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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.
I4 Production
(2017)
In diesem Beitrag wird die Hardware-Implementierung eines Datenkompressionsverfahrens auf einem FPGA vorgestellt. Das Verfahren wurde speziell für Kompression kurzer Datenblöcke in Flash-Speichern entwickelt. Dabei werden Quelldaten mithilfe eines Encoders komprimiert und mit einem Decoder verlustlos dekomprimiert. Durch die Reduktion der Datenrate kann in Flash-Speichern die Übertragungsdauer zum Lesen und Schreiben reduziert werden. Ebenso ist eine Kompression von Nutzdaten sinnvoll, um zusätzliche Redundanzen für einen Fehlerschutz einfügen zu können, ohne den Gesamtspeicherplatzbedarf zu erhöhen.
Klimawandel
(2017)
Kreativwirtschaft Bodensee
(2017)
Szenografie ist eine Universaldisziplin, die mit Raum, Licht, Grafik, Ton und digitalen Medien Erlebnisräume schafft, in denen Wissen vermittelt und Besuchern verborgene Zusammenhänge intuitiv zugänglich gemacht werden können. Hierbei spielen mediale Vermittlungsstrategien eine zentrale Rolle. Eine dieser Strategien ist Information on demand: kontextualisierende Informationen werden hier nicht permanent angeboten, sondern nur dann, wenn der Besucher sie abruft. Dies ermöglicht sowohl eine auratische Objektpräsentation als auch gleichermaßen Kontextualisierung und Informationsvermittlung. Eine weitere Strategie sind
personalisierte Devices, die zudem eine zielgruppenorientierte Ansprache von Besuchern ermöglichen. Darüber hinaus bieten VR- und AR-Technologien die Möglichkeit zur publikumswirksamen Darstellung komplexer wissenschaftlicher Zusammenhänge.
Radsatz-Torsionsschwingungen verursachen Torsionsamplituden, die das quasistatische Torsionsmoment um ein Vielfaches überschreiten können. Dies führt zu enormen Beanspruchungen von Radsatzwelle, Pressverbänden und Radsatzgetrieben. Durch die Auswertung und Analyse zahlreicher Messfahrten verschiedener Fahrzeuge konnten einige Merkmale bezüglich der Verteilung der Torsionsbelastung innerhalb eines Triebdrehgestells identifiziert werden. Da die Messresultate stark von der individuellen Antriebsregelung den vorliegenden Kraftschlussbedingungen abhängig sind lassen sich für Fahrzeuge mit unterschiedlicher Antriebskonfiguration nur bedingt vergleichen. Während im Regelbetrieb von Schienenfahrzeugen das Auftreten von Radsatz- Torsionsschwingungen vermieden werden soll, sind insbesondere bei Zulassungsfahrten Fahrzustände anzustreben in denen bei aktiver Rollier- und Schleuderschutzsoftware maximale Torsionsschwingungen erzeugt werden können. Basierend auf den durchgeführten Analysen und gesammelten Erfahrungen haben sich für die Durchführung von Versuchsfahrten folgende Bedingungen zielführend herausgestellt: (1) Herstellung möglichst identischer Kraftschlussverhältnisse aller im Gruppenantrieb elektrisch gekoppelten Radsätze durch gemeinsame Bewässerung in beiden Fahrrichtungen. (2) Sicherstellung einer maximalen Zugkraftausnutzung durch hohe Fahrwiderstände, geeignete Streckwahl mit konstanter Steigung oder Einsatz einer Bremslokomotive.
Im Rahmen der Lehrveranstaltung "Nachhaltigkeit im industriellen Umfeld" im Masterstudiengang Umwelt- und Verfahrenstechnik der Hochschulen Konstanz und Ravensburg-Weingarten fand im Dezember 2016 eine studentische Fachkonferenz statt. Die Studierenden entwickelten in Einzelarbeit oder als Zweierteam
Konferenzbeiträge zu folgenden Themen:
- Spannendes aus dem Bereich der Energieerzeugung und der Grauen Energie
- Aspekte der Kreislaufwirtschaft
- Ökosysteme - ihre Belastung und Erhalt
- Spezifische Wirtschaftszweige und Nachhaltigkeit
Die Ergebnisse der studentischen Fachkonferenz zur „Nachhaltigkeit im
industriellen Umfeld“ werden in der vorliegenden Publikation präsentiert.
RC-Beton im Hochbau
(2017)
Die vorausschauende Instandhaltung (engl. Predictive Maintenance) gewinnt für die produzierende Industrie weltweit an Bedeutung, da Produktionsmodernisierungen im Rahmen der Industrie 4.0 sowie die zunehmende Verwendung von heterogenen Sensoreinheiten die Instandhaltungsplanung immer komplexer gestalten. Darüber hinaus ist das Service-Kontingent, welches ein Maschinenbauer seinen Kunden im Bereich der Instandhaltung anbieten kann, durch die Ressource Mensch stark limitiert und nur ortsgebunden einsetzbar. Durch herkömmliche Instandhaltungsprozesse entstehen somit oft hohe Kosten, sowohl für den Maschinenbauer als auch für den Anwender. Dieser Beitrag gibt einen Einblick in aktuelle Forschungen der Sybit GmbH in direkter Zusammenarbeit mit der HTWG Konstanz und renommierten Maschinenbau-Unternehmen. Gemeinsames Ziel ist es, vorhandene Instandhaltungsprozesse durch die Verwendung von Augmented Reality (AR) und weiterführenden Technologien zu unterstützen. Hierbei wird ein Stufenplan erarbeitet und vorgestellt, in dem die notwendigen Erweiterungen auf dem Weg von der Implementierung eines Pilotprojekts bis hin zur vollwertigen Industrie-4.0-Anwendung diskutiert werden. Abschließend wird die plausible Erweiterbarkeit der vorgestellten Entwicklungen erörtert und die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf andere Domänen vorgestellt.