Hybride Leistungsbündel (HLB) dienen dazu, ein innovatives und nutzenorientiertes Produktverständnis von Sach- und Dienstleistungen zu etablieren. Hochkomplexe Anlagen lassen sich durch diese integrierte Betrachtung von Sach- und Dienstleistungsanteilen deutlich besser vermarkten. Der Band liefert einen Überblick zu diesem Konzept und stellt entsprechende Methoden und Werkzeuge zur Entwicklung von Sach- und Dienstleistungen vor. Dabei berücksichtigen die Autoren den gesamten Zyklus: von der Planung und Entwicklung bis zur Erbringung und Nutzung.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Hybride Leistungsbündel (HLB) dienen dazu, ein innovatives und nutzenorientiertes Produktverständnis von Sach- und Dienstleistungen zu etablieren. Hochkomplexe Anlagen lassen sich durch diese integrierte Betrachtung von Sach- und Dienstleistungsanteilen deutlich besser vermarkten. Der Band liefert einen Überblick zu diesem Konzept und stellt entsprechende Methoden und Werkzeuge zur Entwicklung von Sach- und Dienstleistungen vor. Dabei berücksichtigen die Autoren den gesamten Zyklus: von der Planung und Entwicklung bis zur Erbringung und Nutzung.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Im zweiten Buch des Sonderforschungsbereichs Transregio 29 „Engineering hybrider Leistungsbündel – dynamische Wechselwirkungen von Sach- und Dienstleistungen in der Produktion“ wird die Entwicklung von Engineeringmethoden zusammengefasst, bei welchen die Integration der entstandenen Werkzeuge und die Berücksichtigung der Dynamik im HLB-Lebenszyklus durch flexible und wandlungsfähige Geschäftsmodelle sowie die Robustheit hybrider Leistungsbündel in der Erbringung im Fokus standen. Darüber hinaus wird der Transfer ausgewählter Forschungsergebnisse in die industrielle Praxis beschrieben.Industrielle Produkt-Service Systeme stellen ein nutzenorientiertes Produktverständnis dar, in dem Sach- und Dienstleistungsanteile über den gesamten Lebenszyklus in integrierter und sich gegenseitig determinierender Form entwickelt und betrieben werden. Dieser erweiterte Lösungsraum ermöglicht das Angebot innovativer Geschäftsmodelle, welche Verfügbarkeit oder Ergebnisse garantieren und somit zu einer deutlich verbesserten Vermarktung im Maschinen- und Anlagenbau führen.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Dieses Handbuch behandelt anschaulich die Systemgrundlagen von Reibung, Verschleiß und der Tribosysteme einschließlich der charakteristischen Merkmale tribologischer Beanspruchungen. Einen Schwerpunkt bildet das Reibungs- und Verschleißverhalten über tribotechnische Werkstoffe der wichtigsten metallischen, keramischen und polymeren Konstruktionswerkstoffe.
Im stark anwendungsorientierten Teil werden tribotechnische Bauteile des Maschinenbaus und Werkzeuge der Fertigungstechnik behandelt. Der umfangreiche Anhang enthält Verschleißerscheinungsbilder, Reibungs- und Verschleißkennzahlen ausgewählter Systeme von Gleitpaarungen sowie Normen der Tribologie.
Aktualisiert: 2023-07-02
Autor:
Jean-Pierre Celis,
Richard S. Cowan,
Horst Czichos,
Alfons Fischer,
Thomas Gradt,
Peter Groche,
Karl-Heinz Habig,
Erich Kleinlein,
Gunter Knoll,
Theo Mang,
Erich Santner,
Heinz Sturm,
Frank E. Talke,
Eckart Uhlmann,
Ward O. Winer,
Mathias Woydt
Dieses Handbuch behandelt anschaulich die Systemgrundlagen von Reibung, Verschleiß und der Tribosysteme einschließlich der charakteristischen Merkmale tribologischer Beanspruchungen. Einen Schwerpunkt bildet das Reibungs- und Verschleißverhalten über tribotechnische Werkstoffe der wichtigsten metallischen, keramischen und polymeren Konstruktionswerkstoffe.
Im stark anwendungsorientierten Teil werden tribotechnische Bauteile des Maschinenbaus und Werkzeuge der Fertigungstechnik behandelt. Der umfangreiche Anhang enthält Verschleißerscheinungsbilder, Reibungs- und Verschleißkennzahlen ausgewählter Systeme von Gleitpaarungen sowie Normen der Tribologie.
Aktualisiert: 2023-07-02
Autor:
Jean-Pierre Celis,
Richard S. Cowan,
Horst Czichos,
Alfons Fischer,
Thomas Gradt,
Peter Groche,
Karl-Heinz Habig,
Erich Kleinlein,
Gunter Knoll,
Theo Mang,
Erich Santner,
Heinz Sturm,
Frank E. Talke,
Eckart Uhlmann,
Ward O. Winer,
Mathias Woydt
Dieses Handbuch behandelt anschaulich die Systemgrundlagen von Reibung, Verschleiß und der Tribosysteme einschließlich der charakteristischen Merkmale tribologischer Beanspruchungen. Einen Schwerpunkt bildet das Reibungs- und Verschleißverhalten über tribotechnische Werkstoffe der wichtigsten metallischen, keramischen und polymeren Konstruktionswerkstoffe.
Im stark anwendungsorientierten Teil werden tribotechnische Bauteile des Maschinenbaus und Werkzeuge der Fertigungstechnik behandelt. Der umfangreiche Anhang enthält Verschleißerscheinungsbilder, Reibungs- und Verschleißkennzahlen ausgewählter Systeme von Gleitpaarungen sowie Normen der Tribologie.
Aktualisiert: 2023-07-02
Autor:
Jean-Pierre Celis,
Richard S. Cowan,
Horst Czichos,
Alfons Fischer,
Thomas Gradt,
Peter Groche,
Karl-Heinz Habig,
Erich Kleinlein,
Gunter Knoll,
Theo Mang,
Erich Santner,
Heinz Sturm,
Frank E. Talke,
Eckart Uhlmann,
Ward O. Winer,
Mathias Woydt
Gegenstand der Arbeit ist die Untersuchung ob und in welchem Umfang synthetische Röntgenbilder zur Korrektur von Artefakten in der Computertomographie eingesetzt werden können. Zu diesem Zweck wird ein softwarebasiertes Artefaktkorrekturverfahren vorgeschlagen, das aus den Schritten Modellierung, Registrierung, Projektionsbildgenerierung, Korrektur und 3D-Rekonstrukrtion besteht. Die Eignung des Verfahrens zur Artefaktkorrektur wird dabei anhand virtueller und realer Prüfkörper untersucht.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Durch seine chemischen und physikalischen Vorteile hat sich Kohlendioxid in der Verfahrens- und Produktionstechnik in verschiedenen Anwendungen etabliert. Der reinigungstechnische Einsatz ist aktuell noch auf das Trockeneis- und CO2-Schneestrahlen beschränkt. Bei der Imprägnierung und Färbung von Kunststoffen gehört es zum etablierten Stand der Technik. Die Anwendung der flüssigen Phase des Kohlendioxids für die Lösemittelreinigung hat sich in der industriellen Praxis noch nicht durchsetzen können. Vor diesem Hintergrund besteht ein besonderes Potential der Technologie für medizintechnische Produktionsprozesse zur rückstandsfreien Reinigung von Kunststoffen, ohne eine anschließende Trocknung. Die vorliegende Arbeit fokussiert sich auf die Erarbeitung von Erkenntnissen zum Einfluss der Reinigung mit flüssigem Kohlendioxid auf die konstruktions- und fertigungstechnischen Materialeigenschaften von medizintechnischen Kunststoffen. Dazu werden aus der Gruppe der Elastomere sowie der amorphen und teilkristallinen Thermoplaste Kunststoffe im Rahmen des entwickelten Versuchsprogramms zum Einfluss der Reinigungszeit sowie der Parametrisierung des Übergangs zwischen Prozess- und Umgebungsbedingungen untersucht. Dies erlaubt die Beschreibung signifikanter Eigenschaftsänderungen der Materialien hinsichtlich der Gravimetrie, Geometrie, Zugfestigkeit, Oberflächenhärte und Quellung. Die dadurch erlangten Erkenntnisse erweitern das Prozessverständnis zur reinigungstechnischen Anwendung von flüssigem Kohlendioxid und erlauben die Ableitung von grundsätzlichen Anwendungshinweisen für den angestrebten Einsatz in der Praxis.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Zur Minimierung der Simulationszeit werden bei der Werkzeugmaschinenentwicklung Modellordnungsreduktionsverfahren eingesetzt. Typischerweise geben diese Ersatzmodelle das Übertragungsverhalten beziehungsweise die Systemeigenschaften einiger ausgewählter Eingangspunkte zu einigen ausgewählten Ausgangspunkten wieder. Zur Berücksichtigung der Schlittenposition im Simulationsmodell wird allerdings eine größere Anzahl an Ein- und Ausgangsknoten benötigt. Durch die Erhöhung der Ein- und Ausgänge des Systems erhöht sich wiederum die Dimension des reduzierten Ersatzsystems massiv. Um dies zu vermeiden, wurden in transienten Simulationen bisher keine veränderten Schlittenpositionen berücksichtigt, wie sie in der Regel bei Werkzeugmaschinen auftreten. Das Ziel der Arbeit ist ein Verfahren zur zeiteffizienten Simulation von Werkzeugmaschinen unter Berücksichtigung der elastischen Eigenschaften bei Änderung der Steifigkeits- und Massenverteilung mittels einer Kombination von Modellordnungsreduktionsverfahren.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Die vorliegende Dissertation widmet sich dem Ansatz, den Betrieb Industrieller Produkt-Service Systeme (IPS²) zu automatisieren und auf diese Weise robust und wirtschaftlich zu gestalten. Hierzu wird ein auf Softwareagenten und Diensten basierendes Konzept erarbeitet und in einem Szenario der Mikroproduktionstechnik umgesetzt, welches die Automatisierung von Erbringungsprozessen Industrieller Produkt-Service Systeme ermöglicht.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Thermische Verlagerungen an Werkzeugmaschinen sind bis heute ein unmittelbar qualitätsbeeinflussendes Kriterium. In Abhängigkeit der Werkzeugmaschinenstruktur sind diese mitunter sehr schwer bis gar nicht kompensierbar. Eine Methode, thermisch induzierte Winkelverlagerungen unabhängig von der Anzahl der angetriebenen Achsen zu kompensieren, wird im Rahmen dieser Arbeit untersucht und im Ergebnis als adaptronisches System vorgestellt.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Aufgrund der Prozessdynamik beim Mikrofräsen kommt es zu Verlagerungen und Verformungen des Fräswerkzeugs. Diese haben Genauigkeitsverluste und Einschränkungen der Prozesssicherheit zur Folge. Ziel der Arbeit ist die Entwicklung und Anwendung eines parametrierbaren Simulationsmodells für den Mikrofräsprozess. Es erfolgen modellbasierte Prozessoptimierungen zur Steigerung des Zeitspanungsvolumens und zur Erhöhung der erreichbaren Genauigkeit.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Das geringe Formänderungsvermögen der Magnesiumlegierung AZ31 in konventionellen Blechumformprozessen bei Raumtemperatur limitiert den Einsatz im industriellen Einsatz. Das elektro-magnetische Blechumformen bezweckt eine Steigerung des Formänderungsvermögens bei Raumtemperatur. Inhalt dieser Arbeit ist eine systematische Untersuchung des Formänderungsvermögens der Magnesiumlegierung AZ31 bei elektro-magnetischer Blechumformung und Raumtemperatur.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Im Rahmen der vorliegenden Arbeit erfolgt die Entwicklung eines neuartigen Maschinenkonzepts für die Bahnerosion mit gasförmigem Dielektrikum. Die Maschine verfügt über einen für die Trockenfunkenerosion entwickelten IsoPuls-Relaxationsgenerator, welcher die Variabilität und Steuerbarkeit eines statischen Generators mit der hohen Entladefrequenz sowie geringen Entladeenergien von Relaxationsgeneratoren kombiniert, sowie auch über eine technologisch optimierte Maschinensteuerung. Die technologischen Untersuchungen und erzielten Erosionsergebnisse zeigen die Eignung des vorgestellten Maschinenkonzepts sowie das Anwendungspotenzial der Bahnerosion mit gasförmigem Dielektrikum für den Einsatz in der Mikroproduktion. Damit liefert diese Arbeit nicht nur einen Beitrag zum besseren Prozessverständnis der Trockenfunkenerosion, sondern zeigt auch eine Vorgehensweise auf, wie ein innovatives Maschinenkonzept und die zugrunde liegende Technologie zu realisieren sind.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Additive Fertigungsverfahren wie das Laserstrahlschmelzen können einen wichtigen Beitrag zur Herstellung von individualisierten Produkten aus Hochleistungswerkstoffen in der Produktion liefern. Allerdings besteht bezüglich der Integration Additiver Fertigungsverfahren in effiziente Prozessketten noch Forschungsbedarf. Vor diesem Hintergrund wird in dieser Arbeit das Laserstrahlschmelzen in Kombination mit anschließenden Post-Prozessen untersucht.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Ziel der Arbeit ist es, erstmals die netzfreie Finite-Pointset-Methode (FPM) als Lösungsverfahren für die Zerspanungssimulation einzusetzen und zu untersuchen, inwieweit sie Anwendungsvorteile im Vergleich zur netzbasierten FEM-Zerspanungssimulation bietet. Hierzu werden FPM-Modelle entwickelt und Zerspanungssimulationen ausgewertet. Die Ergebnisse werden FEM-Simulationen und experimentellen Untersuchungen gegenübergestellt und diskutiert.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Das Bürstspanen mit gebundenem Schleifmittel ist ein industriell vielfach eingesetztes Fertigungsverfahren zur Nachbearbeitung von technischen Oberflächen. Die Auslegung der dazugehörigen Bürstprozesse erfolgt jedoch in den meisten Anwendungsfällen auf Grundlage von zeitaufwändigen Vorversuchen und Erfahrungswerten. Um eine wissensbasierte Prozessauslegung zu ermöglichen, wird in dieser Arbeit ein besseres Verständnis zur Technologie des Bürstspanens mit gebundenem Schleifmittel von technischen Oberflächen aufgebaut. Dazu werden auf Grundlage von experimentellen Untersuchungen empirische Prozessmodelle erstellt, die Vorhersagen zur Produktivität von Bürstprozessen an Werkstücken mit einfacher Geometrie bereitstellen. Zusätzlich wird ein kinetisches Prozessmodell entwickelt, das an Werkstücken mit variierenden geometrischen Ausprägungen zur Berechnung der wirkenden Bearbeitungskräfte und der Bewegung der Schleiffilamente des Bürstwerkzeuges eingesetzt werden kann. Die kombinierte Anwendung der Prozessmodelle bietet schließlich die Möglichkeit Vorhersagen zur Wirtschaftlichkeit des Bürstprozesses für komplexe Werkstückgeometrien zu treffen, ohne zusätzliche experimentelle Untersuchungen durchzuführen.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Das Ziel der Arbeit ist es, die direkte UP-Zerspanung des im Elektro-Schlacke-Umschmelzverfahren hergestellten Stahlwerkstoffs X40Cr13 mit arithmetischen Mittenrauwerten von Ra = 10 nm ohne eine Werkstoffbeschichtung oder Zusatzausrüstung zu ermöglichen. Als grundlegender Lösungsansatz dient die Substitution des monokristallinen Diamanten durch den neuartigen Schneidstoff kubisch-kristallines Bornitrid ohne Bindephase.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Die stetig steigenden Anforderungen an das dynamische Verhalten von Werkzeugmaschinen erfordern die Erhöhung von Steifigkeit und Dämpfung durch aktive Systeme. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Modelle und Methoden erarbeitet und kombiniert sowie nachvollziehbar dargestellt, mithilfe derer ein robustes, sich selbst identifizierendes und optimierendes Mehrgrößensystem zur aktiven Schwingungskompensation in Werkzeugmaschinen entwickelt werden kann.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Ein Verfahren zur Modellierung des thermischen Verhaltens von Werkzeugmaschinen mit der Finite-Element-Methode wird entwickelt und die Temperatur- und Verformungszustände eines Bearbeitungszentrums werden berechnet und analysiert. Zur Validierung sind experimentelle Untersuchungen durchgeführt werden. Aus den Simulationsergebnissen wird eine Strategie zur Umsetzung des FEM-Modells für die Kompensation thermischer Verlagerungen abgeleitet.
Aktualisiert: 2023-06-01
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