Die Technikerarbeit ist im Rahmen einer Weiterbildung zum staatlich geprüften Techniker der Fachrichtung Maschinentechnik in Kooperation mit der Siemens AG und dem beruflichen Schulzentrum für Wirtschaft und Technik Bautzen entstanden.Das Thema konnte frei gewählt werden, wobei es sich um ein Problem aus dem betrieblichen Umfeld Maschinentechnik handeln sollte. Die Siemens Aktiengesellschaft benötigte eine Anschlagvorrichtung, um die Prozesssicherheit während der Fertigung einer Baugruppe zu verbessern. Im Folgenden wird die Problemstellung, Lösungsfindung sowie deren Umsetzung erläutert.
Inhaltsverzeichnis
1. Vorwort
2. Vorstellung des Auftraggebers
3. Ziele der Technikerarbeit
3.1 Ist - Zustand
3.1.1 Vorstellung der Baugruppe
3.1.2 Problemstellung
3.2 Soll - Zustand
3.2.1 Ziel
3.2.2 Aufgabenstellung
4. Projektplanung
4.1 Anforderungen
4.2 Harte und Weiche Kriterien
4.3 Strukturplan
4.4 Zeitplan
4.5 Kostenplanung
5. Wahl des Werkstoffes
5.1 Anforderungen an den Werkstoff
5.2 Suche und Analyse möglicher Werkstoffen
5.3 Bewertung und Entscheidung
5.3.1 Gewichtung der Kriterien und Bewertungsmaßstab
5.3.2 Auswertung der Nutzwertanalyse
6. Entwurf verschiedener Lösungen
6.1 Lösung 1
6.2 Bewertung der Lösung 1
6.3 Lösung 2
6.4 Bewertung der Lösung 2
6.5 Lösung 3
6.6 Bewertung der Lösung 3
7. Technisch-wirtschaftliche Bewertung
7.1 Bewertung der technischen Wertigkeit
7.2 Bewertung der wirtschaftlichen Wertigkeit
7.3 Stärkediagramm
8 Ausarbeitung der Lösung 3
8.1 Gestaltung der Einzelteile
8.2 Gewicht der Vorrichtungskomponenten
8.3 Arbeitsanweisung
8.4 Kostenkalkulation
9. Soll-Ist-Vergleich
10. Fazit
Zielsetzung & Themen
Das Hauptziel dieser Arbeit ist die Konstruktion einer Anschlagvorrichtung für die Bauteile Steg und Dachblech bei der Baugruppe "Dach Fahrerstand" im Projekt "Thameslink", um die Prozesssicherheit zu erhöhen, Nacharbeiten zu minimieren und die Einhaltung der Form-, Lage- und Längentoleranzen sicherzustellen.
- Analyse des Ist-Zustandes und Identifikation der Ursachen für Toleranzabweichungen.
- Entwicklung und Bewertung verschiedener konstruktiver Lösungsvarianten.
- Auswahl und technisch-wirtschaftliche Bewertung der optimalen Lösung.
- Konstruktive Ausarbeitung, Festlegung der Einzelteile und Erstellung einer Arbeitsanweisung.
- Nachweis der Erfüllung der Anforderungen durch einen Soll-Ist-Vergleich.
Auszug aus dem Buch
6.5 Lösung 3
Die dritte Lösungsvariante ist eine Kombination der beiden vorherigen Lösungsideen. Aus Lösung 1 wurde die Grundplatte übernommen, welche über einen Absatz an der Unterseite verfügt. Wie schon unter Lösung 1 beschrieben zentriert der Absatz die Vorrichtung innerhalb der mittleren Ausnehmung des Bauteils Zwischenprofil Dach (Pos. 2). (siehe Abb. 7) Die Breite der Vorrichtung bestimmt auch in dieser Lösung das geforderte Längenmaß von 635 mm zwischen den beiden Stegen (Pos. 7) (siehe Anlage B), wobei die Anschlagwinkel (Pos. 1 in Abb. 9) senkrecht nach oben ragen, um zusätzlich die geforderte Rechtwinkligkeit zu bestimmen. Für die Positionierung des Dachblechs (Pos.4) kommt nicht der Ausleger aus Lösung 1, sondern eine gesonderter Höhenanschlag mit einer Anschlagplatte (2 in Abb. 9) zum Einsatz. Nach dem Konstruktionsprinzip der Aufgabenteilung [12, S. 338ff.] sind die beiden Vorrichtungen unabhängig voneinander und sichern jeweils die Einhaltung der geforderten Toleranzen eines bestimmten Bauteils. Die erste Vorrichtung ist für die genaue Positionierung der Stege (Pos.7) verantwortlich während die zweite Vorrichtung die Höhe des Dachblechs (Pos.4) bestimmt. Die Anschlagplatte (2 in Abb. 9) sowie die Anschlagwinkel (1 in Abb. 9) erfüllen den Sinn, die Vorrichtungen bei Zeichnungsänderungen im Bezug auf die zu bestimmenden Maße leicht anpassen zu können, sodass diese nicht komplett neu hergestellt werden müssen.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Vorwort: Einleitung in den Entstehungshintergrund der Technikerarbeit im Rahmen der Ausbildung in Kooperation mit der Siemens AG.
2. Vorstellung des Auftraggebers: Kurzvorstellung der Siemens AG und des spezifischen Fertigungsstandorts Goch.
3. Ziele der Technikerarbeit: Analyse des Ist-Zustandes der Fertigung sowie Definition der Soll-Ziele hinsichtlich Prozesssicherheit und Qualität.
4. Projektplanung: Erstellung des Zeit- und Kostenrahmens sowie Definition der harten und weichen Kriterien für die Konstruktion.
5. Wahl des Werkstoffes: Ermittlung und Bewertung geeigneter Materialien mittels Nutzwertanalyse unter Berücksichtigung von Kosten und Fertigbarkeit.
6. Entwurf verschiedener Lösungen: Entwicklung, Skizzierung und Bewertung von drei unterschiedlichen konstruktiven Lösungsansätzen.
7. Technisch-wirtschaftliche Bewertung: Vergleich der Lösungsvarianten anhand technischer und wirtschaftlicher Kennzahlen zur Auswahl des besten Kompromisses.
8 Ausarbeitung der Lösung 3: Detaillierte Auskonstruktion der gewählten Vorrichtung inklusive Gestaltung der Einzelteile und Kostenkalkulation.
9. Soll-Ist-Vergleich: Gegenüberstellung der angestrebten Ziele mit den tatsächlich erreichten Ergebnissen der Vorrichtung.
10. Fazit: Reflexion über den Lernprozess und die Anwendung theoretischer Methoden in der praktischen Konstruktion.
Schlüsselwörter
Anschlagvorrichtung, Prozesssicherheit, Fertigung, Baugruppe, Dach Fahrerstand, Toleranzen, Konstruktion, CAD, Autodesk Inventor, Nutzwertanalyse, PE-UHMW, Kunststoff, Siemens AG, Qualitätssicherung, Schweißkonstruktion.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der Konstruktion und Herstellung einer Anschlagvorrichtung, um die Prozesssicherheit bei der Fertigung einer Baugruppe der Siemens AG zu verbessern.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Zentrale Themen sind die methodische Konstruktion, die Werkstoffauswahl von Hochleistungskunststoffen, die technische Optimierung von Fertigungsprozessen sowie das Projektmanagement im technischen Bereich.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das primäre Ziel ist es, durch eine neue Anschlagvorrichtung eine schnelle und prozesssichere Positionierung von Bauteilen zu ermöglichen und so die Einhaltung von Form- und Lagetoleranzen ohne aufwendige Nacharbeit sicherzustellen.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Zur Lösungsfindung und Werkstoffauswahl wurden wissenschaftliche Methoden wie die Ähnlichkeitstheorie, die Nutzwertanalyse und die Brainwriting-Methode angewendet.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Im Hauptteil wird der Weg von der Problemanalyse über die Projektplanung, Werkstoffsuche und den Entwurf verschiedener Lösungskonzepte bis hin zur detaillierten konstruktiven Ausarbeitung der favorisierten Lösung beschrieben.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit wird durch Begriffe wie Prozesssicherheit, Konstruktion, Toleranzeinhaltung, Kunststofftechnik und Vorrichtungsbau charakterisiert.
Warum wurde PE-UHMW als Werkstoff gewählt?
Der Kunststoff PE-UHMW wurde aufgrund seiner hohen Verschleißfestigkeit, guten Zerspanbarkeit und seiner Eigenschaften im Bereich Hitzebeständigkeit und Korrosionsschutz ausgewählt.
Warum ist das Prinzip der Aufgabenteilung in Lösung 3 vorteilhaft?
Durch die Aufgabenteilung in zwei unabhängige Vorrichtungen haben Abweichungen an einem Bauteil keine Auswirkung auf die Positionierung des anderen, was die Prozesssicherheit signifikant erhöht.
Wurden die Kostenziele eingehalten?
Ja, die Gesamtkosten für die Fertigung der Vorrichtungen liegen mit ca. 953 Euro innerhalb des gesteckten Budgets von 1.000 Euro.
- Quote paper
- Marcel Zimmermann (Author), 2015, Technikerarbeit Maschinentechnik. Konstruktion einer Anschlagvorrichtung zur Verbesserung der Prozesssicherheit, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/418770
