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Durch die Einführung cyber-physischer Systeme in der Produktion ändern sich Arbeitsbedingungen und Prozesse sowie Geschäftsmodelle. In der Praxis kann eine wachsende Diskrepanz zwischen großen und kleinen bzw. mittelständischen Unternehmen beobachtet werden. Um diese Diskrepanz zu überbrücken, wird eine Modellfabrik vorgestellt, die Unternehmen eine Plattform zum Probieren bietet, die Möglichkeit zur Ausbildung von Studenten und Mitarbeitern schafft und Beratungsangebote bereithält. Am Beispiel einer dezentralisierten Demonstrationsfabrik wird ein hochintegriertes, offenes und standardisiertes Automatisierungskonzept vom Shopfloor bis hin zu einem Business Ecosystem präsentiert. Eine Suchmaschine dient als Basis für ein Fertigungsmanagementsystem (MES). Die Informationsverarbeitung erfolgt nach dem Pull-Prinzip, welches bei einem nach Lean optimierten Prozess bereits Anwendung findet.
Standardmäßig werden zur Modellierung magnetischer Systeme für regelungstechnische Anwendungen oder im Bereich der Diagnose und Prognose konzentriert parametrische Modelle verwendet. Falls eine hohe Qualität der Prozessabbildung erforderlich ist, z.B. um Wirbelströme oder Sättigung geeignet zu berücksichtigen, nehmen diese Modelle schnell relativ hohe Ordnungen an. Es ist seit einiger Zeit bekannt, dass verteilparametrische Systeme, die z.B. (Feld-)Diffusionsprozesse beinhalten, durch niederdimensionale Modelle mit nicht ganzzahligen Ableitungen, so genannte fraktionale Modelle, sehr gut abgebildet werden können. Im Bereich der magnetischen Aktuatoren wurden diese vor rund 10 Jahren zum ersten Mal untersucht. Seitdem wird auf diesem Gebiet in verschiedenen Arbeitsgruppen geforscht. Während im Frequenzbereich die Handhabung fraktionaler Systeme einfach ist, sind Anwendungen im Zeitbereich bisher insbesondere bei zeitkritischen Anwendungen kaum anzutreffen. Der Beitrag stellt die prinzipielle Idee dar und zeigt Möglichkeiten zum Einsatz dieser Verfahren im Bereich magnetischer Aktoren auf. In einer konkreten Anwendung wird in Simulation und Experiment demonstriert, wie mit Hilfe dieser Modelle Zustandsschätzung in Magnetaktuatoren erfolgen kann und welche Vorteile sich dadurch ergeben.
Was in Kommunen im benachbarten Ausland, bspw. der Schweiz, Österreich oder den Niederlanden offenbar seit vielen Jahren Stand der Technik ist, ist auf Deutschlands Kommunalstraßen eine „Sonderbauweise“: Betonfahrbahnen. Obwohl, gerade in den neuen Bundesländern diese Bauweise häufig zum Einsatz kam, wird sie heute auf größeren Flächen wie gesamte Straßenzüge, bspw. in Wohngebieten, kaum noch angewendet (Bild 1). Die Gründe liegen offenbar in den schlechten Erfahrungen hinsichtlich einer komfortablen Nutzungsdauer sowie der Notwendigkeit, einen „leichteren“ Zugriff auf die unter der Straßenoberfläche liegenden Ver- und Entsorgungseinrichtungen zu haben. Infolge vermehrt auftretender Schäden wie Spurrinnen, Verdrückungen und weiteren Schäden werden hochbelastete Verkehrsflächen wie Bushaltestellen, Busspuren und Kreisverkehre immer häufiger anstatt in Asphalt- oder Pflaster in Betonbauweise ausgeführt. Die Gründe für die Vernachlässigung der Betonbauweise im kommunalen Umfeld liegen neben einem geringen Erfahrungsschatz sicherlich auch in einer aufwändigeren Planung, höheren Ausführungskosten, einem komplexeren Einbau, gerade in Zusammenhang mit Einbauten, Instandhaltungsmaßnahmen und Maßnahmen Dritter an den Ver- und Entsorgungseinrichtungen. Offen ist auch der Nachweis, dass die Betonbauweise im Lebenszyklus wirtschaftlicher als beispielsweise die Asphaltbauweise ist. Die Thematik „Einsatz von Betonflächen in Kommunen“ ist sehr umfangreich und weitläufig und lässt sich mit einem Vortrag generell nicht behandeln. Mit nachfolgenden Ausführungen soll demnach grundsätzlich auf die Belange der Planung, dem Bau und der Wirtschaftlichkeit kommunaler Verkehrsflächen in Betonbauweise eingegangen werden. Es können leider nicht alle Besonderheiten und Einzelheiten wie Baustoffe (Glasfaser) Berücksichtigung finden. Ziel des Vortrages ist, generelle Möglichkeiten hinsichtlich dem Einsatz von Betonflächen im kommunalen Bereich aufzuzeigen. Besonderer Dank gilt dem Straßenbauamt Böblingen sowie Herrn Baudirektor Andreas Klein, dessen persönliche Erfahrungen hier einfließen durften.
Durch Beanspruchungen bei der Fertigung oder in der Anwendung können metastabile austenitische Stähle eine Phasenumwandlung von ?- Austenit zu ?‘-Martensit durchlaufen. Verbunden damit sind Eigenschaftsänderungen, welche sich signifikant auf das Werkstoffverhalten unter mechanischer, tribologischer oder korrosiver Belastung auswirken können.
Um möglichen negativen Auswirkungen wie ungewollte Magnetisierbarkeit oder Beeinflussung von Fertigungsparameter sowie Korrosionseigenschaften zu unterbinden muss die martensitische Phase zunächst erfasst und quantifiziert werden.
Für diese Aufgabe stehen neben den bekannten und kostenintensiven Verfahren wie EBSD und XRD für die praxisnahe Anwendung das magneto-induktive Messverfahren und verschiedene Ätzmethoden zur Verfügung.
Anhand von Applikationen aus Anwendung, Fertigung und Forschung werden die Wirkweisen, Vorteile und Grenzen verschiedener Ätzverfahren und dem magneto-induktiv messenden FERITSCOPE® MP30 aufgezeigt. Ebenso werden ergänzende Methoden bzw. Techniken zur Validation der Verfahren diskutiert und erläutert.