Siemens NX

Eine Auflistung von Referenzprojekten, bei denen die CAD-Software Siemens NX eingesetzt wurde. Es handelt sich dabei um Projekte, in denen Leistungen für Entwicklung und Konstruktion erbracht wurden. Bitte beachten Sie, dass sowohl die inhaltliche als auch bildhafte Darstellung hier stark vereinfacht ist.

Wasserstoffverteilsystem für eine APU

Wasserstoff-APU

Erarbeitung der technischen und normativen Anforderungen an ein Wasserstoffverteilsystem für eine APU (Auxiliary Power Unit) auf Basis einer Brennstoffzelle. Das System wurde mit den Hauptelementen vom Kunden definiert, so dass das Hauptaugenmerk auf den Schnittstellen zu den einzelnen Komponenten sowie der Leitungsführung im System lag.

Entwurf der notwendigen Leitungen, der Verteilerleiste sowie diverser Fittings und Anschlussadapter sowie anschließende Konstruktion und Erstellung der Fertigungsunterlagen. Begleitung der Prototypenfertigung.

Ausgeführt wurde die Konstruktion überwiegend mit metallisch dichtenden Verbindungen (Kugel-Kegel-Prinzip), eine Verbindung, die sich in Hochdruckanwendungen wie z.B. Common-Rail-Diesel, bewährt hat.

Entwicklung eines Wasserstoff-PFI-Rails (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, hier beispielhaft nähere Informationen von Bosch).

  • 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

Die Projektbearbeitung erfolgte in enger Abstimmung mit dem Kunden unter Nutzung seiner Ressourcen, wie z.B. Validierung und Musterbau.

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.

Entwicklung eines Wasserstoff-DI-Rails (Funktionsmuster)

Ein DI-Rail mit Injektorleitungen

Entwicklung eines Wasserstoff-DI-Rails (Direct Injection, hier beispielhaft nähere Details von Bosch) bis zu funktionsfähigen Prototypen (Funktionsmuster) für einen Heavy-Duty-Verbrennungsmotors.

  • Ermittlung der maßgeblichen Anforderungen, aus dem konkreten Anwendungsfall sowie 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

Die Projektbearbeitung erfolgte in enger Abstimmung mit dem Kunden unter Nutzung seiner Ressourcen, wie z.B. Validierung und Musterbau.

Redesign von Spüladaptern

Für den Reinigungsvorgang von Endoskopen (hier beispielhaft nähere Informationen zur Endoskopreinigung bzw. -aufbereitung) war kundenseitig eine Vielzahl unterschiedlicher Anschlussadapter vorhanden. Der Einkauf dieser Adapter war kostenintensiv und die Funktion der Adapter in einigen Fällen nicht zufriedenstellend. Der Kunde plante zur Diversifizierung seiner Bauteilversorgung ein Redesign von Spüladaptern.

Ein dafür angesetztes Reengineering hatte sowohl die funktionale Nachbildung der Spüladapter als auch technische Verbesserungen zum Ziel. Die Adapter wurden maßlich aufgenommen und in CAD (Siemens NX) konstruiert. Das Dichtungskonzept der Adapter wurde grundlegend überarbeitet. Hierbei wurde auf minimale Kontaktflächen und geringe Reibung Wert gelegt (Ziel war u.a. eine geringe Handkraft zum Einstecken und Abziehen der Adapter).

Die Verbindungsschläuche, die in den Originaladaptern aus Silikonschläuchen mit separater, außenliegender Knickschutzfeder bestanden, wurden durch Schläuche mit entsprechender integrierter Knickschutzfeder ersetzt. Nach erfolgtem Redesign wurden Fertigungsunterlagen für alle Adaptersätze angefertigt. Der erreichte Designstand nach der ersten Iterationsschleife war „Funktionsmuster“.

Externe Auftragsbearbeitung Change Requests

In einem Kundenunternehmen, dass sich mit Retrofits für Maschinen beschäftigt, zeichnete sich eine erhöhtes Auftragsaufkommen bei der Erstellung von technischen Zeichnungen für Fertigungsteile und Ersatzteilzeichnungen ab. Dieses Auftragsvolumen sollte durch eine externe Unterstützung bearbeitet werden.

Für die externe Auftragsbearbeitung wurde die notwendige technische Infrastruktur mit der kundenseitigen IT aufgebaut, der Workflow für die Abwicklung einzelner Arbeitspakete definiert und getestet sowie die vertraglichen Inhalte (Rahmenwerkvertrag mit Einzelwerkverträgen für einzelne Change Requests) fixiert und abgeschlossen.

Der Informationsaustausch zu neuen Arbeitsinhalten erfolgte über Sharepoint, auftragnehmerseitig wurde ein excelbasiertes Controlling umgesetzt, das Rückschlüsse auf die typischen Bearbeitungsdauern häufiger bzw. wiederkehrender Auftragstypen ermöglichte. Anhand dieser Kennzahlen konnte ein Abrechnungssystem auf Basis von Pauschalen umgesetzt werden. Die Auftragsbearbeitung erfolgte direkt im Kundensystem über Citrix.