Die Betriebsfestigkeit von Schmiedebauteilen unterliegt den fertigungsspezifischen Einflüssen des Umformverfahrens. Um das Festigkeitspotential von Schmiedewerkstoffen in Leichtbaukonstruktionen vollständig ausschöpfen zu können, ist die Anwendung spezifizierter Bemessungskonzepte erforderlich. Einsteigern und Anwendern wird ein Überblick zu den Einflussfaktoren und Methoden zur Berücksichtigung des bauteilgebundenen Werkstoffverhaltens bei der Bauteilauslegung gegeben.
Aktualisiert: 2023-06-29
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Die Betriebsfestigkeit von Schmiedebauteilen unterliegt den fertigungsspezifischen Einflüssen des Umformverfahrens. Um das Festigkeitspotential von Schmiedewerkstoffen in Leichtbaukonstruktionen vollständig ausschöpfen zu können, ist die Anwendung spezifizierter Bemessungskonzepte erforderlich. Einsteigern und Anwendern wird ein Überblick zu den Einflussfaktoren und Methoden zur Berücksichtigung des bauteilgebundenen Werkstoffverhaltens bei der Bauteilauslegung gegeben.
Aktualisiert: 2023-06-29
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Die Betriebsfestigkeit von Schmiedebauteilen unterliegt den fertigungsspezifischen Einflüssen des Umformverfahrens. Um das Festigkeitspotential von Schmiedewerkstoffen in Leichtbaukonstruktionen vollständig ausschöpfen zu können, ist die Anwendung spezifizierter Bemessungskonzepte erforderlich. Einsteigern und Anwendern wird ein Überblick zu den Einflussfaktoren und Methoden zur Berücksichtigung des bauteilgebundenen Werkstoffverhaltens bei der Bauteilauslegung gegeben.
Aktualisiert: 2023-06-29
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Die Betriebsfestigkeit von Schmiedebauteilen unterliegt den fertigungsspezifischen Einflüssen des Umformverfahrens. Um das Festigkeitspotential von Schmiedewerkstoffen in Leichtbaukonstruktionen vollständig ausschöpfen zu können, ist die Anwendung spezifizierter Bemessungskonzepte erforderlich. Einsteigern und Anwendern wird ein Überblick zu den Einflussfaktoren und Methoden zur Berücksichtigung des bauteilgebundenen Werkstoffverhaltens bei der Bauteilauslegung gegeben.
Aktualisiert: 2023-06-01
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In dieser Arbeit wird eine Architektur und eine Entwurfsmethode für zukünftige Antriebsregler vorgestellt. Ein Antriebsregler wird dazu erstmalig in den Kontext der Adaption gestellt und die Grundmechanismen der Adaption um die Rekonfiguration erweitert. Die Analyse und Defizitextraktion des Stands der Technik und Forschung führen zum Bedarf einer neuen Antriebsreglerarchitektur und einer dafür notwendigen Entwicklungsmethode. Im Rahmen dieser Arbeit wird dazu ein Antriebsregler auf Basis einer hybriden Rechnerarchitektur, als Kombination von FPGA- und Mikrocontrollertechnologie, erstmalig formalisiert und entworfen. Eine dafür ausgelegte modellbasierte Entwicklungsmethode zum Umgang mit einem adaptierbaren Antriebsregler vervollständigt ein neues erarbeitetes Gesamtkonzept. Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit ist der Entwurf und die Entwicklung notwendiger Hardware- und Softwarestrukturen, um einen Antriebsregler gemäß des definierten Formalismus und der Zielbeschreibung adaptierbar und rekonfigurierbar gemacht zu haben. Die hiermit erarbeitete Architektur weist einen hohen Neuigkeitsgrad auf. Ein realisierter Versuchsstand und messtechnische Untersuchungen weisen sowohl die grundsätzliche Funktionsfähigkeit eines Antriebsreglers, als auch die erarbeiteten Adaptions- und Rekonfigurationsmechanismen erstmalig nach.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Die elektrische Degradation von planaren SOFC-Stacks wird stark durch das Anwachsen von Chromoxid haltigen Oxidschichten auf integrierten Interkonnektormaterialien beeinflusst. In dieser Dissertation wird das Degradationsverhalten von vier oft verwendeten Interkonnektorlegierungen unter SOFC-Anodengas relevanten Gaszusammensetzungen in einer Temperaturspanne zwischen 725°C-875°C über Zeitperioden =1000 h getestet und umfassend charakterisiert.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Angesichts zahlreicher Unbekannter sind frühe Planungsstadien - gleich welcher Disziplin - in der Industrie häufig durch heuristische Vorgehensweisen geprägt. Ein Maß an Transparenz zu gewährleisten, das der strategischen Bedeutung einer langfristigen Planung gerecht wird, ist auf einer solchen Grundlage kaum möglich. Als Gegengewicht zur zunehmenden Volatilität von Prämissen werden durchgängig systematisierte Methoden benötigt, um bereits in der Planung ein wettbewerbsfähiges Effizienzniveau erreichen zu können. Während in der allgemeinen Fabrik-planung bereits große Fortschritte erzielt werden konnten, kann im Teilbereich der quantitativen Betriebsmittelbedarfsplanung diesbezüglich ein Aufholbedarf ausgemacht werden. Dieser Aufholbedarf wird im Rahmen dieser Dissertation systematisch adressiert. Das primäre Ziel der vorliegenden Forschungsarbeit ist es zu zeigen, dass eine durchgängige und systematisch integrierte Planungsmethodik ein probates Mittel für die industriellen Herausforderungen ist. Auf Basis einer umfassenden Analyse der industriellen Praxis durch eine empirische Studie sowie der wissenschaftlichen Theorie durch eine systematische Literaturrecherche werden die grundlegenden Planungslogiken für die Bedarfsermittlung von Betriebsmitteln herausgearbeitet. Darauf aufbauend wird sukzessiv eine generische Planungsmethodik abgeleitet und diese auf einen exemplarischen industriellen Anwendungsfall übertragen. Besonderes Augenmerk wird auf den Umgang mit unsicheren Einflussgrößen und die Digitalisierungspotentiale des Vorgehens gelegt. Anschließend erfolgt eine Validierung des entwickelten Ansatzes anhand von zwei Anwendungsfällen. Dabei zeigen sich die Vorteilhaftigkeit einer systematischen Vorgehensweise im dynamischen und hochkomplexen industriellen Umfeld sowie das Potential einer digitalen Unterstützung der Betriebsmittelbedarfsplanung, die von einer frühen Planung bis zur Realisierung auf der Basis des entwickelten Ansatzes nachhaltig valide gestaltet werden kann. Mit der exemplarischen Anwendung und prototypischen Implementierung ist diese Dissertation als Grundlagenarbeit zu verstehen. Weiterer Forschungsbedarf besteht insbesondere hinsichtlich der Integration in bestehende Werkzeuge der Digitalen Fabrik.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Die Automobilindustrie steht heute vor einer großen Zahl unterschiedlichster Herausforderungen.Während einerseits die technologische Komplexität der Produkte mehr und mehr zunimmt, sind die Unternehmen gezwungen, die individuellen Kundenwünsche stärker zu berücksichtigen, um im globalen Wettbewerb bestehen zu können. Das dadurch entstehende, breitere Angebot wird in zunehmend kürzeren Zeiten entwickelt.Die Unternehmen müssen durch verstärkte Effizienzmaßnahmen versuchen, ihre langfristige Wettbewerbsfähigkeit zu erhalten. Weiterhin müssen sich die Hersteller zusätzlichen, neuen Herausforderungen stellen, welche beispielsweise aus Ressourcenknappheit und Verschmutzung der Umwelt resultieren und die Entwicklung neuer Technologien erfordern.Die Qualität der Entwicklung muss dabei jedoch immer den gleichen Anforderungen genügen, wie bei bewährter Technik.Eine hervorragende Qualität der Produkte wird schlichtweg vorausgesetzt.Das Spannungsfeld aus Qualität, Kosten und Zeit ist damit heutzutage präsenter denn je.Ein positiver Einfluss ist in diesem Zusammenhang vom präventiven Qualitätsmanagement und den zugehörigen Methoden zu erwarten. Zielgerichtet eingesetzt kann es in diesem Spannungsfeld einen wesentlichen Beitrag zur Erfüllung der Kundenwünsche, robusten Prozessen und zuverlässigen Produkten liefern. Die dadurch erzielte Verbesserung der Qualität kann zu direkten Kostensenkungen im Unternehmen führen. Leider stehen viele Unternehmen präventiver Qualitätsarbeit mit Skepsis gegenüber, zudem herrscht über den richtigen Umgang mit präventiven Qualitätsmethoden keine Klarheit.Hohe Qualitätskosten in den Unternehmen lassen jedoch auf ein Kostenpotential schließen, das bei weitem nicht ausgeschöpft ist.Hieraus ergibt sich die Notwendigkeit, dieses Potential durch einen nutzenoptimierten Einsatz präventiver Q-Methoden bereits im Produktentstehungsprozess zu heben, woraus sich die Zielsetzung dieser Arbeit ableitet.In diesem Zusammenhang wurde ein Vorgehensmodell entwickelt, welches den erwarteten Nutzen des themenbezogenen Methodeneinsatzes ermittelt und zu jedem Zeitpunkt Transparenz über das zu hebende Nutzenpotential eines Betrachtungsumfangs erzeugt, sowie über alle Faktoren, die dessen Ausschöpfung verhindern können.Durch das Vorgehensmodell wird sichergestellt, dass ein nutzenoptimierter Methodeneinsatz schon im frühen Entwicklungsprozess stattfindet und der Nutzen auch mit Sicherheit gehoben wird. Dadurch entsteht ein hoher Beitrag zu Kostensenkungen im Unternehmen und konzeptionelle Weichen können rechtzeitig richtig gestellt werden.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Die Betriebsfestigkeit von Schmiedebauteilen unterliegt den fertigungsspezifischen Einflüssen des Umformverfahrens. Um das Festigkeitspotential von Schmiedewerkstoffen in Leichtbaukonstruktionen vollständig ausschöpfen zu können, ist die Anwendung spezifizierter Bemessungskonzepte erforderlich. Einsteigern und Anwendern wird ein Überblick zu den Einflussfaktoren und Methoden zur Berücksichtigung des bauteilgebundenen Werkstoffverhaltens bei der Bauteilauslegung gegeben.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Die elektrische Degradation von planaren SOFC-Stacks wird stark durch das Anwachsen von Chromoxid haltigen Oxidschichten auf integrierten Interkonnektormaterialien beeinflusst. In dieser Dissertation wird das Degradationsverhalten von vier oft verwendeten Interkonnektorlegierungen unter SOFC-Anodengas relevanten Gaszusammensetzungen in einer Temperaturspanne zwischen 725°C-875°C über Zeitperioden =1000 h getestet und umfassend charakterisiert.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Die Verbrennung in porösen inerten Medien wird heute vor allem im Kontext spezifischer Anwendungen genutzt. Immer dann, wenn eine hohe Modulationsfähigkeit, die Möglichkeit, verschiedene Brennstoffe in einem Brenner zu nutzen sowie deren äußerst schadstoffarme Umsetzung von Bedeutung sind, stellt sie eine Option dar. In Verbindung mit einem geeigneten, d.h., thermomechanisch und chemisch beständigen Materialsystem wie Siliziumkarbid kann sie ihre spezifischen Vorteile ausspielen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden, ausgehend von einer verfahrenstechnischen und konstruktiven Auslegung von Brennern für ein Festoxid-Brennstoffzellensystem sowie ein hochmodulierendes Brennwertheizgerät, Fragestellungen zur Stabilisierung von Reaktionszonen und zu deren Überwachung untersucht. Dabei konnte über die Identifikation der wesentlichen Mechanismen ein bisher nicht bekannter Zusammenhang zwischen der Flammengeschwindigkeit und der Brennraumtemperatur in relevanten Temperaturbereichen ermittelt werden. Weiterhin wurden erstmals systematisch Flammenüberwachungsmethoden für kinematisch stabilisierte Porenbrenner untersucht und bewertet.
Aktualisiert: 2022-09-20
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Die strategische Planung der Produktion in jungen Märkten ist von hoher Komplexität und Unsicherheiten geprägt. Existenzielle strategische Entscheidungen können daher nur bedingt rational und systematisch getroffen werden. Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Planungsmethodik sowie ein Entscheidungsunterstützungssystem entwickelt, das diesen Anforderungen gerecht wird und am Beispiel des Marktes für Lithium-Ionen-Batterien demonstriert.
Aktualisiert: 2022-09-08
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Die vorliegende Arbeit zielt auf die Integration des Leitbilds einer nachhaltigen Entwicklung in produzierende Unternehmen. Sie greift die Frage auf, wie produzierende Unternehmen dazu befähigt werden können, nachhaltige Produkte hervorzubringen.
Aktualisiert: 2022-09-21
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In dieser Arbeit wird eine Architektur und eine Entwurfsmethode für zukünftige Antriebsregler vorgestellt. Ein Antriebsregler wird dazu erstmalig in den Kontext der Adaption gestellt und die Grundmechanismen der Adaption um die Rekonfiguration erweitert. Die Analyse und Defizitextraktion des Stands der Technik und Forschung führen zum Bedarf einer neuen Antriebsreglerarchitektur und einer dafür notwendigen Entwicklungsmethode. Im Rahmen dieser Arbeit wird dazu ein Antriebsregler auf Basis einer hybriden Rechnerarchitektur, als Kombination von FPGA- und Mikrocontrollertechnologie, erstmalig formalisiert und entworfen. Eine dafür ausgelegte modellbasierte Entwicklungsmethode zum Umgang mit einem adaptierbaren Antriebsregler vervollständigt ein neues erarbeitetes Gesamtkonzept. Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit ist der Entwurf und die Entwicklung notwendiger Hardware- und Softwarestrukturen, um einen Antriebsregler gemäß des definierten Formalismus und der Zielbeschreibung adaptierbar und rekonfigurierbar gemacht zu haben. Die hiermit erarbeitete Architektur weist einen hohen Neuigkeitsgrad auf. Ein realisierter Versuchsstand und messtechnische Untersuchungen weisen sowohl die grundsätzliche Funktionsfähigkeit eines Antriebsreglers, als auch die erarbeiteten Adaptions- und Rekonfigurationsmechanismen erstmalig nach.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Elektromobilität ist ein Fortbewegungskonzept der Zukunft, das bereits heute Einzug hält. Die Publikation basiert auf Experteninterviews und zeigt Ansatzpunkte für verschiedene Akteure, die an dem Aufbau des "Systems Elektromobilität" in Deutschland beteiligt sind, wie z.B. Vertreter von Unternehmen unterschiedlicher Größe und aus zahlreichen Branchen, aus der Wissenschaft, der öffentlichen Hand, aber auch Intermediäre (z.B. Verbände).
Aktualisiert: 2022-12-14
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Die Automobilindustrie steht heute vor einer großen Zahl unterschiedlichster Herausforderungen.Während einerseits die technologische Komplexität der Produkte mehr und mehr zunimmt, sind die Unternehmen gezwungen, die individuellen Kundenwünsche stärker zu berücksichtigen, um im globalen Wettbewerb bestehen zu können. Das dadurch entstehende, breitere Angebot wird in zunehmend kürzeren Zeiten entwickelt.Die Unternehmen müssen durch verstärkte Effizienzmaßnahmen versuchen, ihre langfristige Wettbewerbsfähigkeit zu erhalten. Weiterhin müssen sich die Hersteller zusätzlichen, neuen Herausforderungen stellen, welche beispielsweise aus Ressourcenknappheit und Verschmutzung der Umwelt resultieren und die Entwicklung neuer Technologien erfordern.Die Qualität der Entwicklung muss dabei jedoch immer den gleichen Anforderungen genügen, wie bei bewährter Technik.Eine hervorragende Qualität der Produkte wird schlichtweg vorausgesetzt.Das Spannungsfeld aus Qualität, Kosten und Zeit ist damit heutzutage präsenter denn je.Ein positiver Einfluss ist in diesem Zusammenhang vom präventiven Qualitätsmanagement und den zugehörigen Methoden zu erwarten. Zielgerichtet eingesetzt kann es in diesem Spannungsfeld einen wesentlichen Beitrag zur Erfüllung der Kundenwünsche, robusten Prozessen und zuverlässigen Produkten liefern. Die dadurch erzielte Verbesserung der Qualität kann zu direkten Kostensenkungen im Unternehmen führen. Leider stehen viele Unternehmen präventiver Qualitätsarbeit mit Skepsis gegenüber, zudem herrscht über den richtigen Umgang mit präventiven Qualitätsmethoden keine Klarheit.Hohe Qualitätskosten in den Unternehmen lassen jedoch auf ein Kostenpotential schließen, das bei weitem nicht ausgeschöpft ist.Hieraus ergibt sich die Notwendigkeit, dieses Potential durch einen nutzenoptimierten Einsatz präventiver Q-Methoden bereits im Produktentstehungsprozess zu heben, woraus sich die Zielsetzung dieser Arbeit ableitet.In diesem Zusammenhang wurde ein Vorgehensmodell entwickelt, welches den erwarteten Nutzen des themenbezogenen Methodeneinsatzes ermittelt und zu jedem Zeitpunkt Transparenz über das zu hebende Nutzenpotential eines Betrachtungsumfangs erzeugt, sowie über alle Faktoren, die dessen Ausschöpfung verhindern können.Durch das Vorgehensmodell wird sichergestellt, dass ein nutzenoptimierter Methodeneinsatz schon im frühen Entwicklungsprozess stattfindet und der Nutzen auch mit Sicherheit gehoben wird. Dadurch entsteht ein hoher Beitrag zu Kostensenkungen im Unternehmen und konzeptionelle Weichen können rechtzeitig richtig gestellt werden.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Angesichts zahlreicher Unbekannter sind frühe Planungsstadien - gleich welcher Disziplin - in der Industrie häufig durch heuristische Vorgehensweisen geprägt. Ein Maß an Transparenz zu gewährleisten, das der strategischen Bedeutung einer langfristigen Planung gerecht wird, ist auf einer solchen Grundlage kaum möglich. Als Gegengewicht zur zunehmenden Volatilität von Prämissen werden durchgängig systematisierte Methoden benötigt, um bereits in der Planung ein wettbewerbsfähiges Effizienzniveau erreichen zu können. Während in der allgemeinen Fabrik-planung bereits große Fortschritte erzielt werden konnten, kann im Teilbereich der quantitativen Betriebsmittelbedarfsplanung diesbezüglich ein Aufholbedarf ausgemacht werden. Dieser Aufholbedarf wird im Rahmen dieser Dissertation systematisch adressiert. Das primäre Ziel der vorliegenden Forschungsarbeit ist es zu zeigen, dass eine durchgängige und systematisch integrierte Planungsmethodik ein probates Mittel für die industriellen Herausforderungen ist. Auf Basis einer umfassenden Analyse der industriellen Praxis durch eine empirische Studie sowie der wissenschaftlichen Theorie durch eine systematische Literaturrecherche werden die grundlegenden Planungslogiken für die Bedarfsermittlung von Betriebsmitteln herausgearbeitet. Darauf aufbauend wird sukzessiv eine generische Planungsmethodik abgeleitet und diese auf einen exemplarischen industriellen Anwendungsfall übertragen. Besonderes Augenmerk wird auf den Umgang mit unsicheren Einflussgrößen und die Digitalisierungspotentiale des Vorgehens gelegt. Anschließend erfolgt eine Validierung des entwickelten Ansatzes anhand von zwei Anwendungsfällen. Dabei zeigen sich die Vorteilhaftigkeit einer systematischen Vorgehensweise im dynamischen und hochkomplexen industriellen Umfeld sowie das Potential einer digitalen Unterstützung der Betriebsmittelbedarfsplanung, die von einer frühen Planung bis zur Realisierung auf der Basis des entwickelten Ansatzes nachhaltig valide gestaltet werden kann. Mit der exemplarischen Anwendung und prototypischen Implementierung ist diese Dissertation als Grundlagenarbeit zu verstehen. Weiterer Forschungsbedarf besteht insbesondere hinsichtlich der Integration in bestehende Werkzeuge der Digitalen Fabrik.
Aktualisiert: 2023-03-31
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