennung dienen, verbaut. Die Komplexität der aus mehreren Keramikschichten bestehenden Produkte und die gleichzeitig hohen Anforderungen an das Erzeugnis selbst haben dazu geführt, die Herstellung in Form der Siebdrucktechnik durchzuführen. Im Jahr 1907 kam dieses Aufbringungsverfahren erstmals zum Einsatz und wurde bis zum heutigen Tag kontinuierlich weiterentwickelt. Bei der Herstellung planarer Sensoren erlaubt das Siebdruckverfahren die exakte Aufbringung von Gramm-Bruchteilen eines Materials. Innerhalb weniger Sekunden wird dieses Material mit größter Präzision hinsichtlich einer gleichmäßigen Dicke über das gesamte Objekt aufgetragen. Die hier vorliegende Diplomarbeit bearbeitet das Thema "Optimierung von Kosten und Qualität im großtechnischen Siebdruckverfahren". Ziel hierbei sind die Qualifizierung und Einführung eines alternativen Sieblieferanten für geeignete Druckschritte zur Kostensenkung. Die Arbeit gliedert sich in fünf Abschnitte. Nach der Einleitung werden in Kapitel 2 die wichtigsten Grundlagen für die Thematik des Siebdruckes und Qualität vermittelt, welche für das Verständnis dieser Arbeit unabdingbar sind. Kapitel 3 beschäftigt sich mit der Einführung neuer Siebe für den Heizer-Mäander der Sensorelementen Typ KF. Das vierte Kapitel beinhaltet Kostenoptimierung für die Druckschritte FB Referenzkanalfolie, Dichtrahmen 1 und Dichtrahmen 2 der Sensorelementen Typ KF durch Wechsel des Lieferanten. Zum Schluss werden die Ergebnisse dieser Diplomarbeit zusammengefasst.

Gegenstand der hier vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung zur optimalen Bildfeldausleuchtung. - Dabei wird besonders auf den Einsatz in der optischen Koordinatenmesstechnik eingegangen. Die Grundlagen basieren auf den theoretischen Erkenntnissen der Lichttechnik. Im Einzelnen wurden die Möglichkeiten der Beleuchtung des Messobjektes untersucht, wobei besonders die Auflicht- und Durchlichtbeleuchtung im Mittelpunkt standen. Die Anordnungen der Beleuchtung an ein entsprechendes Messgerät sind entwickelt und konstruiert wurden. Zudem erfolgte eine Überarbeitung und Verbesserung der vorhandenen Konstruktionen. Weiterhin wurden verschiedene Lichtquellen in Bezug auf ihre Lichtintensität untersucht, mit dem Ziel, eine optimale Ausleuchtung des Messobjektes zu erzielen, und um alle Merkmale die dieses Objekt charakterisieren zu erkennen und auszuwerten.

Die vorliegende Diplomarbeit untersucht eine Hauptbaugruppe eines mittelschnell laufenden Schiffsdieselmotors: die sogenannte Front End Box ist ein gegossener Aggregateträger in Integralbauweise, in dem die vom Motor benötigten Fluide (Kühlwasser, Schmieröl, Ladeluft) zentral aufbereitet und dem Motor zugeführt werden. Nach einer Darstellung der zu Europa unterschiedlichen Anforderungen an eine Fertigung in China und Südkorea im Bereich des Gießens, der maschinellen Bearbeitung und der Montage der Front End Box, sowie der daraus resultierenden Anforderungen an eine lizenzfertigungsgerechte Entwicklung, erfolgt eine Funktions- und Konstruktionsanalyse der bisherigen Lösung. In einem zweiten Schritt werden Teilfunktionen optimiert und ein Alternativkonzept unter besonderer Berücksichtigung von Kosten, Komplexität, Varianten und Lizenzfertigung erarbeitet. Das Konzept eines neuen modularen Frontkastens mit niedrigen Herstellkosten wird in einem konstruktiven Grobentwurf umgesetzt.

In dieser Arbeit wird ein Konzept erstellt, wie die Mittendicke von Linsen mit einer Messabweichung von <= 0,5 æm berührungslos gemessen werden kann. Zur Messung selbst sind Weißlichtsensoren vorgegeben. Um die verschiedenen zu messenden Linsenformen (plankonkav, plankonvex, bikonkav, bikonvex, konkav-konvex) zwischen den Sensoren positionieren zu können, wird eine genaue Linsenzentrierung entwickelt. Die vorgegebenen Linsendurchmesser von 2 mm bis 50 mm und entsprechend auftretenden Linsendicken bedingen eine Höhenverstellung der Sensoren. Es werden an die Aufgabe angepasste Justierungen entwickelt und am Markt erhältliche Linearsteller ausgewählt. Ein Schwerpunkt der Arbeit ist die Ermittlung aller auftretenden Abweichungen und deren Auflistung in einem Messunsicherheitsbudget. Da die größte Unsicherheit die Positioniergenauigkeit der Linearsteller ist, wird der Abstand der Sensoren durch ein Doppel-Laser-Interferometer ermittelt. Aufgrund des Temperaturverhaltens der Komponenten ist eine Kalibrierung im vorgegebenen Temperaturbereich von 22 - 27 &ayn;C unumgänglich. Wo es sinnvoll erscheint, werden temperaturinvariante Materialien verwendet.

Durch die FMEA-Methode können Produkte und Prozesse frühzeitig auf mögliche Fehler untersucht und Maßnahmen zur Sicherstellung der Produktqualität eingeleitet werden. Werden darüber hinaus Fehler von alten Produkten in den FMEA von neuen Produkten berücksichtigt, kann dies als ein Lernen nach dem PDCA-Zyklus aufgefasst werden. - Viele CAQ-Systeme bieten die Möglichkeit FMEAs in einem FMEA-Modul zu erarbeiten. Dadurch kann das in den FMEAs enthaltene Wissen abgespeichert werden. Ebenso kann durch sie die Erstellung von FMEAs erleichtert werden. In CAQ-Systemen ist es zudem möglich, relevante Informationen der FMEA über Schnittstellen an andere CAQ-Module zu übergeben. Die Auswahl der richtigen CAQ-Software hat daher eine große Bedeutung, soll die Qualitätsplanung computergestützt durchgeführt werden. - Bei der FER Fahrzeugelektrik GmbH entschied man sich, aufgrund einer im CAQ-System nicht integrierten Qualitätsplanung, zur Einführung eines neuen CAQ-Systems. - Im Rahmen dieser Arbeit wird aufgezeigt, wie die FMEA-Methode in ein CAQ-System eingebunden werden kann und wie dies unter der Beachtung der mit dem FMEA-Modul verknüpften Module geschieht. Zunächst wurden dafür die verschiedenen FMEA-Arten durch diverse Hilfsmittel strukturiert in einer Microsoft-Anwendung aufgenommen. Anschließend wird gezeigt, wie die gewonnene Struktur in das FMEA-Modul übernommen werden konnte und welche Probleme bei der Übernahme auftraten. Die relevanten Schnittstellen zwischen dem FMEA-Modul und den anderen CAQ-Modulen werden ebenfalls untersucht. Nur unter Berücksichtigung der Schnittstellen zwischen den CAQ-Modulen lassen sich einerseits die Informationen aus einer FMEA weitergeben und andererseits wieder in eine FMEA einbringen.