Bachelor-/ Masterarbeit in Kooperation mit der Fa. Staiger GmbH & Co. KG

Ventile sind zentrale Komponenten in zahlreichen technischen Systemen und müssen auch unter extremen Betriebsbedingungen zuverlässig funktionieren. In der kritischen Phase zwischen Prototypenbau und Serienproduktion ist es entscheidend, mögliche Schwachstellen frühzeitig zu erkennen. Eine besondere Herausforderung stellt dabei die Absicherung der Funktionsgrenzen unter elektrischen und magnetischen Toleranzen dar. Mit Hilfe von Design of Experiments (DOE) lassen sich Grenzmuster definieren, reproduzierbar prüfen und die Robustheit gegenüber Abweichungen gezielt absichern.

Aufgabe:

Ziel dieser Abschlussarbeit ist die Entwicklung und Validierung eines reproduzierbaren Testverfahrens, mit dem Ventile in der finalen Erprobungsphase gezielt an ihre Funktionsgrenzen gebracht werden, um ihre Eignung für die Serienfertigung zu bestätigen.
Dazu werden zunächst die Funktionsanforderungen und Toleranzvorgaben erfasst sowie die relevanten elektrischen und magnetischen Einflussgrößen identifiziert. Auf dieser Basis entstehen definierte Grenzmuster-Ventile und eine Prüfstrategie nach DOE-Prinzipien. Im nächsten Schritt sollen systematische Versuchsreihen durchgeführt werden, um das Ventilverhalten unter variierenden Testparametern zu erfassen. Die Messergebnisse werden statistisch ausgewertet, um die entscheidenden Einflussfaktoren zu bestimmen. Auf dieser Grundlage soll ein Toleranz- und Robustheitsmodell erstellt werden. Mithilfe dieses Modells können konkrete Verbesserungsvorschläge für Konstruktion oder Fertigungsparameter abgeleitet und auf bestehende Produktreihen übertragen werden. Darüber hinaus umfasst die Arbeit die Weiter- und Neuentwicklung geeigneter Prüfeinrichtungen und Prüfaufbauten. In Kooperation mit der Firma Staiger GmbH & Co. KG in Erligheim, einem führenden Entwickler von Magnet- und Fluidventilen mit über 51 Jahren Erfahrung, soll die Thematik untersucht werden. Die direkte Arbeit am Standort ermöglicht praxisnahe Einblicke in technische Anforderungen und reale Herausforderungen der Ventilsteuerung.

Profil:

• Studium im Bereich Maschinenbau, Mechatronik, Elektrotechnik, Verfahrenstechnik oder vergleichbar
• Kenntnisse in Messtechnik, Versuchsplanung (DOE) und statistischer Auswertung wünschenswert
• Interesse an Test Engineering und Qualitätssicherung
• Strukturierte und eigenständige Arbeitsweise
• Bereitschaft, vor Ort in Erligheim zu arbeiten und praktische Erfahrungen in der Entwicklung zu sammeln
• Gute Deutsch- und Englischkenntnisse

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