TU Berlin

Fachgebiet Montage- und HandhabungstechnikKurzbeschreibung ausgewählter Projekte durch die Studierenden

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Kurzbeschreibung ausgewählter Projekte durch die Studierenden

Robotergestützte Magazinbestückung in der Batterieproduktion

Das Ziel des Projektes im Rahmen der Lehrveranstaltung "Projekt Montagetechnik und Fabrikbetrieb" war die Konzeption einer roboterbasierten Magazinbestückung für den am Fachgebiet entwickelten und realisierten Demonstrators zur durchsatzgesteigerten Herstellung von Lithium-Ionen-Batteriezellen. Unter Berücksichtigung der projektbezogenen Randbedingungen hinsichtlich des Magazins, des Effektors und des Arbeitsraumes sowie der Funktionsanforderungen wurde im Lösungsprozess der Vertikalknickarmroboter Stäubli RX 160 als geeignetes System ausgewählt. Für dieses Robotersystem wurde mit Hilfe der Software „Stäubli Robotics Suite“ (SRS) die Bewegungsprogrammierung durchgeführt und eine Machbarkeit des präzisen und schnellen Magazinwechsels anhand einer Simulation erfolgreich nachgewiesen.

Entwicklung einer Montageanleitung für einen Bambusfahrradrahmen

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Bambus ist stabil, leicht und ästhetisch anspruchsvoll. Vor allem aber liefert die Pflanze einen nachwachsenden Rohstoff, der in den armen und aufstrebenden Ländern Ost- und Südostasiens im Überfluss verfügbar ist. Deshalb haben wir in einem Projekt mit unserem Industriepartner Ozon Cyclery in einem mehrtägigen Workshop eine Open Source Anleitung für Bambusfahrradrahmen entwickelt. Der Rahmen kann mit Hilfe der Anleitung komplett aus frei verfügbaren Materialien montiert und individuell an die Körpermaße des Nutzers angepasst werden. So wird benachteiligten Menschen auf eine ökologisch sinnvolle Art kostengünstige Mobilität ermöglicht, die Ihnen erlaubt Ihre soziale und ökonomische Situation selbstbestimmt zu verbessern. 

Potential von Remanufacturing bei Haushaltsgeräten

Dieses Projekt beschäftigte sich mit dem Potential und Nutzen des Remanufacturing von Haushaltsgeräten. Die Basis der Produktauswahl bildete ein entwickelter Kriterienkatalog zur Bestimmung der Eignung von Haushaltsprodukten für die Wiederaufbereitung am Ende der ersten Nutzungsphase. Anhand dieser Kriterien wurde aus den Haushaltsgeräten allgemein die Gruppe der Waschmaschinen und speziell ein besonderes Modell als geeignet identifiziert. Um die Aufarbeitung und Aufwertung besser einschätzen zu können, wurde exemplarisch ein Tear-down einer Waschmaschine durchgeführt. Ergebnis ist eine positive Einschätzung der Wiederaufbereitbarkeit. Abschließend wurden Handlungsempfehlungen für Waschmaschinenhersteller hinsichtlich konstruktiver Auslegung der Geräte, Sensorikeinsatz und Möglichkeiten des Nutzen- anstelle des Produktverkaufs zur Beförderung der industriellen Anwendung des Remanufacturing abgeleitet.

Entwicklung eines Handhabungssystems für einen energieeffizienten Roboter

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Ziel dieses Projekts war es ein Handhabungssystem für einen Roboterprototypen zu entwickeln. Dabei setzte die Entwicklung auf der Ausarbeitung einer vorangegangenen PMF Gruppe auf. Im Rahmen der Tätigkeiten der vorangegangenen Gruppe wurde ein vier achsiges Robotersystem entwickelt, für welches es nun galt einen Handhabungssystem zu entwickeln. Neben der Entwicklung eines leichten und kompakten Greifers sollten auch die Aspekte der Palettierung und Sicherheit des Greifvorganges betrachtet werden. Die Gruppe erarbeite ein Greifkonzept, welches es ermöglicht Kisten ohne Raumverlust zu palettieren. 

Axiomatisches Design von Wiederverwertungsanlagen

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Elektronische Geräte benötigen eine erstaunliche Vielzahl an Rohstoffen. Diese Ressourcen werden nicht nur immer knapper, auch Ihre Gewinnung ist oft mit Ausbeutung, unmenschlichen Arbeitsbedingungen und der Finanzierung von Krieg und Gewalt verbunden. Eine Alternative bietet die Wiedergewinnung von Rohstoffen aus Altgeräten. Um diese noch viel zu unterentwickelte Alternative zu fördern, wurde in diesem Projekt eine Entwicklungsmethode zur nachhaltigen Konstruktion von Wiederverwertungsanlagen konzipiert. Die Methode ermöglicht Produktdesignern eine entsprechende Anlage ohne einschlägige Vorkenntnisse zu entwerfen und dabei die umfangreichen Vorteile des Axiomatischen Designs zu nutzen. Dies ermöglicht es interessierten Stakeholdern eine eigene Wiederverwendungsbox für den günstigen und flächendeckenden Einsatz schnell und mit wenig Aufwand zu entwickeln.

Aufbau eines Fahrrads aus Aluminiumprofilen und Standardteilen

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Die Aufgabe des Projektes ist der Aufbau eines Fahrrads aus Aluminiumprofilen und Standardteilen, die es dem Nutzer erlauben, sein Fahrrad selbst zusammenzubauen. Die Herausforderung hierbei war die Kombination von Aluminiumprofilen und Standardbauteilen, sowie eine möglichst einfache Montage des Fahrrads, sodass es problemlos mit haushaltsüblichen Werkzeugen gebaut werden konnte. Bei der Entwicklung wurde ganz besonders auf die Flexibilität des Designs und eine Individualisierung durch den Nutzer geachtet.  

Konzepterstellung zur Modellierung physischer Produktionen mit Lego

Im Rahmen dieses Projekts entwickelten Studierende ein Konzept, um Lego Mindstorms EV3 unter Aspekten der „Gamification“ in die Hochschullehre einzubinden. Hierzu führten die Studierenden zunächst eine Literaturrecherche zu den Themen Gamification, Lego Mindstorms EV3 sowie zu den Inhalten von Lehrveranstaltungen durch. Hierdurch wurde die Basis geschaffen, mehrere Grobkonzepte auszuarbeiten. Nach der Auswahl eines Konzepts durch eine Nutzwertanalyse wurde das Konzept vertieft und eine Storyline entwickelt. Diese umfasst sechs Level und wird durch weitere Projekte detailliert. 

Grüne-Wiese Fabrikplanung für dopa Diamond Tools, Berlin

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Im Rahmen des Projekts Montagetechnik und Fabrikbetrieb führte eine sechsköpfige Projektgruppe eine „Grüne Wiese Fabrikplanung“ für das Unternehmen dopa Diamond Tools in Berlin durch. Anhand der VDI 5200 (Fabrikplanung – Planungsvorgehen) wurden die Schritte Zielfestlegung, Grundlagenermittlung und Konzeptplanung durchgeführt. Es entstanden drei Layoutkonzepte, die bewertet und dem Auftraggeber vorgestellt wurden. Weiterhin bestand das Projekt aus einer Recherche zu möglichen technischen Gebäudesystemen für die nach der VDI geplanten Layouts. Schließlich wurde dopa Diamond Tools eine Handlungsempfehlung für ihr weiteres Vorgehen unterbreitet.

Mobilitätsszenarien für Ballungsräume von Schwellenländern

Zur Verbesserung des Verkehrsproblems in São Paulo wurde in dem Projekt das Technologieszenario „Cidade Rápida - Effizienz durch Vernetzung“ entwickelt. Mit Hilfe der Vernetzung aller Verkehrsbeteiligten, sollen die Kapazitäten der Verkehrsmittel besser ausgenutzt, der Verkehr effizienter verteilt und jedem Beteiligten der bestmögliche Weg ermöglicht. Hierfür werden Daten von allen verkehrswichtigen Objekten und Teilnehmern erhoben. Diese Daten werden in einer Cloud gespeichert und ausgewertet. Eine App ermöglicht die Datenabfrage.

Weiterentwicklung der Technologieszenariomethode am Beispiel nachhaltiger sanitärer Anlagen

Die im Rahmen des Sonderforschungsbereiches (SFB) 1026 entwickelte Methode zur Technologieszenarioentwicklung sollte am Beispiel des Umfeldszenarios einer aufstrebenden Megastadt weiterentwickelt werden. Darüber hinaus sollten gleichzeitig nachhaltige Technologieszenarien für die Problemstellung der sanitären Versorgung in diesem Umfeldszenario ermittelt werden. Diesbezüglich konnten mit Hilfe szenariobasierter Technologiepfade ein nachhaltiges System gefunden werden. Zudem konnten erste vielversprechende Konzepte zur Berücksichtigung der Informationsqualität in der bestehenden Methode des SFB 1026 entwickelt und getestet werden. 

System Design of a Closed-loop Sustainable Sanitation System

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Dieses Projekt beschäftigte sich mit dem alternativen Sanitär-Konzept „Terra Preta Sanitation System“ (TPSS). Es umfasst ein geschlossenes Kreislaufsystem, das ökonomisch, ökologisch und sozial einen Mehrwert für die Menschheit bietet. Ziel war es dieses Kreislaufsystem am Beispiel eines 4-Personenhaushaltes mit eigener Gartennutzung und für eine Kleinstadt im Berliner Raum konzeptionell auszulegen. Dazu wurde die Methode der Stoffstromanalyse zur Überprüfung der aufgestellten Thesen genutzt. Die Ergebnisse bestätigten, dass eine Umsetzung des Terra Preta Sanitärsystems auf Haushaltsebene unkompliziert und effizient ist. Auf Kleinstadtebene ist es allerdings nur dann sinnvoll umzusetzen, wenn an vorhandene Logistik-Strukturen angeknüpft werden kann. 

Design of a Urine-Diverting-Dry-Toilet

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Ziel dieses Projekts war es ein System zu entwickeln, welches die Möglichkeit einer voll funktionsfähigen Trockentoilette in Verbindung mit  der Herstellung von Terra-Preta bietet. Neben der Funktionalität sollten auch Aspekte der Ästhetik und Wirtschaftlichkeit betrachtet werden. Nach einer Best-Practice Analyse konnte ein Prototyp entworfen und gebaut werden, welcher den zuvor im Lastenheft definierten Anforderungen genügt und weiteres Potenzial zur Verbesserung aufzeigte. Darüber hinaus konnte mittels Markt- und Kundenanalyse ein Geschäftsmodell einschließlich Kosten- und Gewinnrechnung für die designte Trockentoilette entworfen werden. 

Potential von Remanufacturing in der Medizintechnik am Beispiel der Behandlung von Diabetes mellitus

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Dieses Projekt beschäftigte sich mit der Entwicklung ökonomischer und technischer Kriterien zur Bewertung des Potentials und Nutzens des Remanufacturing von Insulinpumpen. Anhand dieser Kriterien wurde ein Tear-down durchgeführt, bei dem die Bauteildaten erfasst und detailliert dokumentiert sowie die Demontierbarkeit und eine mögliche Aufarbeitung und Aufwertung der Pumpe analysiert wurden. Es konnte gezeigt werden, dass nicht nur unter Berücksichtigung sozialer Aspekte im Sinne eines verbesserten Zugangs zu medizintechnischem Gerät, sondern auch hinsichtlich ökonomischer und technischer Kriterien eine positive Einschätzung der Wiederaufbereitbarkeit gegeben ist. Abschließend wurde weiterer Forschungsbedarf zur industriellen Umsetzung, zum Beispiel bezüglich möglicher Geschäftsmodellinnovationen und teilautomatisierter Demontage, aufgezeigt.

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