Musterbericht Fachpraktikum

Wochen bericht
für die Wochevom
.04.08.03
bis
.08.08.03........................................
Abteilung
Konstruktion und Planung................................................................
Name...
Giegerich
Vorname...
Sebastian....................
kurze Bezeichnung der ausgeführten Arbeiten
Tagesstunden
. ErarbeitungdespneumatischenSteuersystemseinerEndbearbeitungsmaschine
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0
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berechnung eines Pneumatikzylinders
Kautex- Vorrichtungen
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in
Externe Endabnahme einer im Auftrag gebauten Bearbeitungsmaschine
- Optische
- Kontrolle
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Q)
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für das
8
Kontrolle der Maschine (Elektrische / Pneumatische Installation)
der Sicherheitsvorkehrungen
- Kontrolleauf Erfüllungdes allgemeinenundderspeziellenLastenhefte
- Funktionskontrolle
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(J)
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(vollautomatischer
Testlauf, Fehlersuche)
Bedienereinführung 3D-CAD Programm Catia
Rechnergestütze Konstruktion eines einfachen Bauteils
8
KennenlernenderVorgehensweisebei der Umsetzungdes Lastenheftesin der
Konstruktion
Überprüfung des Maschinenkonzeptes
auf Bedienbarkeit, Funktionalität am
rechnererzeuaten 3D-Modell
Teilnahme an Konstruktionsmeeting
zur Erarbeitung einer Detaillösung
SelbständigeKonstruktioneinesBauteilsnachden erlerntenPrinzipien
8
- Analyse des Lastenheftes auf Forderungen
Q)
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für die möglichen Anwendungen
8
belgischeTochterwerk
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....
vor Ort undmithilfevon Fachliteratur
Programmierungeinesanwenderfreundlichen
MicrosoftExcelToolszur Auslegungs-
- Erstellung
eines Maschinenkonzeptes
- Umsetzen
des Konzeptes in eine CAD-Zeichnung
samt Stückliste
Analyse der Stückliste einer neuen Konstruktion
Feststellung der Spezifikationen der extern zu beschaffenden Zulieferteile
8
Auswahlder passendenKomponentenausden KatalogenderZuliefererunter
Berücksichtigung anderer Forderungen (Wunschlieferant, Preis, Menge)
. Erstellung einer Bedarfsmeldung für alle möglichen Zulieferer
. Einholuno mAhrArAr AnoAhotA unrJ AhoRhA Rn rJAn EinkRuf
40
Praktikant
Ausbilder bzw. Ausbildungsstätte
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H&Co.KG
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Datum und Unterschrift
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VOO'lchJur."Q8b1u-
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Stempel
Datum und Unterschrift
I
Arbeitsbericht
Konstruktion
& Planung
I
für die Woche vom 04.08. bis 08.08.2003
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Vorabnahme einer Maschine
11
Im Rahmen meiner ,Mitarbeit in der Konstruktions- und Planungsabteilung von Kautex
Maschinen- und Vorrichtungsbau (M+V) hatte ich die Möglichkeit, an der Vorabnahme einer
Endbearbeitungsmaschine teilzunehmen. Es handelte sich hier um eine externe Abnahme, da
die letztendliche Gesamtmontage aus Kapazitätsgründen von einem ortsansässigen
Maschinenbauunternehmen durchgeführt worden war. Die Maschine war für das Kautex Werk
Tessenderlol Belgien gebaut worden.
Die komplette Fertigungsanlage umfaßt eine Blasformmaschine, eine Nachkühlvorrichtung
und eine Endbearbeitungsanlage. Auf dieser Fertigungsanlage wird nach Inbetriebnahme der
Kraftstofftank für den Volkswagen Golf V gefertigt. Da Kautex als Systemanbieter
(Kraftstofftanksystem) den Automobilhersteller direkt beliefert, gehört neben der eigentlichen
"Tankblase", aus der Blasformmaschine auch die Montage sämtlicher Ventile, Halterungen,
Kraftstoffpumpen, Einfüllstutzen, Anschlüsse, Entlüftungen und Füllstandsmesser zur
Fertigungsaufgabe. Alle diese Anbauteile müssen in mehreren Arbeitsgängen soweit wie
möglich automatisiert zusammengefügt werden, um eine möglichst hohe Stückleistung bei
gleichbleibend hoher Qualität (der Tank als Sicherheitsbauteil!) zu gewährleisten. Die
begutachtete Maschine ist eine solche Endbearbeitungsmaschine. In ihr werden an der
Tankblase zunächst Ronden und Durchbrüche ausgekreist und ausgestanzt, (die "Löcher" für
die Anbauteile), im zweiten Arbeitsgang werden Ventile und Stutzen angeschweißt.
Aufgrund der besonderen Stellung der Abteilung M+V als eigenständiges Werk im Werk
wurde die Maschine von Kautex an Kautex verkauft (inklusive des Kaufs von der
Maschinenbaufirma). Durch diese aus wirtschaftlichen Gründen sinnvolle Verflechtung kam
auch die Größe der Abnahme-Kommision zustande.
Anwesend bei der Vorabnahme war eine 9-köpfige Kommission. Drei Mitarbeiter kamen aus
dem Kautex Werk in Belgien. Als die späteren Betreiber der Anlage überprüften sie vor allem
die Einhaltun9.aller Sicherheitsbestimmungen, da in ihrer Verantwortung die Anlage noch vom
belgischen TUV abgenommen werden mußte. Die zwei Mitarbeiter aus der Kautex-Abteilung
Safes & Customer Appfication waren im Vorfeld für das Gesamtkonzept der Anlage in
Absprache mit dem späteren Abnehmer verantwortlich (die Grobplanung). Ein Mitarbeiter aus
der Zentralen Produktionsplanung von Kautex hatte das allgemeine Lastenheft für die Anlage
erstellt. Zwei Mitarbeiter aus meiner eigenen Abteilung M+V hatten das spezielle Lastenheft
und die Konstruktion zu verantworten und begleitete uns noch der Leiter des
Maschinenbauunternehmens, der die Konstruktion umgesetzt hatte.
Zunächst fand eine Vorbesprechung der Anwesenden bezüglich der letzten Entwicklungen im
Projekt statt. Dabei stellte sich heraus, daß die Anlage zu diesem Zeitpunkt aufgrund von
Problemen in der Steuerung noch nicht betriebsbereit war und der wichtigste Punkt der
Vorabnahme, ein erster vollautomatischer Probelauf, nicht begutachtet werden konnte.
Also beschränkte sich die Vorabnahme auf die im stillstehenden Zustand sichtbaren Punkte.
Der Konstrukteur war dabei Ansprechpartner Nummer eins zusammen mit dem verantwortlichen Monteur für alle aufkommenden Fragen und Bemerkungen.
Die Kommissionsmitglieder prüften nun ihre eigenen Checklisten ab und verglichen praktische
Ausführung mit der im Lastenheft geforderten Theorie.
An technischen Kritikpunkten gab es nur sehr wenige, da die Funktion der Maschine noch
nicht geprüft werden konnte, obwohl sie ja schon während der Konstruktion im Vordergrund
gestanden hatte. Im folgenden ein Auszug aus der technischen Beanstandungsliste:
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Praktikant
~Texrfroftl
GmbH & Co. KQ
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und VCflic/llufiQSbau.
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"'.~ilpah-
Arbeitsbericht
,
für die Woche vom 04.08. bis 08.08.2003
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Die Steckkarten der rechnergesteuerten Prozeßeinheit waren unbeschriftet; ein kleiner
Mangel, aber zwecks Verwechslungssicherheit bei Servicearbeiten müssen diese voneinander
eindeutig unterscheidbar sein.
Alle Kabel der elektrischen Installation müssen aus dem gleichen Grund beschriftet sein, dies
war ebenfalls noch nicht geschehen.
Die Datenleitung, welche Signale von den vielen Sensoren und Steuereinrichtungen zur
zentralen Steuereinheit und umgekehrt transportiert, lag zusammen mit anderen, normalen
Stromleitungen in einem Kabelkanal - hier könnte es Probleme mit Störfeldern geben,
deswegen mußte das Datenkabel in einen separaten Kanal gelegt werden.
Ebenfalls wurde kritisiert, daß es keine Sensorik gibt, die den Bediener vor Starten der
Bearbeitung warnt, daß eine Schlauchverbindung der Pneumatischen Anlage defekt ist. Dies
könnte zum Beispiel durch unbeabsichtigtes Berühren der Verbindungen (viele dünne
Druckluftschlauchbündel) bei Servicearbeiten in der Maschine passieren.
Ein Kommissionsmitglied der Belgier äußerte Bedenken hinsichtlich der Konstruktion, die den
Schweißspiegei führt und hält, er hielt sie für zu schwach. Hierzu muß jedoch kurz das Prinzip
des Schweißvorgangs erläutert werden (siehe Skizze 1): Nachdem die Löcher für die Ventile
ausgekreist sind und der Tank lagerichtig in der Artikelaufnahme liegt, fährt zunächst der
Heizspiegel (1) (ca 250°C) auf den Tank (2) mit einem Anpressdruck (Schweißdruck) von 4
bar. Dann fährt die Artikelaufnahme (3) mit dem eingespannten Einbauteil - hier ein spezielles
Ventil (4) - von oben auf den Schweißspiegei mit dem gleichen Druck. Die beiden Schweißflächen werden bis zum teigigen Zustand erwärmt. Die Artikelaufnahme mit-dem Ventil fährt
nach oben, der Schweißspiegei fährt hoch und dann seitlich weg, die Artikelaufnahme fährt
wieder herunter und wird nun direkt auf den Tank gedrückt, so daß beide erwärmten
Schweißflächen aufeinander liegen und sich beim Abkühlen miteinander verbinden.
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(2)
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Der Schweißvorgang
Beanstandet wurde nun die Befestigung des Schweißspiegels, die den Belgiern zu
bruchempfindlich erschien. Die beim zeitversetzten Auffahren auf den Tank auftretenden
Biegebelastungen werden statt durch einen Formschluß von den Schrauben als
Scherbelastung aufgenommen; was zu Festigkeitsproblemen bei der hohen Lastwechselzahl
führen könnte. Der Konstrukteur bestätigte zwar diesen Mangel, jedoch konnte bei einem
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Betreuer / Ausbilder
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Praktikant
Kautexstrasse 52
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Arbeitsbericht
I
für die Woche vom 04.08. bis 08.08.2003
T
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Probeversuch, bei dem der Schweißspiegei statt mit den üblichen 4 bar mit 6 bar auf den Tank
gedrückt wurde, die Sorge vor Bruch zerstreut werden. Dieser kurze Praxistest reicht zwar
meiner Ansicht nach nicht aus, um die Beanspruchung von über 1000 Lastwechselspielen pro
Tag aussagekräftig zu simulieren, trotzdem schien die Kommission damit einverstanden zu
sein. Vermutlich ist ein solcher Verschleiß ein kalkulierter Verlust gegenüber den Kosten einer
konstruktionstechnischen Änderung in dieser Fertigungsphase. (Zum besseren Verständnis
soll die Skizze dienen)
Die 'schwerwiegensten' (in diesem Rahmen) Mängel betrafen jedoch eher sicherheitstechnische Vorgaben. Theoretisch können solche Mängel bei korrekter Abarbeitung des Lastenheftes gar nicht auftreten, doch der Faktor Mensch ist eben nicht ganz zu unterdrücken wenn
ein einziger Mann die gesamte Anlage konstruiert. Die Belgier schienen allerdings mit Bedacht
auf die bevorstehende technische Zulassung durch den heimischen TÜV besonders
pedantisch auf Sicherheitsmängel zu achten. Eine Nachbesserung im Ausland käme
wesentlich teuerer als hier vor ort. Nachfolgend einige Beispiele:
Die Einspannvorrichtungen für die Artikelaufnahmen der verschiedenen Ventile werden aktiv
betrieben. Das heißt, die Einspannung merkt, wann das Teil (in diesem Fall ein Ventil)
eingesetzt wurde und schließt die Klemmbacken nach Ablauf einer vorprogrammierten
Sicherheitszeit pneumatisch. Hat der Bediener aus irgendeinem Grund zum Beispiel noch
einen Finger zwischen Klemmbacke und Artikel (er muß diesen bis zum Einspannen
festhalten, da der Artikel von unten eingesetzt wird), erkennt dies die Maschine nicht und
würde den Bediener verletzen. Hier mußte ein Überwachungssensor eingebaut werden, der
im Notfall die Einspannung blockiert.
Der NOT-AUS-Taster war ein weiterer Kritikpunkt, wenn auch offensichtlicher als die
Einspannvorrichtung eine Fehlkonstruktion (allerdings auch zurückzuführen auf ein nicht
ausreichend genaues Lastenheft). Zum einen war der Pilztaster mit einer Schutzabdeckung
aus Metall versehen, die zwar unbeabsichtigtes Berühren vermeiden sollte, aber eine
Betätigung nur noch durch direkten Druck mit dem Daumen ermöglichte. Der Pilztaster soll
aber gerade aus jeder beliebigen Lage und mit jedem Mittel betätigt werden können. Zum
anderen wollten die Belgier zusätzlich zum fest installierten Pilztaster für Arbeiten in oder an
der Maschine eine Art mobilen Tot-Mann-Schalter, da diese im 1-Mann-Betrieb gefahren wird
und im Notfall ein zweiter Mann zur Betätigung des NOT-AUS (der Bediener liegt zum Beispiel
auf dem Boden oder ist in der Maschine) nicht schnell genug da wäre.
Weitere Kritik gab es bei der Schweißeinheit für ein Ventil (siehe auch Skizze): Hier forderten
die Belgier eine genau definierte Schutzvorrichtung in Form eines Metallgitters, die den
Arbeiter vor Berührung des heißen Schweißspiegei schützen soll. Die Installation war aber
technisch so nicht mÖglich,da dadurch der Verfahrweg der Schweißeinrichtung blQckiertwäre,
so daß die Funktionalität eingeschränkt ist. In Absprache mit der Kommission einigte man sich
mit dem Konstrukteur auf eine anders gestaltete Schutzabdeckung, die dann zwar keine
100%-ige Sicherheit aber wenigstens die Funktionalität der Anlage gewährleistet.
An diesem letzten Beispiel sieht man eine der ständigen Herausforderungen für einen
Konstrukteur: die Gratwanderung zwischen effektiver Maschinenfunktion und 100 prozentiger
Sicherheit für den Bediener. Beides gleichzeitig ist manchmal nicht möglich und so geht das
eine zu Lasten des anderen - hier muß abgewägt und ein Kompromiss gefunden werden.
Aber wie kommt es überhaupt zu solchen Mängeln?
Der Konstrukteur konstruiert zunächst anhand eines Konzeptes (was soll die Maschine
überhaupt können) und arbeitet dann das allgemeine/ spezielle Lastenheft ab. Neben dem
Faktor Mensch, den ich schon erwähnte, sind aber auch manche Punkte im Lastenheft
mXTRON
Q ~~-A1~1:Betreuer / Ausbilder
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Praktikant
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GmbH &. Co./(G
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Kautexskasse52
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Stempel
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für die Woche vom 04.08. bis 08.08.2003
Arbeitsbericht
bisweilen recht allgemein gehalten, so daß unterschiedliche Auslegungen und Ausführungen
vorprogrammiert sind.
Auch bei der von uns besichtigten Maschine einigte man sich schließlich darauf, die kleineren
konstruktionstechnischen Beanstandungen auszubessern und die fehlenden Einstellungen an
der Steuerung erst nach Auslieferung vor Ort in Belgien zu beenden, womit die Abnahme
(wenn auch nicht zur totalen Zufriedenheit aller Beteiligten) erfüllt war.
Letztendlich ist also eine solche Begutachtung oftmals der Beginn konstruktionstechnischer
Änderungen. Dabei gilt natürlich, je später eine Änderung aufgrund eines solchen Mangels
stattfindet, desto aufwändiger und desto teurer wird es. Daher macht man so gründliche
Besichtigungen und Vorabnahmen wie möglich, um diese Folgekosten soweit wie möglich zu
verhindern, selbst, wenn dieses Procedere noch verbesserungsbedürftig ist.
Zum Beispiel wäre für einen effizientere Auftragsabwicklung ein häufiger enger Kontakt
zwischen Konstrukteur und Abnehmer erforderlich. Dadurch, daß die Vorabnahme bei fertig
montierter Maschine stattfindet und offensichtlich die einzige Kontrolle der Arbeit des
Konstrukteurs und der Montage ist, entsteht notgedrungen zeitliche und finanzielle
"Blindleistung". Die Kritikpunkte hätten nämlich zum großen Teil schon im Planungsstadium
vermieden werden können.
Offensichtlich lag es aber auch an der Auslieferung nach Belgien mit den dort geltenden
werksinternen Vorschriften und Politiken, daß mehr Kritik entstand, als dies für eine
innerdeutsche Auslieferung der Fall gewesen wäre. Hier erscheint mir entweder eine
Verbesserung der speziellen Lastenhefte oder die Verbesserung des direkten Dialogs
zwischen Konstrukteur und dem für die Abnahme verantwortlichen Kundenvertreter - und zwar
während des gesamten Projektablaufs - sinnvoll.
Denkbar (wenn auch erst in einer Zukunft, in der die Technik im Verhältnis zum Anlagenwert
rentabel ist) wäre zum Beispiel die in der Entwicklung befindliche VirtuaIReality-Technik, wie
sie zum Teil schon in der Konstruktion von Premium-Produkten zur Vernetzung weltweit
verstreuter Konstruktionsteams angewendet wird. In diesen Umsatzklassen scheint sich ein
solcher Technikeinsatz schon zu rentieren, auf dem von mir hospitierten Bereich des
klassischen Maschinenbaus offensichtlich noch nicht.
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Die Halterung des Schweißspiegels
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Betreuer/Ausbilder
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KAUTEX n.:XrRON
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Praktikant
oM8scnlnen-
und \'on1chlungsbau-
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Stempel
52
Kommentar zum Musterbericht (Fachpraktikum)
1
Deckblatt
•
Das Vertiefungsfach ist angegeben (nur bei Wirtschaftsingenieurwesen notwendig)
•
Zeitraum und die Anschrift der Firma ist vorhanden
•
Name, Studiengang und Jahrgang (evt. Matrikelnummer)
2
Wochenbericht
•
Beim Feld „Abteilung“ Begriff benutzt, der so auch in der Praktikantenordnung vorkommt
•
Sehr präzise, kurze Angaben der Tätigkeiten mit Angabe der Gesamtstundenzahl
•
Unterschrift, Stempel und Datum vorhanden
3
Arbeitsbericht
•
Überschrift, Zeitraum und Seitenzahl vorhanden (evt. ist eine Nummerierung des
Arbeitsberichtes zweckmäßig)
•
Die Länge des Berichtes ist für die Dauer der beschriebenen Tätigkeit länger als notwendig (es
müssen pro Woche ca. 2 Seiten inkl. Zeichnungen erstellt werden)
•
Detailliert und flüssig lesbar verfasster Text, mit sehr gutem Bezug zu den Tätigkeiten.
•
Skizzen sind gut in den Text eingearbeitet.
In vielen Fällen ist es nicht möglich, Technische Zeichnungen, die im Betrieb angefertigt
wurden, zu veröffentlichen, oder es wurden Tätigkeiten durchgeführt, die es sehr schwer
machen Skizzen anzufertigen. In diesen Fällen ist es aber möglich z.B. Arbeitschritte,
Funktionsdiagramme, Skizzen von verwendeten Hilfsmitteln oder Zeichnungen ohne
Detailangaben zu skizzieren.
•
Unterschrift, Stempel und Datum vorhanden
4
Praktikumsbescheinigung
•
Die Praktikumsbescheinigung enthält die Firmenadresse (inkl. Telefonnummer, Fax und
E-Mail).Zudem sind Art und Dauer der ausgeführten Tätigkeit vorhanden
•
Angabe der Regelarbeitszeit
•
Angaben zu Fehlzeiten sind vorhanden
•
Unterschrift, Stempel und Datum vorhanden