38 research outputs found
Nutzung von Felddaten in der qualitätsgetriebenen Produktentwicklung und im Service
Zur Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen ist neben einer leistungsfähigen und kostengünstigen Produktion die optimale Gestaltung von Produktentwicklung und Service von entscheidender Bedeutung. Hierzu ist künftig vermehrt die Nutzung von Daten aus dem Produktgebrauch den Felddaten erforderlich, ein Bereich, der von den Unternehmen aufgrund fehlender methodischer und informationstechnischer Unterstützung bisher stark vernachlässigt wurde. Im vorliegenden Forschungsbericht wird ein Ansatz vorgestellt, der es ermöglicht, auf Basis von Felddaten Teilaufgaben der Produktentwicklung und des Services zu optimieren. Hierzu wurden Konzepte für die Felddatenerfassung sowie die rechnerunterstützte Abbildung und Nutzung felddatenbasierten Wissens entwickelt und prototypisch umgesetzt. Die Grundlage dafür bildet eine Fallbasis, die auf einer Repräsentation kausaler Relationen zwischen einzelnen Sachverhalten wie Fehlern oder positiven Produktzuständen in Verbindung mit einem Abstraktionsmechanismus für die Betrachtung von Produktstrukturelementen basiert. Auf dieser Basis können durch induktives Schließen ähnliche Fälle zu einem konkreten Problem ermittelt werden, deren dokumentierte Lösungen Maßnahmenvorschläge liefern, die jeweils auf den aktuellen Fall anzupassen sind. Neben dieser auf Felddaten basierenden Unterstützung der Analyse kausaler Zusammenhänge, die vorrangig im Servicebereich zum Tragen kommt, wurde zur Optimierung der Produktentwicklung die Fehlermöglichkeits- und -einflussanalyse um methodische Elemente ergänzt, die eine Nutzung von Felddaten im Rahmen der Methodenanwendung ermöglichen. Hierzu wird das tatsächliche Fehlergeschehen von im Einsatz befindlichen Produkten herangezogen, um die Identifikation potenzieller Fehler zu verbessern sowie die Risikoanalyse eines im Rahmen einer Konstruktions-FMEA betrachteten Produktes zu objektivieren, indem die Risikokennzahlen für Auftretens- und Entdeckungswahrscheinlichkeit aus Felddaten ermittelt werden. Der Anwendungsbereich der im Rahmen der Arbeit entwickelten Konzepte und Softwareprototypen liegt schwerpunktmäßig in der Unterstützung von Entwicklung und Instandhaltung komplexer mechanischer Produkte. Das erarbeitete und erweiterte methodische Konzept der felddatenbasierten Fehlerantizipation und Risikobewertung kann im Zusammenhang der Fehlermöglichkeits- und -einflussanalyse im Produktentwicklungsprozess Anwendung finden
On Interdisciplinary Development of Safety-Critical Automotive Assistance and Automation Systems
Assistenz- und Automationssysteme im Automobil zeichnen sich verstärkt durch eine große Komplexität und einen hohen Vernetzungsgrad aus. Weiterhin existiert eine Vielzahl von Anforderungen anderer Fachdisziplinen an die Funktionsentwicklung, beispielsweise im Bereich der funktionalen Sicherheit. Somit ergibt sich für Entwickler nicht nur eine gestiegene Komplexität der Systeme, sondern auch der einzuhaltenden Entwicklungsprozesse.
Die vorliegende Arbeit liefert eine neue Methode, die Entwickler bei der Bewältigung dieser Komplexität unterstützt. Dabei wird ihnen problemorientiert und zielgerichtet relevantes Wissen anderer Fachdisziplinen aufbereitet und zur Verfügung gestellt. Somit können Entwurfsalternativen früher als bisher im Kontext der Gesamtentwicklung bewertet werden, was sich positiv auf Produktqualität und Entwicklungszeit auswirkt.
Die Basis dieser Methode ist die offen und flexibel gestaltete Formalisierung des Entwicklungsprozesses unter Verwendung der Web Ontology Language (OWL). Darauf aufbauend werden interdisziplinäre Entwicklungsaktivitäten verknüpft und die Analysierbarkeit des formalisierten Wissens wird für automatische Schlussfolgerungen genutzt. So werden insbesondere Einflussanalysen möglich, um über die eigene Domäne hinaus Änderungen bezüglich des Gesamtentwicklungsprozesses zu bewerten.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine prototypische Werkzeugkette implementiert, die die beschriebene Methode umsetzt und deren technische Realisierbarkeit demonstriert. Als Anwendungsbeispiel dient die angedeutete Weiterentwicklung eines radarbasierten Abstandsregeltempomaten zu einem Notbremssystem. Dabei wird insbesondere der Einfluss der funktionalen Sicherheit auf die Funktionsentwicklung beleuchtet, indem aus einem formalisierten Wissensmodell des Standards ISO 26262 notwendige Anforderungen und Methoden fĂĽr den Gesamtentwicklungsprozess abgeleitet werden.Automotive assistance and automation systems increasingly present high levels of complexity and connectivity. In addition, more and more specific requirements in disciplines like functional safety have to be considered during functional development. Thus, developers have to cope with increasing levels of product complexity, but also complexity of the development process.
This thesis presents a new method which supports developers in handling these dimensions of complexity. Therefore relevant knowledge of other disciplines is presented to them in a solution-oriented way. Thus, design alternatives can be assessed much earlier in the overall development process which has a positive impact on product quality and development cycles.
The method’s base is an open and flexible formalization of the development process using the Web Ontology Language (OWL). OWL is used to link different interdisciplinary development activities whereas the analyzability of formalized knowledge enables automated reasoning. This especially introduces an impact analysis to assess major cross-cutting changes to the product in the context of the overall development process.
For this thesis a prototype toolchain has been developed which implements the described method and demonstrates its technical feasibility. The extension of a radar-based adaptive cruise control system towards an emergency braking system is sketched as an example for the prototype toolchain. In this example, the impact of functional safety on the functional development is focused, involving a formalized model of requirements and methods from ISO 26262
Management und IT: Tagungsband zur AKWI-Fachtagung vom 16. bis 18.09.2012 an der Hochschule Pforzheim
Wirtschaftsinformatik befasst sich mit allen Themen, die an der Schnittstelle zwischen Informatik und Betriebswirtschaft anzutreffen sind. So geht es in der Wirtschaftsinformatik – basierend auf dem Wissen und dem Verstehen der betriebswirtschaftlichen Konzepte und Anwendungen – insbesondere darum, IT-Systeme für die betriebliche Praxis zu entwickeln, einzuführen und zu betreiben. Eine wissenschaftliche Fachtagung, die den Titel „Management und IT“ trägt, setzt an einer solchen Beschreibung der Wirtschaftsinformatik an
Stuttgarter Symposium fĂĽr Produktentwicklung SSP 2019 : Stuttgart, 16. Mai 2019, Wissenschaftliche Konferenz
Mit dem Ziel, nationale und internationale Fachleute unterschiedlicher Disziplinen der Produktentwicklung aus Industrie und Wissenschaft in den Dialog zu bringen, organisiert der Verein zur Förderung produktionstechnischer Forschung e.V., das Fraunhofer IAO gemeinsam mit dem Institut für Konstruktionstechnik und Technisches Design IKTD, dem Institut für Maschinenelemente IMA und dem Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement IAT der Universität Stuttgart das Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung SSP.
Am 15. und 16. Mai 2019 findet das SSP zum fünften Mal im Zentrum für Virtuelles Engineering des Fraunhofer IAO statt. Am Forumstag steht die industrielle Anwendung im Fokus, am zweiten Tag die wissenschaftliche Konferenz. Die Konferenz bietet Wissenschaftlern eine Plattform zur Präsentation und Diskussion ihrer neuesten Forschungsergebnisse im Bereich der Produktentwicklung und fördert so den interdisziplinären Wissenstransfer.
Aufgerufen waren in der SSP 2019 Beiträge aus folgenden Kategorien:
• Agile Produktentwicklung
• Bionische Produktentwicklung / Biologisierung
• Digital Engineering
• Geschäftsmodelle moderner Produktentwicklung
• Industrie 4.0 / Cyber-Physical Products
• Innovations- und Technologiemanagement
• Konstruktionsmethodiken
• Leichtbau in der Produktentwicklung
• Nachhaltige Produktentwicklung
• Nutzerzentriertes Design
• Wissensmanagement in der Produktentwicklung
• Zuverlässige Produktentwicklung
In den drei Tracks mit je drei Sessions werden 27 Beiträge präsentiert. Der Abstract der Keynote sowie die 27 Volltexte sind mit deutschen und englischen Abstracts sind in diesem Band zusammengefasst
Aufgabenorientierte Multi-Robotersteuerungen auf Basis des SBC-Frameworks und DEVS: vorgelegt von Birger Freymann
In der Industrie sind Roboter bereits seit Jahrzehnten als leistungsfähige und flexible Werkzeuge etabliert. Mit neuen Anwendungsbereichen und Anforderungen, wie sie zum Beispiel
im Rahmen der Industrie 4.0 Initiative definiert werden, kommt der effizienten Entwicklung
von Robotersteuerungen eine immer größere Bedeutung zu. Diese Tendenz erfordert die
Entwicklung neuer Methoden zur herstellerunabhängigen und applikationsübergreifenden
Programmierung von Roboteranwendungen. Entscheidend sind hierbei systematische Vorgehensmodelle, theoriekonforme und modellbasierte Entwicklungsmethoden sowie moderne
Programmiersysteme als Entwicklungswerkzeuge. Die Vielzahl der herstellerspezifischen
Entwicklungsumgebungen auf dem Markt zeigt, dass sich existierende Standards im Bereich
der Steuerungsentwicklung für Roboter bisher kaum durchsetzen konnten. Die methodische und softwaretechnische Diversität erschwert es, unterschiedliche Robotertypen und
Roboter unterschiedlicher Hersteller in Teams zu gruppieren, um leistungsfähige, flexible
und kostengünstige Multi-Robotersysteme (MRS) umzusetzen. Durchgängige Toolketten
sowie Methoden der Modellbildung und Simulation spielen dabei eine wichtige Rolle.
In der Literatur wird in diesem Zusammenhang vom Rapid-Control-Prototyping (RCP)
gesprochen. Gegenwärtig sind RCP-basierte Techniken in der industriellen Robotik fast
immer herstellerspezifisch.
In dieser Arbeit wird ein Ansatz zur durchgängigen, modellbasierten und herstellerunabhängigen Steuerungsentwicklung für Roboterteams mit industriellen Knickarmrobotern
entwickelt. Aufbauend auf dem Simulation-Based-Control (SBC)-Ansatz und dem Task-Oriented-Control (TOC)-Ansatz werden Entwicklungsmethoden aus dem Bereich von
Single-Robotersystemen (SRS) auf MRS übertragen. Es werden mögliche Interaktionen
zwischen Robotern untersucht und hierauf aufbauend Interaktionsklassen definiert. Zur
Umsetzung einer durchgängigen Steuerungsentwicklung wird der Discrete-Event-System-Specification (DEVS)-Formalismus diskutiert und es werden Erweiterungen zur Echtzeit- und Prozessanbindung untersucht. Hieraus abgeleitet wird ein modifizierter Formalismus
entwickelt und dessen Eignung zur durchgängigen, modellbasierten Steuerungsentwicklung
anhand eines Fallbeispiels demonstriert. Zur Spezifikation der entwickelten Modelle wird
die DEVS-Diagramm-Notation verwendet und um zusätzliche Beschreibungsmittel erweitert. Basierend auf den zuvor definierten Interaktionsklassen werden Lösungsansätze zur
TOC-basierten Umsetzung von Interaktionen mittels modularer und wiederverwendbarer
Aufgaben erarbeitet. Anschließend wird deren prototypische Umsetzung anhand von Fallbeispielen mittels des neu entwickelten DEVS-Formalismus gezeigt. Die Komplexität der
Interaktionen steigt mit jedem Fallbeispiel an. Zur besseren Handhabung der Komplexität
wird mit dem Erweiterten System-Entity-Structure/Model-Base (SES/MB)-Ansatz eine
zusätzliche modellbasierte Technik eingeführt, mit dem SBC- sowie dem TOC-Ansatz
integriert und anhand eines Fallbeispiels der bisherigen Vorgehensweise gegenĂĽbergestellt.Robots have been established in industry for decades as powerful and flexible tools.
With new application areas and requirements, such as those defined in the context of
the Industry 4.0 initiative, the efficient development of robot controllers is becoming
increasingly important. This trend requires the development of new methods for the
manufacturer-independent and application-independent programming of robot applications.
The decisive factors here are systematic procedural models, theory-compliant and model-based development methods, and modern programming systems as development tools. The
large number of manufacturer-specific development environments on the market shows
that existing standards in the area of control development for robots have hardly been able
to establish themselves. The methodological and software diversity makes it difficult to
group different robot types and robots from different manufacturers in teams in order to
implement powerful, flexible and cost-effective multi-robot systems (MRS). Continuous tool
chains as well as methods of modeling and simulation play an important role in this context.
In the literature, rapid control prototyping (RCP) is spoken of in this context. Currently,
RCP-based techniques in industrial robotics are almost always manufacturer-specific.
In this thesis, an approach for end-to-end, model-based and vendor-independent control
development for robot teams with industrial jointed-arm robots is developed. Based on
the Simulation-Based-Control (SBC) approach and the Task-Oriented-Control (TOC)
approach, development methods from the field of single robot systems (SRS) are transferred to MRS. Possible interactions between robots are investigated and, based on this,
interaction classes are defined. For the implementation of an integrated control development
the Discrete-Event-System-Specification (DEVS) formalism is discussed and extensions for
real-time and process integration are investigated. Derived from this, a modified formalism is developed and its suitability for integrated, model-based control development is
demonstrated by means of a case study. For the specification of the developed models the
DEVS diagram notation is used and extended by additional descriptive means. Based on
the previously defined interaction classes, approaches for the TOC-based implementation
of interactions are developed using modular and reusable tasks. Subsequently, their prototypical implementation is shown on the basis of case studies using the newly developed
DEVS formalism. The complexity of the interactions increases with each case study. For
a better handling of the complexity, the Extended System-Entity-Structure/Model-Base
(SES/MB) approach is introduced as an additional model-based technique, integrated with
the SBC and TOC approaches, and compared with the previous approach using a case
study
Skalierbarkeit einer Szenarien- und Template-basierten Simulation von Elektrik/Elektronik-Architekturen in reaktiven Umgebungen
Die Automobilindustrie befindet sich in einem Wandel. Zukünftige Fahrzeuge sind elektrisch, autonom, vernetzt, werden geteilt und regelmäßig aktualisiert. Die Auswirkung davon ist ein starkes Wachstum der Software in zukünftigen Fahrzeugen, das vor allem auf die Implementierung von autonomen Fahrerverhalten und herstellerspezifischen Betriebssystemen zurückzuführen ist. Zur sicheren Ausführung dieser Software werden leistungsstarke Zentralrechner benötigt. Daneben führen ein steigender Bedarf an Sicherheitsmechanismen gegen Cyberangriffe, der Einzug von Leistungselektronik und die notwendige Gewährleistung der Ausfallsicherheit zu einem Anstieg der Komplexität bei der Entwicklung von automobilen Elektrik/Elektronik-Architekturen (E/E-Architekturen). Im Bereich der Leistungselektronik liegt dies etwa an der benötigten Realisierung einer galvanischen Trennung zwischen Hochvolt- und Niedervoltnetz, um die Unversehrtheit der Insassen zu gewährleisten. Außerdem erfordert der Einsatz von permanenterregten Synchronmaschinen die sichere Auslegung und das Design entsprechender Schaltungen zur Ansteuerung. Cyberangriffe erfordern hingegen Mechanismen zur Abwehr und Gewährleistung der Informationssicherheit. Dazu zählen präventive Firewalls oder proaktive Angriffserkennungssysteme. Eine Ausfallsicherheit wird dagegen durch Komponenten- oder Informationsredundanz ermöglicht. Um entsprechende Ausfallmaßnahmen einzuleiten, kann zusätzlich die Implementierung eines entsprechenden Monitorings nötig sein. Im Zuge des Wandels wachsen die E/E-Architekturmodelle und weisen einen höheren Vernetzungsgrad auf. Dadurch haben E/E-Architekten mehr Designentscheidungen zu treffen, wobei Lösungen mehr Freiheitsgrade aufweisen und Auswirkungen schwieriger zu beurteilen sind. Jedoch müssen frühestmöglich im Entwicklungsprozess überprüfbar richtige Entscheidungen getroffen werden. Die Einführung frühzeitiger Tests in zukünftigen Zulassungsprozessen gibt dieser Anforderung ein weiteres Gewicht.
In existierenden Arbeiten wurde gezeigt, dass eine in E/E-Architekturentwicklungswerkzeugen integrierte Simulationen einen Mehrwert für E/E-Architekten bei der frühzeitigen Findung von Designentscheidungen bietet. In dieser Arbeit werden dagegen die Grenzen der Skalierbarkeit einer solchen Simulation untersucht. Dies geschieht mithilfe von industriell relevanten Anwendungsfällen. Ein bestehender Ansatz zur automatisierten Synthese von Simulationsmodellen aus PREEvision-E/E-Architekturmodellen wird dabei unter Berücksichtigung der Anforderungen bei großmaßstäblichen Modellen erweitert und angepasst. Hierzu werden zunächst Simulatoren hinsichtlich ihrer Eignung für einen Einsatz im industriellen Umfeld untersucht. Dies erfolgt anhand in der Arbeit definierten Auswahlkriterien sowie mithilfe von synthetischen und skalierbaren Benchmarks. Im Anschluss werden Konzepte untersucht, welche die Erhöhung der Skalierbarkeit einer E/E-Architektursimulation adressieren. Zu den Aspekten der Skalierbarkeit gehören neben der Performanz auch die Anwendbarkeit und die Validierbarkeit, welche von der Emergenz generierter Modelle beeinflusst werden.
Als Lösung werden in dieser Arbeit ausführbare Szenarienmodelle zur zustandsabhängigen Generierung von Stimuli und der reaktiven Evaluierung von Signalwerten verwendet. Durch deren Schnittstellen können gezielt die für einen Anwendungsfall relevanten Modellkomponenten der E/E-Architektur identifiziert werden, welche in Summe das sogenannte “System of Interest“ bilden. Auf diese Weise kann die Simulationsmodellgröße reduziert werden. Darüber hinaus werden parametrisierbare, pre-validierte und performanzoptimierte Teilmodelle, sogenannte „Templates“, bei der Generierung verwendet. Neben einer manuellen Zuweisung der Templates zu E/E-Architekturmodellkomponenten über die in dieser Arbeit verwendeten Template And Layer Integration Architecture (TALIA), haben spezifische Komponenten auf der Leistungssatzebene, wie Batterien, Stecker oder Kabel, bereits Standard-Templates zugewiesen. Simulationsmodelle können dadurch ohne manuelle Verhaltensmodellierung und zugehörige Validierung generiert werden. Damit Standard-Templates verwendet werden können, wird eine Hardware-zentrierte Abbildung verfolgt. Die physikalische E/E-Architektur aus der Realität bildet dabei die Grundlage für die generierten Simulationsmodelle. Softwaremodelle werden ergänzend über die Modelle der Steuergeräte bzw. ECUs integriert. Ebenso sind die Szenarienmodelle nach der Generierung ein Teil der Simulationsmodelle. Damit findet die Integration unterschiedlicher E/E-Architekturebenen statt, wodurch hybride Simulationsmodelle entstehen.
Für die Evaluation werden Anwendungsfälle für Simulationen aus möglichen Designentscheidungsfragen abgeleitet und anhand definierter Kriterien für die weitere Betrachtung ausgewählt. Designentscheidungsfragen ergeben sich beim Technologieentscheid, der Dimensionierung von Komponente oder bei Optimierungen. Die Anwendungsfälle bestimmen das benötigte Testmodell, bestehend aus dem zu evaluierenden System of Interest und dem Prüfstandmodell, realisiert als Szenariomodell. Da das Testmodell die Basis des Simulationsmodells bildet und damit dessen Komplexität bestimmt, lässt sich anhand der Anwendungsfälle die Skalierbarkeit der E/E-Architektursimulation beurteilen. Insbesondere wird in dieser Arbeit der Einfluss emergenter Modelleigenschaften auf die Skalierbarkeit untersucht
Entwerfen Entwickeln Erleben 2016 - Beiträge zur virtuellen Produktentwicklung und Konstruktionstechnik: Dresden, 30. Juni – 1. Juli 2016
Die Konferenz Entwerfen – Entwickeln – Erleben bietet ein besonderes Podium zum Austausch von Wissenschaftlern und Praxisvertretern aus den zentralen Bereichen der Produktentwicklung. Der vorliegende Band enthält Beiträge der EEE2016 unter anderem zu Industrie 4.0, Cyber-Physical Systems und Virtual Reality in vielfältigen Anwendungsbereichen des Maschinenbaus, zu Innovationsmanagement, Konstruktionsmethodik und Product Lifecycle Management sowie zu Reverse Engineering und generativen Verfahren.
Die Technische Universität Dresden und technischesdesign.org ermöglichten in Kooperation mit der Gruppe Virtuelle Produktentwicklung der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktentwicklung (WiGeP) und dem Rat für Formgebung die fachübergreifende Diskussion des Schwerpunkt- Themas inmitten der interdisziplinären Dresdner Wissenschaftslandschaft. In diesem Band sind die Beiträge zur Konstruktionstechnik und zur Virtuellen Produktentwicklung enthalten, ein weiterer Band (ISBN 978-3-95908-061-3, herausgegeben von Jens Krzywinski et al.) fasst die Beiträge zum Industrial Design zusammen.:Big Data Analytics für die Produktentwicklung
Alfred Katzenbach · Holger Frielingsdorf 15
Das Industrial Internet – Engineering Prozesse und IT-Lösungen
Martin Eigner 25
Nutzbarmachung des Potentials naturfaserbasierter Werkstoffe als Leichtbau- bzw. Konstruktionsmaterial
Timo Kuntzsch · Frank Miletzky 39
Erarbeitung eines Beziehungssystems zur Entwicklung eigenschaftsoptimierter Karosseriekonzepte in Mischbauweise
Jan Hasenpusch · Andreas Hillebrand · Thomas Vietor 51
Faserverbundleichtbau in der GroĂźserie: Chancen und Herausforderungen fĂĽr den Produktentwickler
Olaf Helms 63
Gestaltung eines alltagstauglichen Hocheffizienz-Konzeptfahrzeugs
Richard Eiletz · Enno Block · Christoph Warkotsch · Klaus Post 73
Entwicklung kompakter, gepulster Elektro-Dipolmagnete fĂĽr die laserbasierte Protonentherapie
Michael Schürer · Thomas Herrmannsdörfer · Leonhard Karsch · Florian Kroll · Umar Masood · Jörg Pawelke 91
Der Panzer des Helmwasserflohs: Erfolgreiches adaptives Design in der Natur
Hans-Peter PrĂĽfer 97
Anforderungen des Nicht-Elektrischen Explosionsschutzes im Produktentwicklungsprozess
Sabrina Herbst · Frank Engelmann · Karl-Heinrich Grote 113
Begleitung des Entwicklungsprozesses durch einen Generalisten und der „Faktor Mensch“ als Erfolgspotential
Michael Bader · Harald Lang 127
Agile PLM Strategy Development – Methods and Success Factors
Dietmar Trippner · Karsten Theis 143
Quo vadis „Additive Manufacturing“
Heinz Simon Keil 161
ProVIL – Produktentwicklung im virtuellen Ideenlabor
Albert Albers · Nikola Bursac · Benjamin Walter · Carsten Hahn · Jan Schröder 185
Organisatorische UnterstĂĽtzung der Produktentwicklung mit SysMLModellen
Johannes Kößler · Kristin Paetzold 199
Personal Resource Management (PRM) in der modernen Produktentwicklung
Bettina Schleidt 213
SkiPo – Ein skizzen- und portbasiertes Modell für die Entwicklung von mechanischen Systemen
Martin Grundel · Jutta Abulawi 223
Benutzer- und aufgabenorientiertes virtuelles Modell fĂĽr die Produktentwicklung
Christian Weber · Heidi Krömker · Stephan Husung · Stephan Hörold · Atif Mahboob · Andreas Liebal 239
Konzept zur internationalen Einführung vernetzter Virtual Obeya-Räume zur standortverteilten Produktentwicklung
Michael Abramovici · Stefan Adwernat · Matthias Neges 253
Innovation in der Orthopädie- und Rehatechnik, 3D-Digitalisierung und CAD/CAM-Nutzung
Thomas Mitzenheim · Christoph Knoch-Weber 265
Nutzerintegration bei der Produktentwicklung am Beispiel der Medizintechnik
Axel Boese · Michael Friebe · Christoph Arens · Fabian Klink · Karl-H. Grote 283
NC-gestĂĽtzte Fertigung von Bohrschablonen fĂĽr die dentale Implantation
Daniel Ellmann · Andreas Klar · Philipp Sembdner · Stefan Holtzhausen · Christine Schöne · Ralph Stelzer 293
Optimierung der Schaftkomponente von Kurzschaftendoprothesen mittels Finite-Elemente-Analyse
Claudia Kleinschrodt · Hans-Georg Simank · Bettina Alber-Laukant · Frank Rieg 303
Wissensbasierter Aufbau konstruktions-begleitender Finite-Elemente-Analysen durch ein FEA-Assistenzsystem
Philipp Kestel · Sandro Wartzack 315
Fertigungsrestriktionsmodell zur UnterstĂĽtzung des algorithmisierten PEP fertigungsgerechter Blechprodukte
Katharina Albrecht · Thiago Weber Martins · Reiner Anderl 331
Prozessgebundene Berechnungs-Baugruppen: Ein Ansatz zur Lösung komplexer Entscheidungs- und Berechnungsabläufe
Denis Polyakov · Willi Gründer 345
Elektronenstrahlschmelzen – ein pulverbettbasiertes additives Fertigungsverfahren
Burghardt Klöden · Alexander Kirchner · Thomas Weißgärber · Bernd Kieback · Michael Süß · Christine Schöne · Ralph Stelzer 359
Produktarchitekturgestaltung unter BerĂĽcksichtigung additiver Fertigungsverfahren
Timo Richter · Hagen Watschke · David Inkermann · Thomas Vietor 375
Additive Fertigung von Metallen – Einsatz des LaserCUSING®s im Bereich Automotive
Lisa Pastuschka · Peter Appel 393
Methoden zur Absicherung simulationsgerechter Produktmodelle
René Andrae · Peter Köhler 403
Ein Doppelschneckenextruder zur Materialdosierung in einem Rapid Prototyping-Prozess
Tobias Flath · Jörg Neunzehn · Michael C. Hacker · Hans-Peter Wiesmann · Michaela Schulz-Siegmund · Fritz Peter Schulze 419
Kosteneffiziente Technologien zur geometrischen Datenaufnahme im digitalen Reverse Engineering
Tim Katzwinkel · Bhavinbhai Patel · Alexander Schmid · Walter Schmidt · Justus Siebrecht · Manuel Löwer · Jörg Feldhusen 429
3-D-Oberflächenerfassung- und 3-D-Druck-Potentiale für gerichtsverwertbare kriminaltechnische Untersuchungen
Rainer Schubert · Marcus Mittasch 451
Das FEA-Assistenzsystem – Analyseteil FEdelM
Tobias C. Spruegel · Sandro Wartzack 463
Entwicklung eines Doppelkolbenmotors – Konzept, Simulation und Prüfstandversuche
Pascal Diwisch · Daniel Billenstein · Frank Rieg · Bettina Alber-Laukant 475
Interaktive Initialisierung eines Echtzeit 3D-Trackings fĂĽr Augmented Reality auf Smart Devices mit Tiefensensoren
Matthias Neges · Jan Luca Siewert 487
Virtuelle und experimentelle Methoden bei der Produktentwicklung einer Handhabungseinheit zur automatisierten Ablage technischer Textilien
Marvin Richrath · Jan Franke · Jan-Hendrik Ohlendorf · Klaus-Dieter Thoben 503
Optimierung von Druckbehältern unterschiedlicher Geometrien und Werkstoffe
Thomas Guthmann · Frank Engelmann 515
Customized Fabrication – Mass Customizing mit 3D-Druck
Frank Lamack 527
Virtual Reality und Augmented Reality als Werkzeug in der Aufstellplanung
Jens Mögel 537
XENOKAT – Biofilter für Xenobiotika in der Ressource Wasser
Anett Werner · Ralf Hauser · Thomas Bley 549
Konzept fĂĽr ein VR-System zur intuitiven Modellierung durch natĂĽrliche Interaktion
Marius Fechter · Sandro Wartzack 561
Ansätze zur Betriebsdauerverlängerung von Suzlon Windkraftanlagen
Jan Brökel 571
Augmented Reality Assistenzsystem mit graphenbasierter Zustandsanalyse fĂĽr Produkte im Internet der Dinge
Matthias Neges · Mario Wolf · Michael Abramovici 581
Datenqualität in Rapid Prototyping Prozessen
Carsten Haugwitz 597
Erlebbarkeit von Anlagenkomponenten im Kontext Virtuelle Inbetriebnahme in virtuellen Umgebungen
Andreas Geiger · Ingolf Rehfeld · Uwe Rothenburg · Rainer Stark 609
Management von Produktinformationen aus Entwicklungs- und Betriebsphase
Stephan Günter Arndt · Bernhard Saske · Ralph Stelzer 62
Umweltgerechte ProzessfĂĽhrung und Zustandserkennung in Chemieanlagen mit neuronalen Netzen - Teilvorhaben 2: Konzipierung und Erprobung des Zustandserkennungsverfahrens
Im Rahmen des Teilvorhabens wurde ein Online-Monitoring-System für stark exotherme Reaktionen entwickelt, das das Bedienungspersonal bei der optimalen und umweltgerechten Prozessführung von komplexen oder sicherheitstechnisch schwierigen Semibatch-Prozessen in Rührkesselreaktoren (Batch-Reaktoren) unterstützen soll. Das Monitoring-System (MoSys) basiert auf dimensionslosen Stoff- und Wärmebilanzen mit adaptiven Komponenten. MoSys muss zuerst mit den Prozessdaten von normalen und unerwünschten Batch-Verläufen angelernt werden, die im Miniplant unter den Bedingungen des Industrieprozesses durchgeführt wurden. Die Adaption der Bilanzmodelle an die Zielanlage erfolgt durch zweischichtige Perceptron-Netze. Um eine vollständige Maßstabsübertragung zu gewährleisten, sollte MoSys mit Prozessdaten von mindestens einem normalen Batch-Verlauf in der Chemieanlage angepasst und validiert werden. MoSys wurde sowohl für eine homogene exotherme Veresterungsreaktion als auch für einen komplexen heterogenen exothermen Hydrierprozess konzipiert. Experimentelle Tests wurden für die Veresterung in einer Pilotanlage und für die Hydrierung in einer industriellen Chemieanlage durchgeführt. Zur Industrieerprobung wurde MoSys in ein Batch-Informations-Management-System (BIMS) integriert, das auch entwickelt und in das Prozessleitsystem (PLS) einer Mehrzweckanlage im Feinchemie-Werk Radebeul (Degussa AG) implementiert wurde. Dadurch konnten die MoSys-Ausgaben simultan mit wichtigen Prozesssignalen auf den Terminals des PLS visualisiert werden. Zum Beispiel werden der Hydrierungsfortschritt, das vorhergesagte Reaktionsende und die Konzentrationsverläufe des Edukts, Zwischenprodukts und Produkts auf den Terminals der Operatorstationen angezeigt. Wenn unerwünschte Betriebszustände auftreten, wird das Bedienungspersonal frühzeitig alarmiert und Anweisungen für Gegenmaßnahmen, die nur vom Operator ausgeführt werden dürfen, werden auf den Terminals angezeigt. Die Leistungsfähigkeit von MoSys/BIMS konnte während zweier Hydrierungs-Produktionskampagnen nachgewiesen werden