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Zerspankräfte beim kontinuierlichen Wälzschleifen von Stirnradverzahnungen

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Wälzschleifen zeichnet sich durch komplexe geometrische Zusammenhänge aus, die sich nicht auf analytischem Weg beschreiben lassen. In dieser Arbeit wird ein Modell entwickelt, welches unter Berücksichtigung der geometrisch-kinematischen Zusammenhänge auftretende Prozesskräfte berechnet. Die Modellvalidierung erfolgt durch Zerspankraftmessungen. Erstmals wird die Kontaktfolge für den Wälzschleifprozess unter Berücksichtigung des lokalen Eingriffes von Verzahnung und Schleifwerkzeug bestimmt. ····· 1036178915

Analyse des Betriebsverhaltens von Hochgeschwindigkeits-Wälzlagern unter radialen Lasten

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Diese Forschungsarbeit beschäftigt sich mit der Beschreibung des Betriebsverhaltens von Hochgeschwindigkeits-Wälzlagern im Verbund unter radialen Lasten.Die Methoden zur Beschreibung des Betriebsverhaltens von Hochgeschwindigkeits-Wälzlagern werden erweitert, anhand der experimentellen Untersuchung von Standardlagern verifiziert und abschließend zur Analyse einer Motorspindel, des Betriebsverhalten von Standardlagern im Verbund sowie des radialen Mehrpunktlagers mit Loslagerfunktion angewendet. ····· 1036178914

Steigerung der Prozessqualität des kundenindividuellen Auftragsabwicklungsprozesses

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Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Anwendung von Data Analytics entlang des kundenindividuellen Auftragsabwicklungsprozesses. Das Ziel ist es, Unternehmen der Einzel- und Kleinserienfertigung zu befähigen, verfügbare Daten zielgerichteter zu nutzen. Mittels einer Studie wird der aktuelle Wirkungs- und Reifegrad bei der Anwendung von Data Analytics in der produzierenden Industrie untersucht. Identifizierte Defizite werden durch die Beschreibung konkreter Anwendungsszenarien adressiert. ····· 1036178907

Modell zur typenbasierten Gestaltung von firmeninternen Inkubatoren

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Firmeninterne Inkubatoren sind Unternehmenseinheiten, die die Entstehung, Weiterentwicklung und Kommerzialisierung von radikalen Innovationen vorantreiben, indem sie einen von den bestehenden Strukturen der Mutterorganisation separaten Innovationspfad bereitstellen. Die betriebliche Praxis zeichnet sich durch eine branchenübergreifende und zunehmende Verbreitung firmeninterner Inkubatoren aus. Dennoch existieren in der Praxis zahlreiche Probleme in der Implementierung und im Betrieb, die oftmals auf eine fehlerhafte Auslegung zurückzuführen sind.Vor diesem Hintergrund ist es das Ziel der vorliegenden Arbeit, den Anwender bei der systematischen Erstauslegung firmeninterner Inkubatoren zu unterstützen. Basierend auf einer Typologie von sechs Inkubatortypen befähigt das entwickelte Modell etablierte Unternehmen zu einer passgenauen Auslegung, die den Situationskontext des Unternehmens berücksichtigt.Das entwickelte Modell gliedert sich in fünf Teilmodelle. Im ersten Teilmodell werden Ziele und zu berücksichtigende Kontextfaktoren beschrieben. Im darauffolgenden Anforderungsmodell werden hierauf aufbauend Anforderungen an die Organisationsstruktur des firmeninternen Inkubators abgeleitet. Dabei werden sechs Inkubatortypen identifiziert: Die Tech-Garage, das Ideenlabor, die Transformations-Akademie, der Corporate Accelerator, der Hochschul-Horchposten und das Kundenlabor. Im anschließenden Modell der Gestaltungsmöglichkeiten werden Auslegeoptionen firmeninterner Inkubatoren beschrieben. Diese betreffen die strategische Ausrichtung, die Zusammenarbeit mit dem Mutterunternehmen, die Zusammenarbeit mit externen Innovationspartnern sowie den Standort und die Ausstattung. Im Modell der Gestaltungsempfehlungen werden unter Rückgriff auf die vorhergehenden Teilmodelle allgemeine und typenbasierte Gestaltungsempfehlungen formuliert. Schließlich liefert das Vorgehensmodell dem Anwender eine geeignete Vorgehensweise für eine typenbasierte Gestaltung firmeninterner Inkubatoren.Die vorliegende Arbeit leistet einen wichtigen Beitrag für das Verständnis des strukturellen Aufbaus firmeninterner Inkubatoren, die zugrunde liegenden Gestaltungsmöglichkeiten, die relevanten Ziele und Kontextfaktoren sowie organisationsstrukturellen Anforderungen. ····· 1036178904

Modellbasierter Ansatz zur automatisierten Gestaltung von Montagevorrichtungen

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Produzierende Unternehmen stehen zunehmend vor der Herausforderung Produkte in immer kürzeren Zyklen auf den Markt zu bringen. Damit einher geht die Notwendigkeit die Produktionsprozesse parallel zur Produktentwicklung zu qualifizieren und abzusichern. Aus den diversen Schnittstellen zwischen diesen beiden Bereichen erwachsen Verzögerungsrisiken im Anlauf, wenn z.B. Betriebsmittel in einer späten Anlaufphase durch eine Änderung der Produktgestalt noch einmal angepasst werden müssen. Bekannte Lösungsansätze in diesem Zusammenhang fallen in den Forschungsbereich Computer-Aided Fixture Design. Eine Analyse der einschlägigen Literatur zeigt, dass sich dabei vorrangig mit der automatisierten Herleitung von Spannplänen für Bohr- und Fräsvorrichtungen befasst wird und durchgängig automatisierte Ansätze bislang nicht im Fokus standen bzw. an Aspekten wie der Modellierung und Optimierung von Werkstücksteifigkeiten scheitern. Vor diesem Hintergrund erfolgt im vorliegenden Werk eine Fokussierung auf Montagevorrichtungen, um anhand dieser Betriebsmittelgruppe mit reduziertem Anforderungsprofil eine Grundlage für eine durchgängige Automatisierung der Gestaltungsprozesse zu legen. Dafür wird ein hybrider Ansatz vorgestellt, der zum einen aus einem automatisierbaren Gestaltungsmodell und zum anderen aus einem Aufbauprinzip besteht, das Baukastenelemente sowie additiv gefertigte Elemente berücksichtigt. Das zentrale Gestaltungsmodell besteht dabei aus den üblichen Funktions- und Spannmodellen und darüber hinaus aus einem Referenzboxmodell, das der Grobstrukturierung der Vorrichtung dient. Dazu besteht dieses Modell aus Bauraumvorhalten, die einerseits Vorrichtungsbauelemente und andererseits Funktionsräume aus dem Montageprozess, in dem die Vorrichtung eingesetzt werden soll, repräsentieren. Nach Verkettung der Modelle im Hauptteil des Werks erfolgt eine Detaillierung in Form von Modulen und Submodulen, sodass eine Überführung des Ansatzes in Algorithmen ermöglicht wird. Im Rahmen der Erarbeitung erfolgte die Überführung in einen MatLab-Demonstrator, der genutzt wird, um die Ansätze im letzten Abschnitt des Werks an einem Fallbeispiel aus einer automobilen Kleinserienmontage zu validieren. ····· 1036178899

Entstehung von Spanaufschweißungen beim Trockenwälzfräsen

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Das Trockenwälzfräsens ist ein hochproduktives Fertigungsverfahren zur Herstellung außen-verzahnter Zylinderräder. Obwohl das Verfahren etabliert ist, kommt es in der Praxis immer wieder zu Oberflächendefekten, insbesondere Spanaufschweißungen, auf den Bauteilen. In dieser Arbeit wird eine Analyse der Entstehung von Spanaufschweißungen durchgeführt, wozu unter anderem ein analytisch-numerisches Modell der Spanbildung von Mehrflanken-spänen entwickelt wird. ····· 1036178898

Lokale Laserentfestigung von Halbzeugen und Bauteilen aus hochfesten Stählen

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The subject of this thesis is the further development of the local laser softening of high strength steels. In order to achieve more homogeneous softening over the board thickness at high feed rates, two approaches for process adaptation are investigated. For a simultaneous process of laser cutting and laser softening, a processing head, is developed. The implications of laser-softened parts in the joining zones for resistance spot welding on crash performance are demonstrated. ····· 1036178895

Datengetriebene, kontextadaptive Produktivitätssteigerung von NC-Zerspanprozessen

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Diese Dissertationsschrift präsentiert ein Verfahren zur Produktivitätssteigerung von NC-Zerspanprozessen, das ohne zusätzliche Sensorik arbeitet. Stattdessen wird die Datenbasis nutzbar gemacht, die bereits heute entlang des gesamten Produktentstehungsprozesses anfällt. Dabei werden moderne Big-Data-Methoden mit 3D-Computergrafik und existierendem Domänenwissen aus der Maschinen- und Fertigungstechnik fusioniert. Das Gesamtkonzept wird in Form eines performanten Softwareprototyps realisiert. ····· 1036178894

Model to Monetarily Aggregate Risks of Procurement to Support Decision Makers

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The present thesis provides a model to monetarily aggregate procurement risks to support decision makers. A material flow oriented view forms the fundament of the model. The model is designed to aggregate delay, quality and cost related procurement risks considering their uncertainty. Procurement risks are aggregated to form a monetary risk distribution. Decision-makers can select procurement strategies that are adequate for their risk situation, depending on their affinity for risk to mitigate procurement risks. ····· 1036178890

Konfiguration globaler Produktionsnetzwerke im Spannungsfeld von Kosten- und Risikominimierung

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In dieser Arbeit wird ein integrativer datenbasierter Ansatz zur kosten- und risikogerechten Konfiguration globaler Produktionsnetzwerke anhand des ISO Risikomanagementprozesses entwickelt. Durch die systematische Identifikation und Analyse von politischen und geografischen Risiken wird das Ausfallrisiko sowie das Schadensausmaß relevanter Standorte bewertet. Durch Einbeziehung des Managements wird in einem geführten iterativen Prozess eine Zielkonfiguration identifiziert. ····· 1036178889

Korrekturmodelle thermisch bedingter TCP-Verlagerungen mit Hilfe maschinenintegrierter

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Thermische Fehler von Werkzeugmaschinen stellen einen signifikanten Einfluss auf die Qualität der gefertigten Bauteile dar. In der Arbeit wird ein System zur Dehnungsmessung an unterschiedlichen Stellen der Struktur angewendet. Die Messmethode wurde experimentell in einer Werkzeugmaschine mit Achskinematik validiert. Durch den Einsatz der Messtechnik im Spindelstock einer Werkzeugmaschine und ein physikalisches Korrekturmodell kann eine Effektivität von bis zu 70 Prozent erreicht werden. ····· 1036178872

Prädiktive Werkzeug- und Prozessauslegung für das Räumen von Nickelbasislegierungen

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Die Fertigung komplexer Profilnutgeometrien in Triebwerksscheiben erfolgt in der Serienfertigung nahezu ausschließlich durch das Fertigungsverfahren Räumen. Allerdings sind die anwendbaren Schnittgeschwindigkeiten und Spanungsdicken und damit die Produktivität aufgrund der relativ geringen Warmhärte des Schneidstoffes Schnellarbeitsstahl eingeschränkt. Eine Alternative zur Erhöhung der Produktivität und zur Kostenreduzierung birgt die Verwendung Hartmetallen. Allerdings verfügen diese über nur über eine geringe Zähigkeit, was eine angepasste Werkzeugkonstruktion erfordert. ····· 1036178870

Correction of Systematic Errors in Piezoelectric Cutting Force Measurement

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Systematic measurement errors in piezoelectric cutting force measurements are researched within this thesis. The errors originate from the seismic mass, which is mounted upon the transducer. On the one hand, the seismic mass reduces the bandwidth of the measurement system. On the other hand, the seismic mass leads to superimposed inertial forces, when the seismic mass is subjected to motion during cutting force measurement. Both effects are modelled and correction methods were researched, which are capable to correct these systematic measurement errors in hard real-time. ····· 1036178867

Two-Photon Polymerization on Metal Surfaces for Structuring Moulding Tools

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Given the fact of the increasing meaning of individual and functional micro- or nanostructures, it is of high interest to open up two-photon polymerization (TPP) as a structuring technology for production. TPP offers real 3D capability while providing a high precision, so arbitrary geometries with optical, photonic or biological func-tionalities can be realized. Thus, the aim is to use TPP as a mastering technology for metal substrates that serve as tools for injection moulding. ····· 1036178865

Simulationsgestützte Synchronisation der Zeitplanungsparameter für Variantenfertiger

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Eine Möglichkeit die Prognosegüte der Planung zu verbessern und eine Synchronisation der funktionalen Zielsysteme in Hinblick auf ihre Zeitplanungsgrößen zu ermöglichen, stellt die Synchronisierung von Zeitplanungsparametern dar. In der vorliegenden Dissertationsschrift wird daher ein Gestaltungskonzept entwickelt, welches dabei unterstützt, das effiziente Set an Zeitplanungsparametern für Variantenfertiger zu identifizieren und in etablierten betrieblichen Anwendungssystemen zu parametrieren. ····· 1036178863

Gestaltung eines adaptiven Änderungssystems für einen beherrschten Serienhochlauf

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Das Ziel der Dissertation ist die Entwicklung einer Methodik zur komplexitätsorientierten Gestaltung des Änderungssystems im hochiterativen Prototypenbau als Grundlage einer effizienten Handhabung technischer Änderungen für einen beherrschten Serienanlauf. Der zentrale Lösungsansatz der Methodik besteht in einer kurzzyklischen Adaption von Organisations- und Informationsstrukturen des Änderungssystems zur systematischen Berücksichtigung der dynamischen Rahmenbedingungen im Unternehmen. ····· 1036178857

Ultrapräzisionszerspanung von Hartmetall mit monokristallinen Diamantwerkzeugen

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Die Dissertation liefert einen Wissensbeitrag zum Verständnis der Einflüsse auf das Zerspanverhalten von WC-Co Hartmetallen bei der Bearbeitung mit monokristallinen Diamantwerkzeugen. Hobelversuche dienten dabei als empirische Basis zur Erstellung eines Modells zur Berechnung des Übergangspunktes von duktilem zu sprödhartem Materialverhalten. Im Fokus weiterer Untersuchungen lagen die Einflüsse während der Drehbearbeitung auf die generierte Oberflächenqualität sowie den Werkzeugverschleiß. ····· 1036178855

Systematische Beherrschung von Zielkonflikten in Innovationsprojekten

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Innovationsfähigkeit ist ein zentrales Element zur Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen. Innovationsprojekte sind jedoch teuer, zeitintensiv, binden wertvolle Kapazitäten und scheitern oft. Der häufigste Grund für das Misslingen von Innovationsprojekten sind unklare Ziele.Die vorgestellte Methodik schafft Transparenz über Ziele und deren Bedeutung. Pragmatische Lösungen werden aufgezeigt, mit denen Zielkonflikte gelöst oder als Innovationsquelle genutzt werden können. ····· 1036178854

Modellierung der Walzkraft beim Dichtwalzen pulvermetallurgisch hergestellter Zahnräder

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Die pulvermetallurgische (PM) Prozessroute erlaubt es Bauteile in Serienfertigung kostengünstig herzustellen. In Abhängigkeit von den Press- und Sinterbedingungen bleibt eine festigkeitsmindernde Restporosität im Bauteil zurück. Die Belastbarkeit von PM-Bauteilen kann durch Nachverdichten gesteigert werden. Zur Verbesserung des Auslegungsprozesses für das lokale Nachverdichten von PM-Zahnrädern, wird in dieser Arbeit ein Modell zur Vorhersage der Prozesskraft sowie der lokalen Werkstoffeigenschaften entwickelt. ····· 1036178845

Gestaltungsmodell eines Energieinformationssystems im Internet of Production

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Die vorliegende Arbeit zeigt wie ein Energieinformationssystem für produzierende Unternehmen in der Referenzarchitektur `Internet of Production` gestaltet werden kann. Dadurch können industrielle Energieflexibilitätsmaßnahmen automatisiert bzw. eine Entscheidungsvorbereitung getroffen werden. Diese Maßnahmen können volkswirtschaftlich zu einer Reduktion von Kosten für Energienetz- und Systemsicherheitsmaßnahmen in Deutschland führen. ····· 1036178838

Einfluss der Topographie kunstharzgebundener CBN-Schleifscheiben auf das

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Die Produktivität von Schleifprozessen hängt maßgeblich von der eingesetzten Schleifscheibe ab. Eine Schlüsselrolle im Prozess nimmt die Schleifscheibentopographie ein. Diese Arbeit zeigt, dass eine präzise Beschreibung der Topographie anhand quantitativer Kenngrößen eine Vorhersage der Prozesslasten beim Schleifen ermöglicht. Durch die Modellierung des Schleifprozesses und die Simulation der Schleifscheibentopographie kann somit eine wissensbasierte, optimierte Prozessauslegung realisiert werden. ····· 1036178833

Quantitative Bewertung von Standardisierung für Ausführungsprozesse im Industrieservice

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Das Ziel der Arbeit ist es, die Industrieservicebranche dazu zu befähigen, die Vielzahl und Vielfalt der Ausführungsprozesse durch eine Methodik mit vertretbarem Aufwand zu analysieren und Maßnahmen zur Prozessstandardisierung abzuleiten. Es werden Prozesszielgrößen und -merkmale entwickelt, um die Varianz in Ausführungsprozessen zu beschreiben. Zudem wird eine Methodik entwickelt, um Wirkungszusammen-hänge zwischen Prozesszielgrößen und -merkmalen zu identifizieren und Maßnahmen abzuleiten. ····· 1036178829

Gestaltungsmodell der Kennzahlen und Indikatoren bei der Einführung und

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Gegenwärtig existiert kein Erfolgsmodell zur Umsetzung eines Qualitätsmanagementsystems für Studium und Lehre für deutsche Hochschulen seine Kennzahlen und Indikatoren müssen klassifi-ziert und analysiert werden können. Das entwickelte Gestaltungsmodell legt dar, welche Kennzah-len und Indikatoren erforderlich, empfehlenswert und optional sind. Das Modell realisiert die Prü-fung der Kennzahlen und Indikatoren und unterstützt bei der Einführung und Weiterentwicklung von Qualitätsmanagementsystemen. ····· 1036178824

Untersuchung des Drahtsystems zur Prozessstabilisierung für das

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Eine systematische und wissenschaftliche Betrachtung des Drahtsystems zur Prozessstabilisierung des LMD-W-Prozesses existiert nicht. Das Ziel der Arbeit ist daher die Entwicklung eines Prozess-erklärungsmodells des Drahtsystems zur Prozessstabilisierung des LMD-W-Prozesses für die additive Fertigung. Mit Hilfe experimenteller Prozessanalyse und dem darauf aufbauenden Prozesser-klärungsmodell, unter Berücksichtigung der Wirkzusammenhänge von Drahtförderung und Pro-zessgrößen, können vorhersagbare Schweißergebnisse erreicht werden. ····· 1036178814

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