Die vorliegende Arbeit beschreibt exemplarisch die Schritte zur Produktentwicklung nach VDI 2221. Es gilt, eine Flaschenöffnungsmaschine zu entwickeln, welche die Kronkorken automatisiert von den Getränkegebinden entfernt. Die Aufgabestellung soll dazu dienen, die erlernten Methoden im Modul Konstruktionssystematik zu vertiefen und selbige rational anzuwenden.
Es gilt eine Maschine zu planen, zu entwerfen und zu konstruieren, welche das automatisierte Öffnen von Getränkeflaschen unterschiedlicher Formate ausführt. Bei den Gebinden handelt es sich um so genannte Rahmenkästen, welche in unterschiedlichsten Formaten bereitgestellt werden. Die Verschlüsse der Flaschen differenzieren sich in Kronkorken und Schraubverschlüsse. Die Getränkekiste wird vom Bediener bereitgestellt und soll automatisch geöffnet, sowie die entfernten Deckel entsorgt werden. Anschließend ist die geöffnete Getränkekiste in Griffhöhe bereit zu stellen.
Weiterhin ist gefordert, dass die Maschine eine Kiste pro Minute bearbeitet. Zusätzlich sollen sich in der Ausgabestation zu jedem Zeitpunkt zwei geöffnete Kisten befinden.
Aus dieser Beschreibung ergibt sich die im folgenden Abschnitt aufgeführte Anforderungsliste. Aus dieser Anforderungsliste resultieren die geforderten Funktionen der Maschine.
Inhaltsverzeichnis
1 Aufgabenstellung
2 Anforderungsliste
3 Funktionsliste
3.1 Hauptfunktion
3.2 Teilfunktionen
3.3 Lösungsmatrix der Teilfunktionen (Morphologischer Kasten)
4 Ermittlung von Bewertungskriterien
4.1 Systematisierungskriterien
5 Gewichtung von Bewertungskriterien (binärer Vergleich)
6 Ermittlung von Lösungen
7 Beurteilung und Auswahl von Teillösungen
7.1 subjektive Lösungsbewertung
7.2 subjektive Lösungsbewertung anhand der Wartungsfreundlichkeit
7.3 subjektive Lösungsbewertung anhand der Zuverlässigkeit
7.4 subjektive Lösungsbewertung anhand der Ressourcen/ Energieorientierung
7.5 subjektive Lösungsbewertung anhand der Hygiene/Reinigungskriterien
7.6 subjektive Lösungsbewertung anhand der Kosten
7.7 subjektive Lösungsbewertung anhand der Geschwindigkeit
7.8 subjektive Lösungsbewertung anhand der Bedienerfreundlichkeit
7.9 subjektive Lösungsbewertung anhand der Optik
7.10 subjektive Lösungsbewertung anhand der Flexibilität
7.11 subjektive Lösungsbewertung anhand der Betriebssicherheit
7.12 subjektive Lösungsbewertung anhand der Größe
8 Wertungsmatrix
8.1 Wertungsmatrix für Teilfunktion Kiste Bereitstellen
8.2 Wertungsmatrix für Teilfunktion Flasche erkennen Projekt Flaschenöffner
8.3 Wertungsmatrix für Teilfunktion Flasche öffnen
8.4 Wertungsmatrix für Teilfunktion Verschluss entsorgen
8.5 Wertungsmatrix für Teilfunktion Kiste ausfördern
9 Die Black Box
9.1 Die Black Box des Gesamtsystems
9.2 Aufteilung in Teilsysteme
9.2.1 Blackbox des Teilsystems Kiste bereitstellen
9.2.2 Blackbox des Teilsystems Verschluss erkennen
9.2.3 Blackbox des Teilsystems Flasche öffnen
9.2.4 Blackbox des Teilsystems Verschluss entsorgen
9.2.5 Blackbox des Teilsystems Kiste ausgeben
9.3 Aufgabenverteilung
9.3.1 Feineinteilung
10 Kombination der Teillösungen
10.1 Entwurfsskizze
11 Funktionsbeschreibung
11.1 Initialisierungsschritt
11.2 Öffnungsalgorithmus
11.2.1 Deckel entsorgen
11.3 Ausschleusung
11.4 Sicherheitsrelevante Maßnahmen
Abbildungsverzeichnis
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