Wir entwickeln Ihre Sondermaschine

tech-solute entwickelt Sonderlösungen jeder Größe

Auftaktworkshop zur Projektorientierung

Ziel: Nachvollziehen der vorliegenden technischen Problemstellung, Ableiten der gundlegenden Anforderungen (Lastenheft), Projektplan mit Budget- und Zeitabschätzung.

Missverständnisse zwischen Auftraggeber und tech-solute sind eine denkbar schlechte Basis für den Beginn eines anspruchsvollen Entwicklungsprojektes. Für uns ist es sehr wichtig zu verstehen, welche Gedanken hinter der Entwicklungsaufgabe stecken. Oft sind diese noch unscharf oder nicht zu Ende gedacht und bergen die Gefahr von Fehlentwicklungen. Im Rahmen des Projektorientierungsworkshops werden nicht nur die gewünschte Funktionsweise der zukünftigen Maschine, Modularisierungsabsichten und Zukaufkomponenten (bspw. Antriebe, Lagerungen, Sensoren) geklärt und damit zusammenhängende Herausforderungen identifiziert. Gemeinsam decken wir noch ungeklärte Randbedingungen auf, spezifizieren Anforderungen und den gewünschten Automatisierungsgrad der Maschine und bestimmen Ansprechpartner und Zuständigkeiten während des Projektes. Im Anschluss an den Workshop erstellt tech-solute das Lastenheft. Es beschreibt, welche Aufgabe die zu entwickelnde Lösung aus Sicht des Auftraggebers zu erfüllen hat. Dabei ist die Beschreibung möglichst konkret und quantifizierbar. Ein Projektplan mit Budget- und Zeitabschätzung sind weitere Ergebnisse. Mit Freigabe durch den Auftraggeber kann das Entwicklungsprojekt beginnen.

Vorkonzeptionierung

Ziel: Dimensionierung und Grobgestaltung der Maschine, Erkennen der größten und ggf. zusätzlicher Herausforderungen

Zum Start des Projekts wird zunächst eine Vorkonzeptionierung durchgeführt. Hierin gilt es, die Dimensionen der Hauptfunktionsträger anzunähern und Konzepte für bislang nicht berücksichtigte Unterfunktionen zu erarbeiten. Die Gestalt der Lösungen ist häufig stark miteinander vernetzt, was eine iterative Lösungsfindung notwendig machen kann. Die Gestaltgebung in dieser Phase der Maschinenentwicklung beschäftigt sich insbesondere mit den dimensionsbestimmenden Hauptfunktionsträgern des Systems und den physikalischen Belastungen, die auf sie einwirken (bspw. Maschinenrahmen, Walzen, Kinematiken). Auslegungsberechungen, in bei denen Steifigkeiten, Eigengewichte, Lagerreaktionen u.a. berücksichtigt werden, münden in ein grobes CAD-Modell („Maschinenskelett“), das die grundlegende Funktionalität des Gesamtsystems mit seinen Hauptfunktionen aufzeigt und einen Eindruck davon vermittelt, welche Dimension die spätere Maschine erreichen wird. Falls gewünscht wird in dieser Phase auch eine Gefahrenanalyse nach ISO12100 durchgeführt, um die mechanischen und ATEX-relevante Aspekte frühzeitig in die Entwicklung einbinden zu können. Aspekte der Herstellbarkeit werden in dieser Phase nur grob angerissen. Die Vorkonzeptionieruingsphase dient auch dazu, rechtzeitig zusätzlich zu berücksichtigende Herausforderungen zu erkennen, die zu zusätzlichen Arbeitspaketen führen können.

Konzeptverfeinerung

Detailgestaltung der herausfordernsten bzw. kritischsten Teilsysteme

Nach erfolgreicher Vorkonzeptionierung wird nun die Gestalt des Systems verfeinert. Hierbei wird der Fokus zunächst auf die Elemente gelegt, welche die größten Herausforderungen bergen. Diese wurden in der Phase der Vorkonzeptionierung identifiziert. Hierbei werden insbesondere die benötigten Bauteile dimensioniert und festgelegt. Zu diesem Zweck werden entsprechende Rechenmodelle aufgestellt (z.B. Elastizitätsbetrachtungen) und es erfolgen bei Bedarf Strukturoptimierungen mittels FEM. Den aktuellen Entwicklungsstand sprechen wir in der Regel wöchtentlich mit unseren Auftraggebern durch. Die Festlegung eines elektrischen Antriebskonzeptes und eines Konzeptes für die Maschinensteuerung sind weitere Bestandteile dieser Phase. Für pneumatisch oder hydraulisch angetriebene Systeme werden entsprechende Versorgungs- und Antriebskonzepte erarbeitet. Voraussetzung hierfür ist die endgültige Festlegung des Funktionsablaufs aller Systeme und Untersysteme in enger Abstimmung zwischen Experten aus der Mechanik und der Elektrotechnik. Erfahrungsgemäß gibt es in dieser Phase einen erhöhten Gesprächsbedarf mit entsprechenden Zulieferern inkl. Anfragen zu Zukaufteilen und Angebotseinholungen. Desweiteren beschäftigen wir uns mit der Herstellbarkeit der großen Maschinenteile und der diesebzüglichen Detailgestaltung. Die ausgearbeiteten Feinkonzepte werden im sog. Pflichtenheft beschrieben.

3D-Konstruktion und Elektronikentwicklung

Ausgearbeitetes Maschinendesign inkl. sämtlicher Herstellunterlagen

Die konstruktive Detaillierung der Maschine im 3D-CAD ist eine zentrale Aufgabe dieser Phase. Es gilt, Teilsysteme konstruktiv auszuentwickeln und diese mit den Zukaufteilen in geeigneter Weise an die Grundstruktur der Maschine anzubinden. Flansche, Verschraubungen, Fasen, Referenzkanten, Passflächen, Verzapfung von Schweißteilen u.v.m. werden hierzu festgelegt. Die Verlegung von Hydraulik- oder Pneumatikleitungen muss ebenfalls auf geeignete Weise erfolgen. In vielen Fällen ist auch eine Schutzumhausung vorzusehen und in das Gesamtsystem einzupassen. Die Elektrotechnik hat zur Aufgabe, die für die Steuerung und die Sicherheitseinrichtungen notwendigen Sensoren festzulegen und notwendigen Komponenten zu bestimmen und die Versorgungselektronik auszuwählen. Die Planung einer geeigneten Kabelführung und des Schaltschranks (inkl. Montageplan) sind weitere Aufgaben. Die enge Zusammenarbeit und der Abgleich der Entwicklungen mit den Kollegen aus der Mechanikkonstruktion stellt sicher, dass die erforderlichen Bauräume für die Anbindung der elektroseitigen Komponenten von Anfang an vorgesehen werden. Die Erstellung der Schaltpläne und der Menüberfläche für die Bedientung sowie die Erstellung einer Grobstruktur für die Programmierung der SPS sind weitere Aufgaben. Abschließend erfolgt die Erstellung der notwendigen Fertigungsunterlagen (Stücklisten, Zeichnungen, Montageanweisenungen, Ersatz- und Verschleißteillisten etc.). Auf Wunsch werden die Konstruktionsdaten in das kundenseitige PPS-System übertragen.

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