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Automatisierte, datenbasierte Wissensgenerierung beim Fräsen

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Die Umsetzung der adaptiven, vernetzten Produktion erfordert eine aktuelle und vollständige Wissensbasis der fertigungstechnologischen Zusammenhänge. Um einen beschleunigten Zugriff darauf zu erzielen, wurde in dieser Arbeit ein Automatisierungssystem entwickelt, das zur Anwenderunterstützung Zerspanversuche standardisiert und systematisch ausführt. Prozessinformationen werden dabei mittels Sensoren erfasst und unmittelbar zur Identifikation und Adaption von datenbasierten Modellen eingesetzt. ····· 1036178749

CAM-NC-Datenkette für die Laserbearbeitung von Freiformflächen mit simultaner Bewegung mechanischer Achsen und galvanometrischem Laserscanner

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Im Rahmen dieser Arbeit wir ein Verfahren entwickelt, um eine 5-Achs-Werkzeugmaschine mit einem Laserscanner zu synchronisieren, um Freiformflächen mit hoher Präzision und Geschwindigkeit unterbrechungsfrei bearbeiten zu können. Durch diese Simultanbearbeitung können selbst komplexe Flächen mittels Laserpolieren ohne sichtbare Ansätze bearbeitet werden und für das Laserstrukturieren ergibt sich eine Steigerung der Flächenrate von bis zu 30 Prozent. ····· 1036178748

Model-based Optimization of Setup Parameters for Dimensional Measurements on Monomaterial and Multimaterial Workpieces in Industrial Computed Tomography

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This manuscript presents a methodology for optimizing setup parameters for dimensional measurements in industrial computed tomography (CT). The methodology relates the influence of setup parameters on measurement uncertainty to five conditions on scan quality. A set of models for optimizing setup parameters was developed and implemented into a software application. Experimental investigations showed that predicted setup parameters are optimal for the vast majority of the considered features. ····· 1036178747

Methode zur Ausrichtung der technologiekompetenzbasierten Diversifikation

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Einzigartige technologische Kompetenzen tragen maßgeblich zur Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen bei. Durch technologiekompetenzbasierte Diversifikation können Unternehmen neue Märkte auf Basis ihrer technologischen Kompetenzen erschließen. Um die Erfolgschancen eines Diversifikationsvorhabens zu steigern, ist eine zielgerichtete Ausrichtung der Suche nach geeigneten Diversifikationsalternativen notwendig. In dieser Dissertation wird eine Methode entwickelt, mit der Unternehmen die Suche nach geeigneten technologiekompetenzbasierten Diversifikationsalternativen ausrichten können. ····· 1036178745

Gestaltungsmodell für den Entwicklungsprozess von Werkstückträgern für die Lithium-Ionen-Batteriezellproduktion

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Die Produktion günstiger Lithium-Ionen-Batterien ist eine Grundlage für den Erfolg der E-Mobilität. Ein signifikanter Kostenanteil liegt aufgrund vielfältiger Produktionsressourcen, hoher Stückzahlen und von Liegedauern beim Werkstückträger. Ziel ist die Synchronisierung und Optimierung der Entwicklungsprozesse von Batterie, Produktionstechnik und Werkstückträger. Hierzu werden ein systematisches Anforderungsmanagement und ein Kostenmodell zur Kostenvalidierung und -optimierung herangezogen. ····· 1036178744

Modeling Fracture Behavior in Precision Glass Molding

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A temperature and strain rates dependent fracture model is developed based on Weibull statistics to quantitatively describe the brittle-ductile transition of glass fracture in precision glass molding process. Under the assistance of FEM simulation, this fracture model can be used to calculate the fracture probability of glass during the precision glass molding process. Meanwhile, the most probable fracture timing, location of fracture initiation and fracture pattern can be also predicted. ····· 1036178743

Entwicklung eines Modells zur Beschreibung der Bewegungsabläufe manueller Polierprozesse auf Basis der Fraktal-Theorie

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Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine sensorintegrierten Handpolierstation aufgebaut, an welcher Versuche zur systematischen Untersuchung des manuellen Polierprozesses durchgeführt wurden. Für die Datenauswertung wurde ein Pfad-Analyse-Algorithmus entwickelt, der eine geometrische Analyse des Polierpfades durchführt und ein theoretisches Abtragsprofil berechnet. Es konnte gezeigt werden, dass die aufgezeichneten Polierpfade gebrochen-rationale Dimensionen besitzen. ····· 1036178741

Qualitätsorientierte modellbasierte Prozessparameteroptimierung für das Fused Deposition Modeling

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Inhalt der Arbeit ist die qualitätsorientierte modellbasierte Prozessparameteroptimierung des das Fused Deposition Modelings (FDM) für eine situationsabhängige und flexible Auslegung der Prozessparameter. Kernidee ist für das FDM-Verfahren eine anwendungsspezifische Kombination von Black und White Box Modellen zu einem neuen Grey Box Ansatz für mehrere Zielgrößen zu realisieren, die die optimale Parameterauslegung erlauben und sich an veränderte Bedingungen, wie neue Bauteilgeometrien anpassen. ····· 1036178737

Material Removal Mechanisms during Grinding of Fiber-Reinforced Ceramics with Porous Matrix

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Gegenstand dieser Arbeit ist eine systematische Erforschung des Zerspanverhaltens von faserverstärkten Keramiken mit unbeschichteten Fasern in einer porösen Aluminiumoxid-Matrix bei der Schleifbearbeitung in Abhängigkeit von der Faserorientierung bezogen auf die Schleifrichtung, dem Matrixtyp, dem Fasertyp und ausgewählten Schleifprozessparametern. Im Rahmen dessen werden die Ursache-Wirkungsbeziehungen, die zu den Zerspanmechanismen führen, vor dem Hintergrund der Werkstoffstruktur diskutiert. ····· 1036178736

Kinematic Accuracy and Self-Calibration of an Object Integrative Handling System

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The cooperative manipulation of objects with industrial robots often results in inadequate object positioning due to inaccurate grasp points. Today`s control and calibration approaches, do not target the identification of these uncertain grasp points. In this thesis, a kinematic calibration procedure and a self-calibration procedure for the object integrative handling were developed and validated. This extends the capabilities of cooperating robots regarding reconfiguration and calibration. ····· 1036178735

Ontologie für Energieinformationssysteme produzierender Unternehmen

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Ziel dieser Dissertation war die Entwicklung eines Modells zur Unterstützung produzierender Unternehmen und Lösungsanbieter bei der Umsetzung eines Energieinformationssystems. Dazu werden die Anwendungsfälle auf Basis von Energieinformationen strukturiert, die Komponenten des Informationssystems mithilfe einer Ontologie abgebildet und die Informationsflüsse in einem Informationslogistikmodell abgebildet. Schließlich wird ein Vorgehen zur Anwendung der Modelle dargestellt und validiert. ····· 1036178734

Grübchen- und Zahnflankenbruchtragfähigkeit großmoduliger Stirnräder

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Die Zahnflankenbruchtragfähigkeit ist immer häufiger die Grenze der Leistungs-dichte von modernen Leistungsgetrieben. In der vorliegenden Arbeit wird ein fehl-stellenbasierter Ansatz zur Berechnung der Zahnflankenbruchtragfähigkeit entwi-ckelt und an Verzahnungen unterschiedlicher Baugröße validiert. Weiterhin wird auf Basis einer separierten Beanspruchungsanalyse ein Konzept eines Analogie-versuchs zur von anderen Schadensarten losgelösten Untersuchung der Zahn-flankenbruchtragfähigkeit abgeleitet. ····· 1036178732

Belastungsspezifische Werkzeug- und Prozessauslegung für die Schlichtfräsbearbeitung von Hartmetall

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Die Fräsbearbeitung von Hartmetall stellt eine technologische Herausforderung dar. In dieser Arbeit wird mittels verschiedener modelltheoretischer Ansätze zur Erklärung der Zerspankraft, der Temperatur, der Oberflächenqualität und der Spanform ein Gestaltungsmodell für das Fräsen von Hartmetall erarbeitet. Die abgeleiteten Gestaltungsregeln ermöglichen eine belastungsspezifische Auslegung von Fräswerkzeugen sowie eine wissensbasierte Anpassung der Prozessparameter für das Fräsen von Hartmetall. ····· 1036178731

Kalibrierte Kostenmodellierung von Produktallokationen in Produktionsnetzwerken unter Berücksichtigung externer Unsicherheiten

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Produktionsnetzwerke müssen kontinuierlich angepasst werden. Eine wichtige Anpassungsform ist dabei die Zuordnung von Produkten zu Standorten (Produktallokation). Diese Dissertation beinhaltet eine Methodik zur kalibrierten Kostenmodellierung von Produktallokationen in Produktionsnetzwerken, die bisherige Defizite aus Praxis und Theorie aufgreift und eine verursachungsgerechte, transparente und valide Kostenbewertung unter Berücksichtigung externer Unsicherheiten ermöglicht. ····· 1036178729

Zerspanverhalten von WC-Co Hartmetallen bei der Schleifbearbeitung

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Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein heuristisches Erklärungsmodell für das Zerspanverhalten von WC-Co Hartmetallen entwickelt, welches eine effizientere Auslegung des Schleifprozesses ermöglicht. Dazu erfolgte zunächst eine Charakterisierung der Hartmetalle auf makroskopischer und mikroskopi-scher Ebene. Anschließend wurden Einkornritzversuche durchgeführt, um das Zerspanverhalten der Hartmetalle zu analysieren. Abschließend wurde die qualitative Übertragbarkeit der Ergebnisse aus den Einkornritzuntersuchungen auf den realen Schleifprozess nachgewiesen. ····· 1036178728

Polygonscannerbasierte Hochleistungs-Ultrakurzpuls-Laserstrukturierung

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Diese Dissertation befasst sich mit der Skalierung der Produktivität beim UKP-Laserabtrag. Das hierfür entwickelte Polygonscannersystem ermöglicht Scangeschwindigkeiten bis zu 360 m/s, wodurch selbst bei Repetitionsraten im Bereich mehrerer Megahertz sinnvolle Puls-zu-Puls Abstände möglich werden. Für dieses System konnte ein statistisches Fehlermodell zur Modellierung der systembedingten Geometrieabweichungen des Schichtabtrags und eine Möglichkeit zur Kompensation dieser gezeigt werden. ····· 1036178727

Produktportfoliogerechte Baukastenstrukturierung

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Zur Beherrschung komplexer Prozesse und steigender Kosten aufgrund der zunehmenden Variantenvielfalt im Produktportfolio setzen Unternehmen vermehrt auf die Entwicklung von Produktbaukästen. Der Erfolg eines Produktbaukastens hängt dabei von verschiedenen Kriterien ab, wird aber maßgeblich in der frühen Planungsphase durch die Definition der Baukastenstruktur bestimmt. Die entwickelte Methodik unterstützt die systematische Auswahl geeigneter Baukastenprodukte und verbessert somit die Leistungsfähigkeit des resultierenden Baukastensystems. ····· 1036178726

Methodik zur Prognose des thermo-elastischen Verhaltens von Vorschubachskomponenten

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Die Arbeit befasst sich mit der Prognose des thermo-elastischen Verhaltens von Vorschubachskomponenten, welche als aktive Komponenten einen Wärmeeintrag in die Maschinenstruktur bewirken. Der Einfluss unterschiedlicher Komponentenausführungen, wie beispielweise Baugröße, Schmierung etc. auf das thermo-elastische Verhalten wird in dieser Arbeit untersucht, um somit einen Beitrag zur ganzheitlichen thermischen Beschreibung des Systems Vorschubachse zu leisten. ····· 1036178725

Lasermikropolieren von Metallen

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In dieser Arbeit werden verfahrens- und werkstofftechnische Grundlagen zum Lasermikropolieren metallischer Werkstoffe mit gepulster Laserstrahlung erarbeitet. Neben Untersuchungen zur Einstrahltechnik wird zusätzlich das Lasermikropolieren mittels Zweistrahltechnik betrachtet, bei dem die Oberfläche mit zusätzlicher kontinuierlicher Laserstrahlung vorgewärmt wird, sowie weiterhin die Lasermikropolitur dreidimensionaler Flächen untersucht. ····· 1036178724

Hochgenaue wellenfrontbasierte Justage kleinaperturiger optischer Systeme

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Die wellenfrontbasierte Justage bietet einen potenziell umfassenden Ansatz zur funktionsorientierten Ausrichtung optischer Komponenten. Diese Arbeit behandelt unter produktionstechnischen Gesichtspunkten, was die Möglichkeiten und Grenzen des praktischen Einsatzes dieses Verfahrens sind, welche Parameter die entscheidende Rolle spielen und was für Wertebereiche geeignet sind, um einen stärkeren Einsatz der wellenfrontbasierten Justage in der Montage optischer Systeme zu befördern. ····· 1036178723

Interaktive Prozesssimulation für das industrielle Umfeld am Beispiel des Bohrens mit Laserstrahlung

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In dieser Arbeit wird ein Modell zur Beschreibung der asymptotischen Bohrungsform beim Bohren metallischer Werkstoffe mit langgepulster Laserstrahlung entwickelt. Das Modell wird in der Simulationssoftware AsymptoticDRILL implementiert. Die Software benötigt so wenig Ressourcen, dass sogar eine Ausführung als App auf Smart Devices möglich ist. Die Werte einzelner Verfahrensparameter können mit Hilfe von Schiebern eingestellt werden, während das Simulationsergebnis `online` angezeigt wird. ····· 1036178721

Bedarfsgerechte Informationsbereitstellung zur hochauflösenden Produktionsplanung und -regelung

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Ziel der Arbeit ist die Entwicklung einer Methodik zur bedarfsgerechten Informationsbereitstellung für eine hochauflösende PPR. Die hochauflösende PPR besitzt im Gegensatz zur konventionellen PPS einen aktiven und agilen Regelungscharakter, welcher durch zeitlich, örtlich und inhaltlich feiner aufgelöste Daten aus der Produktion bedient wird. Die Methodik unterstützt Anwender unter Einbindung von Wirkbeziehungen und betriebstypologischen Ausprägungen bei der individuellen Ausgestaltung der Informationsbereitstellung für deren PPR. ····· 1036178720

Excellence in Innovation Vol. 1

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Today manufacturing companies in high-wage countries are more than ever confronted with rapidly changing requirements and an uncertain global environment. Shorter product lifecycles and development cycles, more product variants caused by more differentiated customer demands, an increasing product complexity and functional complexity as well as decreasing delivery and throughput times are characteristic consequences for companies in this turbulent environment. Companies need to structure internal and external complexity in an effective and efficient way (e.g. in modular product platforms) and they need to execute changes along the value chain. Often there is no systematic process to tackle the problem of overwhelming complexity in products and processes. ····· 1036178719

Erhöhung der Strahldichte von Hochleistungs-Diodenlaserbarren mittels dielektrischer Kantenfilter

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Zwei neuartige Konzepte zum dichten Wellenlängen-Multiplexing von Diodenlaserstrahlung werden modelltheoretisch und experimentell untersucht. Zur Überlagerung werden ultra-steile, dielektrische Kantenfilter verwendet. Die Wellenlängenstabilisierung wird entweder durch Verwendung von DFB-Diodenlaserbarren mit Wellenlängen-Chirp oder durch einen externen Resonator, der ausschließlich aus den zur Überlagerung benötigten Filtern und einem Auskoppelspiegel besteht, realisiert. ····· 1036178718

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