Systemanalyse eines bildgebenden LVK Messsystems mittels Monte Carlo Simulation

Die Lichtstärkeverteilungskurve einer Lichtquelle (LVK) wird klassischerweise mit einem Goniophotometer gemessen. Dafür wird die LVK der Lichtquelle in großer Entfernung mit einem Photometer abgetastet. Durch die punktuelle Abtastung des Winkelraums ist die Messauflösung direkt mit dem Zeitbedarf gekoppelt. Als Alternative hierzu hat sich die LVK Messung mit bildgebenden Empfängern entwickelt, bei der ein großer Ausschnitt der LVK mit nur einer Messung aufgenommen wird. In Kombination mit einem Goniometer ist es durch Mehrfachaufnahmen möglich die vollständige LVK der Lichtquelle zu bestimmen. So kann bei deutlich geringerem Zeitbedarf die LVK mit sehr hoher Winkelauflösung erfasst werden. Für eine Sensitivitätsanalyse ist eine photometrische wie auch geometrische Modellierung des Systems notwendig. Dieser Beitrag behandelt die Aufstellung der geometrischen Systembeschreibung der bildgebenden LVK-Messtechnik mithilfe kinematischer Transformationen. Durch die Methode der Monte-Carlo-Simulation kann der Einfluss der Unsicherheitsparameter der geometrischen Eingangsgrößen auf das Gesamtergebnis einer Messung analysiert und in Form einer Winkel- und Distanzunsicherheit ausgegeben werden. Diese können als Grundlage für eine spätere Messunsicherheitsbetrachtung des Gesamtsystems verstanden werden

Systemanalyse eines bildgebenden LVK Messsystems mittels Monte Carlo Simulation

Die Lichtstärkeverteilungskurve einer Lichtquelle (LVK) wird klassischerweise mit einem Goniophotometer gemessen. Dafür wird die LVK der Lichtquelle in großer Entfernung mit einem Photometer abgetastet. Durch die punktuelle Abtastung des Winkelraums ist die Messauflösung direkt mit dem Zeitbedarf gekoppelt. Als Alternative hierzu hat sich die LVK Messung mit bildgebenden Empfängern entwickelt, bei der ein großer Ausschnitt der LVK mit nur einer Messung aufgenommen wird. In Kombination mit einem Goniometer ist es durch Mehrfachaufnahmen möglich die vollständige LVK der Lichtquelle zu bestimmen. So kann bei deutlich geringerem Zeitbedarf die LVK mit sehr hoher Winkelauflösung erfasst werden. Für eine Sensitivitätsanalyse ist eine photometrische wie auch geometrische Modellierung des Systems notwendig. Dieser Beitrag behandelt die Aufstellung der geometrischen Systembeschreibung der bildgebenden LVK-Messtechnik mithilfe kinematischer Transformationen. Durch die Methode der Monte-Carlo-Simulation kann der Einfluss der Unsicherheitsparameter der geometrischen Eingangsgrößen auf das Gesamtergebnis einer Messung analysiert und in Form einer Winkel- und Distanzunsicherheit ausgegeben werden. Diese können als Grundlage für eine spätere Messunsicherheitsbetrachtung des Gesamtsystems verstanden werden

Leitstudie 2010

Strategien zu erarbeiten, die aufzeigen, wie das langfristige Klimaschutzziel 2050 in Deutschland erreicht werden kann, ist das oberste Ziel von Studien, die seit gut einem Jahrzehnt vom DLR-ITT, Abteilung Systemanalyse und Technikbewertung mit wechselnden Projektpartnern für das BMU und das UBA durchgeführt werden. In der Leitstudie 2010 entstanden auf der Basis differenzierter und aktualisierter Potenzialabschätzungen, die technische, strukturelle und ökologische Kriterien berücksichtigen, und detaillierten Technik- und Kostenanalysen zu den Einzeltechnologien der Erneuerbaren verschiedene Szenarien ihres möglichen langfristigen Ausbaus in Wechselwirkung mit den übrigen Teilen der Energieversorgung in Deutschland. Für die Leitstudie 2010 haben die Projektpartner DLR, Stuttgart und Fraunhofer-IWES, Kassel erstmals mittels geeigneter Modelle eine vollständige dynamische und teilweise räumlich aufgegliederte Simulation der Stromversorgung durchgeführt. Außerdem wird der Untersuchungsraum für diese Simulation auf ganz Europa (einschließlich einiger nordafrikanischer Länder) ausgedehnt, um die Wechselwirkungen eines nationalen Umbaus der Energieversorgung mit der Entwicklung in Nachbarregionen erfassen zu können

Entwicklung von Friktionssystemen am Beispiel einer nasslaufenden Lamellenkupplung

Nasslaufende Lamellenkupplungen werden in Industrie-undAutomobilantriebssträngen zum Schalten und übertragen von Drehmomenteingesetzt. Die Drehmomentübertragung basiert auf einem geschmiertentribologischen Kontakt. Die Schmierung des Reibkontakts dient im Wesentlichen derkonvektiven Übertragung, der durch Reibung dissipierten Energie. Im Hinblick aufeine hohe Leistungsdichte wird eine hohe Wärmeübertragung bei möglichstgeringem Kühlölvolumenstrom und kleinem Bauraum der Kupplung angestrebt.Die konvektive Wärmeübertragung wird von Werkstoff- und Gestaltmerkmalen vonKupplungssystem und Systemumgebung, in der Wechselwirkung mit denBetriebsrandbedingungen, geprägt.Dem Stand der Technik entsprechende Vorgehensweisen zur Entwicklungnasslaufender Lamellenkupplungssysteme sind stark experimentell orientiert undberücksichtigen relevante intrasystemische Wechselwirkungen nur implizit.Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird ein Vorgehen zur Entwicklungnasslaufender Lamellenkupplungssysteme basierend auf durchgängigenErklärungsmodellen entwickelt. Die aus einer wissensbasierten Produktentwicklungmöglichen Potenziale im Hinblick auf Produktinnovationen werden am Beispiel derEntwicklung eines prototyphaften Lamellenkupplungssystems aufgezeigt. Dieentwickelte Vorgehensweise wird unter entwicklungsmethodischen Gesichtspunktendiskutiert

Qualitätsmanagement nach DIN EN ISO 9001: 2000 an der HNO-Universitätsklinik Frankfurt/Main

Im Jahr 2003 begann die HNO-Universitätsklinik Frankfurt / Main mit der Einführung eines Qualitätsmanagement-Systems, die im August 2005 zur erfolgreichen Zertifizierung nach der vom Klinikumsvorstand geforderten DIN EN ISO 9001:2000 führte. Ziele unseres Qualitätsmanagements waren die Optimierung der internen Betriebsabläufe und die Standardisierung von Arbeitsvorgängen unter Einbeziehung von logistischen Schnittstellen mit externen Strukturen unter Berücksichtigung der besonderen Anforderungen einer Universitätsklinik. Neben einer grundsätzlichen Prüfung und Optimierung sämtlicher Organisationsabläufe wurden für die Kernprozesse unserer Klinik Zielvorgaben festgelegt. Diese Ziele betrafen die Qualität der Arbeitsabläufe für alle Bereiche der HNO-ärztlichen ambulanten und stationären Versorgung ebenso, wie Aufgaben in Forschung und Lehre, die durch ein Ausbildungscurriculum für Mitarbeiter und Sudenten abgebildet wurde. Es wurden aber auch Serviceaspekte, wie Terminvergabe und Befundübermittlung, sowie ökonomische und wirtschaftliche Aspekte unserer Arbeit optimiert. Durch Umstrukturierung und Neuorganisation konnte die Effizienz der Arbeitsabläufe deutlich gesteigert werden, wovon vor allem Patienten und Mitarbeiter erheblich profitieren. Die Einführung eines Qualitätsmanagementsystems in der Frankfurter HNO-Universitätsklinik war zunächst mit einem entsprechenden Arbeitsaufwand verbunden und erforderte ein Umdenken in den einzelnen Funktionsbereichen. Insgesamt überwiegt der positive Einfluss auf die Struktur und Arbeitsabläufe, sodass die Umsetzung eines Qualitätsmanagementsystems in der Universitätsklinik empfehlenswert ist

Disposition und Steuerung des Wareneingangs in einem Transportermontagewerk

Die Leistungsfähigkeit produzierender Unternehmen ist maßgeblich von der Steuerung logistischer Prozesse bestimmt. Im Sinne einer Effizienzmaximierung der nachfragebasierten Materialversorgung kommt dem Informationsfluss eine bedeutende Rolle zu. Dabei ist eine einwandfreie Datenerfassung, als Schnittstelle zwischen Informations- und Materialfluss, essentiell. Allerdings kann eine fehlerfreie Erfassung logistikrelevanter Daten entlang der Supply Chain aufgrund manueller Identifizierungsabläufe nicht immer gewährleistet werden. Dies kann die Fähigkeit der effizienten Prozesssteuerung stark einschränken und demzufolge zu empfindlichen Einschnitten bezüglich der Prozessqualität führen. Der Einsatz automatischer Identifizierungssysteme im Unternehmen stellt ein probates Hilfsmittel zur Sicherstellung der logistischen Prozesssicherheit dar. Doch sind bei der Auswahl eines für den jeweiligen Anwendungsfall bestgeeigneten Auto-ID-Systems neben monetären auch qualitative Parameter zu untersuchen. Nur so kann sichergestellt werden, dass aus einer Vielzahl möglicher Technologiealternativen eine Systemvariante ausgewählt wird, die die gegebenen Rahmenbedingungen optimal berücksichtigt. Im Nachfolgenden soll die Auswahl eines Auto-ID-Systems exemplarisch erläutert werden. Dazu wird zunächst eine detaillierte Systemanalyse durchgeführt. Zur Bewertung des qualitativen Nutzens der Implementierung eines Auto-ID-Systems kommt eine Nutzwertanalyse zur Anwendung. Des Weiteren wird eine umfassende Investitionsrechnung durchgeführt, bei der sowohl etwaige Investitions- als auch Betriebskosten einbezogen werden, um ebenso quantitative Aufwandsparameter abschätzen zu können. Die abschließende Systemempfehlung erfolgt mittels einer Nutzwert-Kosten-Analyse, bei der die einzelnen Systemalternativen anhand ihrer qualitativen und quantitativen Eigenschaften gegenübergestellt werden. Vor dem Hintergrund der gegebenen Problemstellung hat sich ein WLAN-gestütztes Auto-ID-System als Vorzugsvariante herausgestellt. Es verfügt unter allen Alternativen über das beste Kosten-Nutzen-Verhältnis und führt zur größtmöglichen Prozessverbesserung.The performance of manufacturers is mainly determined by the control of the logistic processes. To maximize the efficiency of a demand based material fl ow, it is of particular importance to focus on the information fl ow. It is essential to have a perfectly working data recording as interface between the material and information fl ow. However, manual identification procedures in supply chains do not guarantee a faultless recording of relevant data. On the contrary, automatic identification systems are known to ensure logistic process reliability. Against the background of a diversity of available Auto-ID solutions, the choice for an appropriate one needs not only to take into account monetary, but also qualitative parameters. In this way, also on-site conditions are considered. In the following, the selection of an Auto-ID system will be exemplified which is firstly based on a detailed system analysis. Secondly, a value benefit analysis will be conducted that evaluates the qualitative advantages of the implementation of an Auto-ID system. Thirdly, potential expenditures will be estimated by carrying out a comprehensive investment appraisal, focusing both on investment and operating costs. Finally, a system recommendation will be offered as a result from a cost-benefit analysis that compares all system solutions on the basis of their qualitative and quantitative properties. In the given study, a WLAN based Auto-ID system turned out to be the favorable solution. It had the best cost-benefit ratio across all alternatives and led to the largest possible process improvement

Zur Determinante einer Summe aus Kronecker-Produkten (Kleine Mitteilung)

Bei der analytischen Untersuchung der Informationsmatrix im Hinblick auf eine optimale parametrische Identifikation linearer elastomechanischer Systeme sind die im folgenden mitgeteilten mathematischen Sätze über die Determinante einer Summe aus bestimmten Kronecker-Produkten nützlich

Analytische und experimentelle Untersuchung der Mensch-Maschine-Schnittstellen von Pkw-Bremsanlagen

Moderne Pkw zeichnen sich durch einen hohen technischen Stand aus und sind für den Kunden technologisch immer weniger differenzierbar. Deshalb sind Eigenschaften, die in der unmittelbaren Interaktion mit dem Fahrzeug erlebt werden, bedeutende Differenzierungsmerkmale. Der Betriebsbremse kommt hierbei besondere Bedeutung zu, weil sie den Fahrprozess und damit die aktive Fahrzeugsicherheit unmittelbar betrifft. Da es der Fahrzeugforschung bisher nicht gelungen ist, zuverlässige Methoden zur zielgerichteten Entwicklung des „Bremspedalgefühls“ bereitzustellen, wird die kritische Auseinandersetzung mit der bisherigen Methodik und den erarbeiteten Ergebnissen zunehmend gefordert. Die vorliegende Arbeit greift diese Forderung auf und verfolgt sie systematisch. Zunächst wird der veröffentlichte Stand kritisch analysiert. Nach der grundsätzlichen Auseinandersetzung mit der mechanischen Mensch-Maschine-Interaktion folgt die Charakterisierung der Teilsysteme „Fahrer“ und „Fahrzeug“ sowie der Fahrer- Fahrzeug-Interaktion beim Abbremsen. Auf dieser Grundlage werden drei Schwerpunkte verfolgt. Zunächst wird eine objektive Methode zur Beschreibung der Pedalund Bremscharakteristik moderner Mittelklasse-Pkw entwickelt. Resultat sind u. a. eine Pedalbetätigungsautomatik zur experimentellen Identifikation sowie ein parametrisches Modell, das die Pedal- und Bremscharakteristik bei Komfortbremsungen umfassend beschreibt. Den zweiten Schwerpunkt bilden Subjektiv-Objektiv- Untersuchungen. Eingesetzt wird das Forschungsfahrzeug PEGASYS, dessen besonderes Merkmal die Fähigkeit zur modellbasierten Veränderung der Pedal- und Bremscharakteristik ist. Nach der Beschreibung wesentlicher Anforderungen an eine authentische Haptiksimulation und deren technische Umsetzung in PEGASYS werden Probandenfahrversuche vorgestellt, die Auskunft über das Betätigungsverhalten des Normalfahrers, die subjektive Wirkung objektiver Parameter und das Potenzial neuartiger Konzepte für die Pedal- und Bremscharakteristik geben. Aus den Ergebnissen werden Gestaltungsrichtlinien für komfortoptimale Pedal- und Bremscharakteristiken abgeleitet. Der dritte Schwerpunkt ist schließlich die Benennung konstruktiver Einflussgrößen auf die Pedal- und Bremscharakteristik. Zu diesem Zweck wird ein detailliertes physikalisches Modell der Bremsanlage eines Mittelklasse-Pkw entwickelt. Anhand von Messungen und Simulationsrechnungen werden die Merkmale der Schnittstellencharakteristik bis zur Einzelkomponente zurückverfolgt. Die Arbeit schließt mit Vorschlägen für Schwerpunkte zukünftiger Forschungstätigkeit zur Mensch-Maschine-Interaktion beim Abbremsen.Investigation of the human-machine interface in the case of car braking systems, by analysis and experiment Modern cars are always highly technological and it is ever more difficult for the customer to tell the types of technology apart. The qualities that are experienced by the driver in direct interaction with the car mechanics have thus come to be significant distinguishing features. The brake system is particularly important because it belongs to the essence of driving and of keeping the vehicle under control. Because automotive research has failed so far to find reliable ways of developing the technology of a particular braking sensation, there is a need to view previous methodology and its outcomes with a critical eye. The present work rises to the challenge in a systematic manner. There is first a critical analysis of the status quo in published research. After discussion of the mechanical issues in the driver-vehicle interaction when the brakes are applied, “driver” and “vehicle” are presented as elements of a system in which these two elements interact during braking. There are then three foci. First, a means of objective representation of the brake and pedal characteristic for a middle-sized family car is developed. Results are a brake pedal robot to help with experimental characterisation and a parametric model which constitutes a full description regarding normal traffic conditions. Secondly, there are investigations focussing on both the subjective and the objective. The PEGASYS research vehicle is employed. It is capable of being modified to give different (model-based) varieties of brake and pedal feel. The challenges to the production of an authentic simulation of the feel, and how they were overcome in the PEGASYS vehicle, are described. There follows an account of drive tests which provide information on drivers’ normal braking behaviour and the subjective effect of certain objective parameters, and on what might have innovative design potential as far as the pedal and braking characteristics are concerned. From the results, guidelines are derived by which braking and pedal feel characteristics which are associated with optimum comfort may be configured. Thirdly, the dimensions which will at the design stage be vital to the eventual brake and pedal feel are listed. A detailed physical model of the brake system in a middlesized car is developed for the purpose. From actual measurements and calculations from simulation, the cause of the feel at the human-machine interface is traced to the individual car parts or components. Finally, suggestions are made as to potentially productive future research on human-machine interaction during braking