PlanarcCut

Date: 2021/2022
Software: EPLAN | Siemens NX11 | Catia V5
Technologien: CAD/CAE | Finite element analysis (FEM/FEA) | Design Thinking

Über das Projekt
Im Rahmen eines zweisemestrigen dualen Projekts wurde in Zusammenarbeit mit der INDAT GmbH die Konzeption und Entwicklung eines kostengünstigen 2D-CNC-Plasmaschneidsystems für kleine und mittlere Unternehmen durchgeführt. Ziel war es, ein standardisiertes internes Produkt zu schaffen, das bestehende handgeführte Plasmaschneidgeräte um ein CNC-Schnellaufbausystem erweitert. Diese Lösung bietet insbesondere für Unternehmen mit begrenztem Produktionsraum eine kosteneffiziente Alternative zu konventionellen CNC-Systemen. Im ersten Semester lag der Fokus auf der Projektinitiierung, der Entwicklung des elektrotechnischen Konzepts sowie umfassenden Markt- und Machbarkeitsanalysen. Im zweiten Semester wurde das Projekt bis zur detaillierten mechanischen Konstruktion eines klappbaren Achssystems weitergeführt, das anschließend mittels Finite-Elemente-Analyse (FEA) validiert wurde. Im gesamten Projekt standen die praktische Umsetzbarkeit und wirtschaftliche Tragfähigkeit im Mittelpunkt, wodurch die Grundlage für ein skalierbares, industrietaugliches und marktfähiges Produkt geschaffen wurde.

Technischer Ansatz
Die technische Umsetzung erfolgte in zwei aufeinanderfolgenden Phasen. In der ersten Projektphase lag der Fokus auf der Entwicklung des elektrotechnischen Konzepts, der Durchführung einer Risikoanalyse, der Definition von Spezifikationen sowie der Bewertung der wirtschaftlichen Machbarkeit. Unterstützt wurde diese Phase durch strukturierte Entwicklungsmethoden wie Mindmaps, Flussdiagramme und die Quality-Gates-Methode. In der zweiten Phase verlagerte sich der Schwerpunkt auf die mechanische Konstruktion, die mit Siemens NX11 und CATIA V5 umgesetzt wurde. Eine zentrale Innovation dieser Phase war die Entwicklung eines Klappmechanismus für das Achssystem, der eine platzsparende Lagerung und einen effizienten Transport der Maschine ermöglicht. Kundenanforderungen wurden kontinuierlich im Rahmen eines iterativen Design-Thinking-Ansatzes berücksichtigt. Zusätzlich wurden umfangreiche Finite-Elemente-Analysen (FEA) an sicherheitskritischen Komponenten durchgeführt, um deren Tragfähigkeit zu überprüfen. Im Ergebnis entstand eine funktionsfähige und wirtschaftlich tragfähige Lösung, die sowohl technische Anforderungen als auch Marktanforderungen erfüllt.

Rückblick
Das Projekt war ein voller Erfolg: Innerhalb von zwei aufeinanderfolgenden Semestern wurde aus einer Produktidee ein durchdachtes Konzept mit realistischen Marktchancen entwickelt. Die Kombination aus elektrotechnischer Planung und mechanischer Konstruktion ermöglichte es, alle zentralen Bereiche der Produktentwicklung zu bearbeiten. Die enge Zusammenarbeit mit der INDAT GmbH förderte nicht nur fachliches Wissen, sondern auch methodische und soziale Kompetenzen. Als besonders wertvoll erwies sich die Anwendung moderner Methoden wie Quality Gates und Design Thinking in einem realen Unternehmensumfeld. Herausforderungen, wie die Einarbeitung in CATIA V5 oder die Integration von Kundenfeedback, wurden zielgerichtet und effizient bewältigt. Das Projekt steht für fundierte Projektarbeit und bietet eine praxisnahe, marktfähige Lösung.