21 research outputs found
Entwurfsoptimierung von selbst-adaptiven Wartungsmechanismen für software-intensive technische Systeme
Diese Arbeit stellt neuartige Konzepte zur effizienten Entscheidungsunterstützung in der Rekonfiguration software-intensiver technischer Systeme mit limitiertem Wartungszugriff vor. Entgegen rein redundanzorientierter Ansätze, basiert die verfolgte Methodik auf der prädiktiven Vorausberechnung adäquater Konfigurationsalternativen im relevanten Lösungsraum. Das Wissen über Konfigurationsbeziehung wird frühzeitig manifestiert und zur autarken kosteneffizienten Abwägung der Alternativen eingesetzt
Sustainable existing neighborhoods – development of instruments to assess and optimize existing neighborhoods in terms of sustainability using the example of the City of Essen
Um dem Klimawandel zu begegnen, wurde das Leitbild der nachhaltigen Entwicklung auf der politischen Ebene weltweit anerkannt. Als Handlungsstränge wurden auf globaler, nationaler und lokaler Ebene verschiedene Strategien und Maßnahmen des Klimaschutzes und der Klimaanpassung formuliert, jedoch bisher nur rudimentär umgesetzt. Seit Beginn der Nachhaltigkeitsdebatte wurden nicht nur globale und nationale Klimaschutzverpflichtungen formuliert, sondern ebenfalls die Entwicklung von Indikatorensystemen zur Operationalisierung, Konkretisierung und schließlich Umsetzung des Nachhaltigkeitsleitbildes empfohlen. Zudem wurde die Leitvorstellung der Nachhaltigkeit im deutschen Raumordnungs- und Bauplanungsrecht gesetzlich verankert. Die heutige Stadtplanung soll somit durch das Leitbild der nachhaltigen Siedlungsentwicklung „geleitet“ werden. Generell mangelt es der Stadtplanung an Entscheidungs- und Abwägungsgrundlagen für die Festlegung konkreter Maßnahmen, während zur Umsetzung der jeweiligen Maßnahmen grundsätzlich ausreichend (stadtplanerische) Instrumente zur Verfügung stehen. In der vorliegenden Dissertation sollen somit fundierte und zielgerichtete Bewertungsmaßstäbe sowie Abwägungs- und Entscheidungsgrundlagen entwickelt werden, die die Stadtplanung bzw. Stadtverwaltung um eine strategische Planung bereichern und somit die Umsetzungschancen einer nachhaltigen Siedlungsentwicklung erhöhen. Die zu entwickelnden und als Abwägungs- und Entscheidungsgrundlagen dienenden Instrumente (LowCarbonIndex/LCI® und Quartierstypologie) sollen anhand von stadtentwicklungspolitisch bedeutsamen Quartieren erprobt werden
Zertifizierbarer Entwicklungsprozess für komplexe Informationsverarbeitungssysteme in der Wägetechnik
The dissertation is about principles, methods and techniques during the
systematic development of embedded systems in the domain of measurement
techniques. The considered domain contains fields of application with
challenging and specific requirements of the information processing system.
E.g. the dynamic weighing systems need solutions with very high resolution
and lowest achievable measurement uncertainty in order to perform
high-speed-measurements in a mechanically disturbed environment. In
particular, the abilities for official calibration and metrologic
reliability are considered. The complex and high-performance functions are
required to guarantee measurement results. FPGA-based systems are used for
the implementation of these functions.The especially designed certifiable
development process (ZEfIRA) provides a procedural method for the
development of complex embedded systems. The metrologic reliability, the
legal requirements like calibratability, the validation and the
verification are included as a general criteria in the entire development
process. ZEfIRA is based on the 3W-model and is designed in an evolutionary
manner. This process starts with the analysis of a predecessor system
followed by the model-based development of a prototype, which leads into an
optimized and application-specific product solution.The study emphasizes
the influence of challenging requirements on the measurement system. It
will be presented, how these can be integrated into the modelling level
during the design and the implementation on a FPGA-based target platform.
The stages of the functional and technical design of the system are
analysed, whereas the realization of the partitions “FPGA logic” and “FPGA
softcore solutions” are discussed in detail.Based on the preliminary design
of the information processing in an electromagnetic force compensation
(EMC) scale, the applicability of the process ZEfIRA and its developed
methods and principles are proved. On the one hand, the optimal
system-specific algorithms of signal processing, control and safety and on
the other hand whose technical implementation are essential. This was
realized with different performance parameters. In addition, the prototype
allows the possible comprehensive analysis for embedding system. In the
conclusion, the performance of ZEfIRA based on the prototype development is
evaluated.Die Dissertation befasst sich mit Prinzipien, Methoden und Techniken der
systematischen Entwicklung von komplexen Eingebetteten Systemen. Die
betrachtete Domäne besitzt Anwendungsbereiche mit anspruchsvollen und
besonderen Anforderungen an die Informationsverarbeitung. In der
dynamischen Wägetechnik sind z.B. Lösungen mit sehr hohen Auflösungen und
kleiner Messunsicherheit bei schnellen Messungen in einem mechanisch
gestörten Umfeld notwendig. Die Anforderungen an die Eichfähigkeit und die
Metrologische Sicherheit sind Besonderheiten. Es werden komplexe und
hochleistungsfähige Funktionen zur Erzeugung der Messergebnisse verlangt.
In der Arbeit werden dafür vorwiegend FPGA-basierte Eingebettete Systeme
verwendet. Der entworfene zertifizierbare Prozess (ZEfIRA) bietet eine
Vorgehensweise für die Entwicklung von Eingebetteten Systemen. Die
Metrologische Sicherheit, die Eichfähigkeit, die Validier- und der
Verifizierbarkeit werden als Kriterien im gesamten Entwurfsprozess
berücksichtigt. ZEfIRA basiert auf einem 3W-Modell und ist evolutionär
angelegt. Innerhalb des Prozesses werden die Analyse eines eventuellen
Vorläufersystems sowie die modellbasierte prototypische Entwicklung bis hin
zu einer produzierbaren Lösung (Produkt) durchgeführt. Die Arbeit
verdeutlicht den großen Einfluss der spezifischen Anforderungen an das
Messsystem. Es wird gezeigt, wie diese bereits zu der Entwurfszeit auf
Modellebene und im Weiteren bei der Implementierung in einer FPGA-basierten
Zielplattform berücksichtigt werden. Es werden verschiedene Schritte des
funktionalen und technischen Systementwurfs untersucht und ausführlich die
Realisierungspartitionen „FPGA-Logik“ und „FPGA-Softcore-Lösungen“
betrachtet. Als Beispiel zum Nachweis der Anwendbarkeit des Prozesses
ZEfIRA dient die prototypische Entwicklung des
Informationsverarbeitungssystems einer elektromagnetischen
Kraftkompensationswaage (EMKW). Ausschlaggebend sind die optimal an das
Gesamtsystem angepassten Signalverarbeitungs-, Regelungs- und
Sicherheitsalgorithmen und deren technische Umsetzung. Dieses wurde mit
verschiedenen Leistungsparametern, wie z.B. Latenz,
Verarbeitungskomplexität und Genauigkeit realisiert. Ergänzend ermöglicht
der Prototyp umfassende Analysemöglichkeiten für das Messsystem. Die
abschließende Wertung ist eine Abschätzung der Leistungsfähigkeit von
ZEfIRA auf Basis dieser prototypischen Entwicklung
Regionale Standards: Ausgabe 2013
"Die 'Regionalen Standards' gehen zurück auf die Initiative eines gemeinsamen Arbeitskreises, bestehend aus Vertretern des Statistischen Bundesamtes, der Arbeitsgemeinschaft Sozialwissenschaftlicher Institute e.V. (ASI) und des ADM Arbeitskreis Deutscher Markt- und Sozialforschungsinstitute e.V. Sie stellen ein Angebot für die Forschung in der Bundesrepublik Deutschland dar. Die 'Regionalen Standards' beschreiben Gebietsabgrenzungen und Instrumente zur Typisierung von Regionen, wie sie in der Bundesrepublik Deutschland von der amtlichen Statistik und/oder der Markt- und Sozialforschung in gewisser Regelmäßigkeit eingesetzt werden. Zusätzlich werden Datensätze aus unterschiedlichen Quellen vorgestellt, die für die Regionalisierung von Bevölkerungsumfragen genutzt werden können und für die Forschung (teils jedoch mit
Einschränkungen) zur Verfügung stehen. Ergänzt werden die 'Regionalen Standards' durch eine jährlich aktualisierte Tabellenanalyse aus dem Mikrozensus, zu beziehen über die Internetseiten www.destatis.de, www.gesis.org und www.adm-ev.de." (Autorenreferat
Tagungsband Mechatronik 2011: Dresden 31. März – 1. April 2011
Mit dieser sechsten Auflage der Tagung MECHATRONIK 2011 verbindet sich neben dem 10-jährigen Tagungsjubiläum (die erste Tagung fand im Jahre 2001 statt) auch gleichzeitig eine Premiere. Nachdem die ersten fünf Tagungen erfolgreich unter den Fittichen des VDI bzw. des VDI-Wissensforums stattgefunden hatten, beginnt das zweite MECHATRONIK-Dezennium in einem geänderten Format und mit neuen Verantwortlichkeiten und wird dennoch die bewährten Traditionen der deutschsprachigen Mechatronik-Fachgemeinde weiter pflegen.
Academia trifft Industrie — Mechatronik und mechatronische Produkte sind seit jeher geprägt durch die Verknüpfung von interdisziplinärem methodenorientierten Wissen und nutzerorientierter Produktgestaltung. Diese Verknüpfung bildet sich höchst erfolgreich speziell in der deutschsprachigen Mechatronik-Fachgemeinde ab, nicht zuletzt deshalb haben deutsche Mechatronikprodukte weltweit eine exzellente Marktpräsenz. Diese enge Verzahnung ist aber ebenso im Tagungsgeschehen etabliert, wo seit vielen Jahren, im Gegensatz zu vielen anderen Ländern und internationalen Tagungen, eine gute Balance zwischen Teilnehmern aus Hochschulen und Industrie gegeben ist. Dies trifft auch auf die MECHATRONIK 2011 zu, mit 47 (70 %) Beiträgen aus Hochschulen und 20 (30 %) Beiträgen aus der Industrie bzw. Industriebeteiligung.
Academia trifft Industrie — Dieser Sachverhalt wird zukünftig auch ganz transparent an den Tagungsorten und dem Tagungsumfeld sichtbar sein. Ab diesem Jahr 2011 wird die Organisation und Ausrichtung durch akademische Tagungsveranstalter durchgeführt werden. Die bisherigen wissenschaftlichen Tagungsleiter Prof. Burkhard Corves (Rheinisch- Westfälische Technische Hochschule - RWTH Aachen) und Prof. Klaus Janschek (Technische Universität Dresden) werden zukünftig gemeinsam mit Prof. Torsten Bertram (Technische Universität Dortmund) für die Ausrichtung und Durchführung verantwortlich zeichnen. Als Veranstaltungsort sind entsprechende Räumlichkeiten an den beteiligten Universitäten geplant (2011 in Dresden, 2013 in Aachen, 2015 in Dortmund). Neben einer Kostenersparnis erwarten sich die Veranstalter durch das gegenüber Kongresszentren doch intimere Umfeld einen lebendigen Gedankenaustausch zwischen Wissenschaftlern, Industrievertretern und nicht zuletzt mit dem wissenschaftlichen Nachwuchs. Speziell Studierenden soll damit ein einfacherer Zugang in die Welt des wissenschaftlichen Diskurses mit Experten aus der Industrie und Praxis ermöglicht werden.
Academia trifft Industrie — Eine Stärke der bisherigen MECHATRONIK-Tagungen war immer die breite fachliche Verankerung durch die verantwortliche Trägerschaft der VDI-Gesellschaft Produkt- und Prozessgestaltung (VDI-GPP) und VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (VDI/VDEGMA). Im Selbstverständnis dieser Fachgesellschaften spielt die Bereitstellung von Kommunikationsplattformen zwischen Hochschulen und Industrie eine zentrale Rolle. In den verschiedenen Fachausschüssen von VDI-GPP und VDI/VDE-GMA findet dieser Meinungs- und Informationsaustausch regelmäßig statt. Um eine breitere Fachöffentlichkeit in diese Diskussionen einzubeziehen, ist eine gemeinsame Tagung zum Thema Mechatronik eine logische und fruchtbare Konsequenz.
Auch zukünftig wird der enge fachliche und institutionelle Kontakt der Tagung MECAHTRONIK zu den Fachgesellschaften aufgrund der personellen Verankerung der Tagungsveranstalter in den Fachgesellschaften VDI-GPP und VDI/VDE-GMA erhalten bleiben.
Das Tagungsprogramm 2011 bietet ein breit gefächertes Angebot an aktuellen und innovativen Fragestellungen zur Mechatronik: mechatronische Produkte, Serienfertigung mechatronischer Produkte, Ressourceneffizienz, Nutzerfreundlichkeit und Akzeptanz, Entwicklungsmethoden und -werkzeuge sowie innovative Konzepte