Projektbeispiele

Entwicklung eines Wasserstoff-DI-Rails (Funktionsmuster)

Ein DI-Rail mit Injektorleitungen

Entwicklung eines funktionsfähigen Prototypen für ein DI-Wasserstoffrail (Direct Injection) eines Heavy-Duty-Verbrennungsmotors.

  • Ermittlung der maßgeblichen Anforderungen, aus dem konkreten Anwendungsfall und regulatorisch
  • Bestimmung einer geeigneten Anordnung/eines Entwurfs im Bauraum
  • Festlegung eines Entwurfs auf Basis eines Zielvolumens
  • Konstruktion und Erstellung der Fertigungsunterlagen für das Rail, Injektorleitungen und Feed-Leitung
  • Teilnahme an der D-FMEA und P-FMEA zur Absicherung des Designs und des Prozesses
  • Konstruktion und Erstellung von Fertigungsunterlagen für Versuchsanordnungen (Validierung), Werkzeugen und Vorrichtungen
  • Fortlaufende Abstimmung mit dem OEM, Musterbau und Lieferanten sowie weiteren Projektbeteiligten
  • Projektdokumentation in Anlehnung an IATF bis zu ersten Funktionsmustern

Entwicklung PFI-Rail (Port Fuel Injection)

PFI-Rails (Port Fuel Injection)

Entwicklung eines funktionsfähigen Prototypen (bis B-Muster) für ein Wasserstoffrail eines Heavy-Duty-Verbrennungsmotors. Die Bauform der Kraftstoffeinspritzung war Port Fuel Injection (PFI).

  • Ermittlung der maßgeblichen Anforderungen, aus dem konkreten Anwendungsfall und regulatorisch
  • Bestimmung
    • einer geeigneten Anordnung/eines Entwurfs im Bauraum
    • der Fertigungsverfahren für Einzelteile und die Baugruppe unter Berücksichtigung spezieller Anforderungen durch den Einsatz in einer Wasserstoffanwendung
    • erreichbarer Toleranzen für Anschlussgeometrien und die Baugruppe insgesamt
    • der umsetzbaren Restschmutzanforderungen
  • Festlegung eines Entwurfs auf Basis von „Injektoraufnahmen“
  • Konstruktion und Erstellung der Fertigungsunterlagen für unterschiedliche Volumen- und Injektorvarianten
  • Durchführung von Lötversuchen zur Ermittlung der erforderlichen Parameter
  • Teilnahme an der D-FMEA und P-FMEA zur Absicherung des Designs und des Prozesses
  • Konstruktion und Erstellung von Fertigungsunterlagen für Versuchsanordnungen (Validierung), Werkzeugen und Vorrichtungen
  • Fortlaufende Abstimmung mit dem OEM, Musterbau und Lieferanten sowie weiteren Projektbeteiligten
  • Projektdokumentation gem. IATF bis in B-Muster-Reife

Product Owner Engineering, Wasserstoffanwendungen

Aufbau, Betreuung und Entwicklung eines kundenseitigen agilen Teams (Scrum) in der Rolle des Product Owner Engineering. Die abgewickelten Projektinhalte lagen überwiegend im Bereich von Wasserstoffanwendungen (gasförmig, Druck bis ca. 1.000 bar). Das Team setzte sich neben dem Product Owner Engineering aus folgenden Teammitgliedern zusammen: Scrum Master, Developer (Entwicklungsingenieure), Validierungsingenieure sowie für die einzelnen Auftragsabwicklungen auch Fertigung (Musterbau für A-Muster und B-Muster), Messtechnik und Qualitätsmanagement. Die Projektabwicklung erfolgte im Rahmen eines IATF-konformen Produktentwicklungsplans für die einzelnen Komponenten bzw. Systeme. Projektinhalte waren z. B.

  • Entwicklung von Rohrabmessungen und -schnittstellen (gestauchte Rohrenden) für Wasserstoffanwendungen
  • Entwurf und Konstruktion von Wasserstoffverteilsystemen (z. B. für eine Wasserstofftankstelle, verschiedene Multi-Element-Gas-Container (MEGC), Tanksysteme für Fahrzeuge) für stationäre und mobile Anwendungen
  • Fachliche und organisatorische Betreuung der Industrialisierung eines Wasserstoff-Rails (Port Fuel Injection und Direct Injection) für eine mobile Anwendung
  • Ausarbeitung des Scope of Work für die einzelnen Projekte; Pflege des Product Backlogs sowie der Produktentwicklungspläne in den einzelnen Musterphasen
  • Unterstützung des Vertriebs bei der Bewertung eingehender Anfragen hinsichtlich Anforderungen und zu erwartenden Entwicklungsaufwänden

Interface Coordination für externes Engineering

Für einen Kunden im Bereich Automotive wurde zur Entlastung der Konstruktionsabteilung ein externes Team von Konstrukteuren aufgebaut. Hierbei wurde die

  • Klärung der technischen Schnittstellen für den Datenexport und -import aus Teamcenter/Siemens NX übernommen sowie
  • die Workflows und Formulare für die Vergabe von Arbeitspaketen erarbeitet, weiterhin erfolgte die
  • organisatorische und fachliche Betreuung der externen Konstrukteure sowie die
  • Qualitätsprüfung der Arbeitsergebnisse und das
  • Projektcontrolling auf Basis der einzelnen Arbeitspakete.

Das Projektteam war international und die fachliche und organisatorische Abstimmung erfolgte auf Englisch.

Justiersystem zur Containerkopplung

Der Kunde verfügte über einen Systembaukasten für Container, die miteinander verbunden (gekoppelt) in verschiedenen Umgebungen eingesetzt werden konnten. Diese Container wurden üblicherweise per LKW an ihren Bestimmungsort verbracht und anschließend mit einem im Fahrzeug integrierten Hubsystem so zueinander ausgerichtet, dass die Verbindungsstellen zueinander positioniert und die Kopplung vorgenommen werden konnte. Diese Kopplung konnte für mehrere nebeneinander angeordnete Container vorgenommen werden. Für einen speziellen Anwendungsfall wurde sowohl die Traglast des vorhandenen Systems erhöht und gleichzeitig das Gewicht reduziert sowie ein Positioniersystem konzipiert, dass das Anheben und Ausrichten von Containern mit Handbetätigung, also ohne externe Energiequelle, ermöglichte. D.h. anstelle eines vollständig mit Hubsystem ausgestatteten Transportfahrzeugs konnte der Container nun einfach an seiner ungefähren Position abgesetzt werden und die Positionierung unabhängig vom Fahrzeug vorgenommen werden.

Projekt­management­handbuch und Schulungen

Erstellen eines Projektmanagementhandbuchs zur Abwicklung von Aufträgen im Bereich Entwicklung und Konstruktion des Maschinenbaus. Das Handbuch diente zur Vermittlung von grundlegenden Informationen bezüglich unterschiedlicher Projektmanagementmethoden sowie einen auf das Unternehmen zugeschnittene Auswahl von Methoden zur Umsetzung in den einzelnen Aufträgen. Bestandteile waren u.a. Kommunikation im Projekt, Vertragsmanagement, Datenablage und Claim Management. Es wurden über längere Zeit wiederkehrende Schulungen auf Basis des Projektmanagementhandbuchs durchgeführt. Sowohl Schulungen als auch das Projektmanagementhandbuch hatten sowohl Projektleiter als auch Projektmitarbeiter als Zielgruppe.

Product Manufacturing Information – Fertigungs­informationen im 3D-Modell

Umstellung von Kundendaten vom klassischen Aufbau 3D-Modell und 2D-Fertigungszeichnung auf 3D-Modell mit fertigungsrelevanten Informationen (BMI – Building Information Modeling im Bauwesen oder PMI – Product Manufacturing Information im Maschinenbau genannt). Es wurden vorhandene CAD-Modelle in die neuen Datenstrukturen überführt. Hierzu musste anfangs festgelegt werden, welche Angaben (z.B. Formtoleranzen, Lagetoleranzen, Maßtoleranzen und Oberflächenbeschaffenheiten) in die 3D-Modelle übernommen werden sollten. Es wurde eine Richtlinie erstellt, nach der die Umsetzung der Informationen vorgenommen wurde.

Im Projektverlauf zeigte sich, dass das Bearbeiten von 3D-Modellen mit vielen bearbeiteten Flächen bzw. vielen Funktionsflächen u.U. erheblich aufwändiger war, da die zusätzlichen Angaben an jeder dieser Flächen anzutragen waren. Diese Aufwände rentieren sich erst dann, wenn die Zeiten zur Programmierung der Bearbeitungsmaschinen durch Nutzung dieser Daten reduziert werden können.

Antriebskonzept Spiralfroster

Ein existierender Spiralfroster, der in der lebensmittelverarbeitenden Industrie eingesetzt wurde, zeigte im Betrieb mehrere konzeptionelle Schwächen. Der vorhandene Aufbau war durch einen zentralen Antrieb charakterisiert, der mit einem großen Untersetzungsgetriebe das Antriebsmoment auf die Tragstruktur des wendelförmig umlaufendenen Fördergurts übertrug. Durch die extremen klimatischen Anforderungen ist das Getriebe nach kurzer Zeit ausgefallen und ein Austausch war mit einer kompletten Demontage des Spiralfrosters verbunden.

Im Rahmen einer Konzeptstudie zur Produktverbesserung wurden verschiedene alternative Möglichkeiten des Antriebs erarbeitet und hinsichtlich ihrer Eignung untersucht. Dabei wurde u.a. die Verlegung der wartungsrelevanten Antriebskomponenten außerhalb der Kühlzone als auch der Einsatz von mehreren, voneinander unabhängigen Antrieben untersucht. Gemeinsam mit dem Kunden wurden Workshops zur Ideenfindung und Ideenbewertung durchgeführt und eine abschließende Empfehlung für den anzuschließenden Entwurf und die Erprobung erarbeitet.

Retrofit eines schiffbaulichen Aggregats

Für einen Systemanbieter für Filtrationsanlagen wurde die Planung für ein Retrofit-Projekt durchgeführt. Ein bestehendes schiffbauliches Aggregat, das sich im Schiffsmaschinenraum befand, sollte durch eine neue, leistungsfähigere Version ersetzt werden.

Dafür musste der Bauraum auf dem Schiff erfasst werden, was mithilfe eines 3D-Scans durchgeführt wurde. Der Scan wurde so durchgeführt, dass sämtliche Anschluss- und Störgeometrien für die Auslegung und Konstruktion des neuen Aggregats in einem CAD-Modell umgesetzt werden konnten. Da sich am geplanten Bauraum noch das bisherige Aggregat befand, musste der 3D-Scan von vielen verschiedenen Blickwinkeln ausgeführt werden. Diese individuelle Scandaten wurden dann in der Datenaufbereitung zu einer gemeinsamen Punktewolke aufbereitet.

Diese Daten haben im Projektverlauf zu einer erheblichen Beschleunigung geführt, da bis auf den 3D-Scan keine weiteren Vor-Ort-Aufnahmen notwendig waren. Auch die Einhaltung erforderlicher Mindestdurchgangsbreiten konnte durch das mitgescannte Umfeld sichergestellt werden.

Das neue Aggregat wurde nach verfahrenstechnischen Vorgaben und unter Berücksichtigung des erfassten Bauraums entworfen, konstruiert und in Fertigungsunterlagen umgesetzt.

Einführung eines Zeit­erfassungs­systems

Zur Abwicklung von Einzelaufträgen mit Projektcharakter in einem Ingenieurbüro wurde eine browserbasierte Zeiterfassung eingerichtet und eingeführt. Das System basierte auf einer Open-Source-Plattform, die um weitere Funktionen zur Umsetzung eines Projektcontrollings ergänzt wurden.

Die Basisfunktionen bestanden aus einer Nutzerverwaltung und dem Anlegen von Projekten und Arbeitspaketen. Die erweiterten Funktionen ließen ein Zuordnen von Planstunden zu einzelnen Arbeitspaketen zu und ermöglichten die Eingabe von geleisteten Stunden und Fertigstellungsgrad, so dass das System mittels der Earned-Value-Prognose eine Ergebnisprognose berechnen konnte.

Darüber hinaus wurde eine Oberfläche erstellt, die einen Gesamtüberblick über alle Projekte ermöglichte.