@article{LuftBremenLuft2023, author = {Luft, Angela and Bremen, Sebastian and Luft, Nils}, title = {A cost/benefit and flexibility evaluation framework for additive technologies in strategic factory planning}, series = {Processes}, volume = {11}, journal = {Processes}, number = {7}, publisher = {MDPI}, address = {Basel}, issn = {2227-9717}, doi = {10.3390/pr11071968}, pages = {Artikel 1968}, year = {2023}, abstract = {There is a growing demand for more flexibility in manufacturing to counter the volatility and unpredictability of the markets and provide more individualization for customers. However, the design and implementation of flexibility within manufacturing systems are costly and only economically viable if applicable to actual demand fluctuations. To this end, companies are considering additive manufacturing (AM) to make production more flexible. This paper develops a conceptual model for the impact quantification of AM on volume and mix flexibility within production systems in the early stages of the factory-planning process. Together with the model, an application guideline is presented to help planners with the flexibility quantification and the factory design process. Following the development of the model and guideline, a case study is presented to indicate the potential impact additive technologies can have on manufacturing flexibility Within the case study, various scenarios with different production system configurations and production programs are analyzed, and the impact of the additive technologies on volume and mix flexibility is calculated. This work will allow factory planners to determine the potential impacts of AM on manufacturing flexibility in an early planning stage and design their production systems accordingly.}, language = {en} } @article{PfaffEnningSutter2022, author = {Pfaff, Raphael and Enning, Manfred and Sutter, Stefan}, title = {A risk‑based approach to automatic brake tests for rail freight service: incident analysis and realisation concept}, series = {SN Applied Sciences}, volume = {4}, journal = {SN Applied Sciences}, number = {4}, publisher = {Springer}, address = {Cham}, issn = {2523-3971}, doi = {10.1007/s42452-022-05007-x}, pages = {1 -- 14}, year = {2022}, abstract = {This study reviews the practice of brake tests in freight railways, which is time consuming and not suitable to detect certain failure types. Public incident reports are analysed to derive a reasonable brake test hardware and communication architecture, which aims to provide automatic brake tests at lower cost than current solutions. The proposed solutions relies exclusively on brake pipe and brake cylinder pressure sensors, a brake release position switch as well as radio communication via standard protocols. The approach is embedded in the Wagon 4.0 concept, which is a holistic approach to a smart freight wagon. The reduction of manual processes yields a strong incentive due to high savings in manual labour and increased productivity.}, language = {en} } @article{EngemannCoenenDawaretal.2021, author = {Engemann, Heiko and C{\"o}nen, Patrick and Dawar, Harshal and Du, Shengzhi and Kallweit, Stephan}, title = {A robot-assisted large-scale inspection of wind turbine blades in manufacturing using an autonomous mobile manipulator}, series = {Applied Sciences}, volume = {11}, journal = {Applied Sciences}, number = {19}, publisher = {MDPI}, address = {Basel}, issn = {2076-3417}, doi = {10.3390/app11199271}, pages = {1 -- 22}, year = {2021}, abstract = {Wind energy represents the dominant share of renewable energies. The rotor blades of a wind turbine are typically made from composite material, which withstands high forces during rotation. The huge dimensions of the rotor blades complicate the inspection processes in manufacturing. The automation of inspection processes has a great potential to increase the overall productivity and to create a consistent reliable database for each individual rotor blade. The focus of this paper is set on the process of rotor blade inspection automation by utilizing an autonomous mobile manipulator. The main innovations include a novel path planning strategy for zone-based navigation, which enables an intuitive right-hand or left-hand driving behavior in a shared human-robot workspace. In addition, we introduce a new method for surface orthogonal motion planning in connection with large-scale structures. An overall execution strategy controls the navigation and manipulation processes of the long-running inspection task. The implemented concepts are evaluated in simulation and applied in a real-use case including the tip of a rotor blade form.}, language = {en} } @article{FiedlerHennMelcher2014, author = {Fiedler, Gerda and Henn, Gudrun and Melcher, Karin}, title = {ANPAK - ein semesterbegleitender Anpassungskurs}, series = {Zeitschrift f{\"u}r Hochschulentwicklung}, volume = {9}, journal = {Zeitschrift f{\"u}r Hochschulentwicklung}, number = {4}, publisher = {{\"O}GHD}, address = {Wien}, issn = {2219-6994}, pages = {85 -- 100}, year = {2014}, abstract = {In Folge mehrj{\"a}hriger statistischer Untersuchungen an der FH Aachen ist unter anderem ein Eingangstest entstanden, der als Diagnosetool f{\"u}r einen erfolgreichen Studieneinstieg verwendet wird. Es hat sich herausgestellt, dass ein Testergebnis von weniger als 25 (von maximal 56 erreichbaren) Punkten die Chance auf einen erfolgreichen Studieneinstieg deutlich verringert. Ungef{\"a}hr die H{\"a}lfte aller Erstsemester hat weniger als 25 Punkte im Eingangstest. Weniger als 20 \% dieser Gruppe bestehen innerhalb eines Jahres die Klausur Mathematik 1. Die investierte Zeit von zwei Semestern ist mit Blick auf den Wissenszuwachs und damit letztendlich den Studienerfolg nicht effizient genutzt. Deshalb haben wir im WS 2013/14 einen semesterbegleitenden Anpassungskurs f{\"u}r diese Gruppe installiert. Ziel eines solchen Kurses ist es, die Student/innen innerhalb eines Jahres in die Lage zu versetzen, nach zwei Semestern problemlos den Vorlesungen in Mathematik zu folgen. Dieser Artikel beschreibt das Konzept dieses Anpassungskurses und zeigt erste Ergebnisse und Probleme des Pilotdurchgangs auf.}, language = {de} } @article{PfaffGidaszewskiSchmidt2020, author = {Pfaff, Raphael and Gidaszewski, Lars and Schmidt, Bernd}, title = {Ber{\"u}cksichtigung von No Fault Found im Diagnose- und Instandhaltungssystem von Schienenfahrzeugen}, series = {ETR - Eisenbahntechnische Rundschau}, journal = {ETR - Eisenbahntechnische Rundschau}, number = {5}, publisher = {DVV Media Group}, address = {Hamburg}, issn = {0013-2845}, pages = {56 -- 59}, year = {2020}, abstract = {Intermittierende und nicht reproduzierbare Fehler, auch als No Fault Found bezeichnet, treten in praktisch allen Bereichen auf und sorgen f{\"u}r hohe Kosten. Diese sind h{\"a}ufig auf unpr{\"a}zise Fehlerbeschreibungen zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. Im vorliegenden Beitrag werden Anpassungen der Vorgehensweise bei der Entwicklung und Anpassungen des Diagnosesystems vorgeschlagen.}, language = {de} } @article{WingensMayPfaff2019, author = {Wingens, Niklas and May, J{\"o}rg and Pfaff, Raphael}, title = {Betrieblich-technische Innovationsans{\"a}tze zur Bremsprobe nach einer Prozess{\"a}nderung}, series = {Eisenbahntechnische Rundschau : ETR ; Zeitschrift f{\"u}r die gesamte Eisenbahntechnik}, journal = {Eisenbahntechnische Rundschau : ETR ; Zeitschrift f{\"u}r die gesamte Eisenbahntechnik}, number = {5}, publisher = {DVV Media Group}, address = {Hamburg}, issn = {0013-2845}, pages = {5}, year = {2019}, language = {de} } @misc{Gebhardt2005, author = {Gebhardt, Andreas}, title = {Digitale Regelungstechnik}, year = {2005}, abstract = {Grundlagen (Prinzip, Komponenten, Abtastung, Aliasing) Algorithmus (Implementierung, Pseudo Code, Ermittlung der Faktoren) Beispiel}, language = {de} } @article{Wollert2014, author = {Wollert, J{\"o}rg}, title = {Echtzeit-Ethernet : Protokoll-Reigen}, series = {Elektronik : Fachmedium f{\"u}r industrielle Anwender und Entwickler}, volume = {Bd. 63}, journal = {Elektronik : Fachmedium f{\"u}r industrielle Anwender und Entwickler}, number = {H. 26}, publisher = {WEKA-Fachmedien}, address = {Haar}, issn = {0013-5658}, pages = {24 -- 31}, year = {2014}, language = {de} } @article{Wollert2014, author = {Wollert, J{\"o}rg}, title = {Echtzeit-Ethernet mit Standardtechnik}, series = {Elektronik : Fachmedium f{\"u}r industrielle Anwender und Entwickler ; Sonderh. Embedded : Fachmagazin f{\"u}r die Entwicklung von Embedded-Systemen}, volume = {Bd. 63}, journal = {Elektronik : Fachmedium f{\"u}r industrielle Anwender und Entwickler ; Sonderh. Embedded : Fachmagazin f{\"u}r die Entwicklung von Embedded-Systemen}, number = {H. 12}, publisher = {WEKA-Fachmedien}, address = {Haar}, issn = {0013-5658}, pages = {28 -- 32}, year = {2014}, language = {de} } @inproceedings{DilgerMundDiltheyetal.2003, author = {Dilger, Klaus and Mund, Frank and Dilthey, Ulrich and Schleser, Markus and Raupach, Michael and Walk-Lauffer, Bernd}, title = {Einsatz einer polymeren Phase zur Verbundverbesserung}, series = {Textile reinforced structures : proceedings of the 2nd Colloquium on Textile Reinforced Structures (CTRS2), Dresden, Germany, 29.9. - 1.10.2003}, booktitle = {Textile reinforced structures : proceedings of the 2nd Colloquium on Textile Reinforced Structures (CTRS2), Dresden, Germany, 29.9. - 1.10.2003}, editor = {Curbach, Manfred}, publisher = {Techn. Univ.}, address = {Dresden}, organization = {Colloquium on Textile Reinforced Structures <2, 2003, Dresden>}, isbn = {3-86005-386-8}, pages = {133 -- 144}, year = {2003}, language = {de} } @inproceedings{KallweitSchleupenDahmannetal.2016, author = {Kallweit, Stephan and Schleupen, Josef and Dahmann, Peter and Bagheri, Mohsen and Engemann, Heiko}, title = {Entwicklung eines Kletterroboters zur Diagnose und Instandsetzung von Windenergieanlagen (SMART)}, series = {Automatisierung im Fokus von Industrie 4.0 : Tagungsband AALE 2016 ; 13. Fachkonferenz, L{\"u}beck}, booktitle = {Automatisierung im Fokus von Industrie 4.0 : Tagungsband AALE 2016 ; 13. Fachkonferenz, L{\"u}beck}, publisher = {DIV Deutscher Industrieverlag GmbH}, address = {M{\"u}nchen}, isbn = {978-3-8356-7312-0}, pages = {207 -- 212}, year = {2016}, language = {de} } @inproceedings{GebhardtSchmidt2005, author = {Gebhardt, Andreas and Schmidt, Frank-Michael}, title = {Farbige Prototypen als Werkzeug f{\"u}r den Konstrukteur}, year = {2005}, abstract = {Physische Prototypen, also Anschauungs- und Funktionsmodelle nach den generativen oder Rapid Prototyping (RP) Verfahren haben sich in diesem Zusammenhang vor allem als Hilfsmittel zur effektiven Kommunikation und zur Evaluierung von Produkteigenschaften einen festen Platz in der Produktentstehung erworben. Die positiven Effekte der etablierten RP Verfahren sind unumstritten. Einfachere, schnellere und wirtschaftlichere Maschinen (Prototyper, Fabrikator), vor allem auch f{\"u}r die B{\"u}roumgebung, geben neue Impulse im Sinne der Optimierung der heutigen Verfahren. Eine neue Dimension verspricht die Option „Farbe" der bisher fast ausschließlich monochromen Modelle. Ist Farbe nur „nice to have" oder welchen Effekt haben farbige Modelle als Werkzeug von Konstrukteuren und Produktenwicklern? Welche Perspektiven bietet „Farbe" dar{\"u}ber hinaus?}, subject = {Prototyping}, language = {de} } @misc{Gebhardt2005, author = {Gebhardt, Andreas}, title = {Fertigungsverfahren I : Umformen ; Skript zur Vorlesung}, year = {2005}, abstract = {Grundlagen, Druck-Umformen (Walzen, Schmieden, Gesenkschmieden), Zugdruckumformen (Durchziehen, Tiefziehen), Zugumformen, Biegeumformen}, language = {de} } @misc{Gebhardt2005, author = {Gebhardt, Andreas}, title = {Fertigungsverfahren I : Urformen ; Skript zur Vorlesung}, year = {2005}, abstract = {Urformen aus dem fl{\"u}ssigen oder teigigen Zustand Im Mittelpunkt stehen alle Gießverfahren. Großtechnische Bedeutung haben neben den Metallgießverfahren vor allem auch Verfahren zum Urformen von Kunststoffen und in steigendem Maße auch solche zur Herstellung von Keramiken und Kompositwerkstoffen}, language = {de} } @article{Wollert2014, author = {Wollert, J{\"o}rg}, title = {Funkstandards f{\"u}r Sensornetzwerke}, series = {Elektronik : Fachmedium f{\"u}r industrielle Anwender und Entwickler}, volume = {Bd. 63}, journal = {Elektronik : Fachmedium f{\"u}r industrielle Anwender und Entwickler}, number = {H. 12}, publisher = {WEKA-Fachmedien}, address = {Haar}, issn = {0013-5658}, pages = {36 -- 41}, year = {2014}, language = {de} } @misc{Gebhardt2005, author = {Gebhardt, Andreas}, title = {Fuzzy Regelung}, year = {2005}, abstract = {{\"U}berblick Fuzzy-Regler, Fuzzy Sets (Scharfe Mengen, Fuzzy Sets, Formen (st{\"u}ckweise linear, gaußf{\"o}rmig, glockenf{\"o}rmig), Eigenschaften (Gleichheit, Teilmenge)), Fuzzy Operatoren (NICHT, UND, ODER) Fuzzyfizierung Inferenzen (Verarbeitungsvorschrift, Ermittlung der aktiven Regeln, Ermittlung der Fuzzy Mengen, {\"U}berlagerung) Defuzzyfizierung (Mean-of-Maximum, Center-of-Gravity, Largest-of-Maximum, Smallest-of-Maximum, Center-of-Singletons) Entwurf, Beispiel, Fuzzy Tools, Internet, Literatur}, language = {de} } @article{Gebhardt2006, author = {Gebhardt, Andreas}, title = {Generative Manufacturing of Ceramic Parts "Vision Rapid Prototyping"}, year = {2006}, abstract = {Table of Contents Introduction 1. Generative Manufacturing Processes 2. Classification of Generative Manufacturing Processes 3. Application of Generative Processes on the Fabrication of Ceramic Parts 3.1 Extrusion 3.2 3D-Printing 3.3 Sintering - Laser Sintering 3.4 Layer-Laminate Processes 3.5 Stereolithography (sometimes written: Stereo Lithography) 4. Layer Milling 5. Conclusion - Vision}, subject = {Rapid prototyping}, language = {en} } @article{Gebhardt2004, author = {Gebhardt, Andreas}, title = {Grundlagen des Rapid Prototyping: Eine Kurzdarstellung der Rapid Prototyping Verfahren}, year = {2004}, abstract = {Generative Verfahren sind seit etwa 1987 in den USA und seit etwa 1990 in Europa und Deutschland in Form von Rapid Prototyping Verfahren bekannt und haben sich in dieser Zeit von eher als exotisch anzusehenden Modellbauverfahren zu effizienten Werkzeugen f{\"u}r die Beschleunigung der Produktentstehung gewandelt. Mit der Weiterentwicklung der Verfahren und insbesondere der Materialien wird mehr und mehr das Feld der direkten Anwendung der Rapid Technologie zur Fertigung erschlossen. Rapid Technologien werden daher zum Schl{\"u}ssel f{\"u}r neue Konstruktionssystematiken und Fertigungsstrategien.}, subject = {Rapid prototyping}, language = {de} } @masterthesis{Schnitzler2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Schnitzler, Nora}, title = {Identifikation und Bewertung geeigneter Mikrostrukturierungen zum Schutz von Biohybridbeschichtungen von Zahnimplantaten vor Abrasion beim Z{\"a}hneputzen}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {67 S.}, year = {2022}, abstract = {Die Oberfl{\"a}chen dentaler Implantate sind definiert durch eine raue Oberfl{\"a}che, um die Integration in den menschlichen Knochen zu optimieren. Entz{\"u}ndungen des umgebenden Zahnfleisches z{\"a}hlen dabei zu den h{\"a}ufigsten Komplikationen nach einer Implantation. Diese Entz{\"u}ndungen entstehen haupts{\"a}chlich durch bakterielle Infektionen des Weichgewebes an der Implantations-Stelle. Die raue Oberfl{\"a}che tr{\"a}gt jedoch zu einer solchen Infektion bei. Da der Implantat-Kopf zum Teil aus dem Knochen herausragt, erfolgt beispielsweise beim Z{\"a}hneputzen eine Freilegung der Implantat-Oberfl{\"a}che. Die durch die Rauheit vergr{\"o}ßerte Oberfl{\"a}che bietet dabei ideale Voraussetzungen f{\"u}r eine Bakterienansiedlung. In der aktuellen Forschung steht die Entwicklung einer Oberfl{\"a}che im Vordergrund, die eine antibakterielle Funktionalisierung erzeugt. Diese verhindert die Bakterienansiedlung und wirkt einer Entz{\"u}ndung entgegen. Um die Beschichtung vor Verschleiß zu sch{\"u}tzen und ihre Lebensdauer der antibakteriellen Wirkung zu erh{\"o}hen, ist es m{\"o}glich die Oberfl{\"a}che mit einer Mikrostruktur zu versehen. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Identifikation geeigneter Mikrostrukturierungen, die der antibakteriellen Beschichtung einen optimalen Schutz vor Verschleiß bieten. Am Beispiel von Titan-Zahnimplantaten wird der Schutz der aufgetragenen Biohybridbeschichtung gegen abrasiven Verschleiß untersucht. Im Vorfeld wird eine Analyse der fertigungstechnischen M{\"o}glichkeiten mit Blick auf dentale Implantate und Mikrostrukturen durchgef{\"u}hrt, um das ein passendes Verfahren zu identifizieren. Die Analogiebauteile als Probenk{\"o}rper werden, mithilfe des zuvor ausgew{\"a}hlten Verfahrens, mit verschiedenen Mikrostrukturen versehen. Im Rahmen einer Versuchsdurchf{\"u}hrung, die die mechanische Belastung bei einem Zahnputzdurchgang imitiert, werden die verschiedenen Mikrostrukturen auf ihre Eignung f{\"u}r diese Anwendung {\"u}berpr{\"u}ft. Ein Vorversuch dient zur Identifizierung eines geeigneten Ankerpeptids, welches den bindenden Bestandteil der Biohybridbeschichtung darstellt. Aus drei zuvor ausgew{\"a}hlten Ankerpeptiden wird das mit der besten Adh{\"a}sionsf{\"a}higkeit herausgestellt. Im finalen Versuchsdurchlauf wird das Ankerpeptid auf die Oberfl{\"a}chen, die mit den Mikrostrukturen versehen sind, aufgetragen. Dabei ist das Ziel eine Mikrostruktur herauszustellen, die den h{\"o}chstm{\"o}glichen Schutz bietet. Durch eine Fluoreszenzpr{\"u}fung mithilfe eines Flourescence Plate Readers wird jede Kombination nach den Belastungsversuchen auf den Restanteil der Beschichtung {\"u}berpr{\"u}ft. Das Ergebnis stellt eine Mikrostruktur dar, die den bestm{\"o}glichen Schutz bietet. Dies ist erkennbar durch den h{\"o}chsten Anteil an Restbeschichtung. Eine Strukturierung mit sogenannten Micro-Grooves in Kombination mit dem MacHis-Ankerpeptid erzielte in der Analyse der Belastungssimulationen die besten Ergebnisse bez{\"u}glich des Schutzes der Beschichtung. Durch die Versuche best{\"a}tigte sich eine weitere Annahme. Die Strukturierung der Oberfl{\"a}che erzielt einen deutlich h{\"o}heren Schutz im Vergleich zu einer unstrukturierten Oberfl{\"a}che. Zudem hat sich herausgestellt, dass eine Beschichtung mit dem sogenannten PEO-Verfahren eine deutlich gr{\"o}ßere Adh{\"a}sion der Biohybridbeschichtung erzielt. Dies wird jedoch Thema weiterf{\"u}hrender Forschungen sein und kein Bestandteil der vorliegenden Arbeit.}, language = {de} } @inproceedings{ReisgenSchoeneSchleseretal.2009, author = {Reisgen, Uwe and Schoene, Jens and Schleser, Markus and Gries, Thomas and Glowania, Michael}, title = {Impregnated textile reinforcements for concrete applications}, series = {European Coatings Congress : N{\"u}rnberg, Germany, 30.3. - 1.4. 2009}, booktitle = {European Coatings Congress : N{\"u}rnberg, Germany, 30.3. - 1.4. 2009}, pages = {7 S.}, year = {2009}, language = {en} }