Abschluss- und Studienarbeiten. Entwicklung. Vorentwicklung

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1 Entwicklung Vorentwicklung Ihr Ansprechpartner: ANDREAS STIHL AG & Co. KG Personalmarketing Andreas-Stihl-Str Waiblingen Tel.: oder über:

2 Innovatives und leichtes Antriebskonzept der Zukunft, Verfahrenstechnik, Wirtschaftsingenieurwesen Erarbeitung eines Antriebskonzeptes, um Emissionsvorschriften nach 2015 zu erfüllen. Ziel ist eine strategische Analyse über motorische Machbarkeiten und Vor- bzw. Nachteile einer Evolution bekannter Konzepte gegenüber grundlegend neuen Ansätzen. Gemischaufbereitung und Verbrennung bei Zweitaktmotoren, Fahrzeug- und Motorentechnik Steigende Anforderungen im Bereich der Abgasgesetzgebung erfordern eine Verbesserung der Gemischaufbereitung und Verbrennung bei 2-Takt-Motoren. Aufbauend auf aktuellen Entwicklungen sollen Grundlagenversuche zur Visualisierung und Quantifizierung der Güte der Gemischaufbereitung und Verbrennung durchgeführt werden. Konzeptioneller Leichtbau für Motorsägen Ein Entwicklungsziel für die Weiterentwicklung von Motorsägen ist die konsequente Reduzierung der Masse. Hierzu sollen neue konstruktive Konzepte entwickelt und ausgearbeitet werden. Abgeschlossen wird die Arbeit mit einer qualitativen Abschätzung der zu erwartenden Gewichtsreduzierung. Werkstoffe einer Leichtbau Motorsäge, Werkstofftechnik Ein Entwicklungsziel für die Weiterentwicklung von Motorsägen ist die konsequente Reduzierung der Masse. Hierzu sollen für die bestehenden Komponenten neue Werkstoffe recherchiert und deren Anwendung geprüft werden. 2

3 Anzeigemodul für Arbeitsgeräte, Mechatronik, Elektrotechnik Ziel der Aufgabenstellung ist es, dem Anwender von Arbeitsgeräten mit Verbrennungsmotor ein Feedback über den aktuellen Maschinenzustand zu geben. Die Aufgabe beinhaltet die Analyse der möglichen Anzeigeparameter, den Schaltungsentwurf für ein Anzeigemodul mit Messwertaufnahme und Ausgabe verschiedener Kenngrößen und den Aufbau von Prototypen zur Darstellung der Funktionalität und Nutzbarkeit. Entwicklung von Systemen zur Erhöhung der Benutzerfreundlichkeit Gewünschte Studienrichtung: Mechatronik, Kybernetik, Elektrotechnik, Maschinenbau Im Rahmen dieser Arbeit sollen Systeme entwickelt werden, die das motorische Verhalten und die Benutzerfreundlichkeit von kleinen Zweitaktmotoren erhöhen. Neben theoretischen Aufgabeninhalten, wie die Auswahl geeigneter Systeme und Komponenten, besteht die Möglichkeit die ausgewählten Konzepte konstruktiv oder experimentell zu untersuchen und entsprechende Funktionen mittels Simulink in die vorhandene Motorsteuerungssoftware zu integrieren. Gemischaufbereitung und Verbrennung bei Viertaktmotoren Steigende Anforderungen im Bereich der Abgasgesetzgebung erfordern eine Verbesserung der Gemischaufbereitung und Verbrennung bei 4-Takt-Motoren. Aufbauend auf aktuellen Entwicklungen sollen Grundlagenversuche zur Quantifizierung der Güte der Gemischaufbereitung, der Verbrennung und der Abgasemissionen durchgeführt werden. Konzeptionelle Betrachtung ergonomischer Griffkonzepte für Motorsägen Ziel der Arbeit ist die konzeptionelle Betrachtung ergonomischer Griffkonzepte für Motorsägen. Die steigenden Anforderungen an die Bediensicherheit erfordern zusätzliche Sicherheitseinrichtungen. Diese sollen unter den Gesichtspunkten Sicherheit und Ergonomie betrachtet werden. Nach einer tiefgehenden Recherche detaillieren sie im 3D-CAD ausgewählte Konzepte bis hin zu Prototypen. 3

4 Konzeptentwicklung ergonomischer Bediensysteme Ziel ist die Darstellung benutzerfreundlicher, ergonomischer Bediensysteme von Gartengeräten. Dazu sollen die verschiedenen Bedienfunktionen in einer konzeptionellen Betrachtung hinsichtlich Gestaltung, Position und Funktionsumsetzung untersucht werden. Ausgewählte Lösungen sollen in erste Prototypen umgesetzt und validiert werden. Innovative Motorenkonzepte, Produktentwicklung, Verfahrenstechniker, Verbrennungsmotoren Ziel dieser Arbeit ist die Erarbeitung und Entwicklung innovativer Funktionen zur Steigerung des Bedienkomforts von modernen handgehaltenen Verbrennungsmotoren. Hierzu sollten verschiedenste Konzepte erarbeitet und bewertet werden. Zielführende Konzepte werden detailliert in Funktionsprototypen umgesetzt. Experimentelle Prüfstandsoptimierung, Messtechnik, Elektrotechnik, Mechatronik Ziel ist die Optimierung und Erweiterung der vorhandenen Prüfstandstechnik, um die immer komplexer werdenden Messaufgaben optimal bedienen zu können. Dabei stehen die Automatisierung von Messabläufen und Messdatenverarbeitung, wie auch die Einbindung von neuen Aktoren und Sensoren im Fokus. Ausgewählte Themen eignen sich auch für die Durchführung von Studienpraktika. Entwicklung eines Schaltnetzteils mit hoher Leistungsdichte Gewünschte Studienrichtung: Elektrotechnik, Mechatronik Durch den Einsatz neuer Technologien wie z. B. Dioden können bisher nicht dagewesene Leistungsklassen bei hoher Leistungsdichte realisiert werden. Im Zuge der Arbeit soll der Stand der Technik analysiert werden, und darauf aufbauend ein Vorzugskonzept identifiziert werden. Anhand einer Prototyp- Elektronik soll das Potential gezeigt werden. 4

5 Modellbasierte Entwicklung von Regelstrategien für E-Motoren Gewünschte Studienrichtung: Elektrotechnik, Mechatronik, Informatik Entwicklung von Motormanagementfunktionen für E-Motorsteuerungen. Umsetzung innovativer Ansätze um anwendungsspezifische Spezialfunktionen zu realisieren oder allgemeine Optimierung hinsichtlich Leistung und Wirkungsgrad. Innovativer Leichtbau im Motorenbau Ziel der Arbeit ist es Leichtbaukonzepte für Motorenbauteile zu entwickeln. Die breiten Anforderungen an Bauraum, Materialeigenschaften und Fertigungsrestriktionen fließen in das Konzept mit ein. Nach der konzeptionellen Betrachtung modellieren Sie die Bauteile im 3D-CAD bis hin zur Erstellung von lauffähigen Prototypen. Komforterhöhung bei Motorsägen und -geräten Ziel der Arbeit ist es bei Motorsägen und -geräten den Bedienkomfort weiter zu erhöhen. Im Rahmen einer konzeptionellen Betrachtung entwickeln sie innovative Konzepte, welche die Anforderungen an einfache Bedienung erfüllen und die Bediensicherheit weiter erhöhen. Nach der konzeptionellen Betrachtung modellieren Sie die Bauteile im 3D-CAD bis hin zur Erstellung von lauffähigen Prototypen. Motorkühlung Gesamtheitliche Betrachtung von der Wärmeentstehung bis zur Wärmeabfuhr. Ideensammlung, Bewertung und Abgleich mit den produktspezifischen Anforderungen. Empfehlung zum weiteren Vorgehen und ggf. Erstellung eines Funktionsmusters. 5

6 Entwicklung einer Leistungselektronik Gewünschte Studienrichtung: Elektrotechnik, Mechatronik Schaltungsentwicklung, -layout und Aufbau einer kompakten Leistungselektronik für EC-Motoren. Optimierung auf Wirkungsgrad, Bauraum und Fertigungskosten. Auslegung und Entwicklung von E-Motoren Gewünschte Studienrichtung: Elektrotechnik, Mechatronik FEM-basierte Auslegung neuer Motorkonzepte sowie Optimierung bestehender Designs. Prototypaufbau und Verifikation in der Praxis. Anhand einen konkreten Projektes soll ein Motor hinsichtlich Wirkungsgrad, Leistungsgewicht und Fertigungskosten entwickelt bzw. optimiert werden. Entwicklung von mechatronischen Komponenten und Sensorik, Mechatronik, Elektrotechnik Moderne Hochleistungs-Zweitakt-Motoren sind mit einem Steuergerät ausgestattet. Diese zunehmende Intelligenz und Rechenleistung ermöglicht es, zusätzliche Signale aufzunehmen und zu verarbeiten. Ziel der Arbeit ist die Untersuchung und Bewertung unterschiedlicher Sensoren und deren Wirkungsprinzipien hinsichtlich der Adaption an modernen Motorsägen. Mögliche Ziele sind das Erkennen von Benutzerwünschen und das Erfassen von Kenngrößen zum Motorschutz wie beispielsweise die Temperatur. Die Integration ausgearbeiteter Konzepte in lauffähige Prototypen ermöglichen die praxisnahe Beurteilung und Optimierung. Modellbasierte Funktionsentwicklung für Motorsägen, Mechatronik, Mess- und Regelungstechnik Ziel der Arbeit ist die Entwicklung innovativer Funktionen für Motorsägen. Mit Hilfe von modernen Entwicklungstools wie MATLAB/Simulink sollen bekannte Ansätze verbessert und neue Features umgesetzt werden, die das motorische Verhalten erhöhen. Lauffähige Prototypen ermöglichen eine praxisnahe Applikation entwickelter Reglerstrategien, um diese zu beurteilen und zu optimieren. 6

7 Optimierung Kraftstoffsystem, Mechatronik STIHL Produkte mit innovativer Kraftstoffaufbereitung besitzen ein komplexes Kraftstoffsystem Im Rahmen konzeptioneller und / oder experimenteller Vorentwicklung sind unterschiedliche Komponenten wie Pumpe oder Ventilaufnahme zu optimieren. Prüfstandsautomatisierung in Labview Gewünschte Studienrichtung: Elektrotechnik, Mechatronik In der Entwicklungsphase von Elektro- und Akkugeräten bei STIHL werden unterschiedliche Gerätetests durchgeführt. Zur Optimierung der Entwicklungsund Erprobungsabläufe sollen unterschiedliche Prüfabläufe voll- und halbautomatisiert werden. Aufgabe der Abschlussarbeit ist die Testabläufe zu definieren und mittels LabVIEW im Prüfstand einzubinden. Effizienzsteigerung Hochdruckreiniger Hochdruckreiniger bestehen aus verschiedenen Komponenten wie Pumpe, Hochdruckdüse und Heißwassersystem. Im Zuge der Weiterentwicklung sollen diese Komponenten bezüglich Energieeffizienz und Reinigungsleistung untersucht und optimiert werden. Neukonzeption eines Rasenmäherfahrantriebes, Agrartechnik Sogenannte handgeführte Rasenmäher sind häufig mit Fahrantrieben ausgestattet. Zweck des Fahrantriebes ist eine möglichst große Anwenderfreundlichkeit und Komfortgewinn. Im Zuge der Weiterentwicklung soll das Antriebssystem in seinen verschiedenen Betriebszuständen untersucht und hinsichtlich Erfüllung der verschiedenen Anforderungen verbessert werden. Neukonzeption eines Rasenmäherfahrantriebes, Agrartechnik Sogenannte handgeführte Rasenmäher sind häufig mit Fahrantrieben ausgestattet. Zweck des Fahrantriebes ist eine möglichst große Anwenderfreundlichkeit und Komfortgewinn. Im Zuge der Weiterentwicklung soll das Antriebssystem in seinen verschiedenen Betriebszuständen untersucht und hinsichtlich Erfüllung der verschiedenen Anforderungen verbessert werden. 7

8 Bodenbearbeitungswerkzeug zum Kultivieren von Böden, Agrartechnik Die Bodenbearbeitungswerkzeuge sollen sowohl hinsichtlich anwenderfreundlicher Montage am Motorgerät als auch prozesssicherer Herstellung betrachtet werden. Ziel der Abschlussarbeit ist sowohl die Konzepterstellung als auch die Konstruktion erster Prototypen. Rasenmäher Schneidsystem, Agrartechnik An das Schneidsystem als zentraler Bestandteil eines Rasenmähers werden hinsichtlich seiner Funktionserfüllung verschiedenste Anforderungen wie z. B. Langlebigkeit, Schnittqualität und Robustheit gestellt. Im Zuge der Abschlussarbeit soll ein innovatives Schneidsystem entwickelt werden, welches den Erfüllungsgrad der Anforderungen wesentlich steigert. Rasenmäher Mähsystem, Agrartechnik Das Mähsystem (Messer, Mähgehäuse, etc.) eines Rasenmähers muss neben der Hauptfunktion Mähen weitere Funktionen wie den Schnittguttransport in die Grasfangbox erfüllen. Im Zuge der Weiterentwicklung soll das Mähsystem untersucht und in der Erfüllung seiner verschiedenen Funktionen verbessert werden. Starterleichterung bei Verbrennungsmotoren, Verbrennungsmotoren Zur Starterleichterung haben viele Verbrennungsmotoren ein manuell zu betätigendes Dekompressionsventil. Ziel der Arbeit ist die Suche nach einem neuen Ventilkonzept, Ausarbeitung verschiedener Ideen und den Aufbau und Test von Prototypen. Werkzeugwechsel bei Freischneider Für das Arbeiten mit dem Freischneider stehen unterschiedlichste Messer und Fadenmähköpfe zur Verfügung. Zum Wechseln ist Werkzeug erforderlich. Ziel der Arbeit ist die Konzeption einen einfachen Wechsels der Anbauten unter Berücksichtigung der Anforderungen Robustheit, Verschmutzungsunempfindlichkeit und Kosten. Auf Basis der Konstruktion werden Prototypen aufgebaut und getestet. 8

9 Kraftstoffpumpe für innovative Kraftstoffaufbereitung, Verbrennungsmotoren Für eine bestehende Kraftstoffaufbereitung bei hand gehaltenen Arbeitsgeräten soll ein innovatives Pumpenkonzept erarbeitet werden. Ziel der Arbeit ist die Erarbeitung verschiedener Pumpenkonzepte unter den Randbedingungen Alltagstauglichkeit, Robustheit und Kosten. Auf Basis der Konstruktion werden Prototypen aufgebaut und getestet. Gesamtkonzeption eines neuartigen Schneidgerätes In dieser Arbeit soll ein Konzept für ein Universalschneidgerät entwickelt werden. Dieses Schneidgerät soll mit einem Basisantrieb und unterschiedlichen Aufsätzen verschiedene Materialien schneiden. Dabei sollen relevante Eigenschaften, insbesondere Funktionalität, Gewicht und Ergonomie berücksichtigt werden. Konzeption eines innovativen Trenngerätes In dieser Arbeit soll ein Konzept eines Trenngerätes für den Baustellenbereich entwickelt werden. Dieses Trenngerät soll mit einem rotierenden Werkzeug die Materialien Beton, Stahl, und Kunststoff trennen. Dabei sollen relevante Eigenschaften, insbesondere Funktionalität, Gewicht und Ergonomie berücksichtigt werden. In einer weiteren Schleife werden die Konzepte mit den gewonnenen Erkenntnissen optimiert. Konzeption neuartiger Freischneider, Verbrennungsmotoren Die Anforderungen der Kunden hinsichtlich verbesserter Ergonomie und geringerer Kosten wachsen stetig. Dazu ist es notwendig, bestehende Lösungen neu zu überdenken. Ziel der Arbeit ist die Erarbeitung neuer und die Weiterentwicklung bestehender Freischneider-Konzepte inkl. des Aufbaus von Prototypen. Auf dieser Basis wird eine Systembewertung hinsichtlich Funktion, Arbeitskomfort und Kosten durchgeführt. In einer weiteren Schleife werden die Konzepte mit den gewonnenen Erkenntnissen optimiert. 9

10 Optimierung der Blasanlage von Blasgeräten, Produktentwicklung, Luft- und Raumfahrttechnik, Fahrzeug- und Motorentechnik (idealerweise Schwerpunkt Strömungsmaschinen) Leistungsstarke STIHL Blasgeräte verfügen neben dem Gebläse über eine zur Lenkung des Luftstrahls notwendige Blasanlage. Um steigenden Umwelt- und Kundenanforderungen gerecht zu werden, sollen diese Systeme strömungstechnisch optimiert werden. Inhalt der Arbeit ist die Identifizierung und Quantifizierung von Strömungswiderständen im System auf analytischem Weg und im Experiment. Auf Basis dieser Erkenntnisse soll das System bezüglich Wirkungsgrad und Schallemission optimiert werden und Auslegungsempfehlungen für zukünftige Produkte erarbeitet werden. Optimierung Ergonomie Blasgeräte Bei rücken getragenen STIHL Blasgeräten wird das Blasrohr durch den Bediener von Hand geführt. Ziel der Arbeit ist die Optimierung der dabei auftretenden Reaktionskräfte auf den Bediener. Dabei werden die auftretenden Kräfte an der Mensch-Maschine-Schnittstelle analysiert und Konzepte zur Verringerung bzw. Vermeidung erarbeitet. Auf dieser Basis werden Prototypen konzipiert, aufgebaut und hinsichtlich des Bedienkomforts untersucht. 10