Table Of ContentForschungsberichte . Band 12
Berichte aus dem
Institut für Werkzeugmaschinen
und Betriebswissenschaften
der Technischen Universität München
Herausgeber: Prof. Dr.-lng. J. Milberg
Gunther Reinhart
Flexible Automatisierung
derKonstruktion und Fertigung
elektrischer Leitungssätze
Mit 112Abbildungen
Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH 1988
Dipl.-Ing.GuntherReinhart
InstitutfürWerkzeugmaschinenundBetriebswissenschaften(iwb).München
Dr.-Ing.J.Milberg
o.ProfessoranderTechnischenUniversitätMünchen
InstitutfürWerkzeugmaschinenundBetriebswissenschaften(iwb),München
D91
ISBN 978-3-540-19003-5 ISBN 978-3-662-07252-3 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-662-07252-3
DasWerkisturheberrechtlichgeschützt.DiedadurchbegründetenRechte,insbeson
derediederÜbersetzung,desNachdrucks,derEntnahmevonAbbildungen,derFunk
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SpeicherunginDatenverarbeitungsanlagenbleiben,auchbeinurauszugsweiserVer
wendung,vorbehalten.DieVergütungsansprüchedes§54,Abs.2UrhGwerdendurch
die"VerwertungsgesellschaftWort",München,wahrgenommen.
©Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1988
UrsprünglicherschienenbeiSpringer-VerlagBerlinHeidelbergNewYork1988.
DieWiedergabevonGebrauchsnamen,Handelsnamen,Warenbezeichnungenusw.in
diesemWerkberechtigtauchohnebesondereKennzeichnungnichtzuderAnnahme,
daßsolcheNamenimSinnederWarenzeichen-oderMarkenschutz-Gesetzgebungals
freizubetrachtenwärenunddahervonjedermannbenutztwerdendürften.
236213020-543210
Geleitwort des Herausgebers
Die Verbesserung von Fertigungsmaschinen, Fertigungsverfahren und Fertigungsorgani
sation im Hinblickaufdie SteigerungderProduktivität und die Verringerung der Ferti
gungskosten ist eineständige Aufgabe der Produktionstechnik.Die Situation in der Pro
duktionstechnik ist durch abnehmende Fertigungslosgrößen und zunehmende Personal
kosten sowie durch eine unzureichende Nutzung der Produktionsanlagengeprägt.Neben
den Forderungen nach einer Verbesserung von Mengenleistung und Arbeitsgenauigkeit
gewinnt die Steigerung der Flexibilität von Fertigungsmaschinenund Fertigungsabläufen
immer mehr an Bedeutung. In zunehmendem Maße werden Programme, Einrichtungen
und Anlagen für rechnergestützte und flexibel automatisierte Produktionsabläufe ent
wickelt.
Ziel der Forschungsarbeiten am Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissen
schaften an der TU München (iwb) ist die weitere Verbesserung der Fertigungsmittel
und Fertigungsverfahren im Hinblick auf eine Optimierung von Arbeitsgenauigkeit und
Mengenleistung der Fertigungssysteme. Dabei stehen Fragen der anforderungsgerechten
Maschinenauslegung sowie der optimalen Prozeßführung im Vordergrund. Ein weiterer
Schwerpunkt ist die Entwicklung fortgeschrittener Produktionsstrukturenund die Erar
beitung von Konzepten für die Automatisierungdes Auftragsdurchlaufs. Das Ziel istei
ne Integration der technischen Auftragsabwicklung von der Konstruktion bis zur
Montage.
Die im Rahmendieser BuchreiheerscheinendenBändestammenthematischaus den For
schungsbereichen des iwb: Fertigungsverfahren, Werkzeugmaschinen, Fertigungs- und
Montageautomatisierung, Betriebsplanung sowie Steuerungstechnik und Informations
verarbeitung. In ihnen werden neue Ergebnisse und Erkenntnisse aus der praxisnahen
Forschung des iwb veröffentlicht. Diese Buchreihe soll dazu beitragen, den Wissens
transfer zwischendem Hochschulbereichund dem Anwenderin der Praxiszu verbessern.
Joachim Mi/berg
Vorwort
Die vorliegendeDissertation entstand während meiner Tätigkeit als akademischer Rat a.
Z. am Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb) der Techni
schen UniversitätMünchen.
Herrn Prof. Dr.-Ing. Joachim Milberg, dem Leiter dieses Instituts, gilt mein besonderer
Dank für die tatkräftige Unterstützung und wohlwollende Förderung sowie für die
wertvollenHinweisezu dieserArbeit.
Herrn Prof. Dr.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-IngWalter Eversheim, dem Inhaberdes Lehrstuhles
für Produktionssystematik und Direktor des Laboratoriums für Werkzeugmaschinen und
Betriebslehre (WZL) der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen,
danke ich für die kritische DurchsichtderArbeit und die Übernahmedes Korreferates.
Allen Mitarbeiterndes iwb und den Studenten, die mich bei der Erstellungdieser Arbeit
oft unter großem Einsatz unterstützt haben, möchte ich meinen herzlichen Dank aus
sprechen.
München, im Juli 1987 GuntherReinhart
MeinerFrau
UT SEMENTEMFECERIS
ITAMETES
CICERO
Inhaltsverzeichnis
O. Abkürzungen und Formelzeichen VI
I. Einleitung
1.1 Einführung I
1.2 MerkmaleelektrischerLeitungssätze 4
1.3 Anforderungen an elektrische Leitungssätze 7
1.4 AufgabensteIlung und Arbeitsschwerpunkte 8
2. Istzustand und Stand der Technikin derKabelbaumfertigung 10
2.1 Stand derTechnik bei ErstellungderFertigungsunterlagen 10
2.2 Istzustandder Kabelbaumfertigung 16
2.2.1 Übersicht 16
2.2.2 Vorfertigung 17
2.2.2.1 Ablängen und Anschlagen 17
2.2.2.2 Kabelbaumformen 21
2.2.2.3 Ummantelnder Kabelbäume 22
2.2.3 Montageder Kabelbäume 25
2.3 Chancenund Risiken bei derAutomatisierungder Kabelbaumfertigung 27
2.3.1 AnalysederAutomatisierungshemmnisse 27
2.3.2 Die Montageelektrischer Leitungssätze in Abgrenzung
zu anderen, insbesondere flexiblenTeilen. 32
2.3.3 Entwicklung und Stellenwert flexibler Montageautomatisierung 35
2.4 Stand der Forschung und Entwicklung 39
2.4.1 Automatisierungsansätze in Labors und Industrie 39
2.4.2 AlternativeTeilsystemeund Komponenten 40
2.4.3 Alternative Kabelbäume unterbesondererBerücksichtigung
der Anforderungen im Automobilbau 41
2.5 Folgerungenaus den Analyseergebnissen 46
II
3. Anforderungenan ein Modell zur flexibelautomatisierten Kabelbaumherstellung 48
3.1 Aufgabeder flexibel automatisierten Kabelbaumherstellung 48
3.1.1 Aufgabenschwerpunkte 48
3.1.2 Zielsetzungen 49
3.2 Beschreibung des Gesamtmodelles 49
3.2.1 Systemgrenzen 51
3.2.2 Systemstrukturund Teilfunktionen 52
3.2.3 Modellkomponenten 53
3.3 Anwendungsbereiche 55
3.3.1 Technische Abgrenzung des Anwendungsbereiches 55
3.3.2 WirtschaftlicheAbgrenzung des Anwendungsbereiches 55
3.4 Übertragbarkeitdes Modelles 56
4. ProduktbezogeneVorbedingungen für die Automatisierung
derKabelbaumfertigung 57
4.1 Komponentenelektrischer Leitungssätze 57
4.1.1 Leiter 57
4.1.2 Steckverbinder,Anschlagtechnik 58
4.1.3 BündelungsmöglichkeitenundSchutzmechanismen 61
4.2 Physikalische Zusammenhänge in der Kontaktzone 62
4.2.1 Widerstandan den Grenzflächen 63
4.2.2 Werkstoffe 67
4.3 Randbedingungen für die Kabelbaumkomponenten 69
4.3.1 MechanischeBelastung der Kabelbaumkomponenten 69
4.3.2 ThermischeundstofflicheBelastung
der Kabelbaumkomponenten 70
4.3.3 Ansprüchean Verfügbarkeitkeitund
Qualitätder Komponenten 71
4.4 Produktgestaltung 71
4.4.1 Gestaltungskriterien für automatisierungsfreundlicheSteckverbinder 71
4.4.2 Strukturautomatisch montierbarer Kabelbäume 76
4.4.3 MontagefreundlicheLeitungsalternativen 77
