Arbeitsgruppe umweltgerechte Produktionsverfahren​

Fachprojekte / Interdisziplinäre Projektarbeiten

Zusammenführung und Erstellung eines Gesamtkonzeptes für die Refabrikation von E-Scootern

Start: ab sofort

Fachgebiet Umweltgerechte Produktionsverfahren am UCB

Zeitdauer: 2 Monate

Anzahl der Bearbeiter: eine Person

Durch schwindende Rohstoffvorkommen, steigendes Umweltbewusstsein der Bevölkerung und einen erhöhten Druck durch politische Regularien im Rahmen der Kreislaufwirtschaft erhält das Remanufacturing immer mehr an Bedeutung und damit auch an ökonomischen Potenzial. Definiert wird das Remanufacturing als Behandlung zur Wiederverwendung eines gebrauchten Produkts, das durch verschiedene Prozessschritte mindestens auf das Qualitätsniveau eines Neuprodukts gebracht wird. Dazu werden die gesammelten Altteile demontiert, gereinigt, geprüft, aufgearbeitet und remontiert. Im Gegensatz zum klassischen Recycling, bei welchem die gebrauchten Erzeugnisse zerstört und die so erhaltenen Rohstoffe segmentiert, aufbereitet und schlussendlich für die Produktion neuer Erzeugnisse verwendet werden, erzielt das Remanufacturing so deutlich höhere Potenziale bei der Einsparung von Rohstoffen und Energie. Ein Produkt welches für die Refabrikation aktuell sehr interessant ist sind E-Scooter. Diese erfreuen sich einem aktuell stark wachsenden Markt durch die Vermietung dieser in zahlreichen Städten. Problematisch ist allerdings, dass diese in der Vermietung lediglich eine Lebensdauer von durchschnittlich 28 Tagen haben. Anschließend muss der E-Scooter, je nach Zustand, repariert, aufbereitet, oder recycelt werden. Gerade hier bietet sich eine Refabrikation also vielversprechender Ansatz an, um die E-Scooter möglichst effizient für die Durchlaufung eines weiteren Lebenszyklus vorzubereiten.

Ziel der Arbeit ist die Zusammenführung bereits voran gegangener Studienarbeiten zu einzelnen Prozessschritten zur Refabrikation von E-Scootern in ein übergreifendes Gesamtkonzept. In dieser Arbeit sollen dazu folgende Teilaufgaben durchgeführt werden:

  • Zusammenfassung aller vorangegangenen Arbeiten.
  • Auflistung bereits realisierter Refabrikationsprozessschritte sowie noch fehlender Prozessschritte und Verbindungen zwischen diesen.
  • Konzeption und Konstruktion einer Refabrikationsanlage oder -straße, aufbauend auf den bereits vorhandenen Konstruktionen.
  • Bereitstellung aller CAD-Daten der Gesamtanlage im stp./step. Format, als Grundlage für nachfolgende Simulationsstudien

Während des Projektes soll alle zwei Wochen der aktuelle Stand der Arbeit präsentiert, sowie das weitere Vorgehen besprochen werden. Ein Gantt-Diagramm über den geplanten Projektablauf soll zu Beginn des Projektes ebenfalls erstellt werden, um einen groben zeitlichen Überblick zu erhalten.

Kontakt: Sebastian Groß

Entwicklung und Umsetzung eines Rollenprüfstand für E-Scootern

Start: ab sofort

Fachgebiet Umweltgerechte Produktionsverfahren am UCB

Zeitdauer: 2 Monate

Anzahl der Bearbeiter: bis zu zwei Personen

Durch schwindende Rohstoffvorkommen, steigendes Umweltbewusstsein der Bevölkerung und einen erhöhten Druck durch politische Regularien im Rahmen der Kreislaufwirtschaft erhält das Remanufacturing immer mehr an Bedeutung und damit auch an ökonomischen Potenzial. Definiert wird das Remanufacturing als Behandlung zur Wiederverwendung eines gebrauchten Produkts, das durch verschiedene Prozessschritte mindestens auf das Qualitätsniveau eines Neuprodukts gebracht wird. Dazu werden die gesammelten Altteile demontiert, gereinigt, geprüft, aufgearbeitet und remontiert. Im Gegensatz zum klassischen Recycling, bei welchem die gebrauchten Erzeugnisse zerstört und die so erhaltenen Rohstoffe segmentiert, aufbereitet und schlussendlich für die Produktion neuer Erzeugnisse verwendet werden, erzielt das Remanufacturing so deutlich höhere Potenziale bei der Einsparung von Rohstoffen und Energie. Ein Produkt welches für die Refabrikation aktuell sehr interessant ist sind E-Scooter. Diese erfreuen sich einem aktuell stark wachsenden Markt durch die Vermietung dieser in zahlreichen Städten. Problematisch ist allerdings, dass diese in der Vermietung lediglich eine Lebensdauer von durchschnittlich 28 Tagen haben. Anschließend muss der E-Scooter, je nach Zustand, repariert, aufbereitet, oder recycelt werden. Gerade hier bietet sich eine Refabrikation also vielversprechender Ansatz an, um die E-Scooter möglichst effizient für die Durchlaufung eines weiteren Lebenszyklus vorzubereiten.

Ziel der Arbeit ist die Entwicklung und Umsetzung eines Rollenprüfstands zur Eingangs- und Ausgangskontrolle der Funktionalität des Antriebs- sowie der Bremskraft von E-Scootern im Rahmen einer Refabrikation. In dieser Arbeit sollen dazu folgende Teilaufgaben durchgeführt werden:

  • Ermittlung/Erfragung der Soll-Wert bzgl. Antriebs- und Bremskraft bei dem Vermieter TIER, oder dem Hersteller der am UCB vorhandenen E-Scooter
  • Ableitung einer Anforderungsliste für den Rollenprüfstand
  • Recherche zu geeigneten, kommerziell erhältlichen Rollenprüfständen (auch aus ähnlichen Bereichen: Roller, usw.)
  • Auswahl und Beschaffung eines geeigneten Rollprüfstands
  • Entwicklung und Konstruktion des Gesamtprüfstands inkl. Befestigung des Rollers, Rollenprüfstand, Industrieroboter zum Beschleunigen und Bremsen
  • Fertigung und Aufbau des Gesamtprüfstands
  • Programmierung des Roboters zum Beschleunigen und Bremsen
  • Erstellung einer visuellen Darstellung von aktueller Antriebs- und Bremskraft sowie IO und NIO Anzeige
  • Vernetzung der Gesamtanlage
  • Inbetriebnahme der Gesamtanlage
  • Validierung der Gesamtanlage mittels Durchführung geeigneter Testläufe

Während des Projektes soll alle zwei Wochen der aktuelle Stand der Arbeit präsentiert, sowie das weitere Vorgehen besprochen werden. Ein Gantt-Diagramm über den geplanten Projektablauf soll zu Beginn des Projektes ebenfalls erstellt werden, um einen groben zeitlichen Überblick zu erhalten.

Kontakt: Sebastian Groß

Inbetriebnahme Assistenzsystem Bosch Active Assist

Start: ab sofort

Fachgebiet Umweltgerechte Produktionsverfahren am UCB

Zeitdauer: 2 Monate

Anzahl der Bearbeiter: eine Person

Für die Zukunft der Produktionsstandorte Europa, Deutschland und insbesondere Rheinland-Pfalz, ist der Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit vor dem Hintergrund der Globalisierung, des demografischen Wandels und des Fachkräftemangels die zentrale Aufgabe und Herausforderung. Produktlebenszyklen werden immer kürzer und die Kunden fordern individualisierte Produkte. Das hat auch Auswirkungen auf die Produktion. Das stellt die Produktionssystem-Hersteller und –Betreiber vor die Herausforderung, einen hohen Variantenmix abzubilden. Starre Automatisierungslösungen sind dafür ungeeignet. 

Eine dafür wichtige Schlüsseltechnologie ist die bedarfsgerechte, intelligente Automatisierung bzw. Teilautomatisierung durch technische Systeme, wie z. B. Mensch-Roboter-Kooperation sowie Mensch-Technik-Interaktion mit Hilfe von Assistenzsystemen. Ziel der Mensch-Technik-Interaktion in der Produktion ist es unter anderem, Zykluszeit zu sparen, wirtschaftlicher zu sein und gleichzeitig die Ergonomie für den Menschen zu erhöhen, ohne dabei an Flexibilität zu verlieren. Zu diesem Zweck wird der Mensch durch audio-visuelle Signale, auf der Basis von Fähigkeiten und Kapazitäten, angeleitet. In der Regel sind die Prozesse größtenteils bekannt und es treten nur Variationen in den Abläufen auf; neue Inhalte werden aber selten hinzugefügt.

Ziel der Arbeit ist die Inbetriebnahme eines Bosch Active Assist Arbeitsplatzes sowie dem dazugehörigen Förderband. In dieser Arbeit sollen dazu folgende Teilaufgaben durchgeführt werden:

  • Auswahl und Beschaffung eines geeigneten Bauteils zur Montage (in Absprache mit den Betreuern)
  • Erstellen der notwendigen Arbeitsanweisungen zur Montage des Bauteils in der Active Assist Software
  • Inbetriebnahme des Förderbandes zum Abtransport der montierten Bauteile
  • Kopplung der Steuerung des Förderbandes mit der Active Assist Software
  • Validierung der Gesamtanlage mittels Durchführung geeigneter Testläufe

Während des Projektes soll alle zwei Wochen der aktuelle Stand der Arbeit präsentiert, sowie das weitere Vorgehen besprochen werden. Ein Gantt-Diagramm über den geplanten Projektablauf soll zu Beginn des Projektes ebenfalls erstellt werden, um einen groben zeitlichen Überblick zu erhalten.

Kontakt: Florian Schäfer

Recherche und Ausarbeitung von „Industrie4.0“ konformen Steuerungsarchitekturen zur Realisierung von „Plug&Produce“-Anwendungen

Start: ab sofort

Fachgebiet Umweltgerechte Produktionsverfahren am UCB

Zeitdauer: 2 Monate

Anzahl der Bearbeiter: eine Person

Für die Zukunft der Produktionsstandorte Europa, Deutschland, ist der Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit vor dem Hintergrund der Globalisierung, des demografischen Wandels und des Fachkräftemangels die zentrale Aufgabe und Herausforderung. Produktlebenszyklen werden immer kürzer und die Kunden fordern individualisierte Produkte. Das hat auch Auswirkungen auf die Produktion. Produktionssystem-Hersteller und –Betreiber stehen vor der Herausforderung, einen hohen Variantenmix abzubilden. Hierfür sind starre Automatisierungslösungen ungeeignet. 

Eine dafür wichtige Schlüsseltechnologie ist die bedarfsgerechte, intelligente Automatisierung bzw. Teilautomatisierung durch technische Systeme. Hierzu müssen die Systeme eine schnelle und unkomplizierte Rekonfiguration ermöglichen. Hierbei kann der Ansatz „Plug-and-Produce“ zur Erreichung dieser Ziele genutzt werden.

Daher ist das Ziel dieser Arbeit, sich in das Thema des „Plug-and-Produce“-Ansatz einzuarbeiten und eine Literaturrecherche zu möglichen Steuerungsarchitekturen, welche zur Realisierung des Ansatzes genutzt werden können, anzufertigen.

Basierend auf der Literaturrecherche soll für das Forschungsprojekt „InStent“ eine geeignete Steuerungsarchitektur ausgewählt und implementiert werden.

Das Forschungsprojekt hat das Ziel, ein automatisches, robotergeführtes optisches Inspektionssystem für lasergeschnittene und geflochtene medizinische Stents zu entwickeln. Der „Plug-and-Produce“-Ansatz soll dazu genutzt werden, um eine Rekonfiguration des Inspektionssytems zur Abdeckung der hohen Variantenvielfalt zu realisieren.

In dieser Arbeit sollen dazu folgende Teilaufgaben durchgeführt werden:

  • Literaturrecherche
  • Auswahl und Implementierung einer geeigneten Steuerungsarchitektur im Rahmen des Forschungsprojekts „InStent“

Während des Projektes soll alle zwei Wochen der aktuelle Stand der Arbeit präsentiert, sowie das weitere Vorgehen besprochen werden. Ein Gantt-Diagramm über den geplanten Projektablauf soll zu Beginn des Projektes ebenfalls erstellt werden, um einen groben zeitlichen Überblick zu erhalten.

Kontakt: Lars Schaupeter

Ihre Bewerbung

Bei Interesse an einer Zusammenarbeit in unserem jungen und internationalen Team freuen wir uns, mehr von Ihnen zu erfahren. Bitte schicken Sie  vollständige Bewerbung mit den üblichen Unterlagen in digitaler Form an Prof. Dr.-Ing. Vette-Steinkamp oder einen wissenschaftlichen Mitarbeiter des Teams.

Was Sie erwartet:

  • Einblicke in ein aktuelles Forschungsprojekt und Austausch mit Industrieunternehmen
  • Aktive Mitarbeit an aktuellen Forschungsprojekten im Bereich Industrie 4.0, MRK und Digitalisierung
  • Vertiefung von studienrelevanten Inhalten
  • Umfassende Betreuung durch einen wissenschaftlichen Assistenten und Professor

Ihr  Profil:

  • Studium der Fachrichtung Maschinenbau, Informatik o.ä.
  • Gute Deutsch- und/oder Englischkenntnisse
  • Selbstständiges und verantwortungsvolles Arbeiten
  • Teamfähigkeit und Verantwortungsbewusstsein

Bewerbungen senden

Bewerbungen werden bevorzugt online per E-Mail angenommen um Ressourcen zu sparen und einen schnelleren Austausch mit dir zu garantieren.

Wir möchten an dieser Stelle nochmal gesondert darauf hinweisen, dass die Übermittlung von Bewerbungsdaten per E-Mail Sicherheitslücken aufweist – einerseits was die technische Übertragung und andererseits was die Vertraulichkeit der Inhalte betrifft. Alternativ zu dem Bewerbungsverfahren per E-Mail kann der Postweg gewählt werden.

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