Aktualisiert: 2023-06-07
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Handbuch Unternehmensorganisation
Autor: Oliver Riedel
Handbuch Unternehmensorganisation
Antriebsbasierte Schwingungsdämpfung von Industrierobotern mit gelenkseitiger Positionsmessung.
Diese Arbeit befasst sich mit einem neuen adaptiven Regelungsansatz für Industrieroboter mit gelenkseitiger Positionsmessung, um die dynamische Bahngenauigkeit zu verbessern. Es wird ein lineares Regelungsgesetz vorgeschlagen, das mithilfe der LPV-Methodik zu einer Gain-Scheduling-Regelung erweitert wird. Die Performanz des Ansatzes wird experimentell an einem KUKA KR210-2 Industrieroboter validiert.
Die Ergebnisse zeigen eine signifikante Verbesserung im Vergleich zur klassischen Kaskadenregelung. Der Ansatz stellt einen Kompromiss zwischen Regelungsperformanz und Robustheit dar, um die industrielle Anwendbarkeit sicherzustellen und beinhaltet gleichzeitig eine systematische Vorgehensweise für die Systemidentifikation und den robusten Entwurf des adaptiven Reglers.
Aktualisiert: 2023-06-08
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Mehrwertdienstbasiertes Assistenzsystem mittels Virtueller und Erweiterter Realität an Maschinenfenstern von Werkzeugmaschinen.
Heutige und zukünftige Werkzeugmaschinen werden durch steigenden Funktionsumfang und hohe Prozessanforderungen komplexer. Aufgrund zunehmender Anforderungen bedarf es neuer Beobachtungsmöglichkeiten sowie situations- und anwendungsgerecht erweiterbarer Assistenzsysteme. In dieser Arbeit wird eine Lösung in Form eines intelligenten Maschinenfensters auf Basis von Virtueller und Erweiterter Realität vorgestellt.
Zur prozessbegleitenden Beobachtung und Überwachung werden Konzepte und Methoden zur Gestaltung eines synchronisierten Computermodells, zur Überlagerung, zur Verdeckungsberechnung und zur Beschreibung und Bestimmung der Betrachterperspektive sowie zur Erfassung und Nachbildung der Perspektive des menschlichen Betrachters erarbeitet. Für die Verwendung von Innenraumkameras wird ein automatisiertes, maschinenintegriertes Verfahren zur Bestimmung von Kameraparametern entwickelt.
Zur situationsbezogenen und anwendungsgerechten Integration von Assistenzfunktionen wird ein dynamisch erweiterbares dienstorientiertes Framework für Mehrwertdienste entworfen. Hierzu werden die Gestaltung, Beschreibung und Verwaltung von Diensten sowie ein Distributionskonzept konzeptioniert.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Klothoidenbasiertes Überschleifverfahren für numerische Steuerungen.
Im Rahmen dieser Arbeit wird die Anwendbarkeit von Klothoiden als Überschleifkurven für numerische Steuerungen untersucht. Hierfür werden krümmungsstetige Überschleifalgorithmen für Gerade-Gerade-, Gerade-Kreis- und KreisKreis-Übergänge konzeptioniert. Im Widerspruch zu bisherigen Forschungsarbeiten kann als Ergebnis die Eignung von Klothoiden als Interpolationsverfahren in numerischen Steuerungen nachgewiesen werden.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Verteilte Interpolation: Bewegungssynchronisierung in dezentral gesteuerten Mehrachssystemen.
Integrierte Miniatursteuerungen sind Technologiebefähiger für Industrie 4.0. Die Verwendung solcher Steuerungen in Automatisierungskomponenten ermöglicht es, diese als intelligente Elemente in Fertigungsstationen und -zellen einzusetzen. Diese Abhandlung betrachtet die steuerungstechnischen Anforderungen zur Bewegungssychronisierung von bewegten Achsen mit Ansatz eines Multi-Agenten-Systems.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Neuartiges Steuerungs- und Anlagenkonzept für die wandlungsfähige Montagetechnik.
Wie kann eine automatisierte Montageanlage innerhalb kürzester Zeit aufgebaut, eingerichtet und später geändert werden? Einen wandlungsfähigen Ansatz basierend auf einem interdisziplinären Baukasten von Steuerungstechnik- und Anlagenkomponenten stellt dieses Buch vor.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Überwachung und Störungserkennung in vernetzten IT-Systemen.
Die Bedeutung von vernetzten IT-Systemen ist in den letzten Jahren im Zuge der digitalen Transformation durch Technologien wie Cloud, Künstliche Intelligenz und dem Internet der Dinge stark gestiegen. Ungeachtet ihrer zahlreichen Vorteile weisen vernetzte IT-Systeme eine hohe Komplexität auf und erfüllen zunehmend Kernfunktionen von Unternehmen und Produkten. Ein sicherer und störungsfreier Betrieb ist daher unabdingbar. Die vorliegende Marktstudie bietet einen Überblick über den Stand der Technik und Praxis für die Überwachung und Störungserkennung in vernetzten Systemen. Neben einer Marktuntersuchung wurden dafür 28 Experten befragt. Als Ergebnis zeigt die Studie Handlungsoptionen auf, stellt aktuell am Markt verfügbare technische Lösungen systematisch vor und beschreibt praktische Erfahrungen aus der Anbieter- und der Anwenderperspektive.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Untersuchung der belastungsgerechten Bahnplanung für das mehrachsige Schmelzschichtverfahren für Bauteile mit Zugspannungen.
Additive Fertigungstechnologien haben sich in den letzten zehn Jahren von einer Nischenanwendung für Rapid Prototyping zu einer technologischen und wirtschaftlich bedeutenden Industrie entwickelt. Um die Produktivität dieser Technologien weiter zu steigern, wird an Methoden zur Optimierung der Prozesskette im mehrachsigen Schmelzschichtverfahren (Markenname Fused Deposition Modeling) geforscht, welches aufgrund der prozesstechnischen Freiheiten großes Potenzial in sich birgt.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Methode zur belastungsgerechten Bahnplanung entwickelt mit dem Ziel, Bauteile im mehrachsigen Schmelzschichtverfahren mit höherer Belastbarkeit herzustellen. Mechanische Grundlage ist hierbei, dass gedruckte Bauteile in Richtung der Orientierung der Extrusionsraupen einer höheren Zugbeanspruchung standhalten können als in andere Belastungsrichtungen. Die entwickelte Methode ermöglicht eine belastungsgerechte Bahnplanung auf Grundlage definierter Belastungsfälle im Hinblick auf anisotropes Werkstoffverhalten. Durch diese Bahnplanungsmethode konnten bei einer mechanischen Validierung durchschnittliche Festigkeitssteigerungen von 12,5 % nachgewiesen werden.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Architektur für einen Verzeichnisdienst in der serviceorientierten Produktionstechnik.
Nicht nur der Einzug von Hyperscalern wie Amazon, Google und Microsoft in das Produktionsumfeld, sondern auch Trends wie Industrie 4.0 zeigen die wachsende Bedeutung von IT-Technologien auf dem Shopfloor. Die Notwendigkeit flexibler Systeme zur Verwaltung von Betriebsmitteln und Produktionsressourcen wächst bei zeitgleichem Wachstum von Vernetzung und steigender Anzahl an Geräten durch den Einzug von Industrial IoT.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Methodik für eine ganzheitliche Testautomatisierung beim Systemtest von automatisierten Fertigungssystemen.
Diese Dissertation stellt einen Beitrag zur Qualitätssicherung von automatisierten Fertigungssystemen dar. Im Speziellen wird eine ganzheitliche Testautomatisierung für den steigenden Softwareanteil in Fertigungssystemen motiviert, entwickelt und validiert. Durch den ganzheitlichen Ansatz liefert die Methodik Lösungen zu verschiedenen Aspekten, wie bspw. der Testerstellung, geeigneten Testwerkzeugen und dem Aufbau einer virtuellen Testumgebung.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Methode zur automatisierten Durchführung von Knowledge Discovery Projekten für die Qualitätsanalyse von fertigungstechnisch hergestellten Produkten.
In dieser Arbeit wird eine Methode entwickelt, die es einem Produktionsunternehmen ermöglicht, selbstständig Knowledge Discovery Projekte zur Qualitätsanalyse von Produkten durchzuführen und dabei Domänenwissen über die zu analysierenden Produktionsprozesse und betriebswirtschaftliche Kennzahlen einzubringen. Die Arbeit richtet sich an Mitarbeiter im Qualitätsmanagement und Data Scientisten mit Interesse an der industriellen Datenanalyse.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Online-Bahnplanung für mehrere Flugroboter in veränderlicher Umgebung mithilfe der Kurvenflussmethode.
Das vorliegende Buch beschreibt die Entwicklung und Implementierung einer neuen Online-Bahnplanungsmethode für die kollisionsfreie Bewegungsführung mehrerer Flugroboter in einem gemeinsam genutzten Arbeitsraum. Das Hauptmerkmal liegt dabei auf der Generierung von numerisch robusten und sicheren Bahnen bei gleichzeitiger Einhaltung von harter Steuerungsechtzeit.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Überwachter bidirektionaler Datenaustausch in industriellen Echtzeit-Kommunikationsarchitekturen.
Beim OPC UA Publish Subscribe Standard liegen dem Publisher auf Grund der entkoppelten Kommunikation keine Informationen über den Zustand der Subscriber vor. Dadurch werden Kommunikationsstörungen auf Seiten des Publishers nicht apparent, was eine angemessene Fehlerreaktion in der Applikation unmöglich macht. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein Lösungsweg aufgezeigt, der mit Hilfe einer Überwachung der Kommunikation diesen Mangel behebt.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Antriebsbasierte Schwingungsdämpfung von Industrierobotern mit gelenkseitiger Positionsmessung.
Diese Arbeit befasst sich mit einem neuen adaptiven Regelungsansatz für Industrieroboter mit gelenkseitiger Positionsmessung, um die dynamische Bahngenauigkeit zu verbessern. Es wird ein lineares Regelungsgesetz vorgeschlagen, das mithilfe der LPV-Methodik zu einer Gain-Scheduling-Regelung erweitert wird. Die Performanz des Ansatzes wird experimentell an einem KUKA KR210-2 Industrieroboter validiert.
Die Ergebnisse zeigen eine signifikante Verbesserung im Vergleich zur klassischen Kaskadenregelung. Der Ansatz stellt einen Kompromiss zwischen Regelungsperformanz und Robustheit dar, um die industrielle Anwendbarkeit sicherzustellen und beinhaltet gleichzeitig eine systematische Vorgehensweise für die Systemidentifikation und den robusten Entwurf des adaptiven Reglers.
Aktualisiert: 2023-05-30
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Verteilte Interpolation: Bewegungssynchronisierung in dezentral gesteuerten Mehrachssystemen.
Integrierte Miniatursteuerungen sind Technologiebefähiger für Industrie 4.0. Die Verwendung solcher Steuerungen in Automatisierungskomponenten ermöglicht es, diese als intelligente Elemente in Fertigungsstationen und -zellen einzusetzen. Diese Abhandlung betrachtet die steuerungstechnischen Anforderungen zur Bewegungssychronisierung von bewegten Achsen mit Ansatz eines Multi-Agenten-Systems.
Aktualisiert: 2023-05-18
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Möglichkeiten zur Generierung von Präventionsanreizen in der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung
Die Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV) hat den gesetzlichen Auftrag zur Vermeidung von Arbeitsunfällen. In Zeiten eines bereits hohen Schutzniveaus rücken verstärkt betriebsindividuelle Lösungen in den Fokus. Diese können durch den Unfallversicherungsträger direkt (im Form von Prämien) oder indirekt (in Form von Bonus-Malus-Systemen) bezuschusst werden. Ziel der Arbeit war die Konstruktion eines neuen Bonus-Malus-Systems für die Steinbruchs-Berufsgenossenschaft, welches große finanzielle Anreize zu einer Ausdehnung der Präventionsaktivität generieren soll.
Hierzu werden in einem theoretischen Teil die Präventionsanreize durch risiko-orientierte Beiträge formal analysiert. Es schließt sich eine empirische Analyse von zwei bestehenden Bonus-Malus-Systemen an. Dabei zeigt sich, dass diese Verfahren nur geringe Anreize setzen können. Auf dieser Basis wird ein Verfahren konstruiert, welches sich durch eine klassenbasierte Lösung (angelehnt an die Kfz-Versicherung) und eine branchenspezifische Referenzgröße auszeichnet. Durch diese beiden Merkmale lassen sich im Rahmen einer Monte-Carlo-Simulation vergleichsweise hohe finanzielle Anreize für die Prävention realisieren.
Aktualisiert: 2023-05-11
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Untersuchung der belastungsgerechten Bahnplanung für das mehrachsige Schmelzschichtverfahren für Bauteile mit Zugspannungen.
Additive Fertigungstechnologien haben sich in den letzten zehn Jahren von einer Nischenanwendung für Rapid Prototyping zu einer technologischen und wirtschaftlich bedeutenden Industrie entwickelt. Um die Produktivität dieser Technologien weiter zu steigern, wird an Methoden zur Optimierung der Prozesskette im mehrachsigen Schmelzschichtverfahren (Markenname Fused Deposition Modeling) geforscht, welches aufgrund der prozesstechnischen Freiheiten großes Potenzial in sich birgt.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Methode zur belastungsgerechten Bahnplanung entwickelt mit dem Ziel, Bauteile im mehrachsigen Schmelzschichtverfahren mit höherer Belastbarkeit herzustellen. Mechanische Grundlage ist hierbei, dass gedruckte Bauteile in Richtung der Orientierung der Extrusionsraupen einer höheren Zugbeanspruchung standhalten können als in andere Belastungsrichtungen. Die entwickelte Methode ermöglicht eine belastungsgerechte Bahnplanung auf Grundlage definierter Belastungsfälle im Hinblick auf anisotropes Werkstoffverhalten. Durch diese Bahnplanungsmethode konnten bei einer mechanischen Validierung durchschnittliche Festigkeitssteigerungen von 12,5 % nachgewiesen werden.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Mehrwertdienstbasiertes Assistenzsystem mittels Virtueller und Erweiterter Realität an Maschinenfenstern von Werkzeugmaschinen.
Heutige und zukünftige Werkzeugmaschinen werden durch steigenden Funktionsumfang und hohe Prozessanforderungen komplexer. Aufgrund zunehmender Anforderungen bedarf es neuer Beobachtungsmöglichkeiten sowie situations- und anwendungsgerecht erweiterbarer Assistenzsysteme. In dieser Arbeit wird eine Lösung in Form eines intelligenten Maschinenfensters auf Basis von Virtueller und Erweiterter Realität vorgestellt.
Zur prozessbegleitenden Beobachtung und Überwachung werden Konzepte und Methoden zur Gestaltung eines synchronisierten Computermodells, zur Überlagerung, zur Verdeckungsberechnung und zur Beschreibung und Bestimmung der Betrachterperspektive sowie zur Erfassung und Nachbildung der Perspektive des menschlichen Betrachters erarbeitet. Für die Verwendung von Innenraumkameras wird ein automatisiertes, maschinenintegriertes Verfahren zur Bestimmung von Kameraparametern entwickelt.
Zur situationsbezogenen und anwendungsgerechten Integration von Assistenzfunktionen wird ein dynamisch erweiterbares dienstorientiertes Framework für Mehrwertdienste entworfen. Hierzu werden die Gestaltung, Beschreibung und Verwaltung von Diensten sowie ein Distributionskonzept konzeptioniert.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Methodik für eine ganzheitliche Testautomatisierung beim Systemtest von automatisierten Fertigungssystemen.
Diese Dissertation stellt einen Beitrag zur Qualitätssicherung von automatisierten Fertigungssystemen dar. Im Speziellen wird eine ganzheitliche Testautomatisierung für den steigenden Softwareanteil in Fertigungssystemen motiviert, entwickelt und validiert. Durch den ganzheitlichen Ansatz liefert die Methodik Lösungen zu verschiedenen Aspekten, wie bspw. der Testerstellung, geeigneten Testwerkzeugen und dem Aufbau einer virtuellen Testumgebung.
Aktualisiert: 2023-03-31
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